Les avancées récentes dans la connaissance de la biologie moléculaire du cancer ont permis le développement des thérapeutiques ciblées, parmi lesquelles les traitements antiangiogéniques (AA), qui enrichissent les stratégies de prise en charge du cancer broncho-pulmonaire non à petites cellules (CBNPC). Induisant plus souvent un effet cytostatique que cytotoxique, les AA mettent en défaut les critères morphologiques d’évaluation de la réponse tumorale tels que les critères RECIST (Response Evaluation Criteria In Solid Tumors).Ce travail s’est attaché à explorer la perfusion tumorale en tomodensitométrie (TDM) dynamique. La première étude a validé le substratum anatomopathologique des informations quantitatives sur le volume sanguin (VS) et la perméabilité capillaire (PC) intratumoraux sur 15 CBNPC traités chirurgicalement. La maîtrise des techniques d’acquisition et de post-traitement a permis de les appliquer à l’évaluation de la néoangiogénèse tumorale de CBNPC sous chimiothérapie. Il a été possible de démontrer une réduction significative du VS et de la PC sous chimiothérapie standard associée à un agent AA (bevacizumab) (Groupe 1; n=17), non observés sous chimiothérapie standard seule (Groupe 2; n=23). Dès la première cure d’AA, la réduction du VS était significativement plus marquée chez les patients répondeurs que chez les non-répondeurs (p=0.0128), la réponse n’étant établie qu’après 3 cures de chimiothérapie. Objectivant des modifications précoces de la vascularisation avant toute modification de la taille tumorale, la TDM de perfusion permet de prédire la réponse du CBNPC au traitement AA. / Recent advances in molecular biology have dramatically accelerated our understanding of tumoral lesions and triggered development of novel targeted therapies. Among them, antiangiogenic drugs represent a promising strategy for non-small cell lung carcinomas (NSCLC). These agents are more cytostatic rather than cytotoxic, explaining the limitations of tumor response assessment based on morphological criteria, such as the RECIST criteria (Response Evaluation Criteria In Solid Tumors). The purpose of this thesis was to investigate tumoral perfusion using dynamic contrast-enhanced (DCE) CT, a novel technology enabling whole-tumor analysis with 64 slices per rotation. Our first study validated the pathological substratum of quantitative CT information on tumoral blood volume (BV) and capillary permeability (CP) in 15 NSCLC treated by surgery. Confident interpretation of CT data sets then allowed us to investigate changes in tumoral neovascularisation of NSCLC under chemotherapy. DEC-CT showed significant reduction in BV and CP of tumors treated by standard chemotherapy combined with antiangiogenic drugs (bevacizumab) (Group 1; n=17), not observed in tumors treated by standard chemotherapy alone (Group 2; n=23). In Group 1, the reduction in BV after one cycle of chemotherapy was significantly higher in responders than in non-responders (p=0.0128), response to treatment being only defined after 3 cycles of chemotherapy. DCE-CT can depict early changes in lung cancer vascularity, before tumour shrinkage, that may help predict response to antiangiogenic drugs.

