Apport du dosage de l'ACE dans le dépistage et la prévention du cancer du colon

2.1.3. Différentes parties du cancer du colon 2.1.3.1. Cancers du colon droit

Ils représentent 40% des cancers de colon, on les observe essentiellement chez l'homme de 50 à 60 ans et ils se rangent parmi les tumeurs malignes. Il s'agit d'épithéliomas glandulaires typiques du moins en générale, l'infection est fréquente. Ils siégent de la valvule iléo-caecale au tiers droit du transverse (Puig, 1997).

Ce cancer, qui intéresse la portion du cadre colique dont le calibre est le plus large, est parmi les plus latents, avec un faible risque d'occlusion, et une infection fréquente. Les tumeurs basses caecales sont le plus souvent bourgeonnantes, alors que les tumeurs proches de l'angle droit sont plus volontiers rétractiles et squirreuses (Bonithon, 1999).

2.1.3.2. Cancers du colon transverse

Si leur description macroscopique est comparable à celle des segments coliques adjacents, leur propagation lymphatique est particulière et de mauvais pronostic. L'envahissement ganglionnaire peut se faire vers l'origine des deux axes vasculaires mésentérique supérieur et mésentérique inférieur, et atteint précocement les ganglions rétro pancréatiques, inaccessibles à une exérèse chirurgicale curative (Puig, 1997).

Le cancer du colon transverse se caractérise par le fréquence de la symptomatologie d'emprunt souvent trompeuse, crises coliques, troubles du transit, distension caecale, ballonnements, palpations d'une tumeur épigastrique, ou tout

autre signe pouvant orienter vers une affection gastrique, biliaire ou pancréatique (Bonithon, 1999).

2.1.3.3. Cancers du colon gauche

Ce sont les plus fréquents des cancers coliques, dont ils représentent 60% de l'ensemble, et les 3/4 d'entre eux siègent sur le sigmoïde (Puig, 1997).

Ils sont rapidement sténosants avec symptomatologie occlusive. Très lymphophiles, ils essaiment vers l'origine de l'artère mésentérique inférieure qui doit être liée à sa naissance devant l'aorte, lorsque exérèse chirurgicale se veut curative, permettant un curage ganglionnaire complet de l'axe mésentérique inférieur. Le cancer de l'angle gauche se caractérise par la précocité et la fréquence de la propagation lymphatique rétro pancréatique (Bonithon, 1999).

2.1.4. Classification et stadification

De nombreuses classifications à visée pronostic ont été proposées pour les cancers colorectaux.

o Classification de Dukes (1967)

A : envahissement de la sous muqueuse

B : envahissement de musculaire sans envahissement ganglionnaire

C : métastase ganglionnaire

D : métastase à distance

o Classification d'Astler Coller (1954) A : ne dépasse pas la sous muqueuse

B1 : envahissement de la musculaire N-

B2 : atteinte de la séreuse

C1 : ne dépasse pas la séreuse, envahissement ganglionnaire N+

: dépasse la séreuse, envahissement ganglionnaire N+

o Classification TNM

La classification TNM est un système international, proposé par le chirurgien français Pierre Denoix dans les années 1940B1950, de façon à classer les cancers selon leur extension anatomique (Denoix, 1946).

Les trois lettres symbolisent la propagation de la maladie cancéreuse sur le site de la tumeur primitive (T), dans les ganglions lymphatiques voisins (N pour node en anglais) et à distance pour d'éventuelles métastases (M). Chaque lettre est affectée d'un coefficient. Dans son principe, cette classification considère seulement les données cliniques et ne s'applique qu'à des cancers qui n'ont pas encore été traités. (Fig 11)

T (tumeurs)

Tis intra épithéliale ou chorion

T1 sous muqueuse

T2 musculeuse

T3 à travers les musculaires propria dans la sous séreuse ou dans les tissus péri coliques non péritonéales.

T4 organe ou structure de voisinage et/ou perforation du péritoine viscérale.

N (ganglions)

N0 pas de métastase ganglionnaire

Nx ganglions non évalués ou moins de 8 ganglions examinés N1 à N3 ganglions métastasiques régionaux

N2, N4 ganglions métastasiques régionaux ou plus. M (métastases)

M0 pas de métastase

M1 métastases à distances

Figure 11: comparaison entre les classifications TNM et
Astler Coller.

o Stadification

A partir des données de classification TNM, les cancers du colon sont classés en quatre stades. Les chances de guérison varient considérablement du stade I au stade IV (tableau II) (Oconnell et a!, 2004).

Pour chacun des stades est noté le taux de survie après le traitement.

Tableau II : stadification des cancers colorectaux.

(Oconnell et a!, 2004).

Stade	Classification TNM		Taux de survie	I
T1-T2-N0-M0	93.2%		II A
T3-N0-M0	84.7%		II B
T4-N0-M0	72.2%		III A
T1-T2-N1-M0	83.4%		III B
T3-T4-N1-M0	64.1%		III C
Tous T N2-M0	44.3%		IV
Métastases à distance	8.1%

1. Apport du dosage de l'antigène carcinome embryon dans le cancer du colon

Le nom antigène carcino-embryonnaire (ACE) a été donné en 1965 par Gold et Freedman à une protéine normalement exprimée par le tube digestif du foetus durant les six premiers mois de gestation, et retrouvée dans les cancers du pancréas, du foie et du colon (Gold, 1965).

1.1. Description
1.1.1. Structure

L'ACE est une glycoprotéine de poids moléculaire compris entre 180 et 200 KDa, fortement glycosylée. Vingt huit sites de N-glycosylation sur des résidus aspargine sont présents dans le domaine extracellulaire de la molécule.

L'ACE appartient à la super famille des immunoglobulines dont plusieurs membres sont impliqués dans le processus d'adhérence et de reconnaissance intercellulaire.

L'ACE possède un domaine N-terminal de 108 acides aminés, similaire aux domaines variables des immunoglobulines et des domaines An et Bn analogues aux domaines des Ig (Hammarstrom, 1999).

1.1.2. Gènes

Le gène de l'ACE est le CEA-related cell adhesion molecule 5 (CEACAM) (Beauchemin, 1999). L'ACE est le chef de file d'une famille de glycoprotéines qui sont issues, chez l'homme et chez les primates, de la transcription de 29 gènes localisés sur le bras long du chromosome 19 dans la région 19q13.1-19q13.3.

L'analyse nucléotidique permet de diviser des gènes en trois sous groupes. Le sous groupe de l'ACE qui comprend 12 membres, le sous groupes Pregnancy specific glycoprotéins (PSG) qui comprend 11 membres et un troisième sous groupe qui comprend six pseudos gènes.

L'expression des gènes du sous groupe ACE donne des protéines ancrées à la membrane par un lien phosphatidyl inositol (dont la molécule ACE et le non-specific

Gross-reacting antigen « NCA ») et des protéines transmembranaires possédant un domaine cytoplasmique (dont les biliary glycoprtein) (Hammarstrom, 1999).

1.1.3. Synthèse

Chez l'adulte, l'ACE est synthétisé principalement dans certaines portions du tube digestif tel que la langue, l'oesophage distal, l'estomac, l'intestin grêle. Le colon et le rectum où il n'est présent qu'au pole apical des cellules épithéliales.

Chez le foetus, la synthèse est abondante au niveau du duodénum et du colon à partir de la 9éme semaine, à un stade où l'épithélium n'est pas encore stratifié, l'antigène est alors localisé sur toute la surface de la membrane cellulaire, la stratification de l'épithélium coïncidant avec la restriction de l'ACE au domaine apical de la cellule (Létourneau, 1997).

Dans le cancer du colon, le gène ACE est sur exprimé. Le gradient de sécrétion vers le pole apical est perturbé et l'antigène carcino-embryonnaire est distribué sur toute le surface de la cellule et dans l'espace intercellulaire (Benchimol, 1989) ;(Jothy, 1993).

In vitro, l'expression de l'ACE peut être augmentée dans certaines lignées de tumeurs coliques par les cytokines telles que l'interféron gamma (Guadagin, 1990), les « transforming growth factor » béta1 et béta2 (Chakrabarty, 1988) ;(Chakrabarty, 1990), l'interleukine6 (Ullmann, 1992) ou des combinaisons, interféron, gammainterféron, alpha-interleukine 6 (Verhaar, 1999). Une régulation par les cytokines a été également observée in vivo, un traitement par interféron gamma entraine l'augmentation de la concentration sérique de l'ACE chez environ 65% des patients traités (Greiner, 1991).

1.1.4. Récepteurs

Un récepteur spécifique de l'ACE de 80KDa a été décrit au niveau des cellules de Kupffer du foie (gangopadhyay.1996). Dans les lignées cellulaires du cancer du colon ; les galectines ont un rôle dans les interactions cellulaires, l'adhésion à la matrice extracellulaire et l'acquisition de phénotype métastatique.

1.2. Fonctions cellulaires

L'ACE est une molécule dotée de propriétés adhésives, elle est capable d'adhésion homotypique (ACE-ACE) ou hétéro typiques (ACE-BGP), (ACE, NCA) avec d'autres membres de la famille des antigènes carcino-embryonnaires, avec le collagène de type I, ainsi qu'avec certaines souches d'E. Coli. (Thompson, 1991).

Les fonctions physiologiques de l'ACE sont encore à préciser. Il jouerait un

rôle

o Dans la différenciation cellulaire au cours de l'embryogénèse.

o Dans la reconnaissance et la régulation de la flore bactérienne du colon colon normal (Létourneau, 1997).

La participation active de l'ACE dans la cancérogénèse et la dissémination métastatique est actuellement clairement établie. Le dérèglement de l'expression de plusieurs membres de la famille des antigènes carcinoembryonnaires est un évènement précoce dans la cancérogénèse colique. (Johnson, 1991) ; (Nollau, 1997) ; (Thompson, 1997) :

o La BGP et le carcinoembryonic Antigen Familly Member2 (CGM2) qui jouerait un rôle de suppresseur de tumeur sont réprimés. (Neumaier, 1993).

o L'ACE, les NCA 50/90, sont surexprimés, les NCA suivent le même profil d'expression que l'ACE, avec une fréquence et une intensité de surexpression qui sont supérieurs à celles de l'ACE (CHU, 1991).

