L’immunoplasmonique en tant que nouvelle méthode d’évaluation du récepteur 2 du facteur de croissance épidermique humain dans le cancer du sein

Abstract

Objectif. Les cancers du sein qui surexpriment le récepteur 2 du facteur de croissance épidermique humain (HER2) sont connus pour être agressifs. Lorsque la tumeur (sur)exprime HER2, une immunothérapie anti-HER2 est indiquée. L’immunothérapie peut contribuer à réduire la tumeur et à limiter son expansion. Les thérapies anti-HER2 sont administrées selon l’expression de HER2 évaluée. Deux méthodes sont utilisées pour évaluer l’expression de HER2 dans le cancer du sein. Toutefois, ces méthodes présentent des limites. L’immunohistochimie est une méthode simple mais elle est semi-quantitative et cela entraine des discordances surtout pour la distinction des cancers HER2-faibles. L’hybridation in situ par fluorescence est une méthode quantitative mais est complexe et coûteuse. Il est donc d’un intérêt de développer d’autres méthodes. L’immunoplasmonique est une méthode qui utilise des nanoparticules d’or/argent. Les nanoparticules peuvent être couplées aux anticorps pour cibler des protéines spécifiques. Aussi, il est possible de quantifier les nanoparticules. Cette étude a donc consisté à concevoir un protocole en utilisant des nanoparticules fonctionnalisées pour le marquage de HER2 sur des tissus cancéreux du sein fixés au formol et inclus en paraffine. Méthode. Il s’est agi de coupler des nanoparticules d’or sphériques de 90 nm à un anti-HER2. Puis de rechercher et de mettre en place les conditions permettant une liaison spécifique des nanoparticules fonctionnalisées aux membranes des cellules épithéliales. Les expériences ont été réalisées sur des TMAs d’optimisation provenant de la Fondation Cancer du Sein du Québec. L’exploration des conditions a porté sur les étapes de récupération antigénique, de blocage, de dilution et d’incubation. Les lames ont été visualisées en utilisant la méthode side-illumination. Les critères d’évaluation étaient la localisation et l’intensité qui a été déterminée par le nombre de nanoparticules par cellule. Résultats. Les résultats à l’issue des expériences ont montré sur les carottes HER2-positives une liaison intense des nanoparticules (97 ; 79-118 NPs/cell) aux membranes des cellules épithéliales. Il y avait peu de nanoparticules (3 ; 2-5 NPs/cell) sur les carottes HER2-négatives. Les résultats étaient similaires entre chaque expérience (Z=2,667 ; p=0,264). Il y avait une concordance entre les zones marquées par l’immunoplasmonique et celles marquées par l’immunohistochimie. Conclusion. Cette étude a montré la capacité des nanoparticules fonctionnalisées à cibler HER2 sur des tissus cancéreux du sein fixés au formol et inclus en paraffine. L’immunoplasmonique est donc une méthode prometteuse pour l’évaluation de l’expression de HER2. Elle pourrait contribuer à pallier les limites des méthodes actuelles. La réalisation de l’immunoplasmonique sur des TMAs permettant de corréler l’expression de HER2 évaluée à la réponse à l’immunothérapie anti-HER2 est nécessaire.Objective. Human epidermal growth factor receptor 2 (HER2) overexpression is associated with breast cancer aggressiveness. When tumor (over)expresses HER2, anti-HER2 immunotherapy is indicated. Immunotherapy can limit the spread of cancer and contribute to its regression. Anti-HER2 therapies are administered according to the level of HER2 assessed. There are two main methods of evaluating HER2 expression in breast cancer. Both methods have limitations. Immunohistochemistry that is simple is semi-quantitative which can lead to discrepancies in interpretation particularly for HER2-low cases. FISH that is quantitative is complex and cost-effective. Immunoplasmonics is a method that uses gold/silver nanoparticles. Nanoparticles that are coupled to antibodies can target proteins. It is also possible to quantify nanoparticles. This study aimed to conceive a protocol using functionalised nanoparticles to target HER2 on formalin-fixed paraffin-embedded breast cancer tissues. Method. The first step was to couple 90 nm spherical gold nanoparticles to an anti-HER2 antibody. The next step was to research and establish the conditions that would enable the functionalised nanoparticles to bind specifically to epithelial cell membranes. Experiments were conducted using TMAs designed for optimisation by Quebec Breast Cancer Foundation. The conditions explored focused on antigen retrieval step, blocking step, dilution step and incubation step. The slides were viewed using the side-illumination method. The evaluation criteria were localisation and intensity which was determined by the number of nanoparticles per cell. Results. By the end of the experiments, the results showed that there was an intense binding of nanoparticles (97; 79-118 NPs/cell) to the membranes of epithelial cells on HER2-positive cores. Few nanoparticles were present (3; 2-5 NPs/cell) on HER2-negative cores. The results were consistent across all experiments (Z = 2.667; p = 0.264). There was agreement between areas labelled by immunoplasmonics and those labelled by immunohistochemistry. Conclusion. This study demonstrated that functionalised nanoparticles can target HER2 on formalin-fixed, paraffin-embedded breast cancer tissues. Immunoplasmonics is therefore a promising method for evaluating HER2 expression. It could help to overcome the limitations of current methods. Immunoplasmonics using TMAs that allow for the correlation of HER2 expression with the response to anti-HER2 immunotherapy needs to be performed