Altérations Métaboliques du Carcinome Hépato-Cellulaire

Développé sur Cirrhose et/ou Pathologie Non Cirrhotique

Analyse Métabolomique par Spectroscopie RMN-1H

7 Avril 2015

Aicha DemidemINSERM

Carcinome HépatoCellulaire: CHC

• 500 000 nouveaux cas dans le monde (5ème rang )

• 9 000 nouveaux cas en France en 2012

• Survie : 40% à 1 an, 10% à 5 ans toutes causes confondues

• Augmentation des hépatites virales , obésité et syndrome métabolique

Particularité du CHC

Complication d’une pathologie déjà présente : 2 maladies

• Un état pathologique prédisposant au CHC

Cirrhose ou NAFLD (Non Alcoholic Fatty Liver Disease)

• Le CHC (les CHC ? )

Conditionne le pronostic et la démarche thérapeutique.

Métabolomique du CHC

• Plusieurs études sur biofluides (plasma/urines)

• Témoins : volontaires sains, cirrhoses, hépatite chronique, tumeurs bénignes, leucémies…

• Peu d’études sur tissus hépatiques humains

Référence Technique Patients Résultats

Yang et al., J of Proteome, 2007

RMN 31 CHC, 14 TNT Augmentation glycolyseAugmentation glutamine, glutamate.

Budhu et al., Gastroenterol., 2013

SM 30 Paires CHC-TNT Augmentation glycolyse ;Altération de la B oxidationdes AG

Beyoglu et al., Hepatology, 2013

SM 31 paires CHC-TNT Augmentation glycolyseAugmentation ducatabolisme des AG

Problématique du développement du CHC sur NAFLD

• NAFLD = Pathologie asymptomatique

• 30% de la population occidentale.

Mécanismes de la transformation ?

AlcoholicViral : HCV, HBV

Baffy J. et al., J Hepatol, 2012

Etiologie du CHC

(NASH)

CHC se développe dans

80-90 % sur cirrhose

10-20% sur NASH

Objectif

• Comparer le profil métabolique du CHC avec le tissu non tumoral prélevé à distance.

• Comparer le profil métabolique du CHC en fonction des pathologies sous jacentes (Cirrhose vs NAFLD).

• Cohorte de patients n=31

• Données Cliniques et Histopatologiques

Clermont-Ferrand n = 24

Saint Etienne n =7

CPP de la convention de AU887 04/03/2011

Patients 2 Groupes de CHC

Cirrhose NAFLD

Effectif 9 19

Sexe masculin 89% 79%

Age médian (an) 68 70

Clinical and Pathological

FeaturesCHC-Cirrhose CHC-NAFLD

Number of patients 9 19

SexMale 8 15

Female 1 4

Age at diagnosis Median 68 70

Metabolic Syndrome

(IDF/AHA/ NHLBI 2009)

Waist Circumference

>94 cm (M)

>80 cm (F)

8

DM

13

DM

Triglycerides > 1.5g/L 2 7

HDL-cholesterol<0.4

g/L (M) <0.5 g/L(F)5 11

Blood Pressure

>135/80mmHg2 15

Fasting Glucose >1g/L 8 14

Body Mass Index

18.5-24.9 (ND=1) 1 4

25-29.9 5 8

30-34.9 3 6

Serum AFP level

<20ng/mL 4 15

20-200ng/mL 3 2

>200ng/mL 2 2

Differentiation

(WHO Classification)

Well 2 7

Moderately 7 10

Poorly 0 2

Données

Cliniques

Anatomo-pathologie

Spectroscopie RMN -1H 400 MHz

Prélèvement tissulaire: Pièce opératoire Tissu Tumoral et Tissu Non Tumoral à distance

Analyses multivariées des données spectrales

Identification et quantification des métabolites

Extraction

Inclusion :

Diagnostic de CHC opérable

Consentement

Exclusion :

Antécédent de cancer

Traitement antérieur du CHC

ProtocoleCohorte de patients

Tumeur

Tissu Non

Tumoral

Prélèvements BiofluidesSérum et Urine (J0 et J42)