Il existe une relation entre la production d'ACE par des lignées cellulaires de cancer colique humain et leur potentiel tumorigène et métastatique testé par injection intra splénique de cellule chez la souris nude (Tibbetts, 1993).

Le blocage des molécules d'ACE à l'aide d'un fragment Fab anti ACE diminue l'incidence des métastases (Hashino, 1994). La transfection par l'acide désoxyribonucléique complémentaire (ADNc) d'ACE induit un phénotype métastatique dans les cellules de mélanomes (Grimm, 1995).

Différentes expériences conduisent à formuler des hypothèses sur le rôle joué par l'ACE présent à la surface des cellules tumorales dans le processus d'induction des métastases. Des cellules sont non sécrétrices d'ACE acquièrent la propriété de s'agréger entre elles. In vitro, l'ACE fonctionne comme une molécule d'adhésion intercellulaire (Benchimol, 1989). Il existe une corrélation entre le niveau de

production de l'ACE par les cellules et la quantité d'agrégats formés. In vivo, les grappes cellulaires pourraient, en se bloquant dans la microcirculation, favoriser la survenue de métastases (Hashino, 1994) ; (Thomas, 1995).

In vitro, la fixation de l'ACE sur le récepteur présent à la surface des cellules de Kupffer induit la sécrétion des interleukines alpha I, béta1 et 6 qui activent la production de molécules d'adhésion par les cellules endothéliales (Gangopadhyay, 1996 A). Par ce mécanisme, l'ACE pourrait faciliter la rétention des cellules tumorales au niveau du foie (Gangopadhyay. 1996).

Un modèle expérimental reproduisant l'invasion tumorale montre que l'ACE est capable d'exercer une attraction chimique sur les cellules de cancer colorectal. En outre, l'ACE faciliterait l'adhésion des cellules tumorales aux protéines de la matrice extracellulaire (Kim, 1999).

Bien qu'il ait été montré chez la souris nude que l'apparition de lésions secondaires au niveau du foie après injection intra splénique de cellules de cancer colorectal était facilitée par une administration intraveineuse préalable d'ACE (Hostetter, 1990), des expériences récentes concluent que l'ACE libéré dans la circulation ne participe pas au développement des métastases hépatiques (Lecante, 1999).

L'ACE peut interférer avec l'immunité cellulaire anti tumorale dépendante des lymphokines -activated killer (LAK). Des expériences in vitro montrent que l'expression par les cellules tumorales des molécules d'ACE les protège de la lyse par les cellules LAK (Kammerer, 1994). Cette protection passerait par une interaction avec une molécule présente à la surface des lymphocytes (Kammerer, 1996). L'hyper expression de l'ACE et du NCA est en partie responsable de la résistance aux chimiothérapies. La transfection par l'ADNc d'ACE diminue la sensibilité des cellules à l'adriamycine (Kawaharata, 1997).

Dans les cellules MCF-7 le phénotype multidrug résistant sans hyper expression de la P-glycoprotéine ou de la MPP (multidrug resistance protéin) a pu être rattaché à la protéine P95 qui a été identifiée comme étant la NCA. (Ross, 1997).

1.3. Techniques de dosages

Les méthodes initiales de mesure de la concentration sérique de l'ACE nécessitaient une extraction de l'antigène préalable à son dosage, ce qui rendait la détermination relativement peu précise. D'autre part, les premiers dosages immunologiques étaient basée sur une reconnaissance avec des anticorps polyclonnaux à l'origine de nombreuses réactions croisées avec les membres de la famille ACE, en particulier les NCA. Avant les années 80, les différences de résultats obtenus chez un même patient avec deux types de techniques pouvaient être considérables (Fletcher, 1986).

Actuellement de nombreux anticorps monoclonaux capables de ne pas reconnaître les NCA permettent le dosage de l'ACE sérique par immunométrie (Hammarstrom, 1989).

La présence dans les échantillons sanguins humains d'anticorps anti immunoglobulines (facteurs rhumatoïdes....etc.) est susceptible de produire des interférences sur le dosage, responsable d'une diminution ou d'une augmentation artificielle des concentrations. De multiples améliorations techniques ont té apportées par les fabricants de réactifs afin de minimiser les perturbations dues aux anticorps. Il importe néanmoins que le biologiste ait conscience de la présence possible de ces anticorps dans le sang du patient et que le clinicien avertisse le laboratoire de l'existence de situations favorisants leur survenue (pathologie auto-immune, injection d'anticorps à des fins thérapeutiques...etc.) (Grassi, 1994).

1.4. Demi -vie

Le foie est le site principal de la clairance de l'ACE (anon, 1996). Mesurées chez 295 patients opérés pour un cancer colorectal, les demi-vies ont une distribution autour d'une moyenne géométrique de 2,8 intervalle de confiance 95%, valeurs extrêmes 0,8 à 10 jours. (Carl, 1993). Ces résultats sont en accord avec ceux obtenus pour d'autres localisations tumorales sécrétant l'ACE. (Verhelset, 1991) ; (Rapellino, 1994) ; (Yohinasu, 1997).

1.5. Les valeurs de référence

De la revue générale réalisée par Fletcher en 1986, il ressort que :

o Les valeurs de référence les plus souvent admises sont 2,5 et 5tg/l, 84 à 87% des personnes normales ont une concentration sérique d'ACE 2,5tg/l et 95 à 98 % ont une concentration sérique d'ACE 5tg/l.

o L'ACE est en moyenne un peu plus élevé chez les hommes et chez les sujets âgés (Fletcher, 1986).

o Chez les fumeurs l'ACE est 1,6 à 1,7 fois plus élevé que chez les non

fumeurs (Shahangian, 1991) ; (Verdi, 1993) ; (Patel, 1995).

1.6. Place du dosage de l'ACE dans la prise en charge des patients atteints du cancer du colon

1.6.1. Dépistage et diagnostic précoce des cancers colorectaux

La recherche bibliographique a permis d'identifier neuf études ayant évalué l'intérêt du dosage de l'ACE pour le dépistage et le diagnostic précoce des cancers colorectaux en termes de sensibilité et de spécificité. Ces neufs études retrouvent des valeurs extrêmes pour la sensibilité de 11 à 40% pour les tumeurs de stades A et B de Dukes. La spécificité est évaluée entre 70 et 97% vis-à-vis des maladies bénignes digestives et non digestives (TAB III), (Carpelamholmstr, 1996, B).

La valeur diagnostique de l'ACE vis-à-vis des cancers colorectaux est faible en raison de son manque de sensibilité pour les stades localisés et de la fréquence des concentrations sériques supérieurs à la valeur de référence lors des maladies bénignes et des autres localisations cancéreuses. En outre, des concentrations sériques normales sont fréquemment associées aux cancers peu différenciés (Goslin, 1981) ; (Quentmeier, 1987).

L'ASCO et l'ANAES ne recommandent pas de doser l'ACE dans du dépistage et du diagnostique précoce des cancers colorectaux (Anon, 1996) ; (Agence nationale.1997).

Même dans des situations de forte prévalence le dosage de l'ACE ne doit pas être prescrit dans un but de diagnostique (Fletcher, 1986) ; (Durand, 1990) (tab II).

Tableau III : études ayant évalué la corrélation des concentrations sériques de
l'ACE avec les stades d'extension des cancers du colon. (Carpelamholmstr, 1996, B)

Références	Marqueur	Seuil	Sensibilité % (nombre de patients étudiés)			Spécificité % (nombre de sujets étudiés)
			Sujets sains			Maladies bénignes
			Dukes* C et D
[KUUSELA1984]
ACE Tg/L	2,5	31% (26)	82% (45)			70% (37)	[GUPTA1985]
		11% (151)	55% (130)			97% (341)	[STAAB1985]
		28% (105)	54% (78)			95% (150)	[SZYMENDERA1 985]
		46% (29)	89% (59)				[WANG1985]
		37% (43)	68% (44)		88% (40)		[YOSHIKAWA198 5]
					90% (40)	78% (54)	[SAFI1987]
		35% (nd)	68% (nd)				[GUADAGNI1993 ]
		24% (90)	58% (110)			90% (100)	[VONKLEIST1996 ]
		29% (48)	52% (71)		96% (45)		Valeurs extrêmes
		11% 940%	52% 989%		88% 996%	70% 997%

1.6.2. Bilan initial

1.6.2.1. Corrélation avec les stades d'extension tumorale

Le recherche bibliographique a permis d'identifier huit études ayant évalués la sensibilité de l'ACE en fonction des stades d'extension de Dukes. Certaines études précisent l'amplitude moyenne des concentrations sériques des marqueurs.

Ces études retrouvent des valeurs extrêmes pour la sensibilité de 0 et 33% dans les cancers de stade A, de 12 et 49% dans les cancers de stade B, de 21 et 61% dans les cancers de stade C et de 32 à 86% dans les cancers de stade D.

L'élévation de la concentration sérique de l'ACE au dessus de la valeur de référence est 3 fois sur quatre associées à la présence de métastases viscérales.

L'amplitude moyenne des concentrations observées augmente avec le stade, elle varie de 2,7 à 4,9g/l dans les stades A, de 4,8à 22,9g/l dans les stades B, de 11.8 à 31,4g/l dans les stades C et de 39,3 à 475g/l dans les stades D. les écarts types associés à ces valeurs moyennes sont tels qu'il n'est pas possible de différencier les stades d'extension sur le base de la concentration de l'ACE.

La place à accorder au dosage de l'ACE dans le bilan initial diffère selon les experts et les recommandations

o Pour les experts de la conférence de consensus organisée en 1998 sous l'égide de l'ANAES, les examens biologiques, dont le dosage de l'ACE, ne modifient pas l'attitude thérapeutique. Leurs dosages ne sont pas recommandés (Anon, 1998).

o Pour les experts de l'ASCO, le dosage de l'ACE est recommandé s'il peut aider à établir le stade d'extension ou à prendre la décision opératoire (Anon, 1996).

