Sujet :Roche® a développé la capécitabine, un anticancéreux administré par voie orale, indiqué dans le cancer du sein métastatique. Il est utilisé soit en association au docétaxel, soit en monothérapie, pour des cancers taxanes-résistants, après traitement par des anthracyclines.L’objectif est de caractériser l’interaction pharmacodynamique de l’association capécitabine plus docétaxel à partir de données cliniques dans le cancer du sein métastatique.Méthode :Nous avons développé des modèles mathématiques pour décrire la cinétique tumorale observée dans des essais cliniques de phase II et III dans le cancer du sein traité par capécitabine et/ou docétaxel. Ces modèles décrivent l’effet du traitement sur la prolifération tumorale. L’efficacité du traitement est évaluée pour chaque médicament, en tenant compte du protocole d’administration et de la résistance. Les différents paramètres du modèle sontestimés par analyse de population en utilisant le logiciel NONMEM®, sur des données demonothérapie et d’association.Résultats :On montre un effet synergique de l’association de la capécitabine au docétaxel dans le cancerdu sein métastatique comparé à la somme des effets des deux médicaments utilisés en monothérapie. Cette synergie est liée à l’augmentation de l’efficacité du docétaxel et à l’absence de résistance pour la capécitabine par rapport aux monothérapies. Des observations cliniques telles que le temps à la recroissance ou la taille tumorale au temps à la recroissance confirment l’effet synergique de l’association.Conclusion :La modélisation est un outil permettant de caractériser l’interaction entre deux médicaments utilisés en association, et peut donc aider la prise de décision quant à l’utilisation de telles associations. Par ailleurs, nous avons montré que la modélisation peut être utilisée de manière prospective pour optimiser les essais cliniques en réduisant le nombre de patients à inclure. / Purpose:Roche® developed capecitabine, an orally anti cancer-drug used in metastatic breast cancer. It is used combined to docetaxel or in single agent in taxanes-resistant cancer, after treatment byanthracyclines. Based on clinical data and using modeling techniques, the aim is to characterize pharmacodynamic interaction between capecitabine and docetaxel used in combination in metastatic breast cancer.Methods:We developed mathematical models to describe tumor growth inhibition profile under treatment based on Phase II and Phase III clinical data of capecitabine and docetaxel in metastatic breast cancer. These models describe treatment effect on tumor growth. The treatment efficacy is evaluated for each drug, considering administration protocol and resistance. Model parameters were estimated by population approach with NONMEM® forsingle-agent and combination data.Results:Capecitabine and docetaxel combination in metastatic breast cancer results in a synergistic effect as compared with the simple additive effects of single-agent treatments. This synergistic effect in combination data is due to the enhanced efficacy for docetaxel and the loss of capecitabine resistance as compared to single agent data. Clinical observations such astime to regrowth and tumor size at the time to regrowth confirm the synergistic effect in combination data.Conclusion:Modeling could be a powerful tool to characterize interaction between two drugs used incombination. It can help to make decision of go or not go in such treatments. It can be used to prospectively optimize clinical trials, reduce the number of patients to include, etc.

Environ 5% des patientes sont diagnostiquées chaque année avec un cancer du sein d’emblée métastatique et 20 à 30% des cancers du sein localisés évoluent vers un stade secondairement métastatique. Les bénéfices de l’activité physique pendant les traitements chez les patientes avec un cancer du sein localisé ont largement été démontrés mais la littérature est limitée dans le cancer du sein métastatique. Ce travail de thèse a permis d’évaluer les effets potentiels de l’activité physique chez des patientes atteintes d’un cancer du sein métastatique à travers trois études.L’étude observationnelle StoRM a montré une association du niveau d’activité physique recueilli par questionnaire à une meilleure survie des patientes HER2. L’étude interventionnelle ABLE a mis en évidence la faisabilité d’une intervention en activité physique avec une montre connectée dans cette population avec un excellent taux d’adhérence (96%), l’intérêt et la volonté des patientes pour les programmes d’activité physique ainsi qu’une amélioration fonctionnelle. L’intervention a contribué au un maintien de la qualité de vie, de la fatigue et du niveau d’activité physique malgré les traitements et l’avancée de la maladie. De potentiels biomarqueurs prédictifs d’une progression tumorale ont été identiés. L’étude MUST a montré que l’antioxydant SOD et de la force isométrique d’extension du quadriceps semblent prévenir la sarcopénie et une association entre le statut sarcopénie et le risque de toxicités a été confirmé. Ce travail de thèse représente une première étape dans l’analyse des effets de l’activité physique auprès de patientes