L’objectif était de mieux définir les relations entre l’exposition à certaines fibres minérales et les anomalies génétiques somatiques associées à la transformation tumorale de cellules de l’appareil respiratoire. Deux études indépendantes ont été conduites à partir du modèle murin Nf2+/- de mésothéliome malin (MM) développé dans le laboratoire, exposé par inoculation intrapéritonéale à des fibres d’amiante crocidolite (souris abs-Nf2+/- et abs-Nf2+/+) et à des fibres céramiques réfractaires (FCR) (souris ceram-Nf2+/-).Ce choix a été fondé selon une stratégie raisonnée à partir de la connaissance des anomalies génétiques observées dans le MM. La validité de ce modèle a été vérifiée en comparant les MM murins et humains. Des MM ont été induits par le crocidolite chez des souris abs-Nf2+/- et abs-Nf2+/+. Les souris abs-Nf2+/- ont significativement développé plus de MM que les souris abs-Nf2+/+. Les caractéristiques histologiques des MM murins sont analogues aux MM humains, avec des altérations génétiques similaires, en terme de fréquence et de mécanismes d’inactivation (mutations ponctuelles pour le gène TP53, délétions pour les gènes NF2 et P16/CDKN2A). Ce modèle murin a été ensuite utilisé pour évaluer la toxicité de FCR. Les souris ceram-Nf2+/- ont développé des MM similaires aux MM humains du point de vue histologique et moléculaire. Ainsi, le profil des altérations génétiques des MM murins ceram-Nf2+/- est semblable à celui des MM murins abs-Nf2+/- et abs-Nf2+/+, et humains. Les cellules mésotheliales des souris exposées aux FCR et à l’amiante semblent suivre les mêmes voies de transformation néoplasique. Une étude à la recherche d’altérations génétiques de ces 3 gènes et des gènes Ki-ras et EGFr fréquemment mutés dans le cancer broncho-pulmonaire (CBP) a été conduite à partir de cas de CBP sélectionnés (50 sujets exposés à l’amiante (E+) et 50 sujets non exposés (E-) appariés sur l’âge, le sexe, le type histologique et le tabagisme) provenant d’une série de cas opérés. A l’instar du MM, l’analyse du gène P16/CDKN2A suggère que le mécanisme d’inactivation pourrait être différent chez les sujets E+ (par délétion) par rapport aux sujets E- (par hyperméthylation du promoteur), indépendamment de l’âge et du tabagisme. Deux SNP (rs12947788 et rs12951053) du gène TP53 sont plus fréquemment retrouvés chez les sujets E+. En revanche, aucune différence significative n’est retrouvée pour les autres gènes entre ces 2 groupes. Ainsi, les mutations du gène NF2 dans le MM seraient plus liées à une spécificité cellulaire et à une fonction particulière de la protéine nf2 dans ces cellules / Résumé en anglais non communiqué

Les hémorphines représentent une classe de peptides cryptiques bioactifs issus de la protéolyse de la chaîne ß de l'hémoglobine dont la présence in vivo a souvent été associée à des conditions physiologiques ou pathologiques particulières, comme les cancers. De ce fait, l'hypothèse d'utiliser ces peptides comme marqueur de pathologies avaient déjà été posé. Des études récentes au laboratoire ont montré que leur concentration sérique des hémorphines était diminuée chez les patients diabétiques. Nous avons travaillé sur une cohorte de 120 patients atteints de diabète de type 1 et 2 et nous avons étudié les différentes hypothèses permettant d'expliquer cette diminution : métabolisme des hémorphines, impact de la glycation de l'hémoglobine sur la libération des peptides. De plus, nous avons cherché à connaître le rôle de LVVH7 dans la signalisation insulinique. Les résultats obtenus suggèrent que la diminution de la concentration sérique des hémorphines de type 7 est spécifique du diabète mais que la glycation de l'hémoglobine n'a pas d'impact sur la libération des hémorphines. Parallèlement à cette étude, nous avons caractérisé les hémorphines de type 7 dans le microenvironnement du cancer broncho-pulmonaire. La cathepsine D, enzyme impliquée dans la libération de LVVH7 et VVH7 ainsi que dans le microenvironnement tumoral, a été étudié dans des cultures de lignées de cancers broncho-pulmonaires acidifiée et donc propice à la progression tumorale. Les résultats ont permis de confirmer la présence de la cathepsine D dans le surnageant de cultures des cellules cancéreuses. De plus, nous avons montré la libération d'hémorphines de type 7 dans des milieux de culture acidifiés.

