Background: In the management of metastatic colorectal cancer (mCRC), KRAS, NRAS and BRAF mutational status individualizes therapeutic options and identify a cohort of patients (pts) with an aggressive clinical course. We hypothesized that relapsed and refractory mCRC pts develop unique mutational signatures that may guide therapy, predict for a response and highlight key signaling pathways important for clinical decision making. Methods: Relapsed and refractory mCRC pts (N=32) were molecularly profiled utilizing commercially available next generation sequencing (NGS) platforms. Web-based bioinformatics tools (Reactome/Enrichr) were utilized to elucidate mutational profile linked pathways-networks that have the potential to guide therapy. Results: Pts had progressed on fluoropyrimidines, oxaliplatin, irinotecan, bevacizumab, cetuximab and/or panitumumab. Most common histology was adenocarcinoma (colon N=29; rectal N=3). Of the mutations TP53 was the most common, followed by APC, KRAS, PIK3CA, BRAF, SMAD4, SPTA1, FAT1, PDGFRA, ATM, ROS1, ALK, CDKN2A, FBXW7, TGFBR2, NOTCH1 and HER3. Pts had on average had >= 5 unique mutations. The most frequent activated signaling pathways were: HER2, fibroblast growth factor receptor (FGFR), p38 through BRAF-MEK cascade via RIT and RIN, ARMS-mediated activation of MAPK cascade, and VEGFR2. Conclusions: Dominant driver oncogene mutations do not always equate to oncogenic dependence, hence understanding pathogenic ` interactome(s)' in individual pts is key to both clinically relevant targets and in choosing the next best therapy. Mutational signatures derived from corresponding ` pathway-networks' represent a meaningful tool to (I) evaluate functional investigation in the laboratory; (II) predict response to drug therapy; and (III) guide rational drug combinations in relapsed and refractory mCRC pts.

Le cancer colorectal métastatique est l’une des premières causes de décès par cancer dans les pays occidentaux, malgré le développement récent de nouveaux traitements ciblés. L’amélioration de la survie des patients passe par une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires impliqués dans la progression tumorale et la formation des métastases. Compte tenu de l’importance du rôle des axes mTOR/HIF1α et CXCL12/CXCR4/CXCR7 dans le processus métastatique, nos objectifs ont été : i) d’analyser de façon extensive le statut de CXCL12 dans une collection de polypes et de tumeurs coliques de tous stades et phénotypes en comparaison avec la muqueuse saine, puis de comprendre les mécanismes régulant l’expression de la chimiokine dans les cellules tumorales ; ii) d’étudier in vitro le rôle de l’hypoxie dans la régulation de la signalisation induite par CXCL12 via CXCR4 et CXCR7 et l’intérêt d’une inhibition des axes mTOR/HIF-1α et CXCL12/CXCR4/CXCR7 en particulier sur les capacités migratoires des cellules tumorales.Nous avons montré que l’extinction du gène CXCL12 est un évènement précoce et systématique au cours de la cancérogenèse colique et que cette perte d’expression pourrait être régulée par un mécanisme d’acétylation au niveau des histones. Une expression différentielle de CXCR4 et CXCR7 au sein des tumeurs du colon a été mise en évidence. L’augmentation d’expression de CXCR7 dans les métastases par rapport aux stades précoces montre l’importance de cet axe dans le processus métastatique. Le maintien de l’expression à la surface cellulaire de CXCR4 en normoxie pendant au moins 24h après un bref passage en hypoxie n’avait pas encore été décrit. Ceci pourrait expliquer le « homing » des cellules tumorales circulantes dans les niches métastatiques selon un gradient de CXCL12. L’utilisation combinée d’irinotécan et de chalcone permettant d’inhiber la migration des cellules tumorales est une approche originale in vitro. Enfin, nous avons initié le développement de modèles métastatiques de cancer du colon par greffe orthotopique sur le caecum de souris NUDE dans l’objectif de tester de nouvelles approches thérapeutiques ciblées in vivo. / Despite the recent development of new targeted chemotherapies, metastatic colorectal cancer is still one of the leading causes of cancer related deaths in western countries. A