Le mésothéliome pleural malin (MPM) est un cancer au pronostic sombre, en lien avec des traitements décevants. Quand la chirurgie fait partie d’un traitement multimodal, il est essentiel de l’associer avec un traitement adjuvant local pour tuer les cellules tumorales résiduelles. Récemment, la thérapie photodynamique (PDT) intrapleurale intra-opératoire, après exérèse tumorale chirurgicale, est apparue comme un traitement prometteur. Son succès repose sur l’illumination la plus complète et homogène de la cavité pleurale, contrôlée par une dosimétrie de lumière. Celle utilisée aujourd’hui en pratique clinique aux Etats-Unis repose sur la dosimétrie ponctuelle de sept capteurs intrathoraciques, mais ne permet pas d’avoir un reflet de la lumière délivrée sur l’ensemble des surfaces pleurales. Mon projet de recherche se décline sur un axe clinique et un axe expérimental : 1) mettre en place un essai de clinique de phase II au CHRU de Lille, associant la PDT intrapleurale au traitement multimodal du MPM, 2) développer une méthode de dosimétrie de lumière peropératoire innovante par la caractérisation du dispositif lumineux et l’utilisation de l’imagerie.L’essai clinique a démarré en Février 2016, en utilisant la dosimétrie de référence avec les sept capteurs en suivant le protocole américain. Une baguette lumineuse innovante a été conçue au laboratoire, ainsi que le système de dosimétrie. Quatre patients ont bénéficié d’une pleurectomie/décortication suivie d’une PDT intrapleurale (avec le photosensibilisateur Photofrin®) et d’une chimiothérapie adjuvante, sans toxicité majeure. Concernant le projet expérimental, un profil d’illumination de la baguette lumineuse a été défini en combinant les mesures de puissance ponctuelles (Watt) et celles de pixel à partir d’une photographie digitale. Un coefficient d’atténuation effectif a été calculé : µeff = 0,705 cm-1. A l’aide d’un système de repérage spatial électromagnétique (TrackStar®), la position de la baguette lumineuse est connue à l’intérieur de la cavité pleurale en temps réel, et ses coordonnées spatiales sont projetées sur le TDM thoracique en 3D. Après avoir intégré le profil d’illumination de la baguette au système de repérage, un logiciel dédié permet la représentation spatiale sur imagerie de la dose cumulée de lumière délivrée. Ce travail a été réalisé et validé sur un fantôme de cavité thoracique intra opératoire, puis notre méthode de dosimétrie a été comparée à celle de référence.Les perspectives sont de pouvoir tester la faisabilité cette nouvelle méthode de dosimétrie chez l’homme et de développer des dispositifs lumineux innovants pour une meilleure standardisation de la PDT pour le MPM. / Malignant pleural mesothelioma (MPM) is a cancer with a poor prognosis due to deceiving treatments. When surgery is part of a multimodal treatment for MPM, it is crucial to combine it with a local adjuvant treatment to kill residual tumour cells. Recently, intrapleural photodynamic therapy (PDT) after surgical resection has appeared to be a promising treatment for MPM. Its success relies essentially on the most complete and homogeneous illumination of the pleural cavity, monitored by light dosimetry. The dosimetry method used today in the United States, with intrathoracic probes collecting the light at 7 strategic locations, does not give information about the light delivered on the whole pleural surface. This research project has a clinical and experimental axis: 1) to set up a phase II clinical trial in Lille University Hospital, combining intrapleural PDT to surgery within a multimodal treatment, 2) to develop an innovative peroperative light dosimetry method by the characterization of a light device and use of imaging.Clinical trial has started in February 2016, with the seven probes dosimetry method of reference, following the American protocol. An innovative light wand was conceived within the laboratory, as well as the dosimetry sytem. Four patients have undergone pleurectomy/decortications, intrapleural PDT (with photosensitizer Photofrin®) and adjuvant chemotherapy, without major toxicity. Regarding the experimental project, an illumination profile of the light wand was defined using two complementary methods: power measurements (Watt) and pixel intensity from digital photography. An effective attenuation coefficient was calculated: µeff = 0.705 cm-1. With an electromagnetic spatial tracking system (TrackStar®), we localized in real time the position of the light wand within the pleural cavity and projected its spatial coordinates to the 3D CT scan images. After having inserted the illumination profile of the light wand to the tracking system, a dedicated software allowed the spatial representation on CT images of the cumulated light dose. This work has been completed on an intraoperative thoracic cavity phantom. Our dosimetry method was validated on this phantom and compared to the one of reference.The perspectives are to test the feasibility of this new dosimetry method in humans, and to develop alternative light devices for a better standardization of the intrapleural PDT technique for MPM.

