Development and characterization of hepatocellular carcinoma preclinical models to evaluate therapeutic response and to study molecular mechanism of hepatocarcinogenesis

Abstract

Le carcinome hépatocellulaire (CHC), souvent diagnostiqué tardivement, est un cancer extrêmement agressif et résistant aux traitements proposés pour les stades avancés. De plus, la majorité des récents essais cliniques de phase 2 ou 3 se sont soldés par des échecs liés au développement de multiples mécanismes de résistance. Dans ce contexte l’étude de modèles précliniques est très utile pour comprendre la biologie moléculaire du CHC et chercher de nouvelles cibles thérapeutiques ou biomarqueurs spécifiques de la réponse aux traitements. Ainsi, dans ce travail, l’étude de lignées cellulaires dérivées de CHC qui représentent un sous-groupe de tumeurs agressives mais récapitulent une diversité moléculaire du CHC, nous a permis d’associer certains contextes moléculaires spécifiques à la réponse aux traitements et d’établir plusieurs nouvelles hypothèses thérapeutiques. Ces lignées nous ont également permis de comprendre que la surexpression de MET comme critère d'inclusion des patients expliquait les échecs des essais cliniques du tivantinib et de proposer l’expression de Ki67 comme un meilleur biomarqueur prédictif de son efficacité antitumorale. Enfin, l’étude de modèles murins de coopération oncogénique a permis de mettre en évidence pour la première fois le rôle suppresseur de tumeurs de RSK2 dans la carcinogenèse hépatique, en coopération avec l’inactivation d’AXIN1 ou l’activation de la voie Wnt/β-caténine. Dans l’ensemble, cette étude montre que les modèles précliniques sont extrêmement informatifs, malgré leurs différentes limites, ils permettent d’apporter de nouvelles hypothèses thérapeutiques. En particulier dans ce travail, la mise en évidence du rôle crucial de l’activation de la voie RAS-MAPK dans le développement du CHC renforce l’intérêt de l’utilisation d’inhibiteurs de MEK1/2 dans de futurs essais cliniques dans des sous-groupes candidats.Hepatocellular carcinoma (HCC) is a very aggressive malignancy, which is resistant to current therapeutic options for advanced stages. In addition, most of recent phase 2 or 3 clinical trials failed due to the development of multiple resistance mechanisms. In this context, preclinical models are very useful to understand the molecular biology of HCC and looking for new therapeutic targets or specific biomarkers of treatment response. Thus, in this work, the study of HCC cell lines that represent a subgroup of aggressive tumors but recapitulate the molecular diversity of HCC enabled us to show associations between specific molecular contexts and response to treatments allowing to establish several new therapeutic hypotheses. Thanks to these cell lines we also understand that the overexpression of MET as a criterion for inclusion of patients in tivantinib clinical trials explained its failures and to propose the expression of Ki67 as a better biomarker predictive of its antitumor efficacy. Finally, by studying murine models of oncogenic cooperation, we highlighted for the first time the tumor suppressor role of RSK2 in hepatic carcinogenesis, in cooperation with the inactivation of AXIN1 or the activation of the Wnt/β-catenin pathway. Overall, this study shows that preclinical models are extremely informative, despite their various limitations, they allow to bring new therapeutic hypotheses. In particular we demonstrated the crucial role of the RAS-MAPK pathway activation in HCC development reinforcing the interest of the use of MEK1/2 inhibitors in future clinical trials in candidate subgroups