better understanding of metastatic process would improve survival. Since the role of mTOR/HIF1α and CXCL12/CXCR4/CXCR7 axes in metastasis formation, our objectives were: i) to analyze extensively CXCL12 status in a collection of polyps and colon tumors whatever stages and phenotypes; ii) to study the role of hypoxia in CXCL12/CXCR4/CXCR7 signaling pathway in vitro and on tumor cells migration. We have shown that the CXCL12 extinction is a systematic early event during colorectal carcinogenesis. CXCL12 loss expression may be regulated by histone acetylation mechanism. There is a differential CXCR4 and CXCR7 expression in colon tumors. Increased CXCR7 expression in metastasis compared to early stages underlines the importance of this axis in metastatic process. We have shown for the first time that CXCR4 expression remained stabilized at the cell membrane 24 hours after a transient passage in hypoxia. It could explain circulating cells are attracted in metastatic niches under CXCL12 gradient. Drug combinations with chalcone and irinotecan are an original approach for inhibiting cell migration in vitro. Finally, we have initiated the development of a metastatic model of colon cancer with orthotopic colon human tumors xenograft in NUDE mice to test new therapeutic approaches in vivo.

Notre objectif était d’analyser l’implication potentielle des voies associées aux récepteurs de chimiokines CXCR2 et CXCR4 dans le cancer colorectal métastatique au foie. Les niveaux d’expression de CXCR2, CXCR4 et de leurs chimiokines étaient évalués dans les métastases hépatiques de cancers colorectaux dans le but d’étudier leurs corrélations avec la survie globale et la survie sans récidive de patients ayant reçu, ou non, une chimiothérapie néoadjuvante. Des analyses d’expression pour RT-PCR quantitative et immunohistochimie étaient réalisées en utilisant des prélèvements humains de métastases hépatiques de cancers colorectaux. Les niveaux d’expression de CXCR2, CXCR4 et de leurs ligands étaient statistiquement analysés en fonction des traitements par chimiothérapie néoadjuvante administrés ou non, et en fonction du suivi des patients. Des modèles murins de xénogreffes sous-cutanées et orthotopiques intracaecales ont été mis au point et utilisés pour étudier l’expression de CXCR2, CXCR4 et CXCL7 en relation avec le traitement des souris par chimiothérapie.Nous avons montré que la surexpression de CXCR2 et CXCL7 était corrélée à de plus courtes survies globales et sans récidive de nos patients. En analyse multivariée, l’expression de CXCR2 et de CXCL7 étaient des facteurs indépendants de survie globale et sans récidive. La chimiothérapie néoadjuvante augmentait significativement l’expression de CXCR2, et de CXCL7 de façon proche de la significativité. Les résultats de nos modèles murins ont montré une tendance à la surexpression de nos gènes d’intérêts dans les tissus tumoraux des souris traités. En conclusion, ces résultats suggèrent l’implication de la voie de signalisation CXCL7/CXCR2 comme facteur prédictif de mauvais pronostic dans le cancer colorectal métastatique. Les chimiothérapies à base de 5 Fluoro-uracile augmentent l’expression de ces gènes dans les métastases hépatiques, fournissant une explication sur l’agressivité des tumeurs métastatiques en échappement thérapeutique. Un blocage sélectif de l’axe CXCR2/CXL7 pourrait fournir de nouvelles opportunités thérapeutiques. / Our aim was to analyze the potential role of chemokine receptors CXCR2 and CXCR4 signalling pathways in liver metastatic colorectal cancer (CRC) relapse. Expression levels of CXCR2, CXCR4, and their chemokine ligands were evaluated in liver metastases of colorectal cancer in order to study their correlation with overall and disease-free survival of patients having received, or not received, a neoadjuvant chemotherapy regimen.Quantitative RT-PCR and CXCR2 immunohistochemical staining were carried out using human CRC liver metastasis samples. Expression levels of CXCR2, CXCR4, and their ligands were statistically analyzed according to treatment with neoadjuvant chemotherapy and patients ' outcome. Murine models of subcutaneous and orthotopic intracaecal xenografts have been developed