Le mésothéliome pleural malin (MPM) est une tumeur rare et agressive qui se développe au niveau de la plèvre.L'Adrénomedulline (AM) est un peptide de 52 acides aminés. Il intervient dans plusieurs processus physiologiques et physiopathologiques. Il est surexprimé dans plusieurs tumeurs où il joue un rôle important dans la croissance tumorale.Dans un premier temps nous avons montré que l'AM et ses récepteurs sont exprimés dans des biopsies de patients atteints de MPM suggérant son implication dans la croissance tumorale du MPM. In vitro l'incubation de lignées de MPM: H2452 et MSTO_211H avec des anticorps αAM ou αAMR inhibent la prolifération, l'invasion et la migration cellulaires. In vivo, le traitement avec un anticorps αAM ou l'antagoniste AM22-52, inhibe la croissance tumorale des xénogreffes de MSTO_211H par rapport au groupe contrôle. L'analyse histologique montre une augmentation significative de l'apoptose et une diminution importante de la vascularisation chez les tumeurs traitées par rapport aux tumeurs contrôles. Ces résultats démontrent le rôle important joué par l'AM dans la croissance tumorale du MPM et fait du système de l'AM une cible thérapeutique potentielle.Dans un deuxième temps, Nous avons émis l'hypothèse de la transactivation de l'EGFR par l'AM. Notre hypothèse s'est concrétisée dans la mesure où L'inhibition de l'EGFR par un inhibiteur spécifique l'AG1478 abolie l'activation de ERK par l'AM,La phosphorylation de l'EGFR par l'AM,La neutralisation de l'EGFR avec son propre anticorps inhibe la phosphorylation par l'AM suggérant une activation ligand dépendante. Ces résultats nous permettent de mieux comprendre le mécanisme d'action de l'AM. / Malignant pleural mesothelioma (MPM) grows aggressively in the thoracic cavity without curative possibilities, underlining the need for new therapeutic targets. Adrenomedullin (AM), a multifunctional peptide, is highly expressed in several tumors and plays an important role in angiogenesis and tumor. In the first part of our work, QRT-PCR showed an increase of AM mRNA levels in MPM when compared to normal pleura tissue. Immunohistochemically, AM and its receptors were localized in the carcinomatous epithelial compartment of MPM. The MPM cell lines H2452 and MSTO_211H expressed AM with a significant increase under hypoxia. The proliferation, migration and invasion of MPM cells are decreased by anti-AM and anti-AM receptors antibodies (αAM and αAMR) supporting that MPM cells can be regulated by AM. In vivo, αAM and AM22-52 antagonist therapies of MSTO_211H xenografts blocked angiogenesis and stimulated apoptosis, resulting in tumor regression. Histologic examination of treated tumors showed evidences of disruption of tumor vasculature. These findings highlight the implication of the AM pathway in the MPM growth and in neovascularization by supplying/amplifying signals essential for pathologic neoangiogenesis and lymphangiogenesis.In the second part of this work, we reported that the EGFR becomes rapidly tyrosine-phosphorylated upon stimulation of lung cancer cells lines with AM, suggesting that there is an intracellular mechanism for transactivation. Specific inhibition of EGFR function by the AG1478 or EGFR blocking antibody suppressed MAPK activation. These results suggest strongly a ligand-dependent mechanism of EGFR transactivation by AM.

L'association entre le tabac et le cancer du poumon ou entre l'exposition professionnelle à l'amiante et le mésothéliome pleural ont largement été étudiées. Cependant, comme pour de nombreuses autres relations expositions prolongées-cancer, le rôle de l'intensité d'exposition tout au long de la vie a été peu étudié. La prise en compte de la variation de l'intensité au cours de la vie et de son effet dépendant du temps dans les analyses statistiques des données cas-témoins pose en effet quelques défis méthodologiques. Les objectifs de la thèse étaient 1) d'étudier l'effet dépendant du temps de l'intensité d'exposition au cours de la vie sur le risque de cancer et 2) d'identifier les profils de trajectoires d'intensité d'exposition sur la vie entière et comparer les risques de cancer associés. Pour répondre à ces deux objectifs, nous avons utilisé un indice cumulé d'exposition pondéré flexible déjà existant et nous avons développé un nouveau modèle conjoint à classes latentes, pour analyser les données de deux études cas-témoins françaises sur le mésothéliome pleural et le cancer du poumon. Les résultats montrent la contribution importante de l'intensité de la consommation de tabac récente pour le cancer du poumon et des expositions professionnelles anciennes à l'amiante pour les deux cancers. Ils confirment l'importance de considérer l'aspect temporel des expositions pour évaluer l'association avec le risque de cancer et illustrent l'intérêt des approches statistiques considérées. / The association between smoking and lung cancer or between occupational exposure to asbestos and pleural mesothelioma have been extensively investigated. Nevertheless, as for many protracted exposures-cancer relationships, the role of exposure intensity over lifetime has been rarely addressed. Accounting for individual variation of intensity over lifetime and investigating time-dependent effect in the statistical analysis of case-control data indeed raise several methodological issues. The thesis objectives were 1) to study the time-dependent effect of exposure intensity over lifetime on the risk of cancer and 2) to identify lifetime profiles of exposure intensities and to compare their associated risks of cancer. To address these objectives, we used an existing flexible weighted cumulative index of exposure and we developed a new joint latent class mixed model, to analyze the data from two French case-control studies on lung cancer and pleural mesothelioma. The results show the important contribution of recent smoking intensity for lung cancer and distant intensity of exposure to asbestos for both cancers. They confirm the importance of the timing of exposure in the association with the risk of cancer and illustrate the relevance of the proposed statistical approaches.