Des chercheurs de l’Université du Texas MD Anderson Cancer Center qui ont profilé plus de 45000 cellules individuelles de patients atteints de carcinomatose péritonéale (PC), une forme spécifique de cancer gastrique métastatique, ont défini la vaste hétérogénéité cellulaire et identifié deux sous-types distincts en corrélation avec la survie des patients.
Sur la base de leurs conclusions, publiées aujourd’hui dans Médecine de la nature, les chercheurs ont développé et validé une signature d’expression génique capable de prédire la survie des patients mieux que d’autres caractéristiques cliniques. S’il est validé dans des études prospectives, cet outil peut être utile pour stratifier les patients atteints d’un cancer gastrique et les orienter vers des stratégies de traitement plus efficaces.
Afin de mieux traiter les patients atteints de PC, il faut d’abord comprendre les populations de cellules métastatiques dans la cavité péritonéale. Il s’agit de l’analyse la plus détaillée de ces cellules réalisée à ce jour. C’est la puissance de l’analyse monocellulaire – nous sommes en mesure de regarder chaque cellule et d’obtenir une image du paysage. «
Linghua Wang, MD, Ph.D., professeur adjoint de médecine génomique, co-auteur correspondant
La carcinose péritonéale est une condition dans laquelle les cellules cancéreuses s’infiltrent et envahissent la cavité péritonéale ou abdominale, adhérant à l’estomac et à d’autres organes. Cela peut survenir avec d’autres cancers gastro-intestinaux, mais est le plus souvent observé chez les patients atteints de cancers gastriques avancés, avec environ 45% des patients ayant reçu un diagnostic de PC à un moment donné. La condition conduit à une accumulation importante de liquide dans la cavité abdominale et les patients ont une survie globale de moins de six mois.
«Le PC représente un besoin clinique majeur non satisfait, car nous n’avons pas d’options de traitement efficaces disponibles pour ces patients», a déclaré l’auteur co-correspondant Jaffer Ajani, MD, professeur d’oncologie médicale gastro-intestinale. « Sur la base de nos résultats, nous devons évoluer vers le profilage de ces cellules chez chaque patient afin d’offrir des options de traitement plus adaptées. »
Pour cette étude, les chercheurs ont isolé des cellules PC à partir de liquide d’ascite prélevé sur 20 patients atteints d’un cancer gastrique avancé. Dix des patients étaient des survivants à long terme qui ont survécu plus d’un an après le diagnostic de PC, et 10 patients étaient des survivants à court terme qui ont survécu moins de six mois après le diagnostic de PC.
Après avoir effectué un séquençage d’ARN unicellulaire pour analyser l’expression des gènes, les chercheurs ont pu construire la première «carte» des cellules PC, qui décrit la variété des types de cellules présentes et leurs états fonctionnels. La variabilité des cellules cancéreuses présentes dans une tumeur est connue sous le nom d’hétérogénéité intratumorale, et elle peut conduire à un échec du traitement et à une récidive car des sous-types distincts de cellules cancéreuses répondront différemment à une thérapie donnée.
Les informations sur l’expression génique ont également permis aux chercheurs de déterminer les origines des cellules PC, connues sous le nom de lignée de cellules tumorales. Ils ont découvert que, bien qu’il s’agisse de cellules cancéreuses gastriques, certaines semblaient provenir de cellules de l’estomac tandis que d’autres ressemblaient davantage à des cellules de l’intestin.
« L’aspect intrigant est qu’en classant les cellules tumorales en fonction des compositions de la lignée, nous avons noté deux groupes de patients », a déclaré Wang. «Les cellules PC plus gastriques avaient un phénotype agressif et étaient associées à une survie plus courte. Cependant, les cellules PC plus intestinales étaient moins agressives et les patients avaient une survie plus longue.
Sur la base de ces résultats, les chercheurs ont développé une signature génétique qui prédisait de manière robuste la survie des patients mieux que diverses caractéristiques cliniques. Ils ont validé la signature dans une deuxième cohorte de patients atteints de cancer gastrique avancé et de PC et quatre cohortes de cancer gastrique localisé à grande échelle totalisant plus de 1 300 patients.
À l’avenir, les chercheurs espèrent valider la signature dans des études prospectives et effectuer des analyses supplémentaires des cellules PC chez davantage de patients afin d’identifier les mécanismes de régulation de la plasticité de la lignée des cellules tumorales et de nouvelles cibles thérapeutiques qui peuvent être exploitées pour fournir de meilleures options de traitement aux patients.
« Il s’agit d’une première étape importante vers une meilleure compréhension de la biologie unicellulaire de ces cellules cancéreuses, mais nous avons encore du travail à faire », a déclaré Ajani. « Nous prévoyons que la compréhension de cette hétérogénéité pourrait un jour être utilisée pour guider la prise de décision clinique la plus avantageuse pour chaque patient. »
La source:
Université du Texas MD Anderson Cancer Center
Référence du journal:
Wang, R., et coll. (2021) Dissection unicellulaire de l’hétérogénéité intratumorale et de la diversité des lignées dans l’adénocarcinome gastrique métastatique. Médecine de la nature. doi.org/10.1038/s41591-020-1125-8.
