Thèse de Doctorat de l'Ecole Pratique des Hautes Etudes

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Niveau: Supérieur, Doctorat, Bac+8
Thèse de Doctorat de l'Ecole Pratique des Hautes Etudes Sciences de la Vie et de la Terre Spécialité : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie Présentée par Géraldine DESCAMPS Pour obtenir le grade de DOCTEUR DE L'EPHE IMPACT DU CD45 SUR LA VOIE DE SIGNALISATION DE L'IGF-1R DANS LES CELLULES DE MYELOME MULTIPLE Date de soutenance : 9 novembre 2006, devant le jury composé de : Président du jury Mr. B. CANQUE, Professeur de l'EPHE Rapporteur Mme K. VANDERKERKEN, Professeur de l'Université de Bruxelles Rapporteur Mr F. BLANCHARD, Chargé de Recherche INSERM Examinateur Mme C. VENOT, Chercheur à Sanofi-Aventis Examinateur Mme M. AMIOT, Directeur de Recherche à l'INSERM U601 Directeur de thèse Mr S. RICHARD, Professeur de l'EPHE INSERM U601 - Département de Recherches en Cancérologie – 9, quai Moncousu - 44093 NANTES Cedex 01. Directeur scientifique : M. AMIOT : Laboratoire de Génétique Oncologique EPHE - Faculté de Médecine Paris-Sud - 94276 LE KREMLIN-BICETRE. Tuteur pédagogique EPHE : S. RICHARD : Résumé EPHE Banque de Monographies SVT 1

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  • biologie du myélome multiple

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Publié le 01 novembre 2006
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Thèse de Doctorat
de l’Ecole Pratique des Hautes Etudes

Sciences de la Vie et de la Terre
Spécialité : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie

Présentée par

Géraldine DESCAMPS


Pour obtenir le grade de
DOCTEUR DE L’EPHE



IMPACT DU CD45 SUR LA VOIE DE
SIGNALISATION DE L’IGF-1R DANS LES
CELLULES DE MYELOME MULTIPLE


Date de soutenance : 9 novembre 2006, devant le jury composé de :


Président du jury Mr. B. CANQUE, Professeur de l’EPHE
Rapporteur Mme K. VANDERKERKEN, Professeur de l’Université de Bruxelles Mr F. BLANCHARD, Chargé de Recherche INSERM
Examinateur Mme C. VENOT, Chercheur à Sanofi-Aventis
Examinateur Mme M. AMIOT, Directeur de Recherche à l’INSERM U601
Directeur de thèse Mr S. RICHARD, Professeur de l’EPHE


INSERM U601 - Département de Recherches en Cancérologie – 9, quai Moncousu - 44093 NANTES Cedex 01. Directeur
scientifique : M. AMIOT : martine.amiot@univ-nantes.fr
Laboratoire de Génétique Oncologique EPHE - Faculté de Médecine Paris-Sud - 94276 LE KREMLIN-BICETRE. Tuteur
pédagogique EPHE : S. RICHARD : stephane.richard@kb.u-psud.fr

Résumé


EPHE Banque de Monographies SVT 1IMPACT DU CD45 SUR LA VOIE DE SIGNALISATION DE L’IGF-1R DANS LES
CELLULES DE MYELOME MULTIPLE


