Carcinogenèse hépatique dCarcinogenèse hépatique d’origine virale:’origine virale:Aspect moléculairesAspect moléculaires

Pr. Olivier RosmorducService d’Hépatologie

Pôle d’Hépato-GastroentérologieUMR_S 938 CDR St-Antoine

Hôpital Saint-AntoineParis

Pr. Olivier RosmorducService d’Hépatologie

Pôle d’Hépato-GastroentérologieUMR_S 938 CDR St-Antoine

Hôpital Saint-AntoineParis

AlcoolAlcoolAlcoolAlcoolVHBVHBVHBVHB VHCVHCVHCVHC

Hépatite chroniqueHépatite chronique

CirrhoseCirrhose

Cancer du foieCancer du foie

CarcinogènesCarcinogèneschimiqueschimiques

PrédispositionPrédispositiongénétiquegénétique

FacteursFacteurshormonauxhormonaux

aflatoxine B1aflatoxine B1nitrosaminenitrosamine

hémochromatosehémochromatosetyrosinémietyrosinémie

œstrogènesœstrogènesandrogènesandrogènes

FacteursFacteursmétaboliquesmétaboliques

obésitéobésitédiabètediabète

Organisation génétique du VHBOrganisation génétique du VHB

Réplication du VHBRéplication du VHB

Evolution des infections chroniques VHBEvolution des infections chroniques VHB

Génotypes du VHBGénotypes du VHB

Influence du génotype sur lInfluence du génotype sur l’évolution ’évolution de l’hépatite Bde l’hépatite B

Lin, J Gastroenterol Hepatol 2011Lin, J Gastroenterol Hepatol 2011

Mutations du promoteur de capside (région HBx)Mutations du promoteur de capside (région HBx)

Mutation du promoteur de capside, Mutation du promoteur de capside, réplication virale et risque de CHCréplication virale et risque de CHC

Mutation RR de CHC

C1653V 2,76 (IC95% : 2.09 – 3,64)

T1753V 2,35 (IC 95 % : 1,63 – 3,40)

A1762T/G1764A 3,79 (IC95 % : 2,71 – 5,29)

Liu, J Natl Cancer Inst 2009 Liu, J Natl Cancer Inst 2009

Incidence du CHC en fonction de la présence de la mutation du promoteur de la capside

Kumada, J Hepatol 2013Kumada, J Hepatol 2013

Effet des mutations du promoteur de capside (région HBx) Effet des mutations du promoteur de capside (région HBx) sur la dégradation de p21 et sur la prolifération cellulairesur la dégradation de p21 et sur la prolifération cellulaire

Huang, Gastroenterology 2011Huang, Gastroenterology 2011

A1762T/G1764A

Combo

TA

WT

Incidence du CHC en fonction de lIncidence du CHC en fonction de l’évolution ’évolution de la virémie B et des transaminasesde la virémie B et des transaminases

Chen, Gastroenterology 2011 Chen, Gastroenterology 2011

ElevéesElevées

FluctuantesFluctuantes

Normales HtNormales Ht

Normales BasNormales Bas

Diminution à 106 - 107

Diminution à 106 - 107

Persistanceà > 107

Persistanceà > 107

Diminution à 105 - 106

Diminution à 105 - 106

Diminution< 104 ouPersistanceà 104 – 105

Diminution< 104 ouPersistanceà 104 – 105

Incidence du CHC Incidence du CHC

Incidence du CHC en fonction du traitement et de la présence d’une cirrhose

Kumada, Hepatology 2013Kumada, Hepatology 2013

Foie cirrhotiqueFoie cirrhotique

Foie non cirrhotiqueFoie non cirrhotique

Scores prédictifs du CHCScores prédictifs du CHC

Lee et al. Hepatology 2013;58:546-54

Score : Age, Sexe, Histoire familiale, ALAT8 variables ADN VHB, AgHBe, AgHBs, Génotype

Population Méthode

AASLD

2010

• Cirrhose

• Pas de cirrhose

– Homme asiatique > 40 ans

– Femme asiatique > 50 ans

– Histoire familiale

– Sujet africain

Echographie

tous les 6 mois

EASL-EORTC

2011• Cirrhose

– Child A et B

– Child C si attente de TH

• Pas de cirrhose

– Hépatite chronique

– Histoire familiale

Echographie

tous les 6 mois

Dépistage du CHC lié au VHBDépistage du CHC lié au VHB

Carcinogénèse hépatique liée au VHBCarcinogénèse hépatique liée au VHB

VHBVHBVHBVHB

CAHCAHCirrhoseCirrhose

Facteur de croissance (IGF-II)Facteur de croissance (IGF-II)OncogènesOncogènesRéarrangements chromosomiquesRéarrangements chromosomiques