atteintes d’un cancer du sein métastatique. L’activité physique semble être bénéfique dans cette population, mais ces résultats nécessitent d’être confirmés dans une étude à plus grande échelle. Ces résultats préliminaires soulignent l’importance de proposer des interventions adaptées en activité physique aux patientes atteintes d’un cancer du sein métastatique dès le diagnostic pour poursuivre un mode de vie actif le plus longtemps possible / Approximately 5% of patients are diagnosed with metastatic breast cancer each year and 20 to 30% of localized breast cancers become secondarily metastatic. Benefits of physical activity during treatment in patients with localized breast cancer have been widely demonstrated, but the literature is limited in metastatic breast cancer. This thesis work assessed the potential effects of physical activity in patients with metastatic breast cancer through three studies.The StoRM observational study showed an association between the level of physical activity collected by questionnaire with an improvement of survival for HER2 patients. The ABLE intervention study highlighted the feasibility of a physical activity intervention with an activity tracker in this population with an excellent adherence rate (96%), patients' interest and willingness to participate in physical activity programs and functional improvements. The intervention contributed to maintaining quality of life, fatigue and physical activity levels despite treatment and disease progression. Potential biomarkers predictive of tumor progression have been identified. The MUST study showed that the antioxidant SOD and quadriceps isometric extension force appear to prevent sarcopenia and an association between sarcopenia status and toxicity risk was confirmed. This thesis work represents a first step in analyzing the effects of physical activity on patients with metastatic breast cancer. Physical activity appears to be beneficial in this population, but these results need to be confirmed in a larger scale study. These preliminary results highlight the importance of providing appropriate physical activity interventions for patients with metastatic breast cancer at the time of diagnosis in order to maintain an active lifestyle as long as possible

Des travaux antérieurs de l’équipe ont démontré l’impact majeur de la lymphopénie (<1Giga/L), détectée avant tout traitement, sur la survie globale des patients atteints d’un cancer solide en phase métastatique, soulignant ainsi l’importance du système immunitaire dans le contrôle de la progression tumorale. Au cours de mon projet de thèse, j’ai analysé l’apport de la diversité combinatoire de la chaine β du TCR, autre indicateur de la qualité du système immunitaire, en tant que marqueur pronostique chez des patientes atteintes de cancer du sein en phase métastatique. J’ai pu montrer qu’un score combinant la diversité des TCR et le nombre de lymphocytes (score NDL) est un facteur indépendant de mauvais pronostic en analyse multivariée. Ce score permet l’identification d’une sous population de patientes à risque qui présente à la fois une lymphopénie et une faible diversité (< 33%) combinatoire du TCR et pour laquelle une très forte réduction de la médiane de survie est observée. Nous avons également réalisé une étude plus approfondie de l’impact des sous-populations de lymphocytes et des cytokines plasmatiques produites. En parallèle, j’ai été amené à développer des tests de biologie moléculaire pour améliorer l’étude de la diversité du répertoire des TCR au niveau génomique. Ces travaux nous ouvrent la voie vers de nouvelles stratégies thérapeutiques qui intégreraient les perturbations du système immunitaire. En effet, suite à ces résultats, un essai clinique basé sur l’administration d’IL-7, cytokine permettant l’expansion des cellules T avant ou pendant la chimiothérapie vient d’être activé au Centre Léon Bérard / Previous work of the team demonstrated the major impact of lymphopenia (<1Giga/L), detected before treatment, on overall survival of patients with solid metastatic cancer, highlighting the importance of immune system in controlling tumor progression. During my thesis project, I analyzed the contribution of the combinatorial diversity of the TCR β chain, another indicator of the quality of the immune system, as a prognostic marker in patients with metastatic breast cancer. I was able to show that a score combining the diversity of TCR and the number of lymphocytes (score NDL) is an independent factor of poor prognostic in multivariate analysis. This score allows identification of a subpopulation of patients at risk who has both a lymphopenia and a low combinatorial diversity (<33%) of TCR and for which a reduction in the median survival was observed. We also made further study of the impact of subpopulations of lymphocytes and plasma cytokines. In parallel, I developed molecular tests to improve the study of TCR repertoire diversity at the genomic level. This work opens the door to new therapeutic strategies that would consider immune system dysfunctions. Indeed, following these results, a clinical trial based on the administration of IL-7 cytokine for the expansion of T cells before or during chemotherapy has been activated at the Centre Léon Bérard