Dans les cancers du poumon, une des altérations les plus souvent observées est la perte ou l’atténuation de l’expression du gène FHIT (Fragile Histidine Triad). Nous avons précédemment montré que FHIT est un suppresseur d’invasion tumorale. En effet, FHIT contrôle l’invasion des cellules tumorales bronchiques en régulant négativement l'expression de gènes associés à la transition épithélio-mésenchymateuse (TEM), en particulier la vimentine et la MMP-9 via l’inhibition d’une voie orchestrée par l’EGFR. Un intérêt particulier a donc été porté aux relations entre FHIT et un autre membre de la famille de l’EGFR : HER2. Nous avons non seulement mis en évidence, in vivo et in vitro, une corrélation inverse entre les taux de FHIT et l’activité du récepteur HER2 dans les CBNPC mais également montré que FHIT est capable de réguler l’activité du récepteur HER2 dans les cellules tumorales pulmonaires et ce grâce à sa dimérisation avec HER3. De plus, l’utilisation de deux inhibiteurs spécifiques d’HER2, le Trastuzumab et l’Irbinitinib, nous a permis de mettre en évidence, que l’activation du récepteur HER2 lors de l’inhibition de FHIT, participe à l’acquisition par les cellules tumorales bronchiques de caractéristiques invasives via la régulation de certaines cibles de la TEM, telles la vimentine, la MMP-14 ou encore le facteur de transcription TWIST-1. Ces résultats montrent que FHIT régule l’activité d’HER2 dans les cellules tumorales pulmonaires et que les inhibiteurs d’HER2 sont capables de limiter l’invasion induite par l’inhibition de FHIT. Cette étude laisse envisager de nouvelles perspectives thérapeutiques pour le cancer du poumon. / The lack or decrease of FHIT (fragile histidine triad) expression is a common event in lung cancer. We recently showed that FHIT acts as a suppressor of tumor invasion. Indeed, FHIT controls the invasive phenotype of lung tumor cells by regulating the expression of genes associated with epithelial-mesenchymal transition (EMT) such as vimentin or MMP-9 through an EGFR signaling pathway. Accordingly, we focused on the relationships between FHIT and another member of this tyrosine kinase receptor family: HER2. First, we observed in vivo and in vitro a negative correlation between FHIT expression and the activated form of HER2 in lung tumor cells. Moreover, FHIT controls HER2 activation through its dimerization with HER3. The use of HER2 specific inhibitors, Trastuzumab and Irbinitinib, allowed to demonstrate that the in vitro invasion induced by FHIT inhibition is HER2-dependent. Furthermore, FHIT controls the HER2-dependent invasion by regulating genes associated with EMT such as vimentin, MMP-14 or TWIST-1. In conclusion, we showed that FHIT regulates HER2 activity in lung tumor cells and that HER2 inhibitors reduce invasion induced by FHIT inhibition. This study would allow for the identification of new therapeutic leads for lung cancer.

Le but de cette étude a été d’analyser l’intérêt de l’aérosolthérapie d’anticorps monoclonaux (AcM) dans le traitement du cancer broncho-pulmonaire non à petites cellules (CBNPC) en utilisant le cetuximab, un AcM anti-EGFR. L’expression du récepteur FcRn, essentiel dans la pharmacocinétique et la biodistribution des IgGs thérapeutiques a été étudiée dans le CBNPC. Nos résultats montrent que l’AcM peut résister aux contraintes physiques de la nébulisation. Les données de biodistribution et pharmacocinétique, obtenues dans un modèle animal, indiquent que l’Ac administré par aérosol, s’accumule de façon prolongée au niveau pulmonaire. De plus, les tumeurs chez la souris paraissent sensibles à l’aérosolthérapie avec l’AcM. Par ailleurs, le récepteur FcRn est moins exprimé au niveau transcriptionnel et protéique dans le tissu tumoral que dans le tissu sain adjacent à la tumeur dans le CBNPC. Cette altération de l’expression pourrait être due à l’hyperméthylation du promoteur de ce gène. / The project aims at determining whether aerosoltherapy is well suited for monoclonal antibodies (Mab), in Non-Small Cell Lung Cancer (NSCLC). In addition, exploration of the expression of FcRn, an IgG receptor contributing to increased half-life and biodistribution of Mab, has been studied in NSCLC. Using cetuximab, an anti-EGFR Mab, we showed that Mab resist the physical constraints of nebulization. Biodistribution and pharmacokinetic analyses, using a murine model, revealed that cetuximab is highly and durably accumulated within the lungs and slowly and weakly released into the bloodstream following airways delivery. Moreover, animal tumors seem sensitive to cetuximab aerosoltherapy. Expression analysis of FcRn at both the transcript and protein levels showed that the receptor is downregulated in NSCLC. FcRn alteration of expression in the tumor might be due to hypermethylation of the gene promoter as often found in cancer.