1- Profil métabolique du CHC versus Tissu Non Tumoral

RESULTATS

Extraits aqueux

Données spectrales

R2=0.61 Q2=0.40

Lactate

Glucose

Choline

PC

GlutaminePE Valine

OPLS-DA Score Plot OPLS-DA Loading S-Plot

CHCTNT

R2=0.61 Q2=0.40

Le CHC se caractérise par un profil métabolique spécifique

Le CHC présente une glycolyse « effet Warburg »

une altération du métabolisme des phospholipides

Voies métaboliques MétabolitesVariation CHC/TNTmédiane

Glycolyse/Cycle du TCA

Lactate** 49

Alanine 11

Acétate 26

Succinate* -29

Alpha glucose** -48

Beta glucose*** -58

Glycogène -23

Fumarate -11

Dérivés de la GlutamineGlutamate 19

Glutamine** 70

Acides Aminés

Leucine* 46

Valine* 52

Tyrosine* 50

Phenylalanine 43

Histidine 21

Dérivés des acides

aminés

Créatine -18

Sarcosine* 27

Glutathion -17

Glycine* -44

Formate 27

Nucléotides Uracile*** 138

Vitamines et Co-factorsAscorbate 16

NAD* 50

Dérivés

Phospholipidiques

Choline 36

PC* 59

GPC 0

PE 88

Corps cétoniques Bêta-hydroxybutyrate 8

Test de Wilcoxon

*=p<0.05 ; **=p<0.001 ; ***=p<0.0001

Quantification des

Métabolites

Aqueux

2- Profil métabolique du CHC en fonction de la pathologie sous jacente:

CHC développé sur NAFLD versus CHC développé sur cirrhose.

RESULTAT

28 CHC classés en fonction de la pathologie sous jacente:

CHC-Cirrhose =9 CHC-NAFLD = 19

• Etiologies du groupe Cirrhose (n=9)

VHB et VHC = 2

Syndrome Métabolique = 3

Syndrome Métabolique et Alcool =4

• Histologie du TNT : NAFLD (n=19)

Stéatose légère =6

Stéatose modérée = 7

NASH = 6

3 Non CHC : 2 métastases du colon , 1 HNF (Hyperplasie Nodulaire Focale)

Lactate

Glu/Gln

Alanine

Créatine

Choline/GPC

Sarcosine

Succinate

Acétate

PCGlucose/Glycogène

Données spectrales

OPLS-DA Score Plot OPLS-DA Loading S-Plot

R2X=0.59 Q2=0.4

2

CHC-NAFLDCHC-CIR

R2X=0.66 Q2=0.62

Les voies métaboliques du CHC développé sur NAFLD seraient différentes de celles du

CHC associé à la cirrhose.

Deux formes de CHC ?

CHU de Clermont Ferrand

Pôle Médico Chirurgical Digestif et Hépato-Bilaire

Abergel Armand

Buc Emmanuel

Lamblin Géraldine

Massoulier Sylvie

Pezet Denis

Teilhet Camille

Service D’anatomo-Pathologie

Dechelotte Pierre

Joubert Zakeyh Juliette

CHU de Saint Etienne

Peoc‘h Michel

Porcheron Jack

Laboratoire de Biophysique et du Traitement de l’Image

Morvan Daniel

Service de Biostatistiques, Délégation Recherche Clinique & Innovation

Pereira Bruno

Service de RMN-UBP-START, Université Blaise Pascal

Biesse Anne Sophie

Unité de Nutrition Humaine. Equipe ECREIN, UMR10-19, UdA

Demidem Aicha

Remerciements

• Financement : Programme ONCOSTARTER CLARA

• Remerciements aux membres du Réseau CRB Foie

Echantillons obtenus : 62 paires

• Groupe CHC / NAFLD cirrhotique : 25 patients

• Groupe CHC / NAFLD non cirrhotique : 28 patients

• Groupe CHC / Foie «Normal»: 9 patients

Comparaison CHC vs Tissu Non Tumoral

Extraits lipidiques

OPLS-DA

AG insaturés

AG insaturés

CHCTNT

R2=0.55 Q2=0.50

Métaboliteslipidiques

Voies métaboliques MétabolitesVariation CHC/TNTmédiane

Dérivés

phospholipidiques

MethylPtEth 0

PtEth 3

PtCho+SM* 13

Cholestérol

Chol total CH3 29

Chol libre -15

Chol estérifié -14

AG totaux

AG CH3 Gpt Terminaux 1

bêta-CH2 AG -7

alpha-CH2 AG -3

AG saturés AG saturés-(CH2)n- -1

AG insaturés AG Gpt Allylique -CH2-CH=CH** -13

AG polyinsaturés

CH2 acide arachidonique et

acide eicosapentaenoique***-66

CH2 acide linoleique** -19

AG insaturés Gpt Diallylique

CH2 (=CH-CH2-CH=)4

TG TG -6

Glycerol PLCH2-OP (PE) -2

AG Gpt Olefinique -CH=CH- -6

Test de Wilcoxon*=p<0.05 ; **=p<0.001 ; ***=p<0.0001