Effets directsEffets directs

1) Mutagenèse insertionnelle1) Mutagenèse insertionnelle

2) Transactivation2) Transactivation

3) Réarrangements chromosomiques3) Réarrangements chromosomiques

VHBVHB OncogèneOncogèneADN cellulaireADN cellulaire

ADN cellulaireADN cellulaire

ADN VHBADN VHB

Protéine XProtéine X

PreSPreS22/S délétée/S délétéeXX

CANCERCANCERDU FOIEDU FOIE

CANCERCANCERDU FOIEDU FOIE

(11p, 4q, 17p, 1)(11p, 4q, 17p, 1)

ADN du VHB dans le gène de la cycline AADN du VHB dans le gène de la cycline A

DD’après Wang, Nature, 1990’après Wang, Nature, 1990

Multiples intégrations de lMultiples intégrations de l’ADN du VHB ’ADN du VHB dans le génome tumoraldans le génome tumoral

Murakami, Gut 2005Murakami, Gut 2005

hHERTIRF2MUC16PDGFRBMGMTMLL2SERCA1…

Classification des CHC par analyseClassification des CHC par analysedu transcriptomedu transcriptome

Boyault, Hepatology 2007Boyault, Hepatology 2007

Carcinogénèse hépatique liée au VHBCarcinogénèse hépatique liée au VHB

VHBVHBVHBVHB

CAHCAHCirrhoseCirrhose

Facteur de croissance (IGF-II)Facteur de croissance (IGF-II)OncogènesOncogènesRéarrangements chromosomiquesRéarrangements chromosomiques

Effets directsEffets directs

1) Mutagenèse insertionnelle1) Mutagenèse insertionnelle

2) Transactivation2) Transactivation

3) Réarrangements chromosomiques3) Réarrangements chromosomiques

VHBVHB OncogèneOncogèneADN cellulaireADN cellulaire

ADN cellulaireADN cellulaire

ADN VHBADN VHB

Protéine XProtéine X

PreSPreS22/S délétée/S délétéeXX

CANCERCANCERDU FOIEDU FOIE

CANCERCANCERDU FOIEDU FOIE

(11p, 4q, 17p, 1)(11p, 4q, 17p, 1)

Carcinogénèse hépatique liée à la protéine HBxCarcinogénèse hépatique liée à la protéine HBx

Effet mutagène de lEffet mutagène de l’aflatoxine B1’aflatoxine B1

VHB et carcinogènes chimiquesVHB et carcinogènes chimiques

• Augmentation du nombre, de la taille ou de la vitesse d’apparition des tumeurs chez les souris transgéniques préS/S ou HBx traitées par DEN ou Aflatoxine B1.

• Anomalies de la réparation de l’ADN cellulaire au cours des cirrhoses B :

– Séquestration de l’alkyl-guanine-ADN-alkyltransférase

– Diminution de O6 méthyl-guanine-ADN-méthyltransférase

Sell, Cancer Res, 1991Sell, Cancer Res, 1991Slagle, Mol. Carcinog., 1996Slagle, Mol. Carcinog., 1996Lee, Hepatology, 1996Lee, Hepatology, 1996Collier, J. Hepatol, 1996Collier, J. Hepatol, 1996

VHB, VHC, VHB, VHC, alcoolalcool

VHB, VHC, VHB, VHC, alcoolalcool

Inflammation, Inflammation, nécrosenécrose

RégénérationRégénérationprolifération prolifération

cellulairecellulaire

Mutagénèse deMutagénèse dell’ADN ’ADN

cellulairecellulaire

Cancer du Cancer du foiefoie

Cancer du Cancer du foiefoie

CarcinogènesCarcinogèneschimiqueschimiques

(Aflatoxine B1)(Aflatoxine B1)

FacteursFacteursgénétiquesgénétiques

- - p53p53- Rb- Rb

VHBVHBVHBVHB

- - X / p53X / p53- cis activation- cis activation- trans activation- trans activation- réarrangements- réarrangements chromosomiqueschromosomiques