Les hémorphines représentent une classe de peptides cryptiques bioactifs issus de la protéolyse de la chaîne ß de l’hémoglobine dont la présence in vivo a souvent été associée à des conditions physiologiques ou pathologiques particulières, comme les cancers. De ce fait, l’hypothèse d’utiliser ces peptides comme marqueur de pathologies avaient déjà été posé. Des études récentes au laboratoire ont montré que leur concentration sérique des hémorphines était diminuée chez les patients diabétiques. Nous avons travaillé sur une cohorte de 120 patients atteints de diabète de type 1 et 2 et nous avons étudié les différentes hypothèses permettant d’expliquer cette diminution : métabolisme des hémorphines, impact de la glycation de l’hémoglobine sur la libération des peptides. De plus, nous avons cherché à connaître le rôle de LVVH7 dans la signalisation insulinique. Les résultats obtenus suggèrent que la diminution de la concentration sérique des hémorphines de type 7 est spécifique du diabète mais que la glycation de l’hémoglobine n’a pas d’impact sur la libération des hémorphines. Parallèlement à cette étude, nous avons caractérisé les hémorphines de type 7 dans le microenvironnement du cancer broncho-pulmonaire. La cathepsine D, enzyme impliquée dans la libération de LVVH7 et VVH7 ainsi que dans le microenvironnement tumoral, a été étudié dans des cultures de lignées de cancers broncho-pulmonaires acidifiée et donc propice à la progression tumorale. Les résultats ont permis de confirmer la présence de la cathepsine D dans le surnageant de cultures des cellules cancéreuses. De plus, nous avons montré la libération d’hémorphines de type 7 dans des milieux de culture acidifiés. / Hemorphins are cryptic bioactive peptides derived from ß chain of haemoglobin proteolysis. Their biological presence has often been associated with physiological or pathological conditions, like cancers. Thus, it was already suggested that hemorphins could be used as marker of pathology. Previous studies achieved in our laboratory demonstrated that hemorphin-7 was decreased in serum of diabetic patients. We worked on a population of 120 patients with type 1 and type 2 diabetes and we studied different hypothesis: hemorphins metabolism, impact of glycated haemoglobin. Moreover, we researched the role of LVVH7 in insulin signalisation. The results suggested that hemorphin-7 concentrations in serum of diabetic patients are specific of this pathology but glycation of haemoglobin have no impact on liberation of hemorphins. In parallel, we characterized hemorphin-7 in tumor progression of lung cancers. Cathepsin D, previously demonstrated as a key enzyme in hemorphins generation and also in tumor progression, has been studied in vitro in lung cancers, cultured in acidified conditions, favourable to metastasis. In addition, we also identified hemorphin-7 liberation in acidified media culture.

