L’hyperméthylation du gène codant pour le facteur de transcription TFAP2E est fréquemment observée au niveau des cancers colorectaux. Elle est associée à une diminution de l’expression de cette protéine et à une surexpression de la protéine DKK4. Cette situation serait prédictive d’une résistance à la chimiothérapie à base de 5-FU, possiblement médiée par la surexpression de DKK4. Cette observation mérite d’être confirmée par d’autres travaux et il est important de décrypter les mécanismes moléculaires en cause. Elle est intéressante dans la mesure où elle permettrait d’identifier les patients ayant une moindre probabilité de réponse à la chimiothérapie. Elle suggère par ailleurs que le ciblage de DKK4 chez ces patients pourrait correspondre à une approche intéressante pour tenter de contourner cette chimiorésistance.

L’épigénétique bientôt au service des cliniciens dans le cancer colorectal :

TFAP2E-DKK4 and chemoresistance in colorectal cancer.
Ebert MPA, Tänzer M, Balluff B, et al. New Engl J Med 2012; 366: 44-53

L’identification de caractéristiques tumorales ayant une signification pronostique et/ou susceptible de prédire la réponse à différents agents constitue un enjeu majeur qui permet d’élaborer des stratégies thérapeutiques « ciblées ». Les objectifs du travail de Ebert et al. récemment publié dans le New England Journal of Medicine (1) étaient i) d’évaluer la prévalence de l’hyperméthylation du gène TFAP2E dans les cancers colorectaux ; ii) d’identifier les conséquences moléculaires de cette hyperméthylation ; et iii) d’étudier son impact sur la réponse à une chimiothérapie à base de 5-Fluorouracile (5-FU) à travers une approche à la fois clinique et expérimentale.

Les différentes étapes et les principaux résultats de cette étude peuvent être résumés de la façon suivante :

• Étude de la prévalence de l’hyperméthylation tumorale du gène TFAP2E par technique de biologie moléculaire (MethylLight ou methylation-sensitive high resolution melting) à partir de l’ADN extrait de la tumeur et de la muqueuse colique adjacente (prélèvements congelés) provenant de 74 individus atteints de cancers colorectaux. Une hyperméthylation était observée pour 38 des 74 échantillons tumoraux testés, soit 51% de l’effectif.
• Étude de la corrélation entre l’hyperméthylation tumorale du gène TFAP2E et différentes caractéristiques anatomo-cliniques. Il n’existait aucune corrélation entre l’hyperméthylation de TFAP2E et les différents paramètres testés : localisation tumorale (rectum versus côlon sigmoïde versus côlon d’amont) ; degré de différentiation tumorale (grade histologique G1G2 versus G3G4) ; stade au diagnostic (T1T2 versus T3T4 ; N0 versus N1N2 ; M0 versus M1) ; âge ; sexe.
• Étude des conséquences de l’hyperméthylation tumorale du gène TFAP2E sur l’expression des transcrits et de la protéine correspondante. L’hyperméthylation du gène TFAP2E était généralement associée à une diminution de l’expression des ARN messagers correspondants (évaluée par RT-PCR). L’expression de la protéine TFPA2E tendait à être plus élevée au niveau des tumeurs avec hypométhylation du gène TFAP2E que des tumeurs avec hyperméthylation de ce gène.
• Identification des cibles moléculaires « d’aval » par étude du profil d’expression génique de lignées de cellules tumorales coliques SW480 transfectées par un vecteur contenant la séquence codante du gène TFAP2E  et surexprimant ce gène de façon stable (DNA microarray suivi d’une confirmation par PCR quantitative en temps réel ; étude comparative avec des cellules SW480 transfectées par un vecteur vide, utilisées comme témoin). Mise en évidence d’une diminution de l’expression des ARNm du gène DKK4 dans les cellules surexprimant TFAP2E.
• Étude in vitro de l’impact de l’expression des gènes TFAP2E et de DKK4 sur la sensibilité des cellules tumorales au 5-FU : mise en évidence d’une augmentation de la sensibilité au 5-FU des cellules SW480 transfectées avec un vecteur codant pour le gène TFAP2E  (comparativement à la sensibilité des cellules transfectées avec un vecteur vide utilisées comme témoin) ; mise en évidence d’une moindre sensibilité au 5-FU des cellules SW480 transfectées avec un vecteur codant pour DKK4 (comparativement à la sensibilité de cellules SW480 transfectées avec un vecteur vide utilisées comme témoin).
• Évaluation de la sensibilité à une chimiothérapie à base de 5-FU et à une radiochimiothérapie concomitante à base de 5-FU chez des patients atteints de cancers colorectaux métastatiques ou de cancers du rectum respectivement inclus dans 4 essais allemands : patients avec cancers colorectaux métastatiques traités par l’association 5-FU + Oxaliplatine (FUFOX) ou par l’association capécitabine + oxaliplatine (CAPOX) (cohorte 1 ; n=76) ; patients avec cancers colorectaux métastatiques traités par l’association 5-FU + Acide folinique + oxaliplatine (FOLFOX) ou par l’association 5-FU + Acide folinique + Irinotécan (FOLFIRI)  (cohorte 2 ; n=44) ; patients atteints de cancers du rectum traités par l’association 5-FU + Irinotécan + Cetuximab + Radiothérapie (cohorte 3 ; n=50) ; patients atteints de cancers du rectum traités par l’association 5-FU + Radiothérapie (cohorte 4 ; n=70). La réponse tumorale au traitement, évaluée radiologiquement selon les critères RECIST chez les patients des cohortes 1 et 2 et selon la réponse histologique pour les patients des cohortes 3 et 4, était significativement plus faible chez les patients dont la tumeur présentait une hyperméthylation du gène TFAP2E.

Plus précisément, le risque relatif de réponse tumorale pour les patients avec tumeurs associées à une hypométhylation du gène TFAP2E (par rapport aux patients avec tumeurs associées à une hyperméthylation du gène TFAP2E) était calculé à 7,38 (IC95% : 2,86-19,03) pour l’analyse poolée des données issues des cohortes 1 et 2 (évaluation de la réponse au traitement selon les critères radiologiques RECIST) ; à 5,10 (IC95% : 2,67-9,74) pour l’analyse poolée des données issues des cohortes 3 et 4 (évaluation de la réponse au traitement à partir de la réponse histologique) et à 5,29 (IC95% : 2,87-9,76) pour l’analyse poolée des données issues des 4 cohortes.

Au total, une hyperméthylation tumorale du gène TFAP2E est observée dans une proportion significative de cancers colorectaux et serait un marqueur prédictif de résistance au traitement par 5-FU. Bien que les mécanismes moléculaires en cause ne soient caractérisés, cette résistance s’expliquerait au moins en partie par une surexpression du gène DKK4, dont l’expression est normalement réprimée par le facteur de transcription TFAP2E. Ces données suggèrent que le ciblage de DKK4 chez ces patients permettrait de réverser la résistance au 5-FU ce qui offre des perspectives de recherche particulièrement intéressantes.

Références

1 – Ebert MPA, Tänzer M, Balluff B, et al. TFAP2E-DKK4 and chemoresistance in colorectal cancer. New Engl J Med 2012; 366: 44-53.