AlcoolAlcoolAlcoolAlcoolVHBVHBVHBVHB VHCVHCVHCVHC

Hépatite chroniqueHépatite chronique

CirrhoseCirrhose

Cancer du foieCancer du foie

CarcinogènesCarcinogèneschimiqueschimiques

PrédispositionPrédispositiongénétiquegénétique

FacteursFacteurshormonauxhormonaux

aflatoxine B1aflatoxine B1nitrosaminenitrosamine

hémochromatosehémochromatosetyrosinémietyrosinémie

œstrogènesœstrogènesandrogènesandrogènes

FacteursFacteursmétaboliquesmétaboliques

obésitéobésitédiabètediabète

Organisation génétique du VHCOrganisation génétique du VHC

Prévalence des anti-VHC et CHCPrévalence des anti-VHC et CHC

Anti-VHC + Patients CHC (%) Population générale (%)

France 20 - 58 0,3 - 0,5Italie 58 - 76 0,8 - 1

Espagne 6 - 75 0,8 - 1Portugal 42 0,5 - 1

Etats-Unis 29 - 50 0,5 - 1Japon 70 - 80 1,5

Asie du SE 6 - 55 NDMozambique 10 1

Afrique du Sud 30 1

Diminution du risque de CHC après SVRDiminution du risque de CHC après SVR

30

Van der Meer et al. JAMA 2012;308:2584-93

21.8%

5.1%

10.0%

2.8%

Incidence annuelle•SVR- 2.63%•SVR+ 0.55%

Plateau ?

Chang et al. J Antimicrob Chemother 2012

Score prédictif = 5 (if age 60 years) + 4 (if ≥ platelet <150.109/L) + 4 (if AFP 20 ng/mL) + 6 (≥ fibrosis F3–F4)

P<0.001

66.7%

22.1%

0.3%

8 ansScore 16≥

Score 11-15

Score 10≤

Score évaluant le risque du CHC après SVR

Rôle direct du VHCRôle direct du VHCdans la carcinogénèse hépatiquedans la carcinogénèse hépatique

CapsideCapside

TransactivationTransactivation(fos, myc, INF(fos, myc, INFβ)β)Trans-Trans-suppressionsuppression(p53)(p53)TransformationTransformationApoptoseApoptoseROSROS

NS3NS3TransformationTransformation Phosphorylation histonesPhosphorylation histonesTransduction du signalTransduction du signal

NS5ANS5A

Domaine transactivateurDomaine transactivateurPKRPKRApoptose; ROSApoptose; ROSTransformationTransformation

CHCCHCCHCCHC

E1-E2E1-E2 Stress du reticulumStress du reticulumendoplasmiqueendoplasmique

NS4BNS4BRéseau membranaireRéseau membranaire(Rafts)(Rafts)

CORECORECORECORE

Oncogénique in vitro (3T3)Oncogénique in vitro (3T3)Coopération avec RasCoopération avec Ras

Oncogénique in vitro (3T3)Oncogénique in vitro (3T3)Coopération avec RasCoopération avec Ras

Oncogénique in vivp Oncogénique in vivp StéatoseStéatoseAdénomeAdénome

Hépatocarcinome Hépatocarcinome

Oncogénique in vivp Oncogénique in vivp StéatoseStéatoseAdénomeAdénome

Hépatocarcinome Hépatocarcinome

Liaison lipoprotéinesLiaison lipoprotéines- Récepteur TNFRécepteur TNF

- Récepteur lymphotox.BRécepteur lymphotox.B

Liaison lipoprotéinesLiaison lipoprotéines- Récepteur TNFRécepteur TNF

- Récepteur lymphotox.BRécepteur lymphotox.B

TransactivationTransactivationFas/Myc/INFFas/Myc/INFββ

VHBVHB

TransactivationTransactivationFas/Myc/INFFas/Myc/INFββ

VHBVHB

Apoptose:Apoptose:Fas-dépendanteFas-dépendanteStress oxidatifStress oxidatif

Mitochondrial et REMitochondrial et RE

Apoptose:Apoptose:Fas-dépendanteFas-dépendanteStress oxidatifStress oxidatif

Mitochondrial et REMitochondrial et RE

p53p53P21/WAFP21/WAFSmad3/TGSmad3/TG

FFββMismatch Mismatch

repair repair genesgenes

p53p53P21/WAFP21/WAFSmad3/TGSmad3/TG

FFββMismatch Mismatch

repair repair genesgenes

Fonction p53Fonction p53-DNA bindingDNA binding-Activité transcriptionActivité transcription

Fonction p53Fonction p53-DNA bindingDNA binding-Activité transcriptionActivité transcription