Le Myélome Multiple (MM) se définit comme une expansion plasmocytaire maligne,
atteignant principalement la moelle osseuse. Un des facteurs essentiels de leur survie et de leur
prolifération est l’interleukine-6. A ce jour, une autre cytokine prend de l’importance dans la survie et
la croissance des cellules myélomateuses : l’IGF-1 (insulin-like growth factor). Deux voies distinctes
sont activées par l’IGF-1 : la voie MAPK et la voie PI-3K.
Le CD45 est une phosphatase transmembranaire perdue au cours de la différenciation B
+ faible/negnormale. Dans le MM, 20% des cellules sont CD45 et 80% des cellules sont CD45 .
faible/negL’expression du CD45 dans le compartiment CD45 est négative chez 30% des patients au
diagnostic. Ces derniers sont caractérisés par une moyenne de prolifération élevée dans chaque
-compartiment CD45 et ont un mauvais pronostic : les cellules CD45 sont plus résistantes à
-l’apoptose et continuent à proliférer. En effet, les cellules de MM CD45 sont non seulement capables
faiblede proliférer mais sont souvent plus proliférantes que les cellules de MM CD45 . Dans la lignée
U266, il a été démontré que le CD45 inhibe la transduction du signal et que l’expression du CD45 est
augmentée par l’IL-6. De nombreuses études ont démontré qu’il pouvait y avoir une relation directe
ou indirecte entre la phosphatase CD45 et l’IGF-1R. Notre étude a pour but d’éclaircir ce lien dans
les cellules de MM.
Nous avons mis en évidence que toutes les lignées de MM expriment l’IGF-1R. Nous avons
-démontré que la prolifération des cellules de MM CD45 est dépendante de l’IGF-1 et de la voie PI-
3K/Akt alors que cette voie n’a que très peu d’influence sur la prolifération des cellules de MM
+CD45 , dépendante de l’IL-6. Nous avons pour la première fois démontré que le CD45 et l’IGF-1R
étaient physiquement associés dans les cellules de MM.
Le développement d’agents anti-cancéreux est une piste thérapeutique prometteuse pour le
MM, toujours incurable par les traitements conventionnels. Nous avons démontré que l’AVE1642, un
-anticorps humanisé anti-IGF-1R, inhibe la prolifération des cellules de MM CD45 en bloquant leur
+cycle en G1, sans induire d’apoptose. Cet anticorps n’a que très peu d’effet sur les cellules CD45 .
+L’augmentation de l’expression de l’IGF-1R dans une lignée CD45 n’est pas suffisante pour rendre
ces cellules sensibles à l’AVE1642 démontrant l’importance de la balance kinase/phosphatase dans la
prolifération des cellules de MM. Nous avons démontré que le CD45 est responsable de l’insensibilité
des cellules de MM à l’AVE1642. Nous avons également démontré que l’AVE1642 potentialise les
-effets du bortezomib, utilisé dans le traitement conventionnel du MM, sur les cellules de MM CD45 .
-Une lignée CD45 résistante au bortezomib devient sensible à cet inhibiteur du protéasome en
-présence de l’AVE1642. La sensibilité des cellules de MM CD45 à l’AVE1642 permet de diminuer
les doses de bortezomib qui, à une concentration supérieure à 10nM est toxique chez les patients. Ces
travaux offrent de nouvelles perspectives thérapeutiques pour le MM. Grâce à la combinaison de
l’AVE1642 et du bortezomib, une véritable approche individualisée du malade est développée puisque
-le traitement serait bénéfique pour le patient CD45 dont le MM est le plus agressif.




Table des matières.

Liste des abréviations.
EPHE Banque de Monographies SVT 2Biologie du Myélome Multiple
I- Généralités
I-1. Origine du Myélome Multiple
I-2. Oncogenèse
I-3. Les traitements du Myélome
I-3-1. Généralités
I-3-2. Le bortezomib
II- Interaction des cellules tumorales avec leur environnement
II-1. Facteurs de croissance et cytokines dans le MM
II-1-1. L’Interleukine-6 (IL-6)
II-1-2. Autres cytokines de la famille IL-6, et IL-10
II-1-3. L’Insulin-like Growth Factor-1 (IGF-1)
II-1-4. Le Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF)
II-1-5. Famille du Tumor Necrosis Factor a (TNF-a)
II-1-5-1. Le TNF-a
II-1-5-2. Le couple CD40/CD40 ligand
II-1-5-3. Le B-cell activating factor BAFF et a proliferation-inducing ligand APRIL
II-1-6. Le basic fibroblast growth factor (bFGF)
II-1-7. Les facteurs inhibant la prolifération des cellules de MM
II-1-7-1. L’interféron g (IFN-g) et l’interféron b (IFN-b)
II-1-7-2. La protéine Fas/APO-1/CD95
II-1-8. L’interféron a (IFN-a)
II-2. Les voies de signalisation dans le Myélome Multiple
II-2-1. Activation de la voie JAK/STAT
II-2-2. de la voie Ras/MAPK
II-2-3. Activation de la voie PI-3K/Akt
II-2-4. de la voie NF-kB
III- La phosphatase CD45 dans le Myélome Multiple
III-1. Généralités
III-1-1. Structure du gène de la phosphatase CD45
III-1-2. Fonctions du CD45
III-1-2-1. Le CD45 dans le développement des L , signaling et fonctionT
III-1-2-2. Modulation des PTK de la famille src par le CD45
III-1-2-3. Le CD45 dans les LB
III-2. Expression du CD45
III-3. Le CD45, régulateur positif de la prolifération IL-6 des cellules de
MM
III-4. Le CD45 comme facteur pronostic du MM
EPHE Banque de Monographies SVT 3IV- Le couple IGF-1/IGF-1R dans le Myélome Multiple
IV-1. Propriétés et rôles des ligands de la famille IGF
IV-2. L’Insulin-like growth factor-1 receptor IGF-1R
IV-2-1. Structure et fonction de l’IGF-1R
IV-2-1-1. Structure du gène de l’IGF-1R
IV-2-1-2. L’ARN messager
IV-2-1-3. Le Promoteur du gène de l’IGF-1R
IV-2-1-4. La structure de l’IGF-1R
IV-2-2. Signalisation de l’IGF-1R
IV-3. Le couple IGF-1/IGF-1R dans le Myélome
IV-4. L’IGF-1R comme cible thérapeutique
IV-4-1. Les anticorps anti-IGF-1R
IV-4-2. Les molécules inhibitrices de l’activité tyrosine kinase de l’IGF-1R
IV-4-3. Les peptides antagonistes de l’IGF-1
IV-4-4. Cibler l’internalisation et le recyclage de l’IGF-1R
IV-4-5. Les stratégies antisens
IV-4-6. Les mutants IGF-1R dominants négatifs
V. Conclusion
Liste des abréviations.

