Equipe DRUM (Réparation de l'ADN et Mélanome Uvéal)
←
→
Transcription du contenu de la page
Si votre navigateur ne rend pas la page correctement, lisez s'il vous plaît le contenu de la page ci-dessous
Equipe DRUM (Réparation de l’ADN et Mélanome Uvéal)
U830 – Cancer, Hétérogénéité, Instabilité et Plasticité (CHIP)
Marc-Henri Stern
Chef d'équipe
marc-henri.stern@curie.fr
Tél : +33 1 56 24 66 46
Notre équipe DNA Repair and Uveal Melanoma (D.R.U.M.) s’intéresse principalement (i) aux
instabilités du génome dans les cancers du sein, de l’ovaire et dans le mélanome uvéal; (ii) et à
la génétique et génomique du mélanome uvéal, en utilisant une bioinformatique innovante.
1- Caractérisation génomique du cancer du sein et de l’ovaire.
Les mutations germinales délétères des deux gènes majeurs de susceptibilité, BRCA1 et
BRCA2, augmentent le risque de développer des carcinomes du sein et de l’ovaire. BRCA1 et
BRCA2 codent pour des acteurs clés de la réparation de l’ADN par la voie de la recombinaison
homologue (HR) et se comportent comme des gènes suppresseurs de tumeurs classiques dans
environ la moitié des cancers du sein « triple négatif » (récepteurs hormonaux négatifs, HER2
non amplifié) et des cancers ovariens de haut grade. Nous avons identifié une signature
d’instabilité génomique liée à l’inactivation de la HR (déficit ou HRD, également appelé
BRCAness), le plus souvent par l’inactivation de BRCA1 ou BRCA2 (1); brevets publiés:
US20150140122A1, US20170260588A1; licence exclusive avec Myriad Genetics, USA). Cette
signature mesure le nombre de changements d’état de grande taille (LST), un grand nombre
signant l’HRD. Nous avons montré que les LST correspondaient à des translocations entre
chromosomes, développé une signature prédictive des mutations BRCA2 et confirmé l’intérêt
diagnostique de la signature LST sur des séries indépendantes de cancers du sein et de
l’ovaire (2-10). Les développements récents incluent l’adaptation de la signature LST à partir
du séquençage de génome entier de faible couverture pour un diagnostic robuste et
économique (Eeckhoutte, en préparation).
Cependant, l’identification de profils génomiques inhabituels dans le carcinome ovarien nous a
amenés à identifier une nouvelle instabilité génomique liée à l’inactivation de CDK12 (11).
Cette instabilité est caractérisée par de nombreuses duplications géantes en tandem réparties
sur le génome de la tumeur. CDK12 code pour une kinase dépendante de la cycline K qui
active l’ARN polymérase II. Son inactivation a pour principal effet de stimuler la
polyadénylation prématurée intronique, régulant négativement l’expression de grands gènes,
y compris les gènes de réparation de l’ADN.
Comme beaucoup de cas de prédisposition au cancer du sein ne sont pas expliqués par les
mutations germinales de BRCA1, de BRCA2 ou d’autres gènes HR, nous avons caractérisé de
manière approfondie une famille présentant une prédisposition inhabituelle aux cancers du
sein et du rein. Ceci nous a conduit à identifier BAP1 comme un nouveau gène prédisposant au
carcinome à cellules claires du rein, alors que son rôle dans la prédisposition au cancer du sein
INSTITUT CURIE, 20 rue d’Ulm, 75248 Paris Cedex 05, France | 1Equipe DRUM (Réparation de l’ADN et Mélanome Uvéal)
U830 – Cancer, Hétérogénéité, Instabilité et Plasticité (CHIP)
était exclu (12). Nous avons cherché à comprendre les fonctions de BAP1 dans les modèles
cellulaires et avons montré de profonds changements métaboliques et cellulaires liés à
l’expression de BAP1 (13). BAP1 est une déubiquitinase, principalement de l’histone H2A
(H2AK119ub1), régulant négativement l’action du complexe répressif Polycomb 1 (PRC1). Nous
participons maintenant à des études internationales sur les mutations héréditaires de BAP1
(14).
Les maladies liées à des défauts de réparation de l’ADN incluent des syndromes complexes
pédiatriques rares, associant souvent une immunodéficience et une prédisposition au cancer.
