Hétérogénéité clonale de lignées cellulaires de carcinomes épidermoïdes des voies aéro ...

322 Pages·2009·46.59 MB·French

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UNIVERSITE HENRI POINCARE -NANCY l FACULTE DE MEDECINE
THESE DE DOCTORAT DE L'UNIVERSITE HENRI POINCARE - NANCY 1
G.F.D : Génie Biologique
Hétérogénéité clonale de lignées cellulaires de carcinomes
épidermoïdes des voies aéro-digestives supérieures
après exposition aux radiations ionisantes.
Prolifération cellulaire, mort cellulaire radio-induite
et voies de détoxification des espèces réactives de l'oxygène
THESE
Présentée et soutenue publiquement le 8 Novembre 1999 pour obtenir le grade de
DOCTEUR DE L'UNIVERSITE HENRI POINCARE - NANCY l
Par
Christophe DUBESSY
Membres du Jury :
Docteur C. MARCHAL Directeur de Thèse
Professeur P. SCALLIET Rapporteur
Professeur J.-c. JARDILLIER Rapporteur
Docteur J.-L. MERLIN Membre du Jury
Docteur G. GRIFFON-ETIENNE Membre du Jury
Professeur M. DAUCA Membre du Jury
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Je tiens à remercier les membres de mon jury,
Monsieur le Docteur Christian Marchal
Je souhaite vivement vous remercier pour avoir accepté de diriger mes recherches. Vous
avez su faire preuve de pédagogie pour m'enseigner les bases de la radiobiologie avec
passion. Votre disponibilité et votre enthousiasme alliés à vos précieux conseils m'ont
permis de mener à bien ce travail. Je vous prie de trouver ici, l'expression de mon profond
respect.
Monsieur le Docteur Jean-Louis Merlin
Je tiens à vous exprimer mes remerciements les plus sincères pour votre soutien et votre
confiance à mon égard pendant ces quatre années. La disponibilité dont vous avez su faire
preuve et l'intérêt que vous avez porté à ce travail, de par vos qualités scientifiques et
l'acuité de vos conseils, en ont permis la réalisation. Je ne saurais oublier votre entrain,
votre bonne humeur ni l'ambiance agréable que vous contribuez à instaurer. Veuillez
trouver ici, Jean-Louis, un témoignage de ma sincère reconnaissance pour votre confiance
et votre sympathie.
Monsieur le Professeur Pierre Scalliet
Je vous adresse mes sincères remerciements pour l'intérêt que vous avez porté à ce travail
et me faites un grand honneur en acceptant de le juger. Veuillez croire, Monsieur, en ma
haute considération.
Monsieur le Professeur Jean-Claude Jardillier
Je tiens à vous exprimer ici toute ma reconnaissance pour avoir accepté d'être rapporteur
de mon mémoire de thèse. Soyez assuré, Monsieur, de mon profond respect.
Madame le Docteur Geneviève Etienne-Gr(ffon
Je suis particulièrement sensible à ta participation dans ce jury. Ce travail, dont une partie
découle du tien, a notamment pu être réalisé grâce aux conseils avisés et à l'aide, aussi bien
technique que scientifique, que tu m'as apportés au début. Trouve ici l'expression de ma
plus grande estime.
Monsieur le Professeur Michel Dauça
Votre participation au jury de ma thèse m'honore. Vous qui avez toujours su m'accueillir
au sein de votre laboratoire, soyez assuré de ma respectueuse reconnaissance.
Je souhaite également remercier et associer toutes les personnes qui, de près ou de loin, ont
participé à ce travail réalisé au Laboratoire de Recherche en Oncologie du Centre Alexis Vautrin.
Toute l'équipe du Laboratoire de Recherche en Oncologie et plus particulièrement à:
Carole Ramacci et Sophie Marchal pour leurs précieux conseils en culture cellulaire et
cytométrie en flux mais également pour leur bonne humeur et leur sympathie.