aa : acides aminés
Ac : anticorps
ADN : acide désoxyribonucléique
APRIL : a proliferating-inducing ligand
ARN : acide ribonucléique
ARNm : ARN messager
BAFF : B-cell activating factor
BCMA : B-cell maturation antigen
BCR : B cell receptor
bFGF : basic fibroblast growth factor
CNTF : ciliary neutrophic factor
Del13 : délétion du chromosome 13
Erk : extracellular signal-related kinase
FISH : hybridation in situ en fluorescence
FGFR3 : fibroblast growth factor receptor 3
ICAM-1 : intracellular adhesion molecule-1
IFN-a, -b, -g : interféron-a, -b, -g
IGF-1 : Insulin-like Growth Factor-1
IGF-1R : récepteur de l’IGF-1
IGFBP : insulin-like growth factor binding protein
Ig : immunoglobuline
IgH : région des chaînes lourdes du gène des immunoglobulines
IL- : interleukine-
EPHE Banque de Monographies SVT 4IL-6 : interleukine-6
IL-6R : récepteur de l’interleukine-6
ITAMs : immunoreceptor tyrosine-based activation motifs
ITIMs :-based inhibitory motif
IR : insulin receptor
JAK : Janus kinase
JNK : c-Jun NH -terminal kinase2
LFA-1 : lymphocyte function-associated antigen-1
LIF : leukemia inhibitory factor
L : lymphocyte BB
L : TT
MAPK : mitogen activated protein kinase
MCP-1 : monocyte chemotactic protein-1
MGUS : gammapathie monoclonale de signification indéterminée
MM : Myélome Multiple
mTor : mammalian target of rapamycin
NF-kB : nuclear factor kB
OSM : oncostatine M
PI-3K : phosphatidylinositol-3 kinase
PIP :-3 phosphate3
PPP : picropodophylline
PTEN : phosphatase and tensin homolog deleted on chromosom ten
PTK : protéine tyrosine kinase
PTP : phosphatase
SCID : severe-combined immunodeficiency
STAT-3 : signal transducers and activators of transcription 3
TACI : transmembrane activator and calcium-modulating cyclophilin ligand interactor
TCR : T cell receptor
TGF-b : transforming growth factor-b
TNF-a : tumor necrosis factor-a
TRAIL : TNF-related apoptosis-inducing ligand
VCAM-1 : vascular cell adhesion molecule-1
VEGF : vascular endothelial growth factor