Introduction : Les pneumopathies interstitielles diffuses (PID), incluant les fibroses pulmonaires idiopathiques (FPI), sont des pathologies rares et sévères. Dans moins de 20% des cas, un défaut moléculaire d'un gène du complexe des télomérases ou du surfactant est identifié. L'objectif de ce travail a été de documenter, dans une cohorte de patients pédiatriques et adultes présentant une PID sans cause identifiée, des variations des gènes codant les protéines du surfactant (SP), en particulier SP-A1, SP-A2 et SP-D. Méthodes : Les gènes SFTPA1, SFTPA2 et SFTPD, ont été séquencés et les variations identifiées ont été étudiées par des analyses fonctionnelles et tissulaires. Résultats : Dans une cohorte de 345 patients, une mutation hétérozygote du gène SFTPA1 (p.Trp211Arg) a été identifiée dans une large famille. Les patients présentaient des PID de l'enfant et des PID/FPI l'adulte, associées pour certains à des adénocarcinomes pulmonaires. La mutation W211R concernait un acide aminé invariant au cours de l'évolution et altérait la sécrétion de SP-A1 et l'expression tissulaire de SP-A. Cinq nouvelles variations de SFTPA2 ont aussi été identifiées. Au total, une variation de l'un des gènes du complexe du surfactant a été retrouvée pour 7,5% des patients. Conclusion : Cette étude a permis d'impliquer pour la première fois le gène SFTPA1 dans les PID de l'enfant et de l'adulte. L'association entre les mutations de SFTPA1 et SFTPA2 et un risque plus élevé de cancers pulmonaire soulève la question d'un conseil génétique complexe, et ouvre des hypothèses physiopathologiques nouvelles ciblant, entre autres, les anomalies de prolifération et de réparation de la surface alvéolaire. / Background: Idiopathic interstitial pneumonias (IIP) comprise a heterogeneous group of rare lung parenchyma disorders with high morbidity and mortality. In adults, the most common form of IIP is idiopathic pulmonary fibrosis (IPF). A genetic cause is identified in up to 20% of cases, telomerase and surfactant genes mutations being the first etiologies. This study aims to investigate the implication of the genes encoding the surfactant protein (SP), in particular SP-A1, SP-A2, and SP-D, in pediatric and adult patients with unexplained IIP.Methods: Surfactant genes, in particular SFTPA1, SFTPA2 and SFTPD, were sequenced. New variations were studied with functional and tissues experimentations. Results: The study involved 345 patients. A heterozygous missense mutation (p.Trp211Arg) in SFTPA1 was identified in a large family. The IIP were isolated or associated with an adenocarcinoma of the lung in patients with IPF. The W211R mutation involves an amino-acid that is invariant throughout evolution, impairs SP-A1 secretion, and is associated with an abnormal tissue expression of SP-A. Five new SFTPA2 mutations were also identified, and all together, a surfactant gene variation was described for 7.5% of the patients.Conclusion: This study has involved for the first time SFTPA1 in pediatric and adult IIP. The association of SFTPA1 and SFTPA2 mutations with an increased risk of lung cancer raises the issue of a complex genetic counseling in the involved families. It also brings out new pathophysiologic hypothesis such as aberrant proliferation and epithelial repair of the alveolar surface.

Cette thèse présente nos travaux sur la prévention, le dépistage, le diagnostic précoce, et traitement du cancer broncho-pulmonaire (CBP) chez les personnes vivant avec le VIH (PVVIH). La finalité de cette synthèse est d’améliorer la prise en charge des PVVIH atteint de ce cancer, mais aussi de développer des axes de recherche après une évaluation rigoureuse de la bibliographie. Nos recherches soulignent tout d’abord que la prise en charge thérapeutique des PVVIH atteintes d’un CBP doit être identique à celle de la population générale, l’infection par le VIH ne constituant finalement qu’une comorbidité supplémentaire. Toutefois, une spécificité de la prise en charge de ce cancer chez les PVVIH est la survenue de complications potentiellement létales secondaires aux interactions et effets toxiques additifs entre les antirétroviraux et les médicaments cytotoxiques. Ce danger nécessite une bonne coordination des équipes oncologiques et infectiologiques, probablement par le biais de réunions de concertation pluridisciplinaires spécifiques, ainsi qu’une bonne connaissance des pharmacocinétiques et pharmacodynamies des produits administrés.Notre étude