and used to study the expression of CXCR2, CXCR4 and CXCL7 in connection with the treatment of mice with chemotherapy.We showed that CXCR2 and CXCL7 overexpression are correlated to patient’s shorter overall and disease-free survival. By multivariate analysis, CXCR2 and CXCL7 expressions are independent factors of overall and disease-free survival. Neoadjuvant chemotherapy increases significantly the expression of CXCR2 and CXCL7 was overexpressed close to significance. Results of our mouse models have shown a trend over-expression of our interest genes in tumor tissues of the treated mice.In conclusion, we show the involvement of CXCL7/CXCR2 signalling pathways as a predictive factor of poor outcome in metastatic CRC. 5-Fluorouracil-based chemotherapy regimens increase the expression of these genes in liver metastasis, providing one explanation for aggressiveness of relapsed drug-resistant tumors. Selective blockage of CXCR2/CXCL7 signalling pathways could provide new potential therapeutic opportunities.

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(医学) / 甲第18175号 / 医博第3895号 / 新制||医||1003(附属図書館) / 31033 / 京都大学大学院医学研究科医学専攻 / (主査)教授 上本 伸二, 教授 武藤 学, 教授 森田 智視 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Medical Science / Kyoto University / DGAM

Le traitement médical du cancer colorectal a connu ces dernières années d'importantes avancées avec l'arrivée notamment des thérapies ciblées anti-angiogéniques et anti-EGFR. Néanmoins ces molécules ne bénéficient pas à tous les patients et il est à ce jour impossible de bien individualiser leur utilisation. Mon travail de thèse s'est donc intéressé à d'une part à identifier de nouveaux facteurs prédictifs de réponse en particulier au bévacizumab, d'autre part à rechercher et antagoniser de nouvelles cibles ou des mécanismes participant à la résistance aux molécules disponibles notamment pour les patients non répondeurs aux anti-EGFR. Premièrement, nous avons montré que le sorafenib améliorait l'activité anti-tumorale de l'irinotecan in vitro et in vivo sur des lignées cellulaires de cancer du colon rendues résistantes au SN38 indépendamment de leur statut K-ras. Pour expliquer ce phénomène, nous avons mis en évidence que le sorafenib inhibait la pompe d'efflux ABCG2 et favorisait l'accumulation intra-cellulaire de l'irinotecan et donc sa cytotoxicité. De plus, nous avons vérifié la faisabilité d'une telle association chez l'homme et confirmé son efficacité chez des patients K-ras mutés lourdement prétraités. Deuxièmement, nous avons développé un nouveau score radiologique objectif combinant l'évolution de la taille et la densité tumorale normalisée à celle du foie qui pourrait être utilisé comme marqueur de substitution pour déterminer précocément les bons répondeurs à une chimiothérapie à base de bevacizumab chez des patients présentant des métastases hépatiques. / The medical treatment of colorectal cancer has made significant progresses in recent years including the arrival of targeted therapies: anti-angiogenic and anti-EGFR. However, these molecules don't benefit all patients and their use is not well personalized. My thesis is therefore aimed, on one hand, to identify new predictors of response especially to bevacizumab and, on the other hand, to find and antagonize new targets or mechanisms involved in chemo-resistance, especially for K-ras mutated patients. Firstly, we have showed that sorafenib improved the anti-tumoral activity of irinotecan, both in vitro and in vivo, in SN-38 resistant colon adenocarcinoma cell lines independently of their K-ras status. To explain this phenomenon, we have demonstrated that sorafenib inhibited the efflux pump ABCG2 and promoted the intracellular accumulation of irinotecan and thus its cytotoxicity. In addition, we have checked the feasibility of such an association in human and confirmed its efficacy in K-ras mutated heavily pretreated patients. Secondly, we have developed a new objective radiological score combining both tumor size and density normalized to the liver that could be used as objective surrogate markers to determine early good responders after bevacizumab-containing chemotherapy in patients with colorectal liver metastases.