Biologie du Myélome Multiple
I- Généralités
Le Myélome Multiple (MM) se définit comme une expansion plasmocytaire maligne,
atteignant principalement la moelle osseuse. Ces plasmocytes, issus d’un clone de lymphocytes B
(L ), s’accumulent progressivement dans la moelle osseuse et « étouffent » les cellules normales. LesB
conséquences principales de la prolifération des plasmocytes et de l’accumulation des cellules
malignes, sont : un fonctionnement anormal de la moelle osseuse pouvant se traduire par une anémie,
des lésions osseuses pouvant aboutir à des fractures, une altération du fonctionnement du système
EPHE Banque de Monographies SVT 5immunitaire avec une susceptibilité accrue aux infections et parfois une atteinte rénale. Ces
symptômes sont dus à l’envahissement médullaire par le clone tumoral constitué de plasmocytes
sécréteurs d’une immunoglobuline (Ig) monoclonale, et à une surproduction de cytokines pro-
inflammatoires, notamment l’interleukine-6 (IL-6).
Sur le plan épidémiologique, le MM est une maladie relativement rare. Le MM représente 1%
des tumeurs malignes et 15% des hémopathies. Aux Etats-Unis, le MM a affecté 15 980 nouveaux
cas et 11 300 décès en 2005 (2% des décès par cancer) (Jemal A. et al., 2005). En France, son
incidence est de 4 nouveaux cas par 100 000 habitants et par an. Les hommes sont plus souvent
affectés que les femmes avec un taux d’environ 3 pour 2. Le MM est rarement diagnostiqué chez les
individus de moins de 35 ans (moins de 2% des cas). L’incidence augmente avec l’âge, avec un âge
médian au diagnostic de 69 ans.

I-1. Origine du Myélome Multiple
La maturation des L est associée à des modifications des caractéristiques des cellules. Le LB B
naïf migre du site précurseur, la moelle osseuse, vers les organes lymphoïdes périphériques, siège de
la réponse immune dépendante de l’antigène, où il peut se différencier en L mémoire ou en celluleB
plasmocytaire immature de type plasmablastique. Au niveau des organes lymphoïdes secondaires, les
L activés de manière dépendante du lymphocyte T (L ) vont initier la formation de centresB T
germinatifs où ils sont soumis à un processus de mutations somatiques des régions variables des
gènes d’Ig (stade de centroblaste) puis à la sélection des L de forte affinité pour l’antigène ainsiB
qu’à la commutation isotypique (stade de centrocyte). Les cellules plasmablastiques générées migrent
ensuite vers la moelle osseuse pour se différencier en plasmocytes matures qui synthétisent et
sécrètent les anticorps.
La nature exacte de la « cellule souche myélomateuse » n’est pas totalement établie. On peut
cependant la définir comme un plasmocyte dérivé de L ayant été stimulé par un antigène dans lesB
centres germinatifs. L’analyse des gènes des régions variables des chaînes lourdes et légères des Ig a
montré que le clone malin est caractérisé par un réarrangement VDJ identique, avec les mêmes
mutations en VH et VL qui restent stables tout au long de la maladie. Ce profil démontre l’origine
lymphoïde post-folliculaire des cellules de MM.

I-2. Oncogenèse
Les causes du MM restent obscures mais le MM serait l’étape ultime d’un processus
impliquant des mutations génétiques successives (Hallek M. et al., 1998).
La première étape serait la translocation du gène des chaînes lourdes des Ig situé sur le
chromosome 14. En effet, au stade de la gammapathie monoclonale de signification indéterminée ou
MGUS, on s’aperçoit que 50% des patients au diagnostic une translocation du chromosome 14. La
maladie est totalement silencieuse et il n’y a pas de signes cliniques de MM. Ces proliférations
EPHE Banque de Monographies SVT 6monoclonales donnent naissance à un pic d’Ig qui est de faible intensité et transitoire. Elles peuvent
se voir au cours de certaines infections virales et chez des patients avec un déficit immunitaire : il ne
s’agit pas de MM. Il n’y a pas d’atteinte organique. Elle est découverte de façon fortuite, à l’occasion
d’une prise de sang. L’ensemble de ces anomalies, la translocation du chromosome 14 ou une
délétion du chromosome 13, conduit à un état d’instabilité génomique. Cet état de transition peut être
stable ou évoluer vers le stade de MM. Un suivi à long terme (de 30 ans et plus) de patients a montré
un taux de transformation en MM de 1% par an.