1.6.2.2. Pronostic

o Données d'ensemble

Les malades ayant une concentration sérique initiale d'ACE supérieure à la valeur de référence ont un pronostic plus péjoratif que ceux ayant une concentration normale.

Le pourcentage de récidives est augmenté et/ou le délai de survenu des ces récidives est plus court. (Goslin, 1980) ; (Steele, 1982) ; (onetto, 1985) ; (Vang, 1994) ; (filella, 1994).

L'étude de Landmark, montre que le risque relatif de décès atteint 5,26 (p0,001) lorsque la concentration sérique d'ACE dépasse 14g/l pour une valeur de référence de 2,2 g/l.

o Données de sous groupe

L'extension tumorale pariétale, l'envahissement ganglionnaire et le nombre de ganglions envahis sont des facteurs pronostiques standards de survie et/ou de récidive (Adenid, 1998)

o Indépendance par rapport à l'extension tumorale pariétale

Une étude multi variée montre qu'à tous les stades de la maladie, chez des patients non métastatiques, la survie actuarielle diminue si la concentration sérique préopératoire de l'ACE est supérieure à la valeur de référence. (Staab, 1981). Mais l'étude de Carpelin Hallström et celle de Chapman sont en contradiction avec la première étude et montrent qu'une concentration initiale d'ACE élevée a une valeur péjorative sur la survie qui est liée au stade d'extension tumorale. (Carpelan Hallström, 1996A) ; (Chapman, 1998)

Dans l'étude de Behbehani, il n'y a pas de différence de survie eu niveau de chaque stade en relation avec la valeur d'ACE sauf dans les stades B1 d'Astler-Coller au moment où la valeur de l'ACE est supérieure à 20 g/l.

De cela on en conclut que l'indépendance de l'ACE par rapport à l'extension tumorale pariétale n'est pas établie.

o Indépendance vis-à-vis l'envahissement ganglionnaire et du nombre de ganglions

o Patients présentant un envahissement ganglionnaire

Une étude du gastrointestinal tumor study group conclut à partir d'une série de 223 patients atteints du cancer du colon, que des concentrations sériques préopératoires d'ACE 5 g/l sont associés à un risque significativement plus élevé de récidives uniquement chez les patients ayant un à quatre ganglions envahis ( Steele, 1981)

Contrairement, une étude de la Mayo Clinic conclut que la valeur pronostique de l4ACE n'est vérifiée que si plus de quatre ganglions sont envahis (Moertel 1986). Cependant un n après, étudient les mêmes patients en analyse multi variée, cette équipe retrouve qu'une concentration sérique préopératoire de l'ACE 10 g/l est un facteur pronostique indépendant (Scott, 1987)

On ne retrouve aucune corrélation entre la concentration sérique préopératoire de l'ACE et le nombre de ganglions envahis dans l'étude publiée par la national Surgical Adjuvant Breasted Bowel Project (NSABP), ceci est en faveur de l'indépendance pronostique de l'ACE (Wolmark, 1984).

Lorsque la concentration sérique de préopératoire de l'ACE est supérieure à la valeur de référence, le pronostique des patients présentant un envahissement

ganglionnaire est plus grave. Il y'a une contradiction entre les résultats prenant en compte le nombre de ganglions envahis.

o Patients sans envahissement ganglionnaire

La recherche bibliographique n'a permis d'identifier que 4 études totalisant 398 patients atteints de cancers de stade B de Dukes dans les quelles la concentration sérique préopératoire de l'ACE n'est pas un facteur pronostique de récidive. (Goslin, 1980) ; (Steele, 1982) ; (Moertel, 1986), (Filella, 1994)

Inversement, c'est sur un ensemble de 1259 patients ayant un cancer colorectal N0, qu'il est démontré que la concentration sérique préopératoire de l'ACE est un facteur pronostique indépendant (Staab, 1981) ; (Wolmark, 1984) ; (Wang, 1994) ; (Landmark, 1995) ; (Harrison, 1997)

o Résultats d'analyses unies variés

Une étude montre que le pronostic d'un cancer du colon du stade B de Dukes associé à une valeur préopératoire de l'ACE élevée est équivalent à celui d'un cancer de stade C associé à une valeur d'ACE normale. (Wang, 1994)

o Résultats d'analyses multi variées

Il a été démontré par deux études qu'une concentration sériques préopératoire de l'ACE 5 g/l est un facteur indépendant de pronostic défavorable sur la survie des patients N0 ayant bénéficié d'une exérèse complète. (Staab, 1981) ; (Harrison, 1997)

De ces études on en conclut que l'ACE est un facteur pronostique indépendant dans les cancers du colon sans envahissement ganglionnaire, mais reste que son indépendance par rapport à l'extension tumorale n'est pas prouvée.

1.6.3. Évaluation de l'efficacité du traitement

Pour pouvoir apprécier sur le plan biologique l'efficacité d'une thérapeutique, il faut impérativement mesurer la concentration sérique du marqueur avant traitement.

1.6.3.1. Chirurgie

o Corrélation avec l'efficacité de la chirurgie

Après exérèse complète de la tumeur primitive, le normalisation du marqueur est en général obtenue en 30 jours mais peut prendre jusqu'à 4 mois. (Mach, 1978) ; (Fletcher, 1986)

La constance, six semaines après traitement chirurgical, de la valeur élevée de l'ACE sérique détermine la présence de reliquats tumoraux (Anon, 1981) ; (Anon, 1996), ceci s'applique aussi bien à la résection de cancer primitif qu'à la résection des métastases. (Mlikacabanne, 1998)

o Valeurs pronostiques sur la survie après résection des

métastases

Plusieurs études rétrospectives ont tenté d'individualiser les facteurs pronostiques sur la survie sans récidive après chirurgie potentiellement curative des métastases hépatiques (Hohenberger, 1994) ; (Scheele, 1995) ; (Nordlinger, 1996) ; (Wang, 1996) ; (bakalabos, 1999) et pulmonaires (Baron, 1996) ; (Girard, 1996)

o Métastases hépatiques

Dans trois études, l'analyse unie variée retient la valeur de l'ACE préopératoire comme facteur de pronostic sur la survie après chirurgie des métastases, mais en analyse multi variée, le caractère indépendant n'est pas démontré. L'étude de Hohenberger montre que le paramètre le plus significatif c'est l'ACE postopératoire. (Hohenberger, 1994). La présence de métastases satellites dans l'étude de Scheele. Dans l'étude d'Adam qui inclut 64 patients soumis à des métatasectomies hépatiques itératives, les facteurs pronostiques les plus puissants sont le caractère curatif de le 2eme hépatectomie et le temps écoulé entre la 1ere et la seconde métatasectomies. (Adam, 1997)

Une autre étude mltivariée sur 54 patients, donne des résultats qui paraissent à première vue incohérents, l'ACE et le sexe sont les seuls variables ayant une valeur pronostique indépendante et à une valeur préopératoire d'ACE 20g/l est associée un taux de survie meilleur qu'a une valeur 20 g/l. (Wang, 1996).

Ces résultats sont dus à une représentation importante des tumeurs non sécrétantes.

Une enquête très importante a été effectuée auprès des membres de l'association française de chirurgie et elle a concerné 1088 patients opérés, et a démontré que la survie après résection des métastases hépatiques est, en analyse mltivariée , affectée de façon indépendante par l'âge, la taille de la plus grande métastase ou par le concentration sérique préopératoire de l'ACE, le stade de la tumeur primaire, la durée de l'intervalle libre, le nombre de nodules hépatiques et les marges de résection. (Nordlinger, 1996)

Une étude rétrospective faite sur 301 patients établit à 30g/l le seuil de discrimination de l'ACE pour l'opérabilité des métastases hépatiques et la survie des patients après chirurgie. (Bakalakos, 1999)

De cela on en conclut que la concentration sérique de l'ACE mesurée avant hépatectomie a une valeur pronostique sur la survie des patients opérés, mais dont le caractère indépendant n'est pas prouvé.

o Métastases pulmonaires

La concentration sérique de l'ACE avant thoracotomie apparaît dans deux études comme un facteur pronostique sur la survie des patients chez les quels les métastases pulmonaires ont été opérées, en analyse uni variées et (Baron, 1996) et multi variées (Girard, 1996).

1.6.3.2. Réponse à la chimiothérapie

Si la concentration sérique du marqueur est initialement élevée, les résultats

des dosages obtenus au cours de la chimiothérapie constituent un index mesurable de la réponse au traitement et de l'évolution de la maladie.

o Corrélation avec la réponse au traitement

Une réponse complète est rarement obtenue avec la chimiothérapie (Adenis, 1998). Cinq études ont évalué la valeur prédictive de l'évolution pré thérapeutique de l'ACE sur une réponse objective évaluée par les examens cliniques et radiologiques. (Kouri, 1992) ; (Ward, 1993) ; (Noda, 1996) ; (Hamm, 1998).

o Diminution des concentrations sériques du

marqueur

La sensibilité de la diminution des concentrations sériques du marqueur pour une réponse partielle a été évaluée dans trois études à 84%, 100% et 54%, avec des spécificités respectives de 77%, 65% et 53% d'où des valeurs prédictives d'une réponse objective de 54%, 67% et 73%. (Kouri, 1992) ; (Ward, 1993) ; (Hamm, 1998). Dans deux études, la décroissance est significative deux mois après le début du traitement (Allemmersh, 1987) ; (Noda, 1996), alors que, dans ce même temps, la réduction du volume tumoral mesurée par scanographie n'est significative que dans 27% des cas. (Noda, 1996).

o Augmentation des concentrations sériques du

marqueur

La valeur prédictive de l'élévation de la concentration sérique de l'ACE sur la progression objective de la maladie est évaluée à 100% dans l'étude de Ward. Ces résultats n'ont pas été retrouvés dans la série de Hamm où la VPP de l'ACE n'est que de 33%. Dans cette série la variabilité des résultats de dosages est très importante (26 % d'un jour à l'autre), ce qui peut expliquer le nombre important de faux positifs observés. (Hamm, 1998).