ANRS EP48 HIV CHEST, qui était une étude transversale multicentrique, a inclus 442 PVVIH à risque de développer un CBP, en raison (principalement) d’un tabagisme > 20 paquets-années, un âge > 40 ans, ainsi qu’un nadir en lymphocytes TCD4 < 350 cellules/ µl. Cette étude a rempli son objectif principal, qui était de démontrer la faisabilité du dépistage du CBP chez les PVVIH en France par TDM thoracique. Le diagnostic d’un nombre important de CBP de stades localisés, et donc guérissables, apporte probablement un bénéfice essentiel aux patients inclus. Le fait qu’aucune complication grave n’ait été engendrée par les explorations diagnostiques, et que la prévalence de nodules significatifs soit dans l’intervalle des résultats d’études en population générale, sont des éléments rassurants. Nos travaux, ainsi que d’autres données de la littérature de prévalence de ce cancer en fonction des âges, font apparaître que l’âge limite de dépistage par TDM faible dose pourrait être de 45 ans chez les PVVIH. Comme en population générale, l’apport du TDM thoracique ne se limite pas au diagnostic de CBP. Il permet d’augmenter l’efficacité du diagnostic précoce de comorbidités ayant un impact sur la qualité de vie et/ou la survie par : 1) le diagnostic des tassements vertébraux, pour la majorité asymptomatique, en rapport avec une prévalence élevée de l’ostéoporose fracturaire dans cette population, 2) l’évaluation de l’emphysème et de la bronchiolite du fumeur, 3) une estimation des calcifications coronaires, qui est associée aux événements cardio-vasculaires. Ce travail a également pour intérêt d’illustrer l’épidémiologie des complications actuelles des PVVIH sous traitement antirétroviral efficace et exposées à une intoxication tabagique. La BPCO, l’emphysème, le CBP, l’athérosclérose coronaire ont une prévalence élevée dans cette population et sont des enjeux importants de santé. Cette épidémiologie rapproche la population des PVVIH de la population générale mais avec des particularités liées, aux antécédents de déficit immunitaire et de traitements antirétroviraux toxiques, et à la prévalence plus élevée des comportements à risque. Pour certaines complications cependant (emphysème, bronchiolite, score calcique), l’absence d’association avec les variables immuno-virologiques souligne la primauté des facteurs comportementaux dans la survenue de ces complications. Ainsi, l’ensemble de ces travaux qui s’articulent principalement autour de l’étude ANRS EP48 HIV CHEST souligne que la réduction des risques liée aux facteurs d’exposition (tabagisme surtout, et probablement cannabis) est une priorité chez les PVVIH à l’ère des combinaisons antirétrovirales. / This thesis is an analysis of our on-going or published works on the theme of prevention, early diagnosis, screening, and treatment of subjects living with HIV with lung cancer. The ultimate objective of this work is to improve care and prevention of lung cancer in people living with HIV (PLWHIV), and to promote research in lung cancer in this population. Our work underscores that lung cancer treatment in PLWHIV should be identical to treatments administered for lung cancer in the general population. HIV is an additional comorbidity to be taken into account, but never a contraindication for optimal therapy. However, there exist specificities in management of PLWHIV with lung cancer, including the propensity for drug-to-drug interactions and additive toxicity between cytotoxic compounds for chemotherapy and antiretroviral therapy, with potentially lethal effects. Managing these toxicities implies optimal cooperation between oncologists and specialists in HIV, as well as good knowledge of pharmacokinetics and pharmacodynamics of these different compounds.The ANRS EP48 HIV CHEST Study in a cross-sectional, multicentre study, which included 442 subjects at lung cancer risk, primarily due to their age (> 40 years), smoking hazard (> 20 pack-years), as well as a CD4 cell nadir count < 350 cells/µl. This study showed feasibility of lung cancer screening with chest Computed Tomography (CT) in PLWHIV. The early diagnosis of localized lung cancers, potentially curable, suggests clinical benefits for most participants with cancer. Also, the facts that no serious adverse events occurred with invasive diagnostic procedures and that the prevalence of positive nodules was in the range of those found in lung cancer screening studies in the general population are reassuring. Also, our