Nous avons caractérisé des formes inhabituelles de ces maladies, notamment l’ataxie
télangiectasie, la maladie de Nijmegen et l’ATLD, parfois découvertes chez l’adulte, et mis au
point des tests pour faciliter le diagnostic et comprendre les conséquences des mutations sur
la réparation de l’ADN (15-18).
2- Caractérisation génétique et génomique du mélanome uvéal (MU).
Le MU choroïdien est la tumeur maligne de l’œil la plus fréquente de l’adulte, mais il s’agit d’une
tumeur rare avec un taux d’incidence de 5,6 cas par million d’années-personnes (environ 500
nouveaux cas par an en France). Le pronostic est sombre lorsque la maladie se propage,
souvent au foie. Une meilleure compréhension de la maladie est un besoin urgent, compte tenu
de l’évolution rapidement défavorable et du manque de chimiothérapie efficace pour sa forme
métastatique.
En collaboration avec R. Marais (Cancer Research UK), nous avons montré le faible taux de
mutations et l’absence de signature liée aux ultra-violets dans le mélanome uvéal,
contrairement au mélanome cutané. Nous avons également découvert des mutations
récurrentes du gène de l’épissage SF3B1 (19).
Nous avons ensuite pu comprendre les conséquences de ces mutations SF3B1 sur l’épissage
(20-22). Ce travail est activement poursuivi par une analyse pan-cancers utilisant le cloud
computing (en collaboration avec Seven Bridges, États-Unis), ce qui nous a permis d’identifier
les mutations de SUGP1 comme une génocopie de SF3B1 (Alsafadi, soumis); l’analyse des
conséquences oncogènes de ces mutations SF3B1; et l’exploitation des anomalies d’épissage
en tant que source potentielle d’immunogénicité tumorale (collaboration avec O. Lantz).
Le MU a une épidémiologie inhabituelle, car la maladie touche principalement des individus
d’origine européenne. Dans l’hypothèse de facteurs génétiques de prédisposition au MU dans
cette population, nous avons lancé la première étude d’association pan-génomique (GWAS)
dans le MU. Nous avons identifié des variants de risque dans la région TERT/CLPTM1L et la
région du gène de pigmentation HERC2 (23). Cette étude est actuellement étendue à la
recherche de nouveaux loci à risque (collaboration avec CeRePP, CNG, IARC et CLB (Mobuchon
et al, en préparation).
Nous avons participé au projet TCGA décrivant au niveau –omics les MU primaires (24) et
sommes des acteurs clés du projet Horizon2020 visant à comprendre et à cibler les MU
métastatiques (25). Nous avons analysé les mécanismes de progression métastatique et de
résistance à la chimiothérapie de ces métastases, montré que l’hétérogénéité mutationnelle
était très limitée et n’expliquait pas la résistance thérapeutique, alors que la progression
métastatique était principalement associée à l’acquisition de gains et de pertes génomiques
récurrents (26).
INSTITUT CURIE, 20 rue d’Ulm, 75248 Paris Cedex 05, France | 2Equipe DRUM (Réparation de l’ADN et Mélanome Uvéal)
U830 – Cancer, Hétérogénéité, Instabilité et Plasticité (CHIP)
3- Réparation de l’ADN et mélanome uvéal.
En explorant un patient atteint de MU métastatique ayant bénéficié d’une réponse
exceptionnelle aux inhibiteurs du point de contrôle immunitaire, nous avons découvert le rôle
de l’inactivation de MBD4 dans une nouvelle forme d’instabilité génétique (27). Nous avons
également exploré la progression tumorale des MU présentant un tel défaut MBD4, montré
l’acquisition continue de mutations au cours de l’évolution de la maladie, et utilisé cette
horloge biologique pour reconstruire l’histoire naturelle de la maladie (26).
La plupart des cas de MU déficients en MBD4 sont associés à des mutations délétères de la
lignée germinale MBD4, et nous avons récemment démontré le rôle prédisposant de ce gène
dans la MU (Derrien, soumis pour publication).
4- Autres activités de recherche translationnelle.
En collaboration avec O. Lantz, nous avons initié l’analyse de l’ADN tumoral circulant dans l’UM.
Nous avons développé plusieurs méthodes dans différents cancers (28-37), et 3 brevets :
US20190256921A1, WO2019011971A1, WO2019175323A12017).
1. Popova T, Manie E, Rieunier G, Caux-Moncoutier V, Tirapo C, Dubois T, et al. Ploidy and Large-
Scale Genomic Instability Consistently Identify Basal-like Breast Carcinomas with BRCA1/2
Inactivation. Cancer Res 2012;72(21):5454-62 doi 10.1158/0008-5472.can-12-1470.