L’évolution du stade MGUS à celui de MM est la conséquence de mutations successives des
cellules tumorales :
· Une translocation du gène des chaînes lourdes des Ig situé sur le chromosome 14. En
utilisant l’hybridation in situ en fluorescence (FISH), 74% des patients atteints de MM et 90% des
lignées présentent un réarrangement du locus du gène des chaînes lourdes des Ig (IgH) (Bergsagel
P.L. et al., 1996 ; Kuipers J. et al., 1999 ; Avet-Loiseau H. et al., 2002). Ces études ont permis la
détection de nouveaux loci partenaires. Les gènes les plus fréquemment rencontrés sont : la cycline
D1 en 11q13 dans 16% des cas. La translocation t(11;14)(q13;q32) est responsable de la sur-
expression de Bcl-1/cyclinD1 impliquée dans la régulation de la transition G1/S du cycle cellulaire.
Cette translocation est associée à des formes peu proliférantes et de meilleur pronostic. La
translocation t(4;14)(p16;q32) est retrouvée chez 15% des patients. Elle entraîne la sur-expression de
la protéine FGFR3 (Fibroblast Growth Factor Receptor 3). La translocation t(4;14) est presque
toujours associée à la délétion du chromosome 13 (Del13), 84% des patients t(4;14) ont aussi une
Del13 associée à un mauvais pronostic (Fonseca R. et al., 2004 ). La survie globale est plus courte
chez les patients ayant les deux anomalies par rapport à ceux qui ont uniquement la Del13. Puis, en
plus faible pourcentage, on retrouve les translocations t(14;16) dans 5% des cas impliquant le gène c-
maf et la translocation t(6;14) dans 4% des cas impliquant la cycline D3.
· Une dérégulation des gènes N-ras et K-ras, et Rb. Les mutations de N-ras et K-ras,
rencontrées dans 35-50% des MM, provoquent leur indépendance vis à vis de facteurs de croissance
dont l’IL-6 et les phénomènes d’apoptose sont supprimés. Il n’y a pas de mutation de Ras au stade
MGUS (Corradini P. et al., 1993).
· Enfin, la translocation du gène c-myc trouvée chez 15% des patients au diagnostic et la
délétion du bras court du chromosome 17 Del17p où est localisé le gène suppresseur de tumeur p53.
Cette délétion n’est pas fréquente puisqu’elle n’est détectée en FISH que chez 10% des patients
(Avet-Loiseau H. et al., 1999). Ces deux événements sont secondaires, ils sont liés à un stade tardif
de la maladie. Le pourcentage de translocation du gène c-myc augmente avec la progression du MM.
Des instabilités caryotypiques dont le nombre augmente, surviennent tout au long de
l’évolution de la maladie. Les études faites en cytogénétique conventionnelle ont permis de définir de
nombreuses anomalies chromosomiques : gain ou perte de matériel chromosomique, translocation,
insertion ou délétion. Plus de 90% des patients présentent une aneuploïdie. La cytogénétique
conventionnelle ne détecte que 30% à 60% des anomalies chromosomiques. La présence de ces
anomalies est corrélée au stade de la maladie (environ 20% au stade I, 60% au stade II et plus de 80%
EPHE Banque de Monographies SVT 7au stade extra-medullaire). Ces anomalies sont dans 60% des cas une hyperdiploïdie, dans 5% des cas
une pseudodiploïdie et dans 30% des cas une hypodiploïdie de mauvais pronostic (Smadja NV. et al.,
2001 et 2003 ; Fonseca R. et al., 2003).

Le MM est une maladie dont la croissance tumorale est lente avec un temps de doublement
très long. Ce temps de doublement s’échelonne sur plusieurs mois, voire des années, à sa phase
initiale.

I-3. Les traitements du Myélome
I-3-1. Généralités
Le traitement du MM est complexe, mais a fait récemment, de grands progrès. Il fait appel à
différentes modalités de traitement qui seront utilisées ou non, en fonction du type de myélome, de
son stade d’évolution et des facteurs de pronostic.
Les méthodes les plus utilisées en France sont les suivantes.
· La chimiothérapie tient une place très importante dans le traitement du MM, quel qu’en
soit le stade d’évolution. Elle est active, même à un stade évolué, permettant d’obtenir
un contrôle de la maladie dans plus de 50% des cas.
· Les greffes de la moelle osseuse : autogreffes et allogreffes.
· La radiothérapie.
· L’immunothérapie.
· La corticothérapie.
· Le traitement des complications : l’hypercalcémie et l’insuffisance rénale.