Muriel Barberi-Heyob, Nathalie Bachmann, Corinne Dill, Dominique Marius-Leprince,
Jean-François, Céline, Anne, Estelle, Sabine, les « PDTistes » : Lina, Vlada, ,Stéphanie,
Marie-Hélène.
Aux différents stagiaires qui m'ont accompagnés: Stéphanie, Henri-Pierre, Frédérique,
Raphaël, François, Johnny, Sébastien.
Monsieur le Professeur François Guillemin pour m'avoir permis de réaliser ce travail au sein du
Centre Alexis Vautrin.
Monsieur le Docteur Gilles Dolivet qui, outre ses critiques constructives concernant la première
partie de ce manuscrit, m'a fait découvrir la chirurgie ORL.
Monsieur le Docteur Philippe Becuwe et Arnaud Bianchi. L'accueil chaleureux, les conseils
éclairés, la disponibilité, la sympathie sont quelques mots qui définissent notre collaboration
fructueuse concernant la MnSOD et la MT2A. Soyez en vivement remerciés.
Madame Christine Arnould et Mademoiselle Raphaëlle Friot dont J'accompagnement a été
déterminant pour le développement du projet « compteur de sphéroïdes ».
Les Comités Lorrains de la Ligue Contre Le Cancer qui m'ont soutenu financièrement et ont
permis de réaliser ce travail.
Je tiens également à remercier Monsieur Martel pour la qualité de la reprographie qu'il a su
réaliser dans les plus brefs délais.
Sommaire
PARTIE BIBLIOGRAPHIQUE
Chapitre I Les cancers des Voies Aéro-digestives Supérieures (V ADS).
Chapitre II Bases radiobiologiques.
Chapitre III Réponse tissulaire aux radiations ionisantes.
Chapitre IV La réponse cellulaire aux radiations ionisantes.
Chapitre V Intérêts des sphéroïdes en radiobiologie.
PARTIE EXPERIMENTALE
Chapitre VI Matériels et méthodes.
Chapitre VII Développement et étude de la radiosensibilité de fractions survivantes
et clones issus des lignées cellulaires FaDu et KB après irradiation
fractionnée.
Chapitre VIII Expression du gène et de la protéine p53 et relations avec les arrêts du
cycle cellulaire.
Chapitre IX Mort cellulaire radio-induite.
Chapitre X Expression de gènes et protéines impliqués dans les processus de
détoxification.
Chapitre XI Réalisation d'un système d'analyse automatique des sphéroïdes.
Bibliographie
Annexes
2
Table des matières
3
PARTIE BIBLIOGRAPHIQUE
1 LES CANCERS DES VOIES AÉRO-DIGESTIVES SUPÉRIEURES CV ADS) ................................. 16
1.1 EPIDÉMIOLOGlE .................... ...................................................................................................... ..... 16
1.1.1 Incidence ou morbidité ........................................................................................................... 16
1.1.2 Mortalité ................................................................................................................................. 17
1.2 FACTEURS DE RlSQUES .................................................................................................................... .. 17
1.2.1 Tabac ..................................................................................................................................... 17
1.2.2 Alcool .................................................................................................................................... 18
1.2.3 Autres ... ................................................................................................................................ 19
1.2.3.1 Virus .................................................. .. ............................................................................. 19
1.2.3.2 Expositions professiOimelles ............................ 19
1.2.3.3 Prédispositions génétiques ........................ . . .. 19
1.2.3A Facteurs alimentaires ................. . .... .. ............................................................. .. ........ 20
1.2.3.5 Conditions envirOimementales ................................................................ ......... 20
1.2.4 Hygiène bucco-dentaire ...................... .................................................... .................. .. . .. 20
I.3 DIAGNOSTIC ..................................................................................................................................... 20
1.3.1 Les symptômes .................................................................................... . .... 20
1. 3. 1.1 Les cancers du larynx 21
I.3.1.2 Les cancers de la cavité orale ............................. . ........................................ .................... 21
1.3.13 Les cancers de l'oropharynx et de l'hypopharynx ............................... . . .................................... 21
1.3. lA Les cancers des fosses nasales et des sinus de la face ..................................... . ..... 21
1.3.15 Les cancers du nasopharynx .................... 21
1.3.2 Pathologies associées .......................................................................................................... .... 21
1.3.3 Investigations cliniques. ........................................................................................................... 22
1.4 CLASSIFICATIONS ......................................................................................................................... ... 22
1.4.1 Localisations anatomiques .. .22