En début de chimiothérapie, une augmentation paradoxale et transitoire des concentrations sériques du marquer peut être observée, elle traduit le relargage du marqueur dans le sang sous l'effet d'une destruction tumorale importante.

o Discordances

Dans 20% des cas, il existe une discordance entre les données cliniques, radiologiques et les profils d'évolution du marqueur. Techniquement, il faut prendre en considération la différence entre les critères d'évolution biologiques et les critères d'évolution radio cliniques.

De ce point de vue, il s'agit moins de discordance vraie que de complémentarité entre plusieurs paramètres de l'évaluation de l'efficacité du traitement. Ceci démontre la nécessité de critères précis lorsqu'il s'agit d'apprécier

une évolution biologique. Les propositions du working group in tumors markers criteria (Bonfrer, 1990), valables pour l'interprétation de l'évolution de tous les marqueurs {cf. SOR biologie marqueurs tumoraux sériques du cancer du sein (Basuyau, 2000)} sont les suivantes :

o Hors traitement, augmentation régulières sur trois dosages.

o Sous traitement, progression en cas d'augmentation de plus de 25%, rémission partielle en cas de diminution de plus de 50%.

Une diminution des valeurs de l'ACE peut être observée sans réponse tumorale objective. Selon l'hypothèse physiologique la plus probable, l'action des cytotoxiques s'exerçant au sein d'une population cellulaire hétérogène serait plus précoce sur les cellules sécrétrices que sur les cellules n'exprimant pas le marqueur (Kouri, 1992) ; (Ward, 1993). Deux études montrent qu'en cas de non réduction de la taille tumorale, la diminution des concentrations sériques de l'ACE permet d'identifier un groupe de patients dont le pronostic est relativement meilleur. (Allenmersh, 1987) ; (Noda, 1996).

Certaines équipes considèrent la précocité de l'information apportée par le dosage du marqueur tumoral comme une aide potentielle à la conduite thérapeutique. Dans une étude pharmacocinétique de l'administration du 5-FU, il est mis en évidence une relation dose-effet entre le niveau plasmatique de 5-FU, l'existence d'une « réponse biologique » et l'intensité de cette réponse (Maillart, 1992). Dans une étude d'escalade de dose d'un inhibiteur métallo protéinases, il est mis en évidence une relation entre la dose d'inhibiteurs administrés et l'intensité de la réponse biologique. (Primrose, 1999)

Une augmentation progressive des concentrations sériques du marqueur est le signe de résistance au traitement. Malgré la rareté des publications sur ce sujet, il existe un consensus entre les membres de l'ASCO pour affirmer que la valeur prédictive d'une augmentation de l'ACE est suffisamment élevée pour écarter la nécessité d'une confirmation radiologique. (Anon, 1996)

Toujours selon l'ASCO, l'augmentation de la concentration sérique du marqueur observée sur deux prélèvements est une indication suffisante de progression de la maladie et incite à interrompre le traitement même en l'absence de confirmation clinique ou radiologique. (Anon, 1996)

o Valeur pronostique

o Valeur pronostique de décroissance

Plusieurs études effectuées chez des patients traités par chimiothérapie intra hépatique démontrent que la survie est corrélée à l'intensité de la décroissance de l'ACE pendant le traitement et/ou la durée pendant la quelle l'ACE se maintient en dessous des valeurs de références (Allenmersh, 11987) ; (Quentmeier, 1989) ; (Node, 1996) ; (Hamazaki, 1998). Cependant, aucune étude prospective intégrant la décroissance de l'ACE comme paramètre du suivi thérapeutique n'a été relevée dans la littérature.

o Valeur pronostique de l'ACE avant

chimiothérapie

Une étude rétrospective compilant les résultats obtenus par le Hellenic Cooperative Oncology Group lors d'essais comparatifs de protocoles de chimiothérapies à base de 5-FU-acide folinique montre que parmi les paramètres biologiques, les valeurs pré thérapeutiques de la ãGT, de l'albumine et de l'ACE sont, en analyses multi variées, des facteurs indépendants sur la survie (Fountzilas, 1996)

Deux études rapportant les travaux du Royal Marsden Hôpital ont mis en évidence la valeur pronostique de la concentration sérique pré chimiothérapique de l'ACE. (Webb, 1995) ; (Asserdon, 1999).

Une analyse multi variée effectuée en 1995 pour évaluer la valeur pronostique de plusieurs marqueurs tumoraux, montre que l'ACE est un facteur pronostique sur la survie qui est indépendant de l'indice de performance et de la différenciation cellulaire (Webb, 1995). Une étude multiparamétrique parue en 1999, incluant 497 patients dans un essai comparatif de voies d'administration du 5-FU, montre qu'a une concentration sérique initiale d'ACE égale ou supérieure à 5tg/l est associée une probabilité réduite de répondre au traitement, notamment en ce qui concerne les cibles locales ou ganglionnaire où la possibilité de réponse est divisée par 4 en cas d'ACE élevée. Dans cette étude, la concentration sérique de l'ACE mesurée avant chimiothérapie est un facteur pronostique majeur sur la survie globale, comparable à l'indice de performance et à l'administration du 5-FU en boulus. (Asserohn, 1999)

La concentration sérique initiale de l'ACE mesurée avant chimiothérapie est un facteur pronostique indépendant sur la survie des patients, mais si la

concentration d l'ACE augmente en début de la chimiothérapie cela traduit une progression de la maladie.

Enfin le dosage de l'ACE peut être complémentaire de l'imagerie et de l'examen clinique pour apprécier la réponse à la chimiothérapie. Il est particulièrement indiqué qu'en ca de maladie non mesurable.

1.6.4. Surveillance des patients traités par chirurgie

curative

Vingt à trente pour cent des malades ayant bénéficié d'une chirurgie curative récidivent après deux ou trois ans. Le premier site de dissémination par voie hématogène est le foie, dans 40% des cas c'est le seul site atteint, en deuxième position vient le poumon. Les autres organes sont rarement atteints en l'absence d'atteinte hépatique ou pulmonaire. Les récidives ganglionnaires rétro péritonéales sont observées dans 10% des cas. Les récidives anastomotiques sont très rares 6à8% et très souvent associés à une dissémination péritonéale et/ou métastatique. (Cohen, 1993) ; (Niederhunber, 1993) ; (Obrand, 1997)

Moins de 5% des malades sont survivants à 5 ans, en absence d'un traitement spécifique.

Le seul traitement potentiellement curatif est chirurgical :

o Rapporté à l'ensemble des patients atteints de cancer coloréctal, le bénèfice de la résection des métastases est très faible, 1 à 5% d'augmentation de la survie à 5 ans. (Northover, 1985) ; (Cohen, 1993) ; (Wolf, 1997)

o Le bénéfice est significatif eu niveau individuel, 20% des patients atteints de récidive hépatique ou pulmonaire peuvent bénéficier de résections curatives avec une survie à 5 ans estimée entre 23% et 40% (Niederhuber, 1993)

Le recours à la chimiothérapie reste possible, en cas d'impossibilité de résection. Dans l'essai clinique du Nordic Gastrointestinal Tumor Adjuvent Therapy Group, la survie étant d'autant meilleurs que le traitement est précoce, délivré alors que les patients sont encore asymptomatique. (Anon, 1992).

1.6.4.1. ACE indicateur de récidive

Dans plus de 65% des cas, l'augmentation des concentrations sériques de l'ACE est le premier indicateur de récidive ; elle précède l'apparition de signes cliniques ou radiologiques de reprise évolutive avec une avance au diagnostic estimé entre 4 et 12 mois. (Mach, 1978) ; (Tate, 1982) ; (Sugarbaker, 1987) ; (Wanebo, 1989) ; (Mc call, 1994) ; (Wolf, 1997).

1.6.4.2. Sensibilité et spécificité de l'ACE pour la détection des récidives

Une concentration sérique de l'ACE supérieure à la valeur de référence a une valeur prédictive pour la détection des récidives d'environ 80%. Dans le but de réduire le cout de la surveillance, une étude suédoise (Graffner, 1985), a comparé l'efficacité de plusieurs outils diagnostiques pour la détection des récidives des cancers colorectaux. Un suivi clinique traditionnel a été comparé à un suivi clinique traditionnel comportant en plus une surveillance intensive, comprenant les dosages de l'ACE, de la PA, de la GT, de l'hémoglobine, la mesure de la vitesse de sédimentation des érythrocytes et l'électrophorèse des protides.

La valeur prédictive positive de l'ACE est très supérieure à celle des autres tests biologiques (VPP de l'ACE 79,4%, VPP des autres tests biologiques est de 5 ,5% à 13,8%) avec une sensibilité de 89% pour la détection des récidives hépatiques. Par contre, en cas de résultat normal, tous les tests biologiques ont une forte valeur prédictive pour éliminer une atteinte secondaire (les VPN de l'ACE de la PA, de la GT sont respectivement 98,7%, 96%, 87,6%). Les auteurs ont conclus que l'ACE devrait être le seul parametre biologique dans de le suivi des cancers colorectaux. (Graffner, 1985).

La valeur de l'ACE pour la détection des récidives d'un cancer colorectal a été évaluée en fonction :

· Du caractère sécrétant de la tumeur primitive

· Du site de la récidive

· De la méthode d'appréciation des augmentations des concentrations sériques de l'ACE.

o Valeur pronostique en fonction du caractère sécrétant

de la tumeur primitive

Il est très rare que des cancers à concentration initiale d'ACE élevée rechutent sans augmentation du marqueur. La sensibilité du test est supérieure si la tumeur primitive sécrète l'ACE, mais il existe des tumeurs non sécrétantes initialement dont la rechute sera marquée par des valeurs sériques d'ACE supérieurs à la valeur de référence.