En France, le cancer du sein est le cancer le plus fréquent chez les femmes et la deuxième cause de décès par cancer. Si la mortalité relative du cancer du sein a diminué ces dernières années, de nombreux progrès restent à faire pour les 20 à 25 % de patientes qui évoluent vers un stade métastatique. Cette étude s’appuie sur la réalisation de 103 entretiens semi-directifs réalisés auprès d’acteurs de la prise en charge en oncologie et de patientes atteintes de cancer du sein métastatique. L’objectif de ce travail de thèse était d’étudier : l’impact des nouvelles thérapies ciblées sur l’organisation de la prise en charge et leur diffusion, le vécu des patientes avec les traitements et leur adhésion thérapeutique. Nous avons montré, dans un premier temps, que les nouvelles thérapies ciblées orales modifient la prise en charge traditionnelle des patientes qui restent moins dans la sphère d’influence de la structure de soins et qu’il existe de nombreux freins à la diffusion de ces traitements chez les oncologues. Dans un deuxième temps, nous avons mis en avant les représentations positives des patientes sur les thérapies ciblées orales qui sont sources d’espoir et améliorent la qualité de vie. Pour autant, le vécu au quotidien vient parfois nuancer ces représentations et peut révéler des freins à l’adhésion thérapeutique tels que l’apparition d’effets secondaires ou les responsabilités engendrées par la demande d’autonomie. Enfin, dans un troisième temps, nous avons mis en exergue le manque de connaissances des patientes sur les innovations thérapeutiques et l’importance de la décision partagée avec l’oncologue tout particulièrement face à la chronicisation progressive de certains cancers du sein métastatiques. / In France, breast cancer is the most common cancer amongst women and the second cause of cancer death. Although breast cancer relative mortality has decreased significantly in recent years, there is still a lot to be done for the remaining 20% to 25% of patients who have metastasized. This study is based on 103 semi-structured interviews carried out with oncology healthcare professionals and metastatic breast cancer patients. The aim of this work was to study the impact that new targeted therapies can have on managing the patient’s care and their diffusion, the patients’ experiences with these treatments, their social representations and their therapeutic adherence. First, we showed that new oral targeted therapies disrupt the traditional steps in a patient care. Patients arefar less in the hospital’s sphere of influence and there are many barriers to the dissemination of these treatments for oncologists. Second, we highlighted the positive representations of oral targeted therapies that patients have, which is bringing them hope and improving their quality of life. However, the day-to-day experience with the treatment sometimes moderates these representations and may reveal obstacles to their therapeutic adherence such as side effects or the responsibilities created by the demand for autonomy. Finally, we showed the lack of patients’ knowledge about therapeutic innovations and the importance of the implementation of shared decision making with the oncologist, especially in the face of the progressive chronicisation of a number of metastatic breast cancers.

De nos jours, il est de plus en plus fréquent de recourir à des mesures intermédiaires d’efficacité telles que la survie sans progression (SSP) et le temps avant la progression de la tumeur (TPT) afin d’estimer l’efficacité d’un nouvel agent anticancéreux. Cependant, l’absence de mesures finales comme la survie globale (SG) complexifie la prise de décision par rapport au remboursement des nouveaux traitements anticancéreux. Ainsi, cette thèse se concentre sur différents aspects de l’intégration des mesures intermédiaires d’efficacité dans les évaluations économiques en oncologie, spécifiquement en cancer du sein métastatique. Une première étude a évalué la relation entre la SSP/TPT et la SG dans le contexte du cancer du sein métastatique. Une revue systématique de la littérature a identifié les études cliniques randomisées portant sur l’efficacité d’un traitement anticancéreux chez les femmes atteintes d’un cancer du sein métastatique et rapportant des données de SSP/TPT et de SG. Les résultats de cette étude ont démontré qu’il existe une relation statistiquement significative, d’une part, entre la SSP/TPT médiane et la SG médiane (r = 0.428; p ≤ 0,01), et d’autre part, entre l’effet de traitement sur la SSP/TPT et l’effet de traitement sur la SG (r = 0.427; p ≤ 0,01). Selon les résultats obtenus, la SSP/TPT pourrait être considérée comme un substitut valide de la SG, justifiant ainsi son utilisation dans les évaluations économiques en cancer du sein métastatique. Une deuxième étude a évalué l’utilisation des mesures intermédiaires de survie dans les évaluations économiques en cancer avancé et identifié les méthodes utilisées pour intégrer ces mesures en l’absence de données de SG. Une revue systématique de la littérature a été réalisée pour recenser les