1.4.2 TNM. ........ ......................... .. .. 23
1.4.3 Classification clinique ...... ...................... ............. ........................................ . ... 24
1. 4. 4 Anato/J/o-pathologie ......... ................................................................................... .. .. 25
lAA.l Les tumeurs épithéliales (21 )... ........ ......... .. ................. . ................... 25
lAA.2 Les tumeurs non épithéliales (21) ...... ............ ................... ........................ ...... . ... 25
1.5 TRAITEMENTS ....................................... , ............. , ... ,........................................................ . ..... 25
1.5.1 Chirurgie .. . ................................................................................................................... 26
1.5.2 Radiothérapie ......................................................................................................................... 26
1.5.2.1 HistOlique ............................................ .................... ................ . ....... 26
1.5.2.2 Principe ............................ .. .......................... .. 27
1.5.2.3 Curiethérapie ....................... 27
1.5.3 Chimiothérapie ......................................................................... . ....... 27
1.5.3.1 Historique ...................................... . ..... 27
1.5.3.2 Principe .................................................. . ..... 28
4
1.5.3.3 Traitements .... .... 28
1.5.4 Associations de traitements ............................................................................................ . .... 28
1.5.4.1 Radio-chimiothérapie concomitante .... .............................. ..................................... . ..... 28
1.5.4.2 Chimiothérapie néo-adjuvante ........................................................................................................ 29
1.5.4.3 Association radiothérapie-chirurgie ................ . .. 29
1.5.5 Traitements des diffirentesformes de cancers des VADS (3, 21) ....................... .. .. 29
1.5.5.1 Nasopharynx. .......................... . .................... . ............ .................. . . .. 29
1.5.5.2 Oropharynx ... . ..29
1.5.5.3 Hypopharynx ............................................................. . .30
I.55.4 Larynx ................................ . .... 30
1.5.5.5 Cavité buccale ......... 30
I.5.5.6 Les adénopathies gal1gliOlUlaires ...................................... . .. 30
1.5.6 Conséquences .............. ........................................................................................... . . ..... 30
I.5.6.1 Effets secondaires ...... ........... 30
I.5.6.2 Récidives .... .31
RESUME DU CHAPITRE 1
n BASES RADIOBIOLOGIQUES ......................................................................................................... 33
II. l LES RAYONNEMENTS IONISANTS ............................................................................................. . . ..... 33
1l.J.1 Rayonnements chargés .. ..................................................................... . ....... 33
11.1.2 Neutres .............................................................................................. .. . .... 33
lU MODÈLES.................. ........................... ....................... ...................... .................................... . .. 34
11. 2.1 Une cible à un coup .................................................................................................. . .. 35
II. 2. 2 n cibles à un coup ............................................................ ...................... .. ..35
II. 2. 3 JvJodèle à 2 composantes ........................................................................................................ 37
Il. 2. 4 Linéaire et Quadratique ........................................................................................................... 38
11.2.5 Validité des modèles et des paramètres radiobiologiques ......................................................... 41
11.2.6 Extension du modèle LQ ......................................................................................................... 42
RESUME DU CHAPITRE II
III RÉPONSE TISSULAIRE AUX RADIA TIONS IONISANTES .......................................................... 44
HU TYPES DE RAYONNEMENT .............................................................................................. .. ..44
Hl.2 FRACTIONNEMENT ........................................................................................................... . .... 44
HU TOLÉRANCE ................................................................................................................. . .44
III.4 LÉSIONS .................................................................................................................... . . ... .45
III. 4.1 Généralités ................................................................................................................. . . .45
lII.4.2 VADS ........................................................................................................................ . . ... 45
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