work, combined with data from previous epidemiological studies, support a lower age limit for screening lung cancer with chest CT in PLWHIV at risk than in the general population, starting as early as 45 years. As in the general population, the impact of lung cancer screening with chest CT is not limited to the diagnosis of early stage lung cancers. The diagnosis of other morbidities, such as vertebral fractures, generally asymptomatic, emphysema, bronchiolitis, and coronary calcifications, have a probable positive impact on quality of life and a benefit in survival if managed adequately. Our works also illustrate the epidemiology of complications in PLWHIV under antiretroviral therapy and exposed to smoking hazards. Chronic obstructive pulmonary diseases, emphysema, lung cancer, coronary atherosclerosis have high prevalence in this subpopulation of PLWHIV. The epidemiology of these emerging morbidities is close to the epidemiology in the smoking general population, but specificities exist, due to the presence of chronic immunodeficiency, antiretroviral toxicities, and an increased prevalence of behavioural risks in PLWHIV in comparison with the general population. However, some complications are not associated with HIV-related and immunological factors, such as prevalence of emphysema, coronary calcifications, and bronchiolitis, underscoring the major impact of behavioural hazards in the occurrence of these complications.Taken together, our work highlights the importance of reducing health hazards in PLWHIV, primarily smoking and probably cannabis, to reduce the emergence of these new life-threatening morbidities in the era of highly active antiretroviral therapy.

Le cancer broncho-pulmonaire du non-fumeur est considéré comme une entité à part du fait de ses particularités épidémiologiques. Il est en outre un excellent modèle pour l'étude des facteurs de risque de cancer bronchique autres que le tabagisme actif. Il n'existe que très peu de données non-asiatiques concernant cette entité d'intérêt. Le bio-observatoire national des cancers bronchiques de non-fumeurs (BioCAST I IFCT-1002) est une étude épidémiologique multicentrique prospective. Son objectif principal est de décrire une population de patient strictement non-fumeur (moins de 100 cigarettes au cours de la vie) atteint de cancer bronchique, notamment sur le plan de leur profil moléculaire somatique et de leur exposition aux facteurs de risque. Les objectifs secondaires étaient d'étudier si l'exposition aux différents facteurs de risque pouvait influencer le profil moléculaire ; et d'utiliser cette cohorte particulière (grande fréquence et diversité de mutations somatiques attendue) afin de développer un test multiplex pour le diagnostic non-invasif du profil moléculaire somatique tumoral à partir d'ADN circulant. Au total, 384 patients non-fumeurs atteints de cancer broncho-pulmonaire ont été inclus dans cette cohorte. Deux-tiers d'entre eux étaient exposés au tabagisme passif, et il s'agissait essentiellement d'une exposition domestique touchant les femmes. Inversement, 35% des hommes étaient exposés de manière certaine à au moins un cancérogène professionnel, contre 8% des femmes. Au total, 72% des patients présentait une anomalie moléculaire, essentiellement au niveau de l'EGFR (51% de l'ensemble de la cohorte). Le genre, ou l'exposition à différents facteurs de risque (tabagisme passif, exposition professionnelle, exposition hormonale chez les femmes) n'affectait pas de manière significative et cliniquement pertinente le profil mutationnel, avec les limites liée à de faibles effectifs dans certains groupes et aux expositions multiples. Seule l'exposition professionnelle à l'amiante et / ou à la silice semble avoir pour effet de diminuer la fréquence des mutations de l'EGFR / Lung cancer in never smokers (LCINS) is considered as a separate entity given its epidemiological specificities. It is also a very interesting template to assess alternative risk factors for lung cancers than tobacco smoking. However, there is very little non-Asian data about this particular topic. The BioCAST / IFCT1002 study is a prospective, nationwide, and multi-centric epidemiological study. Its main objective was to describe a French population of lung cancers in lifelong never smokers (less than 100 cigarette during all lifetime); with a special focus on molecular somatic profile and risk-factors exposure. Secondary objectives were to assess the