Les lymphocytes T ?d seraient des effecteurs essentiels dans la réponse immunitaire aux stress induits notamment par les infections et la tumorigénèse. Plusieurs arguments dont leur localisation intra-épithéliale mais aussi leurs capacités effectrices multiples et rapides les caractérisent comme des acteurs primordiaux dans l’immunité anti-tumorale. Mon projet de thèse consistait à examiner le potentiel anti-tumoral des lymphocytes T ?d humains, Vd2 négatifs (neg), dans un contexte in vivo, grâce à l’utilisation d’un modèle murin. Des études antérieures menées au laboratoire démontraient une expansion de lymphocytes T Vd2neg dans la circulation sanguine de transplantés rénaux développant une infection à cytomégalovirus (CMV). Des clones T Vd2neg, isolés de ces patients, présentaient une forte réactivité in vitro contre des cellules infectées par le CMV mais aussi contre des cellules tumorales notamment d’origine colique (comme la lignée HT29). Un ligand commun induit par l’infection à CMV et la transformation tumorale, reconnu par les clones T Vd2neg serait à l’origine de cette double réactivité. La première partie de mon projet s’est concentrée sur l’étude du potentiel anti-tumoral de ces clones T Vd2neg in vivo, qui comprenait leur capacité à atteindre des cellules tumorales d’origines coliques (HT29) et à les lyser. Dans un modèle de xénogreffe dans des souris immunodéficientes, nous avons démontré que les clones TVd2neg, injectés dans le péritoine (i.p) pouvaient retarder la croissance de tumeurs solides HT29 sous-cutanées. D’après nos résultats, cette inhibition du développement tumoral proviendrait d’une action précoce et spécifique des cellules T Vd2neg et impliquerait le récepteur à chimiokine CCR3. Nos données suggèrent donc que des lymphocytes T Vd2neg, réactifs contre le CMV, pourraient migrer in vivo jusqu’au site d’injection des cellules tumorales et inhiber la croissance de la tumeur probablement grâce à leur acticité cytolytique. La deuxième partie de mon projet de thèse proposait d’approfondir l’étude du rôle des lymphocytes T Vd2neg contre les tumeurs coliques. Ainsi nous avons testé, in vivo, l’implication de lymphocytes T Vd1+ humains, une population représentative des épithéliums intestinaux, dans le cancer métastatique colorectal (CMC). Nous avons développé un modèle d’implantation orthotopique de cellules tumorales HT29 dans des souris immunodéficientes, qui mime le développement du CMC chez l’homme. Des tumeurs primaires intra-caecales et des métastases pulmonaires et hépatiques se développent chez les souris. De plus, nous avons pu suivre leur croissance grâce à l’introduction de la luciférase dans les HT29 et à une technique d’imagerie in vivo en bioluminescence. Nos résultats montrent qu’un traitement continu des souris par des injections de lignée T Vd1+ en i.p inhibe le développement des tumeurs primaires et retarde l’apparition des métastases à distance. Ces données soutiennent l’implication des lymphocytes T Vd2neg dans le contrôle des CMC. De façon intéressante, elles mettent en avant une implication anti-métastatique des cellules T Vd2neg. L’ensemble de nos travaux souligne le rôle des cellules T Vd2neg dans la réponse immunitaire contre les