Dans une étude, au seuil de 5tg/l, la sensibilité de l'ACE pour le détection des rechutes qui est de 97% ( spécificité 88%) en cas d'ACE préopératoire supérieur à la valeur de référence, n'est plus que de 66% ( spécificité 94%) en cas d'ACE préopératoire inferieur à la valeur de référence. (Wang, 1994).

Dans deux études menées chez des patients ayant une tumeur de stade C de Dukes initialement non sécrétant, la sensibilité d'une valeur sérique de l'ACE supérieure à la valeur de référence pour la détection des récidives est estimée à 36% (spécificité 93%) et 44%. Chez ces patients, l'augmentation de la concentration sérique du marqueur est pratiquement toujours associée à l'apparition de métastases viscérales. (Zeng, 1993) ; (Tobaruela, 1997).

Pour certains auteurs, les tumeurs peu différenciées peuvent être suivies par le dosage de l'ACE si le marqueur est détecté par immunohistochimie dans la tumeur primitive. (Goslin, 1981) ; (Zeng, 1993).

La valeur diagnostique de l'Ace varie en fonction du caractère sécrétant ou non de la tumeur mais un taux initial normal ne doit jamais exclure les marqueurs des paramètres de surveillance.

o Valeur pronostique en fonction du site de récidive

La sensibilité de l'ACE est d'environ 78% à 97% pour la détection des récidives intra hépatiques , de 75% pour les récidives rétro péritonéales, de 45% pour celles qui sont locorégionales et de 42 à 50% pour les métastases pulmonaires (Moertel, 1993) ; (Bergamashi, 1996).La sensibilité de l'ACE diminue en cas de métastases solitaires, dans l'étude de Moertel, elle est de 76% pour les métastases hépatiques solitaires alors que pour les métastases pulmonaires solitaires elle n'est que de 15%.

La valeur diagnostic de l'ACE varie en fonction du site de la récidive. La sensibilité de l'ACE pour la détection des récidives est meilleure lorsque les récidives sont hépatiques que lorsqu'elles atteignent d'autres sites.

o Valeur pronostique en fonction de la méthode

d'appréciation des augmentations de l'ACE

Plusieurs méthodes d'appréciation des augmentations des concentrations sériques de l'ACE ont été décrites. Elles peuvent être réparties en deux groupes, groupe des méthodes comparant le résultat à une valeur seuil et groupe utilisant la cinétique d'évolution des concentrations sériques de l'ACE.

o Méthodes comparant le résultat à une valeur seuil

Selon les pratiques, le seuil retenu pour la surveillance est un seuil individuel ou un seuil fixé pour l'ensemble des patients à partir de la valeur de référence (Tableau IV), (Lucha, 1997).

Tableau IV : études ayant évalué la valeur diagnostique de l'ACE en fonction d'une méthode basée sur l'adoption d'une valeur seuil. (Lucha, 1997)

Références	Effectif suivi	Nombre de récidives	Valeur de référence(ug.L^- 1)	Valeur Seuil(ug.L^- 1)	Sensibilité %	Spécificité %	VPP %	VPN %
KOCH1982	181	35	5	10	31	96	65	85
LUNDE1982	179	44	3,5	3,5	75	78	46	92
STEELE1982	405	134	nd	2,5	90	31	33	96
	242	102		5	68	64	42	84
	128	80		10	54	88	62	83
	83	56		20	38	93	67	80
SZYMENDERA1982	143	13	3,2	3,2				91
	169	15		7,5				91
TATE1982	468	83	20	40	65	91	69	90
CARLSSON1983	139	50	3	3	90	66	60	92
				7,5	78	91	83	69
GRAFFNER1985	190	47	nd	Valeur de référence	66	99	79	99
DENSTMAN1986	176	55	3	4	47	81	53	77
	nd	nd	(non fumeurs)	5	60	73	50	80
	214	76	5	6	62	83	67	80
	176	55	(fumeurs)	7,5	55	88	68	81
	176	55		10	38	93	70	77
	176	55		20	31	98	85	76
MOERTEL1993	1017	417	5	3	73	62	57	77
		417		5	59	84	72	75
		417		10	45	96	89	72
		417		15	36	99	96	69
MCCALL1994	311	98	5	5	58	93	79	83
WANG1994	272	27	5	5	83	93	66	94
LUCHA1997	280	44	5	5	67	92	71	90
Valeurs extrêmes					31-90	31-99	33-96	69-99

NB : nd= non ^défini

L'interprétation des résultats de dosage de l'ACE en fonction d'un seuil individuel est le fait d'une équipe. Le seuil individuel est déterminé à partir de la ligne de base des concentrations de l'ACE post opératoire. Les augmentations de l'ACE sont interprétées avec un intervalle de confiance analytique de 95%. La valeur prédictive de cette méthode sur la découverte chirurgicale d'une récidive est de 88% dans la population initiale (Martin, 1977), mais le nombre important de faux positifs

dus aux fluctuations individuelles en a limité la diffusion (Rittgers, 1978). La majorité des auteurs utilisent un seuil qui est égal à la valeur de référence ou à un multiple de cette valeur (Koch, 1982) ; (Lunde, 1982) ; (Szymendera, 1982) ; (Tate, 1982) ; (Carlson, 1983) ; (Graffner ; 1985) ; (Moertel, 1993) ; (Mc call, 1994) ; (Wang, 1994) ; (Lucha, 1997).

o Lorsque le seuil est égal à la valeur de référence, la sensibilité pour la détection de récidive varie de 58% pour une spécificité de 93% à 90% pour une spécificité de 66%, la VPP varie de 41% à 79% et la VPN de 75% à 99%.

o Lorsque le seuil est égal au double de la valeur de référence, la sensibilité pour la détection de récidive varie de 31% pour une spécificité de 96% à 78% pour une spécificité de 91%, la VPP varie de 65% à 89% et la VPN de 69% à 90%.

L'analyse des études évaluant la fiabilité du test à plusieurs seuils d'interprétations montrent que l'adoption d'un seuil élevé permet d'améliorer la valeur prédictive du test, mais au prix d'une diminution importante de sa sensibilité (Steele, 1982) ; (Carlsson, 1983) ; (Denstman, 1986) ; (Moertel, 1993).

o Méthodes utilisant une appréciation dynamique des

concentrations sériques de l'ACE

Plusieurs auteurs ont plaidé très tôt pour une appréciation dynamique des variations des concentrations sériques d'ACE, plus sensible que le seuil puisqu'elle permet de constater l'élévation du marqueur même dans la zone des valeurs normales, et plus spécifique puisqu'elle permet d'éliminer les variations transitoires des concentrations sériques du marqueur (Rittgers, 1978) ; (Staab, 1978). (Tableau V), (Mora, 1997).

Tableau V : études ayant évalué la valeur diagnostique de l'ACE en fonction
d'une méthode basée sur l'appréciation dynamique des variations des
concentrations sériques. (Mora, 1997)

Références	Effectif	Nombre de récidives	Type de cinétique	Sensibilité %	Spécificité %	VPP %	VPN %
STEELE1982	456	112	augm de 3% par mois de log (1+ACE)	63	90	66	88
SZYMENDERA1982	231	75	augm par rapport à ligne de base postopératoire (sans autre précision)	83	99	97	86
BOEY1984	146	51	augm de 5% par mois de log (1+ ACE)	86	76	66	71
DENSTMAN1986	150	37	augm de 12,6%par mois de ACE	62	95	79	88
SUGARBAKER1987	66	33	3 valeurs>ligne de base postopératoire,en augmentation,au moins une valeur>1ug.L^-1	81	94	93	85
MORA1997	75	18	augm par rapport à ligne de base postopératoire (analyse de variance)	88	96	94	96
NAKAYAMA1997	264	39	pente d'augmentation>0	79	88	54	96

Pour certains auteurs, l'analyse cinétique se résume à la mise en évidence sur plusieurs prélèvements successifs d'une augmentation de la concentration de l'ACE par rapport à la ligne de base postopératoire (Szymendera, 1982) ; (Sugarbaker, 1987) ; (Mora, 1997) ; (Nakayama, 1997).

Pour d'autres, l'analyse se pente intervient après transformation logarithmique log (1+ACE), ce qui met en évidence le caractère exceptionnel de l'augmentation du marqueur (Steele, 1982) ; (Boey, 1984) ; (Denstman, 1986), tab. Les malades qui demeurent en rémission clinique ont une pente d'évolution du marqueur sensiblement nulle.

En cas de récidive, la valeur médiane de l'accroissement mensuel est de 5,8% dans l'étude de Steele et de 20% dans l'étude prospective de Boey. ( 20% de récidive en cas de récidive versus 0,3% en l'absence de récidive, p0,001).

Une étude utilise un modèle mathématique tenant en compte de la croissance exponentielle de la tumeur, de la dilution du marqueur dans le compartiment vasculaire et de la contribution à la production du marqueur par le tissu normal. La sensibilité et la spécificité ne sont pas plus élevées que dans une approche cinétique plus simple (Carl, 1993). L'analyse de pente permet le calcul du temps de doublement du marqueur.

Beaucoup d'autres s'accordent sur le fait que la perte d'accroissement est plus rapide en cas de métastase hépatique qu'en cas de récidive locale et que le temps de doublement pourrait constituer une aide pour la localisation des récidives ( Steele,1982) ; (Boey, 1984) ; (Carl,1993) ; (Umehara, 1993).

Le temps de doublement du marqueur précédent le diagnostic de la rechute est un facteur pronostique sur la survie, une augmentation rapide des concentrations sérique du marqueur ayant une signification péjorative. (Staab, 1985) ; (Koreyema, 1997).

Deux études comparant chez les mêmes patients l'efficacité de la comparaison, des résultats à différents seuils s et de l'analyse dynamique montrent que le meilleur accord entre la précision biologique de la récidive et la réalité est obtenue avec un seuil un peu supérieur à la valeur de référence mais que cet accord est inferieur à celui obtenu avec une analyse dynamique. (Steele, 1982) ;(Denstman, 1986).

En conclusion :

o L'ACE est le premier indicateur de récidive dans 65% des cas.

o L'ACE est le marqueur de choix pour surveiller les patients atteints de cancer colorectal.

o Il est très rare que des cancers à concentration sérique initiale

d'ACE élevée rechutent sans augmentation du marqueur.

o Il n'y a pas de méthodes standard pour apprécier l'augmentation

des concentrations sériques d'ACE dans le cadre de la

surveillance des patents après chirurgie curative.

1.6.4.3. Intérêt de la surveillance

Une surveillance biologique soutenue incluant le dosage de l'ACE permet de prédire la survenue de récidive avec une avance de quelques semaines à quelques

mois sur le diagnostique clinique ou radiologique, cette surveillance permet aussi le diagnostic de récidives à un stade où l'opérabilité est meilleure. Mais il n'existe pas à l'heure actuelle, à l'échelle d'une population de malades des suivis, de bénéfices démontrés, en temps de survie, résultant de cette avance au diagnostic et cette meilleure opérabilité. L'inclusion du dosage de l'ACE dans la surveillance des cancers du colon varie selon les comités d'experts :

o Pas de surveillance se l'ACE en dehors d'essais thérapeutiques

o Surveillance régulière de l'ACE chez les patients en état de supporter une thérapeutique autre que symptomatique.

o En l'absence de consensus, la surveillance régulière des concentrations de l'ACE après chirurgie curative n'est pas recommandable systématiquement.

La place du dosage de l'ACE dans le suivi des patients devra être évaluée à la publication études et au moment où des nouvelles techniques d'imagerie tel que le scanner hélicoïdal et de chirurgie tel le traitement percutané des métastases seront plus largement utilisées et que le traitement systématique du cancer aura gagné en efficacité.

2. Implication de la protéine â caténine-APC dans le développement du cancer du colon

2.1. Gène APC

Localisé sur le bras long du chromosome 5, possédant 15 exons et codant pour une protéine de 311kda, constituée de 2844 acides aminés formant des homodiméres par sa partie aminoterminale. Elle est localisée au pole basolatéral de la cellule épithéliale colique. Son expression est d'autant plus importante que la cellule migre du fond de la crypte vers le sommet de la villosité. Outre la béta caténine, quatre partenaires de la protéine APC sont maintenant connus et forment avec elle des complexes protéiques. Il s'agit de la protéine EB1 de 30kda, dont la fonction est inconnue (Su et a!, 1995), la protéine DLG codée par un gène humain homologue du gène suppresseur de tumeur chez la drosophile « Disk large » (Matsumine et a!, 1996), de la glycogen synthase kinase 3béta (Rubinfield et al, 1996) et des microtubules composants du cytosquelette (Smithe et a!, 1994). Bien que l'interaction de la protéine APC avec EB1 et DLG soit probablement importante dans le processus de transformation maligne (puisque la plupart des altérations du gène APC dans les cellules tumorales coliques conduisent à la synthèse d'une protéine tronquée ne possédant pas ses domaines de liaisons), les avancées récentes sur la compréhension du rôle de la protéine APC sont venues de l'étude de la béta caténine. En effet, son interaction avec cette protéine semble être l'élément qui fait le lien entre deux processus apparemment différents ; l'adhésion et la prolifération cellulaire. (fig 12) (Rubinfield et a!, 1996).

Figure 12: structure du gène APC (Rubinfield et a!, 1996)

2.1.1. Mutations du gène APC et instabilité chromosomique

L'analyse génétique des cancers colorectaux a permis de révéler l'existence de deux formes distinctes. La première retrouvée dans 15% des cancers, est associée à un défaut du système de réparation des mésappariements de l'ADN qui se traduit par une instabilité des microsatellites (Phénotypes MSI+ ou RER+) (Puig et al, 1999). La seconde, de loin la plus fréquente, puisque retrouvée dans 85% des cancers colorectaux, se caractérise par une instabilité chromosomique (Phénotype LOH+). L'origine de cette instabilité chromosomique n'était jusqu'à présent pas clairement identifié, mais deux articles récents montrent que les mutations de la protéine APC pourraient bien en être responsables.

Deux équipes décrivent en effet dans Nature Cellul Biology que des cellules embryonnaires de souris homozygotes pour la mutation Min du gène APC acquièrent, au cours des passages en culture, des anomalies du nombre de chromosomes qui sont liées à un défaut de ségrégation des chromosomes. (Fodde et a!, 2001) ; (Kaplan et a!, 2001).

L'allèle Apc min code pour une protéine tronquée de sa partie carboxyB terminale, qui ne peut alors ni se lier aux microtubules, ni participer à la dégradation de la béta caténine. D'autres mutations, comme la mutation Apc1638T, située dans une région plus distale, n'altèrent pas la fonction de dégradation de la béta caténine, mais provoquent aussi une instabilité chromosomique. Ceci suggère que cette instabilité n'est pas liée à un effet tanscriptionnel induit par le complexe béta caténine/TCF4. (Kaplan et a!, 2001). Les deux groupes observent que la protéine APC native est localisée, pendant la mitose, à l'extrémité positive des microtubules, au niveau des kinétochores. Il s'agit probablement d'un attachement physique de la protéine APC à l'extrémité des microtubules, car leur dépolarisation empêche cette localisation. La protéine mutée Apc min est incapable de se lier correctement aux kinétochores. Il existe alors une désorganisation du fuseau mitotique, de nombreux microtubules ne s'attachent plus aux kinétochores, et on observe parfois des

centrosomes surnuméraires, ces anomalies étant très certainement à l'origine de l'instabilité chromosomique.

L'interaction entre les microtubules et la protéine Apc se ferait par l'intermédiaire de la protéine EB1, dont la localisation normale au niveau des kinétochores disparaît dans les cellules exprimant la protéine Apc mutée. (Fodde et al. 2001). Les deux équipes émettent l'hypothèse d'un rôle de la protéine Apc dans la stabilisation des microtubules et leur attachement aux chromosomes.

En outre, Apc interagit avec d'autres protéines du kinétochore, dont la protéine kinase BUB1qui intervient dans le point de contrôle mitotique. (Kaplan et al, 2001), cependant la signalisation de cette interaction n'est pas connue.

La fonction de la protéine Apc n'est donc pas restreinte à celle de gène suppresseur de tumeur, mais pourrait aussi être essentielle à une ségrégation correcte des chromosomes lors de la mitose. Son altération pourrait aussi rendre compte de l'aneuploïdie observée lors de la transformation maligne des cellules.

2.1.2. Le gène APC, un partenaire essentiel de la voie Wnt

La protéine Apc joue un rôle majeur dans le contrôle de l'activité de la voie de signalisation Wnt. Cette voie aboutit à la formation du complexe de transactivation béta caténine /TCF4, qui active la transcription de nombreux gènes cibles, en particulier l'oncogène C-Myc ou la cycline D1. La protéine Apc favorise la dégradation de la béta caténine au sein d'un complexe contenant aussi l'axine et la glycogène synthase kinase 3béta. La principale conséquence des mutations inactivatrices d'Apc est l'accumulation de la béta caténine dans le cytosol et le noyau et donc l'activation de la voie Wnt. S'il est bien établi qu'Apc a un rôle de gène suppresseur de tumeur, il semble cependant que ce ne soit pas sa seule fonction. En effet la protéine Apc peut se lier par sa partie carboxy-terminale, aux microtubules soit par l'intermédiaire de EB1, une protéine qui est elle-même associée à l'extrémité positive des microtubules, ceci suggérait que Apc puisse jouer un rôle dans l'organisation du cytosquelette ou dans celle du fuseau mitotique. (He et al. 1998).

2.2. Caractérisation d'une voie importante dans la signalisation de la carcinogénèse colorectale : voie Wnt

2.2.1. Signalisation Wnt/ â-caténine

La voie de signalisation Wnt / wingless joue un rôle important au cours du développement embryonnaire en modulant l'expression des signaux intercellulaires qui contrôlent la croissance, la migration, le déterminisme et la polarisation cellulaire. (Bellaiche et perrimon, 1997). Elle a été particulièrement étudiée au cours du développement chez le nématode, la drosophile et les amphibiens, mais ses constituants sont très conservés chez les vertébrés. Dans les tissus adultes, elle participe au contrôle de la prolifération cellulaire. Une activation anormale de cette voie par mutation de l'un ou l'autre de ses composants joue également un rôle important dans un grand nombre de cancers humains. (Romagnolo, 1997). Cette voie est alors appelée souvent voie APC/béta caténine/TCF.

Que ce soit au cours du développement ou de la carcinogenèse, la clé de voûte de cette voie est la béta caténine ; lorsque la voie est inactive, celle-ci est dégradée, lorsque la voie est active, elle est libérée dans le cytoplasme où elle exerce ses fonctions. (Romagnolo, 1997). Dans la position « off », la béta caténine est partie intégrante d'un complexe multiprotéique constitué de l'axine (ou son homologue le conductine), de la protéine phosphatase PP2A, de la glycogen synthase kinase 3béta et d'Apc. Au sein de ce complexe l'interaction entre l'axine et GSK3béta semble favoriser la phosphorylation de la béta caténine et sa dégradation ultérieure par le protéasome. La position « on » est obtenue de manière différente selon qu'il s'agit d'un processus normal du développement ou d'un processus de carcinogenèse. Dans le premier cas, l'activation des récepteurs Frizzled par la fixation de Wnt conduit à la phosphorylation de la protéine Dishevelled qui, par son association à l'axine, empêche la GSK3béta de phosphoryler ses substrats parmi lesquels se trouve le béta caténine, rendant ainsi la liberté à cette dernière. Dans les cancers, indépendamment de toute activation du récepteur Frizzled, c'est l'inactivation ou l'activation de gènes codants pour des protéines impliquées dans le complexe phosphorylant la béta caténine qui bloque la dégradation de béta caténine. Le plus souvent, il s'agit de mutation d'Apc mais il peut aussi s'agir de mutation au niveau de séquences

répétées codantes du gène codant pour l'axine, ou celles activatrices, dans l'exons 3 du gène codant pour la béta caténine au niveau des sites de phosphorylation.