Le traitement de référence du MM tout âge confondu reste la chimiothérapie standard
associant le melphalan et la prednisone qui est un corticoïde. La médiane de survie des patients avec
une chimiothérapie standard est d’environ 30 à 36 mois, avec moins de 5% de rémission complète
(Alexanian R. and Dimopoulos M., 1994).
D’autres combinaisons thérapeutiques ont été étudiées. Les protocoles à base d’adriamycine et
de vincristine sont proposés lorsque le MM est agressif et qu’il existe une insuffisance rénale. Il est
souvent considéré comme une première étape avant la greffe de moelle osseuse.
L’intensification de la chimiothérapie associée à une autogreffe de moelle osseuse ou de
cellules souches périphériques a permis d’améliorer significativement le taux de rémission complète
(25%) et la médiane de survie (supérieure à 50 mois) (Attal M. et al., 1996 ; Child JA. et al., 2003).
L’allogreffe de cellules souches hématopoïétiques et de lymphocytes T a été proposée comme
traitement du MM pour les patients âgés de moins de 50 ans et aboutit à un taux de réponse complète
de 35% (Bensinger WI. et al., 1996 et 2002). Cependant, le risque de complications (réaction du
greffon contre l’hôte) est sévère. La diminution de l’intensité du conditionnement par des « mini-
allogreffe » permet de diminuer la morbidité de la greffe allogénique et permet d’étendre les
allogreffes à des patients plus âgés. Des études récentes ont montré qu’une autogreffe suivie d’une
EPHE Banque de Monographies SVT 8allogreffe conditionnée par un traitement non myéloablatif permet d’obtenir des taux de réponse de
l’ordre de 80% et un taux de mortalité relativement faible (11% au jour 100) (Kroger N. et al., 2002 ;
Maloney DG. et al., 2003).
Le thalidomide a d’abord été utilisée pour ses propriétés inhibitrices de l’angiogénèse. Ce
médicament induit l’apoptose et l’arrêt du cycle cellulaire des cellules de MM en phase G1 (Hayashi
T. et al., 2003). Le thalidomide donne des résultats positifs dans 30 à 60% des MM en rechute à un
stade avancé. Des essais sont en cours en association avec la chimiothérapie. L’efficacité du
thalidomide laisse présager de son utilisation comme traitement de « première ligne ». De plus,
l’intérêt du thalidomide dans le traitement d’autres maladies du sang comme la maladie de
Waldenström, les myélodisplasies, les syndromes myéloprolifératifs et d’autres cancers sont en cours
d’évaluation. Des espoirs sont nés récemment de la publication des résultats préliminaires du
protocole de chimiothérapie : DVd-T : Doxil™ (dérivé liposomal de la doxorubicine) + vincristine +
dexaméthasone à faible dose + thalidomide (Hussein MA., 2004 ; Baz R. et al., 2005). Le
lenalidomide ou CC-5013 est une molécule analogue du thalidomide activée par voie orale. Il possède
une forte activité immunomodulatrice. Il serait actif sur le système immunitaire en permettant la
maturation des L , des cellules NK et la production d’interleukine-2. Elle inhiberait de plus laT
sécrétion du tumor necrosis factor-a (TNF-a) et d’interleukine-1b. Les résultats des études semblent
favorables. L’effet secondaire spécifique est une baisse du taux de plaquettes et de globules blancs
dans le sang. Ce médicament est en phase III de développement (Sirohi B. and Powles R., 2004).

D’autres drogues sont actuellement à l’étude pour le traitement du MM comme le bortezomib
(Velcade® ou PS-341) inhibiteur du protéasome.

I-3-2. Le bortezomib
Le bortezomib ou Velcade® (initialement appelé PS-341) est le premier inhibiteur sélectif de
protéasome à avoir bénéficier d’un développement clinique.