cancers colorectaux et étaye leur potentiel d’action lors de la progression des tumeurs vers des métastases, ouvrant ainsi des perspectives pour l’utilisation de ces cellules dans les thérapies des CMC. / Gamma delta (?d) T lymphocytes contribute to host immune competence uniquely especially during stress immune responses to infections and tumors. Because ?d T cells colonize epithelial surfaces, where they can exert rapid and pleiotropic effector functions, they are critical protagonists in anti-cancer response. During my Phd project we explored the anti-tumor potential of Vd2 negatives (neg) ?d T lymphocytes, in vivo using a mouse xenograft tumor model. A few years ago, studies in our laboratory showed an increase of peripheral blood Vd2neg ?d T lymphocytes in allograft recipients infected by cytomegalovirus (CMV). Interestingly, Vd2neg ?d T clones isolated from these patients showed a cytotoxic activity against CMV infected fibroblast in vitro. Moreover, they were able to kill colon cancer cells (HT29) in vitro, in contrast to normal epithelial cells. Cancer cell- as well as CMV infected cell- killing involved T cell receptor (TCR) engagement, independently of major histocompatibility complex (CMH) recognition, probably with a common ligand. The first part of my Phd project was undertaken to evaluate the in vivo tumor reactivity of anti-CMV Vd2neg clones, including their ability to inhibit tumor growth as well as their migratory potential toward colon cancer cells. In immunodeficient mice, we showed that systemic intraperitoneal (i.p) injections with human Vd2neg clones inhibited the growth of HT29 hypodermal tumors xenografts. Furthermore, our results demonstrated that Vd2neg T cells had an early and specific anti-tumor effect, and that such activity could be hampered in vivo using an anti-CCR3 antibody. Our study suggest that Vd2neg T cells with an anti-viral potential are able to reach a tumor site in vivo, and inhibit tumoral growth exercising a cytolytic activity. The second part of my Phd project proposed to get further insights on the role of Vd2neg T cells in the immune surveillance against colon cancer. To this aim, we tested, the involvement of human Vd1+ T lymphocytes, a substantial fraction of T cells in intestinal epithelia, in limiting tumor spread in vivo, using a mouse model of colorectal carcinoma (CRC). We sat up a physiological mouse model of CRC by orthotopic microinjection of HT29 colon cell, which mimics the natural history of human CRC. Indeed, primary colic tumors and pulmonary and hepatic distant metastases grew in mice. Furthermore, bioluminescence imaging was used to follow the outcome of luciferase expressing cancer cells. We showed that systemic treatment with human Vd1+ T lymphocytes could inhibit the growth of intracaecal HT29 tumors and led a substantial reduction of distant metastases. Our results are the first arguing for a crucial role of ?d T cells against CRC, specially in preventing the dissemination of colon cancer cells. Taken together, our results underline the role of of ?d T cells in theimmune response against colorectal cancer. Our findings put forward Vd2neg T cells as attractive candidates for novel anti-tumor immunotherapy protocols.