Dans tous les cas, lorsqu'elle n'est pas dégradée, la béta caténine s'accumule dans le cytoplasme, une partie a un rôle dans l'adhérence cellulaire en s'associant avec les E-cadhérines et l'actine du cytosquelette pour former les fonctions gap. Une autre partie de la béta caténine libre est véhiculée dans le noyau où elle s'associe aux facteurs de transcription TCF/LEF, modulant ainsi leur activité et activant l'expression d'un grand nombre de gènes cibles (Fig13) , (Behrens et al, 1996) ; (Korinek et al, 1997).

Figure 13: représentation schématique des différents partenaires

de la béta caténine (Korinek et al, 1997).

2.2.2. La â caténine l'élément clé dans les mécanismes de régulation de la voie Wnt

Il y'a peu de temps encore, on limitait le rôle de la béta caténine et son homologue Armadillo, chez la drosophile, aux processus d'embryogenèse et aux mécanismes cellulaires permettant l'adhésion des cellules entre elles. (Peifer et al, 1997) ; (Resnik et al, 1997). En effet la béta caténine est d'une part, l'un des éléments du signal de transduction qui participe au développement axiale de l'embryon, et d'autre part, l'un des composants des jonctions adherens. (Heasman et al, 1994) ; (Kemler et al, 1993). Plus récemment l'étude de la cancérogenèse colique. En particulier, l'intérêt qui lui a été porté dans la carcinogenèse colique a permis de montrer que la béta caténine semble être un acteur majeur de la transformation maligne d'une cellule épithéliale colique.

En particulier, l'intérêt qui lui a été porté dans la carcinogenèse colorectale a commencé à prendre de l'ampleur lorsqu'elle a été reconnue comme l'un des partenaires cellulaires de la protéine Apc. (Su et al, 1993) ; (Rubinfield et al, 1995).

Les mutations du gène de la béta caténine affectent la région aminoterminale de la protéine la rendant réfractrice à sa régulation par APC.

La béta caténine n'est pas essentiellement dans le colorectal mais aussi dans de nombreux autres cancers. (Piard et al, 2002).

2.2.2.1. Structure de la â caténine

Trois domaines importants ont été identifiés sur la béta caténine

o Le domaine N-terminale, composé de 149 acides aminés, possédant de nombreux sites de phosphorylation par GSK-3b, par la caséine Kinase (CKIa) et un site de fixation (sérine 33/37) à la protéine b-TrCP initiatrice du processus de dégradation par le protéasome.

o Domaine central comprenant 12 ARD (Armadillo Repeat Domain) de 42 acides aminés chacun. Reconnaissant notamment la protéine Apc, l'axine/conductine ou encore les facteurs de transcription de la famille TCF.

o Un domaine C-terminal de 108 acides aminés ayant une fonction, lui permettant de jouer au niveau nucléaire son rôle d'activateur de la transcription (Fig 14.) (Peifer, 1997).

Figure14: structure de la â caténine (Peifer, 1997). 2.2.2.2. Rôle de la â caténine

Dans une cellule normale et en l'absence des facteurs de la famille wnt la concentration de béta caténine est maintenue à un niveau très faible par une dégradation constitutive de la protéine par le protéasome. (Aberle et a!, 1997). Dans les processus de développement, les facteurs de la famille wnt induisent, par l'intermédiaire de leurs récepteurs membranaires Frizzled et l'activation de la protéine cytoplasmique intermédiaire Dishevelled, une déstabilisation de ce complexe en inhibant l'activité de la GSK3béta.

L'élévation du niveau de béta caténine libre cytoplasmique dans les cellules tumorales coliques est suivie de la translocation nucléaire de la protéine. La béta caténine ne possédant pas de séquence de nucléarisation, pourrait être transloquée vers le noyau en s'associant aux facteurs Tcf/Lef via son domaine ARD. (Behrens et al, 1996) ; (huber et a!, 1996). Cette translocation peut cependant être indépendante des facteurs Tcf/Lef. (Fogotto et a!, 1998). Dans le noyau, le complexe béta caténine/Tcf-Lef se lie à des gènes cibles par l'intermédiaire du domaine de liaison à l'ADN des facteurs Tcf/Lef, alors que les domaines d'activations transcriptionnelle sont apportés par la béta caténine. Dans les cellules coliques présentant des mutations d'APC ou de béta caténine, ce complexe active de façon constitutive la

production de gènes dont les produits contribuent à la progression tumorale. (TableauVI)

C-Myc est un facteur de transcription oncogénique dont les gènes cibles produisent des protéines impliquée, notamment dans le régulation du cycle cellulaire et de l'apoptose. Le gène C-Myc a récemment été identifié comme une cible directe du complexe de la béta caténine/Tcf-Lef. (He et a!, 1998). Son promoteur contient des séquences consensus de liaison à l'un des facteurs de la famille Tcf, « cf-4 binding élément ». Il est surexprimé dans les cellules tumorales coliques présentant une mutation d'APC ou de béta caténine. L'activation incontrôlée du complexe transcriptionel béta caténine/Tcf-Lef expliquerait donc la surexpression de C-Myc très fréquemment dans les formes héréditaires ou sporadiques des cancers colorectaux.

La cycline D1, un autre régulateur important du cycle cellulaire, a été identifié comme une cible directe du complexe béta caténine_Tcf. (Shtutman et a!, 1999). Cela expliquerait sa surexpression dans 30% des adénocarcinomes et polypes adénomateux du colon.

La matrilysine est une protéine de la famille des métalloprotéinases. Elle est impliquée dans les processus de dégradation de la matrice extracellulaire nécessaire à l'invasion tumorale et la formation e métastase. Deux sites de liaison à Tcf-4 ont été identifiés sur son promoteur et sa transcription est activée par le complexe béta caténine-Tcf-4 (Crawford et a!, 1999). La matrilysine est surexprimée dans 80% des adénomes et des carcinomes coliques humains résultant de la mutation générale ou somatique d'APC. Son expression est totalement corrélée à celle de la béta caténine dans les tumeurs. Elle est également retrouvée dans les polypes précancéreux, contrairement aux autres métalloprotéinases qui sont exprimées tardivement au cours de la carcinogenèse.

La gastrine, puisant stimulant de la sécrétion acide gastrique, est également un facteur de croissance pour les cellules tumorales coliques. Les produits issus s'une mutation post-traductionnelle incomplète de l'hormone surexprimés dans les cancers du colon, jouent un rôle important dans la prolifération des cellules normales ou tumorales de la muqueuse colique. (Van Solinge et a!, 1993) : (Wang et a!, 1996) ; (Koh et a!, 1999). L'analyse du gène de la gastrine a révélée l'existence de plusieurs

sites de liaisons potentiels du facteur Tcf. (Koh et a!, 2000). Sur des cellules en cultures, l'expression d'une forme constitutivement active de béta caténine augmente l'expression du gène de la gastrine. Inversement, la transfection d'un mutant dominant négatif TCF4 inverse cet effet. L'activation du gène de la gastrine par le complexe béta caténine-tcf4 pourrait donc contribuer à la progression tumorale des cellules coliques.

Il semble claire que la béta caténine puisse être définie comme un oncogène jouant un rôle important dans la progression tumorale colique. Elle est constitutivement activée très précocement au cours de le carcinogenèse par les altérations géniques qui peuvent soit l'affecter directement, soit touché des protéines impliquées dans la régulation de sa dégradation tel que APC, GSK3béta. Son activation constitutive conduit à l'expression dérégulée des gènes cibles impliqués dans des processus cellulaires tel que la prolifération ou l'invasion qui ont un rôle important dans la progression tumorale (Fig 15) (Koh et a!, 2000).

Figure 15: role de la béta caténine (Koh et al, 2000).

TableauVI : liste des gènes cibles de la â caténine dans les cancers du colon humain. (Kolligs et a!, 2002).

Gènes cibles	Direct	Activés sous l'effet de la â caténine
C_myc	oui	oui
Cyclin D1	oui	oui
Tcf-1	oui	oui
PPAR Delta	oui	oui
c-jun	oui	oui
Fra-1	oui	oui
u-PAR	ND	ND
MMP-7	oui	oui
Axin-2	oui	oui
Nr-CAM	oui	oui
ITF-2	oui	oui

2.3. La régulation de l'activité de la â caténine 2.3.1. Les protéines GSK-3b et Axine

Dans toutes les cellules normales, la sérine/thréonine GSK3b joue un rôle clé dans le processus de dégradation de la béta caténine. En phosphorylant la béta caténine sur plusieurs sites consensus situés dans son domaine aminoterminal, elle permet une reconnaissance de la protéine par des ubiquitines ligases. La béta caténine ubiquitinylée est alors rapidement dégradée par le protéasome. Plusieurs études ont notamment démontré que des délétions de la partie aminoterminale de la béta caténine conduisent à son accumulation dans le cytosol. In vitro, la béta caténine est peu phosphorylée par GSK3b car il n'y a pas d'interaction directe entre ces deux protéines. In vivo, dans le complexe protéique quaternaire : béta caténine, GSK3b et protéine Apc. Elle contribue au rapprochement de la ligase GSK3b et ses substrats et facilite leur phosphorylation. (Ikeda et a!, 1998) ; (Hart et a!, 1998). Dans ce complexe, la phosphorylation de la protéine Apc augmente son association avec la béta caténine et la phosphorylation de cette dernière. (Rubinfield et al, 1996). La phosphorylation de l'axine/conductine par GSK3b augmenterait la stabilité de la protéine.

L'accumulation de la béta caténine dans les tumeurs colorectales résulte essentiellement d'altérations géniques de l'un de ses partenaires, mais cependant aucune mutation au niveau de GSK3b n'a été détectée (fig 16), (Reya, Clevers, 2005).