interaction between risk-factor exposure and molecular profile; and to use this particular cohort to develop a multiplex test for non-invasive diagnosis of tumor mutations in circulating free DNA. Overall, 384 patients were recruited in the cohort. Two-third were exposed to passive smoking (mainly women and in domestic setting). By contrast, 35% of men were definitely exposed to occupational carcinogens versus 8% of women. Finally, 72% were found with a somatic mutation, mainly in the EGFR gene (51% of the whole population). Gender or exposure to risk factors such as passive smoking, occupational exposure, or hormonal status in women, were not significantly associated with a specific and/or clinically meaningful molecular profile in tumor. These findings should be interpreted with caution given that some subgroups were small and/or with many simultaneous exposures. However, exposure to asbestos and/or silica was significantly associated to a decreased risk for EGFR mutation. On the pilot study (n=106), circulating free DNA was associated with tumor burden. The multiplex diagnosis (12 amplicons on 5 genes) by next-generation sequencing was feasible and gave encouraging results in stage 4 patients (67% sensitivity, 73% concordance rate). LCINS is an interesting entity for the study of non-tobacco-related cancer risk factors; or to optimize liquid biopsy strategy

Les protéines kinases de la voie de signalisation de l’Epidermal Growth Factor Receptor sont l’objet d’une dérégulation au cours des cancers broncho-pulmonaires. Les gènes encodant ces protéines sont porteurs de mutations oncogéniques mutuellement exclusives induisant la transformation tumorale des cellules de l’épithélium respiratoire. Ces mutations définissent autant de sous-groupes moléculaires spécifiques caractérisés sur le plan clinique, histologique, et biologique. Notre travail a consisté en l’étude de ces mutations dans trois situations cliniques spécifiques, les cancers broncho-pulmonaires du non-fumeur, les cancers bronchopulmonaires multiples, et les tumeurs thymiques. L’évaluation des polymorphismes génétiques chez les patients non-fumeurs atteints de cancer broncho-pulmonaire suggère le rôle de gènes spécifiques, différents de ceux impliqués chez le patient fumeur. L’étude génomique des cancers broncho-pulmonaires multiples montre la possibilité d’utiliser les mutations oncogéniques pour évaluer le degré de clonalité des lésions tumorales multiples, avec une corrélation significative avec leur analyse histo-pathologique détaillée. L’analyse génomique intégrative des tumeurs thymiques indique l’existence de sous-groupes moléculaires spécifiques, corrélés à la classification histologique, et caractérisés par des mutations oncogéniques prédictives de l’efficacité de certains traitements ciblés. Nos données illustrent les principes de la médecine personnalisée en oncologie thoracique, consistant en l’analyse des caractéristiques moléculaires de chaque tumeur individuelle, pour permettre une meilleure personnalisation de la prise en charge des patients / Oncogenic mutations may be identified in several genes of the Epidermal Growth Factor Receptor signaling pathway in non-small cell lung cancer. These mutations are transforming for epithelial cells of the respiratory tract through deregulation of the encoded proteins. These mutations are mutually exclusive and thus define molecular subsets of lung cancer with specific clinical, histological, and biological relevance. Here we integrated the use of mutation genotyping for the analysis of 3 specific clinical issues, including lung cancer occurring in never-smokers, multiple lung cancers, and thymic malignancies. Our results indicate that genetic polymophisms in never-smokers with lung cancer differ from those observed in smokers. Genomic profiling of multiple lung cancers suggests the feasibility of mutational profiling as a surrogate marker to evaluate the clonal relationships among multiple lung tumors, with a strong correlation with comprehensive histologic subtyping. Integrated genomic analysis of thymic malignancies identified specific molecular subsets, associated with histologic subtypes and oncogenic mutations predicting response to specific inhibitors. Taken together, our results illustrate the concept of personalized medicine in thoracic oncology, consisting of the individual analysis of molecular features of tumors to better tailor the therapeutic management of patients