En France, en 2012, les sujets âgés d’au moins 65 ans représentaient 71 % de l’incidence du Cancer ColoRectal (CCR). Depuis 2005, des thérapies ciblées ont été autorisées dans le CCR métastatique (CCRm) et sont recommandées en 1ère ligne en association à une chimiothérapie. Face à un manque d’évaluation de ces médicaments chez le sujet âgé, l’objectif de ce travail était l’étude, en situation réelle de soins, de l’utilisation, des bénéfices et de la sécurité d'emploi des médicaments anticancéreux, dont les thérapies ciblées, chez le sujet âgé et/ou fragile atteint de CCRm. Une revue systématique de la littérature a confirmé la faible inclusion des sujets âgés et fragiles dans les essais cliniques évaluant les thérapies ciblées dans le CCRm. D’après une étude sur des données mondiales de pharmacovigilance et la réunion de deux cohortes de terrain de patients traités par thérapies ciblées, nous avons montré que leur effectivité et sécurité d’emploi chez le sujet âgé étaient équivalentes à celles du sujet plus jeune. Dans la cohorte, la fragilité vis-à-vis des effets indésirables graves et du décès était liée aux caractéristiques du CCRm. Enfin, d’après une étude de terrain pilote et une cohorte dans les données de l’Assurance Maladie française, nous avons montré que, chez le sujet âgé, le traitement par médicaments anticancéreux, dont les thérapies ciblées, n’était pas optimal et encore très lié à l’âge des patients. Le rapport bénéfices/risques des thérapies ciblées semble donc positif dans la population âgée atteinte de CCRm actuellement traitée. Cependant, la population âgée traitée ne semble pas encore totalement correspondre à celle qui pourrait bénéficier du traitement. / In France, in 2012, patients aged at least 65 years accounted for 71% of the incidence of ColoRectal Cancer (CCR). Since 2005, targeted therapies have been authorized in metastatic CRC (mCRC) and are recommended in first-line in combination with conventional chemotherapy. Given this lack of evaluation of these drugs in the elderly, the objective of this work was the study, in real-life setting, of the use, the benefits and the safety of anticancer drugs, including targeted therapies in elderly and/or frail mCRC patients. A systematic review of the literature confirmed the low inclusion of elderly and frail patients in clinical trials evaluating targeted therapies in the mCRC. According to a study on international pharmacovigilance data and the pooling of two field cohorts of patients treated by targeted therapies, we showed that their effectiveness and safety in the elderly were equivalent to those of the younger. In the cohort, frailty regarding serious adverse events and death was related to the characteristics of the mCRC. Finally, according to a pilot field study and a cohort in the French health insurance data, we have shown that, in the elderly, the treatment with anticancer drugs, including targeted therapies, was not optimal and still very related to the age of the patients. The benefit/risk ratio of targeted therapies therefore seems positive in the elderly population with mCRC currently treated. However, the elderly population treated does not seem to be fully matching with those who would benefit from treatment.

La prise en charge contemporaine du cancer repose de plus en plus sur le concept de médecine dite personnalisée qui permet, après identification des caractéristiques propres de la tumeur, d'envisager une thérapeutique adaptée à chaque patient. La meilleure connaissance de la biologie des cancers et la mise en évidence de nouvelles cibles thérapeutiques ont ainsi abouti au développement des thérapies ciblées qui vont agir sur une cible cellulaire, généralement surexprimée au niveau d'une tumeur, leur conférant une plus grande spécificité d'action tumorale et un profil d'effets indésirables moins marqué par rapport à la thérapie cytotoxique conventionnelle. Malgré les données d'efficacité clinique, rapportées sur les stratégies thérapeutiques intégrant des thérapies ciblées, on ne dispose pas, malheureusement, des études pharmaco-économiques en cancérologie surtout que ces médicaments se caractérisent par leurs coûts très élevés (exemple: bevacizumab 1000 euros/400 mg ; cetuximab 964 euros/500 mg) et doivent donc être également appréhendés dans le cadre d'études dites en condition de vie réelle. L'objectif de ce projet de recherche est donc de proposer une étude pharmaco- économique sur l'utilisation des thérapies ciblées en cancérologie. Compte tenu du large champ d'investigation, deux affections tumorales distinctes seront considérées : le cancer colorectal métastatique et le glioblastome.Le cancer colorectal fera l'objet d'une étude conduite spécifiquement au Liban et le glioblastome d'une étude en France. L'originalité de cette thèse, conduite dans le cadre d'une coopération franco-libanaise, sera également d'évaluer les impacts médico-économiques de ces nouvelles stratégies selon des perspectives d'organismes payeurs très différentes, ce qui permettra d'appréhender les éventuelles problématiques d'accès aux soins / Although cancer incidence and prevalence are increasing at an alarming rate, progress in the treatment has been slow and treatment benefits are measured in weeks to months. Following the progress in the diagnostic tools and early detection biomarkers, a number of cancer types can be detected before pathological symptoms develops and this is of great significance because individual specific treatment regimens can be designed based on the presence and stage of cancer. In the past decade, there have been considerable improvements in the way that tumors are characterized and knowledge of cancer, at the molecular level has therefore increased greatly and has shift towards the use of targeted cancer therapies that display greater sensitivity and specificity for tumor cells by blocking the activity of the molecule in the host microenvironment that supports tumor growth or inhibiting the activity of protein tyrosine kinases or signaling pathways. Unfortunately, many pharmaco-economic studies are lacking today in the oncologic field. In addition, targeted therapies are very expensive (bevacizumab costs 100 euros/400mg and cetuximab 964 euros/500 mg) and should, therefore, be analyzed in real life conditions. That’s why the main objective of this research-project is to find a pharmaco-economic method on the use of the targeted therapies in oncology. Given the wide scope of investigations, 2 different tumor pathologies will be discussed: metastatic colorectal cancer and glioblastoma. The choice between these 2 cancer types takes place in the growing role of the targeted therapies in the effectiveness and survival of patients as well as their relative costs, especially that they have in common “bevacizumab” targeting the tumor vasculature

Circulating tumor DNA (ctDNA) in peripheral blood of patients with metastatic colorectal cancer appears to be a promising molecular marker that provides various applications. ctDNA levels vary depending on the presence, alternatively on the volume of tumor mass within patient's body, which can be used primarily for early detection of disease progression or recurrence and moreover for evaluating radicality of surgical treatment, all within long-term postoperative follow-up of the patient. Due to minimal invasivity of ctDNA analysis from peripheral blood (so-called liquid biopsy), it is possible to perform it repeatedly at relatively short time intervals. On account of very low fraction of ctDNA in total cell-free DNA (cfDNA) ranging between units and hundreds of percent, the key factor is optimal methodology covering all steps from the isolation process to a sufficiently sensitive detection technology. In this thesis I focus on an optimization of isolation process and analysis of ctDNA obtained from tumor tissue and plasma of selected patients with metastatic colorectal cancer in connection with surgical radicality and correlation with a clinical status of the patients.

Le domaine de l'oncologie progresse de manière rapide, surtout depuis l'avènement des thérapies ciblées. Parmi elles, les inhibiteurs de tyrosine kinase multicible (ITK) antiangiogéniques ont fait la preuve de leur efficacité dans plusieurs types de cancers métastatiques. Le sorafenib, le sunitinib, le pazopanib, l'axtinib, et le regorafenib sont aujourd'hui utilisés en pratique courante. Ces premières thérapeutiques ont ouvert la voie au développement de nombreuses autres molécules ciblant d'autres récepteurs TK (crizotinib, céritinib). Les ITK ciblant les récepteurs de l'angiogénèse inhibent des récepteurs membranaires tels que les VEGFR, les PDGFR, les FGFR etc. Ces molécules améliorent généralement survie et/ou survie sans progression dans les essais cliniques pivots mais il existe une grande variabilité interindividuelle en termes de bénéfice clinique. Nous avons cherché à mettre en évidence des biomarqueurs moléculaires prédictifs de la réponse, afin de mieux sélectionner les patients susceptibles de bénéficier de ces