évaluations économiques de type coût-efficacité et coût-utilité ayant intégré des mesures intermédiaires de survie. Cette étude a démontré l’ampleur de l’utilisation des mesures intermédiaires de survie dans les évaluations économiques en cancer avancé. Par ailleurs, plusieurs approches ont été identifiées pour pallier l’absence de données de SG, notamment l’utilisation d’un risque de décès post-progression équivalent pour les groupes à l’étude, le recours à des comparaisons indirectes basées sur de nombreuses hypothèses, l’utilisation d’une mesure intermédiaire comme proxy de la SG, le recours à l’opinion d’experts et l’utilisation de données associées à un traitement différent ou une ligne de traitement différente. Enfin, une troisième étude s’est penchée sur le développement d’un modèle pharmacoéconomique générique canadien intégrant les mesures intermédiaires de survie en cancer du sein métastatique. Ce modèle de Markov inclut des paramètres spécifiques aux traitements sous évaluations (coût de traitement, données de survie et incidence des effets indésirables) de même que des paramètres globaux qui ne dépendent pas des traitements évalués (caractéristiques des patientes, valeurs d’utilité associées aux états de santé du modèle, pertes d’utilité et coûts des effets indésirables, coûts d’administration des traitements, coûts de suivi médical et coûts des soins prodigués en fin de vie). Le modèle a été validé en évaluant sa capacité à répliquer des résultats d’études existantes. Ce modèle permet d’uniformiser l’évaluation économique des nouveaux traitements en cancer du sein métastatique et pourrait par conséquent, devenir un outil d’aide à la décision de référence pour les organismes responsables du remboursement des médicaments au Canada. Bref, les résultats de ces trois études répondent à une problématique importante dans l’évaluation économique des traitements en oncologie et pourront contribuer à faciliter la prise de décision en santé. / Nowadays, intermediate endpoints such as progression-free survival (PFS) and time to progression (TTP) are frequently used in clinical trials of advanced cancer. However, use of such endpoints instead of overall survival (OS) poses a significant challenge in the economic evaluation of anticancer drugs. This thesis focuses on different aspects of the integration of intermediate endpoints in the economic evaluation of anticancer drugs, especially in the context of metastatic breast cancer. A first study assessed the relationship between PFS/TPT and OS in metastatic breast cancer using a trial-based approach. A systematic review of the literature was performed to identify randomized clinical trials of metastatic breast cancer therapy reporting both PFS/TTP and OS data. Results of this study indicated a statistically significant relationship between the median PFS/TTP and the median OS (r = 0.428; p < 0.01), and between the treatment effect on PFS/TTP and the treatment effect on OS (r = 0.427; p < 0.01). Findings of this study suggest that PFS/TTP may be considered as a potential surrogate for OS, thus justifying its use in cost-effectiveness or cost-utility analyses of metastatic breast cancer therapy. A second study evaluated the use of intermediate endpoints in the economic evaluation of new treatments for advanced cancer and the methodological approaches adopted when OS data are unavailable or of limited use. A systematic review of the literature was conducted to identify cost-effectiveness and cost-utility analyses using an intermediate endpoint as an outcome measure. This study showed that intermediate endpoints are widely used in the economic evaluation of new treatments for advanced cancer. Several approaches are used in the absence of OS data such as assuming an equal risk of death for all treatment groups, using indirect comparison based on numerous assumptions, using of a proxy for OS, using unpublished external information (consultation with clinical experts), and using published external information from different treatment settings. Finally, a third study aimed to develop a global economic model to assess the cost-effectiveness of new treatments for metastatic breast cancer in Canada. This Markov model, which integrates intermediate endpoints, includes parameters specific to the treatments under evaluation (drug treatment, survival outcomes, and incidence of treatment-related adverse events (AEs)), as well as global parameters that are consistent regardless of the treatment under evaluation (patient characteristics, health states utilities, disutilities and costs associated with treatment-related AEs, as well as costs associated with drug administration, medical follow-up, and end-of-life care). The model was validated by assessing its ability to replicate results of existing studies. This model standardizes the economic evaluation of new therapies for metastatic breast cancer, and could thus be used as a benchmark by drug reimbursement authorities in Canada. In summary, the results of these three studies address an important challenge encountered in the economic evaluation of anticancer drugs, and therefore, can be very valuable for decision-making purposes.