Le protéasome, ou ubiquitine protéasome, est un complexe enzymatique multicatalytique,
présent dans toutes les cellules eucaryotes, dont le rôle principal est la dégradation de protéines qui
interviennent dans la régulation du cycle cellulaire (telles que p53, p21 et p27). Ainsi, un grand
nombre de protéines intracellulaires peuvent être des substrats pour le protéasome, en particulier
celles impliquées dans l’apoptose, l’angiogénèse, la transcription de facteurs de croissance et de
molécules de signalisation. Au total, un défaut de régulation de ces protéines-clés peut stimuler la
prolifération cellulaire, la croissance tumorale, l’angiogénèse et favoriser la survenue de métastases.
Un des principaux substrats du protéasome est le facteur de transcription NF-kB, surexprimé dans
certains modèles tumoraux comme le MM, entraînant des mécanismes de résistance aux agents
cytotoxiques. C’est particulièrement dans le MM que le bortezomib a démontré son importante
activité en préclinique (Hideshima T. et al., 2001) mais également en clinique (Richardson PG. et al.,
2003).
EPHE Banque de Monographies SVT 9
Le bortezomib est le premier inhibiteur sélectif de protéasome à avoir bénéficier d’un
développement clinique dans le traitement des cancers. Les résultats d’études pré-cliniques montrent
que le bortezomib inhibe directement la prolifération des cellules de MM et induit leur apoptose. Il
empêche la croissance tumorale paracrine en altérant les interactions entre les cellules de MM et les
cellules stromales. Il empêche la sécrétion de cytokines en inhibant leur facteur de transcription
NF-kB (Hideshima T. et al., 2001 CancerRes ; Hideshima T. et al., 2003 ; LeBlanc R. et al., 2002 ;
Anderson KC., 2001).
Suite à ces résultats, des études de phase II et III ont vu le jour pour des patients de MM en
rechute ou qui sont réfractaires aux autres lignes de traitement. Les résultats favorables de ces études
ont accéléré l’utilisation du bortezomib dans le traitement des patients dont la maladie a progressée
après leur seconde thérapie, et, plus récemment, en seconde ligne de traitement pour les patients dont
la première thérapie a échouée.
Les résultats des études pré-cliniques et cliniques démontrent que les cellules tumorales sont
plus sensibles à l’inhibition des fonctions du protéasome que les cellules normales. Les cellules de
lignées de MM sont 40 fois plus sensibles à l’apoptose induite par l’inhibition du protéasome que les
cellules mononucléées de sang périphérique de donneurs sains (Hideshima T. et al., 2001 CancerRes).

Les études pré-cliniques avec le bortezomib dans le MM :
Les études pré- avec le bortezomib dans le MM ont été faites sur des cellules de
lignées de MM ou sur des cellules de patients fraîchement isolées. Ces études démontrent que le
bortezomib inhibe directement la prolifération des cellules de MM, quelles soient sensibles ou
« moins sensibles » aux autres agents conventionnellement utilisés (melphalan, doxorubicine,
mitoxantrone et dexaméthasone) et induit une apoptose caspase-dépendante (Hideshima T. et al., 2001
CancerRes). Le bortezomib inhibe l’activation de NF-kB en bloquant la dégradation de son inhibiteur
IkB par le protéasome (Mitsiades N. et al., 2003 ; Hideshima T. et al., 2001 Oncogene) et inhibe les
interactions entre les cellules de MM et les cellules stromales de la moelle osseuse en empêchant la
sécretion de cytokines NF-kB dépendantes et la sécrétion d’IL-6 par les cellules de l’environnement
médullaire (Hideshima T. et al., 2001 CancerRes). Le bortezomib induit une augmentation de
l’expression de protéines pro-apoptotiques et une diminution de l’expression de protéines anti-
apoptotiques comme Bcl-2 (Mitsiades N. et al., 2002 et 2003). De plus, il induit la phosphorylation de
c-Jun NH- terminal kinase JNK, active la caspase-8, et par conséquent la caspase-3 qui induit des2
dommages à l’ADN, la phosphorylation de p53 et la dégradation de MDM2 (Hideshima T. et al.,
2003). Dans un modèle murin de MM, le bortezomib induit une inhibition importante de la croissance
tumorale, dont plusieurs régressions complètes, et double la durée de vie des souris traitées par
rapport aux souris non traitées. En plus d’inhiber la croissance tumorale et d’induire l’apoptose in
vivo, le bortezomib a un effet anti-angiogénique (LeBlanc R. et al., 2002).

Les études de phase II et III avec le bortezomib dans les MM en rechute ou réfractaires aux
autres traitements :
EPHE Banque de Monographies SVT 10