ITKs. L'objectif final de ce travail est ainsi de mieux sélectionner les patients candidats à ce traitement, mais il est également médico économique. La part la plus importante de ce travail est axée sur le regorafenib, qui a fait preuve de son efficacité dans les cancers colorectaux métastatiques prétraités et les tumeurs stromales gastro-intestinalesen échec d'imatinib et de sunitinib. Cependant, aucun paramètre clinique ou histologique n'a été identifié pour sélectionner les patients potentiels pouvant bénéficier de ce traitement, ou, à l'inverse pour éviter de traiter les patients chez lesquels la balance bénéfice/risque est défavorable. Ce travail a été réalisé dans le cadre de programme ProfiLER (NCT01774409) en partenariat avec les plateformes de génomique tumorale (Centre de Recherche en Cancérologie de Lyon, Centre Léon Bérard). Cette étude avait pour objectif de tester l'hypothèse que l'ensemble des altérations des gènes codant pour les kinases cibles d'un ITK donné pourrait être associé au bénéfice clinique de ce traitement. Dans notre étude, nous avons observé que les cancers des patients présentant un bénéfice clinique accumulent des gains chromosomiques sur les gènes cibles, et à l'inverse, les cancers des patients nonrépondeurs possèdent plutôt un profil inverse. L'index génomique, un paramètre évaluant l'instabilité chromosomique ne permet pas de différencier les patients répondeurs, mais nous avons mis en évidence que l'accumulation de certains gains sur les gènes cibles est associée à une meilleure survie. Nous avons ainsi proposé un nouveau concept : celui de TTC (Tumor Target Charge), la somme des gains sur les gènes cibles ; et à l'inverse, celui de TTL (Tumor Target Loss), la somme des pertes sur les gènes cibles. En nous appuyant sur ces définitions de TTC et TTL, nous avons généré un algorithme nommé SUMSCAN traduisant donc la somme des gains et des pertes sur les gènes cibles. Le score SUMSCAN a été appliqué à une première cohorte composée essentiellement de patients ayant un cancer colorectal métastatique et traités par regorafenib, ainsi qu'à une 2ème cohorte de validation composée des patients ayant différentes pathologies néoplasiques. Chez les patients ayant un cancer colorectal « moléculairement sélectionné», la médiane de survie sans progression était de 9 mois contre 3 mois dans la cohorte de patients non sélectionnés (X. JIANG et al, Oncotarget, 2015). Nous avons pu montrer que le principe de ce score pronostique pouvait s'appliquer aux autres antiangiogéniques multi-ITKs.. Nous sommes ainsi en cours de validation de ce score pour la prédiction de la survie sur de larges populations de patients présentant divers types tumoraux : sarcome des tissus mous, carcinomes ovariens de haut grade, carcinome rénal carcinome de la thyroïde, etc.) / Small molecule antiangiogenic tyrosine kinase inhibitors (TKI), such as regorafenib, sorafenib, sunitinib, pazopanib, axitinib, and cabozantinib, are active in a variety of advanced cancers, including renal cell carcinoma (RCC), gastrointestinal stromal tumors (GIST), hepatocellular carcinoma (HCC), colorectal cancer (CRC) and thyroid cancers. Predictive criteria for response to these multiple kinase inhibitors (MTKI) are not as well determined as for tumors harboring key driver alterations, such as BCR-ABL translocations in chronic myeloid leukemia (CML), KIT-mutant GIST, BRAF-mutant melanoma, and ALK-positive non-small cell lung cancer among others. Regorafenib, for instance, has been shown to yield a progression-free survival (PFS) improvement in pretreated metastatic colorectal cancer (mCRC) and in imatinib and sunitinib refractory gastrointestinal stromal tumors (GIST). We report that the antitumor activity of MTKIs in tumors lacking a well-defined oncogenic driver is strongly correlated with copy number alterations of genes encoding the protein kinases targeted by these drugs. A concept of tumor target charge (TTC), defined as the total gains of the genes encoding for targets of MTKIs as well as tumor target loss (TTL) was developed, and correlated to response to regorafenib in 2 cohorts of patients composed of mCRC and STS patients. A predictive model, called SUMSCAN, was conceived as a binary classifier to identify patients as either good or poor candidates for use of MTKIs. Moreover, the PFS and OS of patients with a favorable SUMSCAN score were significantly improved. Importantly, SUMSCAN predicted exclusively response to regorafenib, but not the response to conventional chemotherapy in mCRC