Activation voies transductionActivation voies transduction[NF[NFκκB-AP-1-SRE]B-AP-1-SRE]

Activation voies transductionActivation voies transduction[NF[NFκκB-AP-1-SRE]B-AP-1-SRE]

Apoptose (TNF)Apoptose (TNF)Apoptose (TNF)Apoptose (TNF)

Moriya, Nat. Med., 1998; Kato, Hepatology, 2000Moriya, Nat. Med., 1998; Kato, Hepatology, 2000Tai, Hepatology, 2000; Otsuda, J. Biol. Chem., 2000Tai, Hepatology, 2000; Otsuda, J. Biol. Chem., 2000Korenaga, J Biol Chem 2005; Pavio, Oncogene 2005Korenaga, J Biol Chem 2005; Pavio, Oncogene 2005

+

+-

-

Activation dActivation d’éléments de réponse enhancer ’éléments de réponse enhancer par les protéines du VHCpar les protéines du VHC

Kato, Hepatology, 2000Kato, Hepatology, 2000

NS5ANS5ANS5ANS5A

Domaine C terminaltransactivateur

Domaine C terminaltransactivateur

Apoptose induite par TNF αApoptose induite par TNF α

PKRPKR

eIF2 αeIF2 α

Blocage traductionBlocage traduction

Résistance interféron

Persistance virale (échappement apoptose induite par ds RNA

Transformation (perte du contrôle du cycle cellulaire)

Chung, Mol Cells, 1997Chung, Mol Cells, 1997Gale, J. Virol., 1999Gale, J. Virol., 1999Ghosh, Virus Res., 2000Ghosh, Virus Res., 2000

-

-

P

-

-

Effet des protéines du VHCEffet des protéines du VHCsur la survie cellulairesur la survie cellulaire

Expression des genes du VHC (réplicon)

Stress oxidatif / ROS (mitochondrie)

Activation de NF-kB

COX-2 / PGE2

PI-3 kinase / phosphorylation de Akt

Survie cellulaire

PG récepteur couplé à une Protéine G

Réplication VHC celecoxib

Waris, J Virol 2005Waris, J Virol 2005

Core et Core et NS5ANS5ACore et Core et NS5ANS5A

CHCCHCCHCCHC

Stress oxydatifStress oxydatifStress oxydatifStress oxydatif

InflammationInflammationInflammationInflammation

Stress oxydatifStress oxydatifStress oxydatifStress oxydatif

Transduction Transduction du signaldu signal

Transduction Transduction du signaldu signal

VHCVHCVHCVHC

Réaction immuneRéaction immuneRéaction immuneRéaction immune

Modèles animaux VHCModèles animaux VHC

• Souris transgéniques capside– Stéatose– Adénome– Carcinome hépatocellulaire

• Souris transgéniques capside et E1-E2– Aucune lésion histologique– Hepatite

• Souris transgéniques NS5A– Aucune lésion histologique

Moriya, Nat. Med., 1998 Moriya, Nat. Med., 1998 Moriya, Cancer Res 2001Moriya, Cancer Res 2001Kawamura, Hepatology 1997Kawamura, Hepatology 1997Majumder, Febs Letter 2003Majumder, Febs Letter 2003

Induction de cytokines

TNFα et IL-1β

Activation des MAPK et AP1

Stress oxydatifROS sans

inflammation

Synergie core et alcool

Interactioncore

RXR et PPARα

Résistance à l’insuline

Stéatose par inhibition de MTTP

Inhibition des SOCS-1

Interaction avec l’activateur du protéasome PA28γ

CoreCore

Agression Agression tissulairetissulaire

Agression Agression tissulairetissulaire

InflammationInflammationnécrosenécrose

RégénérationRégénérationprolifération prolifération

cellulairecellulaire

MutagénèseMutagénèse de dell’ADN cellulaire’ADN cellulaire

CancerCancerCancerCancer

(p53, Rb, (p53, Rb, ββ -caténine)-caténine)

VHBVHBVHBVHB

(Virus, alcool, fer)(Virus, alcool, fer)

(COX2, NF(COX2, NFκκB, TNFa, Radicaux libres)B, TNFa, Radicaux libres)

(EGF, TGF(EGF, TGFαα , IL 6, TNF, IL 6, TNFαα ) )

CarcinogènesCarcinogèneschimiqueschimiques

CarcinogènesCarcinogèneschimiqueschimiques

VHCVHCVHCVHC

FerFerFerFer

X

X

X

X