Figure 16 : Régulation de la â caténine la GSK-3b (Reya, Clevers,

2005).

La GSK-3b est elle aussi sujette à de nombreux mécanismes de régulation. Elle peut être inhibée par phosphorylation en sérine9 (Tsujio et a!, 2000) ; (Grimes et Jope, 2001). De nombreuses kinases ont été décrites pour être responsable de ces modifications comme la p 70S6kinase, p 90rsk (leur effet peut être réversible par la PP2A) (Sutherland et a!, 1993), Akt (Cross et a!, 1995). ILK (Intergin Linked Kinase) (Delcommenne, 1998), des protéines kinases (Cook et a!, 1996) ; (Tsunjio et a!, 2000) et des protéines kinases dépendantes d'AMP cyclique (Protéine Kinase A) (Li et al, 2000). La formation de complexes protéiques, médiées par les protéines associées à la GSK-3b, est également un autre moyen pour la réguler. En effet, rappelons que

l'association de la GSK-3b au sein du complexe APC/Axine/ â caténine est responsable de son activation.

La fixation de Frat-1 sur la GSK-3b, facilitée par la protéine Disheveled, entraine son inhibition et sa séparation de l'axine (Li et a!, 1999) ; (Tsujo et a!, 2000) ; (Grimes et Jope, 2001). Enfin la GSK-3b peut être activée par phosphorylation en tyrosine 216, ce qui augmente son activité enzymatique. Le sort et son équipe ont montré que Fyn pourrait directement phosphoryler la GSK-3b en tyrosine 216 et donc l'activer. (Lesort et a!, 1999).

De plus, une élévation transitoire de la concentration intracellulaire de Ca2+entraîne également l'activation de la GSK-3b (Hartigan et Johnson, 1999).

2.3.2. Régulation de la â caténine par APC

L'Apc se lie à la béta caténine (Rubinfield et a!, 1993) ; (Su et a!, 1993) qui a été originellement associé à la zone d'adhérence des cellules épithéliales. La béta caténine se lie au domaine cytoplasmique des cadhérines et à l'alpha caténine. Elle est reliée au réseau d'actine via l'alpha caténine. L'Apc se lie à la béta caténine par deux régions différentes (fig 17) (Su et a!, 1993). Bien que de nombreux mutants de l'Apc aient perdu au moins l'un des deux sites de fixation, ils gardent la capacité de se lier à la béta caténine.

Figure 17: interaction entre béta caténine et Apc (Su et al, 1993).

L'Apc pourrait jouer un rôle important dans l'adhérence cellulaire par ses capacités de liaison avec la béta et gama caténine (plakoglobine) en modulant l'expression de béta caténine libre et fixée dans la cellule. En effet, certaines lignées de cellule du colon qui expriment l'Apc mutée contient des taux importants de béta caténine. La transfection de ces cellules avec l'Apc sauvage ou avec des fragments contenant la partie centrale des 20 acides aminés réduit significativement la quantité totale de la béta caténine. (Munemitsu et a!, 1995). Une surexpression de l'apc sauvage induit une augmentation du catabolisme de la béta caténine. La région de l'Apc responsable de la régulation de la béta caténine est localisée dans la partie centrale de la molécule, qui est également le domaine phosphorylable par la GSK3b. (Rubinfield et a!, 1996). La forme phosphorylée de l'Apc aurait une affinité plus importante pour la béta caténine que la forme non phosphorylée. L'hypothèse émise est que l'Apc « pressentirait » l'excès de béta caténine intracellulaire. Elle s'associerait alors plus fortement à la GSK3b qui la phosphoryle et à la béta caténine

pour en démarrer la dégradation protéolytique, via la voie ubiquitine-protéasome. (Aberle et al, 1997).

2.3.3. La fixation de Disheveled au sein du complexe multi protéique

Les analyses génétiques de Dsh l'ont défini comme un médiateur positif de la voie Wnt, positionné en aval du récepteur et en amont de la â caténine. (Noordemer et al, 1994). La famille de protéine Dsh ne possède pas de fonction enzymatique connue, mais comporte de nombreux sites d'interaction potentiels avec de nombreuses protéines ; un domaine NT DEP. Il a été décrit chez la drosophile, que l'expression ectopique de Dsh activait la voie Wnt (Yanagawa et al, 1995). Disheveled, a trouvé son homologue chez les mammifères (Dv1), ainsi que sa place au sein de la voie Wnt. En effet, l'interaction de la protéine Wnt avec Frizzled va activer la protéine Disheveled selon des mécanismes encore mal connus. En revanche, il a été montré après activation de la voie Wnt que DvI et l'axine interagissent par leurs domaines DIx respectifs (Kishida et al, 1999). La liaison Dv1 sur l'axine déstructure le complexe de dégradation. Les kinases n'ont donc plus accès à la â caténine qui peut ainsi s'accumuler dans le cytoplasme. (Sub et al, 2001). De plus, il a été démontré que la caséine kinase Ie active ( CKIe) régule positivement la voie de signalisation Wnt en déstabilisant le complexe de dégradation. Elle agit en aval de Dv1 mais en amont de la GSK-3b. (Gao et al, 2002). Une 3eme kinase, Par-1, est également décrite comme régulateur positif de la voie Wnt, notamment en interagissant et en phosphorylant directement Dv1. (Sun et al, 2001). Un autre mécanisme, régulant négativement la voie Wnt via Dv1 a été décrite. En effet la protéine I Dax (Inhibition of Dv1 Axin complex) interagit avec le domaine PDZ de Dv1 et inhibe la formation du complexe Dv1/Axine. (Hino et al, 2001).

De même une nouvelle protéine nommée Axam (A Xin Molecule) entre en compétition avec Dv1 pour se lier à l'axine, sans empêcher GSK-3b, â caténine ou PP2A de s'y lier. Ces deux protéines empêchent ainsi Dv1 d'inhiber la phosphorylation de la â caténine par GSK-3b (Kadoya et al, 2000). Il se pourrait que le signal Wnt lève l'inhibition pour Axam et I Dax de la liaison de Dv1 à Axine (Sun et a/, 2001).

2.3.4. Régulation de la 3 â - caténine par Frat-1

En absence de stimulation de la voie Wnt, l'axine se lie à la GSK-3b, â caténine et APC, permettant ainsi à GSK-3b de phosphoryler la 3 â caténine. Dv1 se fixe au complexe en interagissant avec l'axine, mais ne parait pas jouer un rôle important en absence de signal Wnt. Dv1 se fixe également à un peptide nommé Frat-1 (Frequently Rerrangedin AdvandT Cell Lymphonas I). La voie Wnt mène à la déstabilisation de la GSK-3b de l'axine avec l'aide de Dv1 et Frat-1. Ceci suggère que dv1 serait capable de recruter Frat-1 au niveau du complexe comprenant l'axine. Ainsi, il pourrait agir avec la GSK-3b après stimulation par Wnt. (Li et a!, 1999). La protéine GBP homologue de Frat-1 chez le xénope a été décrite pour etre capable d'inhiber la phosphorylation et la dégradation de la â caténine in vitro (Salic et a!, 2000). Bien que Frat-1 contribue au développement du cancer dans un modèle de souris transgénique, son rôle dans les cancers humains n'est pas bien documenté.

2.3.5. Autres voies de régulation

La compétition entre les différents partenaires de la â caténine participe à sa régulation. Par exemple, la surexpression des cadhérines provoque le recrutement de la majorité de la â caténine au niveau des jonctions adhérentes, ceci réduit sa capacité à se complexer avec les facteurs de transcription Tcf/LEF, et inhibe alors la transcription méfiée par la â caténine. (Orsulic et a!, 1999).

L'effet inverse est obtenu en sur exprimant le facteur Tcf (Simcha et a!, 1998). L'état de cancérisation pourrait donc dépendre du rapport cadhérines/Tcf/LEF.

Les interactions â caténine /cadhérines entrent également en compétition avec le complexe de dégradation (APC, Axine....) protégeant ainsi la â caténine, impliquée dans l'adhésion cellulaire, de la dégradation par le protéasome.

2.4. Mécanismes de dégradations de la â carénine 2.4.1. Le protéasome

Le complexe formé autour de l'axine mène à la dégradation de la â carénine par le protéasome à l'aide de la kinase GSK-3â. En effet, la â caténine posséde une

séquence consensus DSGXXS dont les phosphosérines (S33 et S37) sont reconnues par la â-TrCP. (Kitagawa et a!, 1999). L'ubiquitination des protéines requière l'action conjuguée de trois enzymes qui forment une cascade de réactions de transfert d'ubiquitine ligase : une enzyme d'activation E1, une enzyme de conjugaison E2 et une ubiquitine ligase E3 (Kitagawa et a!, 1999). Directement après avoir été phosphorylée par GSK-3â, la â caténine est prise en charge par â TrCP qui catalyse son ubiquitination. Le protéasome 26S va alors pouvoir la reconnaître et la dégrader. Â-TrCP est lui-même un des gènes cibles de la voie Wnt. Ainsi, plus les gènes cibles de Wnt sont activés, plus il y aura de â-TrCP pour dégrader la â caténine. C'est une boucle de rétrocontrôle négatif.

Des résultats récents montrent que siah-1 (homologue humain du Drosophilia Sevenln Absentia), protéine dont l'expression est sous le contrôle de P53 et qui est impliqué dans l'arrêt du cycle cellulaire, a également la capacité de dégrader la â caténine. Cette dégradation est indépendante de la phosphorylation de la â caténine par GSK-3 â. Elle ne nécessite pas la protéine â-TrCP servant de récepteur à la â caténine phosphorylée et constituant le premier signal pour l'ubiquination et la dégradation de la â caténine (Liu et a!, 2001). Cependant, une autre protéine, Eb1 est utilisée par siah-1 dans le but d'ubiquitiner et de dégrader la â caténine (Fig18) (Matsuzawa et Reed, 2001).

Figure 18 : dégradation de la béta caténine par le protéasome
(Matsuzawa et Reed, 2001).

Conclusion