2. Natrajan R, Mackay A, Lambros MB, Weigelt B, Wilkerson PM, Manie E, et al. A whole-genome
massively parallel sequencing analysis of BRCA1 mutant oestrogen receptor-negative and -
positive breast cancers. J Pathol 2012;227(1):29-41 doi 10.1002/path.4003.
3. Pecuchet N, Popova T, Manie E, Lucchesi C, Battistella A, Vincent-Salomon A, et al. Loss of
heterozygosity at 13q13 and 14q32 predicts BRCA2 inactivation in luminal breast carcinomas.
Int J Cancer 2013;133(12):2834-42 doi 10.1002/ijc.28315.
4. Gruel N, Benhamo V, Bhalshankar J, Popova T, Freneaux P, Arnould L, et al. Polarity gene
alterations in pure invasive micropapillary carcinomas of the breast. Breast Cancer Res
2014;16(3):R46 doi 10.1186/bcr3653.
5. Goundiam O, Gestraud P, Popova T, De la Motte Rouge T, Fourchotte V, Gentien D, et al. Histo-
genomic stratification reveals the frequent amplification/overexpression of CCNE1 and BRD4
genes in non-BRCAness high grade ovarian carcinoma. Int J Cancer 2015;137(8):1890-900 doi
10.1002/ijc.29568.
6. Curtit E, Benhamo V, Gruel N, Popova T, Manie E, Cottu P, et al. First description of a sporadic
breast cancer in a woman with BRCA1 germline mutation. Oncotarget 2015;6(34):35616-24 doi
10.18632/oncotarget.5348.
7. Manie E, Popova T, Battistella A, Tarabeux J, Caux-Moncoutier V, Golmard L, et al. Genomic
hallmarks of homologous recombination deficiency in invasive breast carcinomas. Int J Cancer
2016;138(4):891-900 doi 10.1002/ijc.29829.
8. Weigelt B, Ng CKY, Shen R, Popova T, Schizas M, Natrajan R, et al. Erratum: Metastatic breast
carcinomas display genomic and transcriptomic heterogeneity. Modern Pathology
2015;28(4):607- doi 10.1038/modpathol.2014.163.
9. Jdey W, Thierry S, Popova T, Stern MH, Dutreix M. Micronuclei Frequency in Tumors Is a
Predictive Biomarker for Genetic Instability and Sensitivity to the DNA Repair Inhibitor AsiDNA.
INSTITUT CURIE, 20 rue d’Ulm, 75248 Paris Cedex 05, France | 3Equipe DRUM (Réparation de l’ADN et Mélanome Uvéal)
U830 – Cancer, Hétérogénéité, Instabilité et Plasticité (CHIP)
Cancer Res 2017;77(16):4207-16 doi 10.1158/0008-5472.CAN-16-2693.
10. Gentric G, Kieffer Y, Mieulet V, Goundiam O, Bonneau C, Nemati F, et al. PML-Regulated
Mitochondrial Metabolism Enhances Chemosensitivity in Human Ovarian Cancers. Cell Metab
2019;29(1):156-73 e10 doi 10.1016/j.cmet.2018.09.002.
11. Popova T, Manie E, Boeva V, Battistella A, Goundiam O, Smith NK, et al. Ovarian Cancers
Harboring Inactivating Mutations in CDK12 Display a Distinct Genomic Instability Pattern
Characterized by Large Tandem Duplications. Cancer Res 2016;76(7):1882-91 doi
10.1158/0008-5472.CAN-15-2128.
12. Popova T, Hebert L, Jacquemin V, Gad S, Caux-Moncoutier V, Dubois-d’Enghien C, et al.
Germline BAP1 mutations predispose to renal cell carcinomas. Am J Hum Genet
2013;92(6):974-80 doi 10.1016/j.ajhg.2013.04.012.
13. Hebert L, Bellanger D, Guillas C, Campagne A, Dingli F, Loew D, et al. Modulating BAP1
expression affects ROS homeostasis, cell motility and mitochondrial function. Oncotarget
2017;8(42):72513-27 doi 10.18632/oncotarget.19872.
14. Walpole S, Pritchard AL, Cebulla CM, Pilarski R, Stautberg M, Davidorf FH, et al.
Comprehensive Study of the Clinical Phenotype of Germline BAP1 Variant-Carrying Families
Worldwide. J Natl Cancer Inst 2018;110(12):1328-41 doi 10.1093/jnci/djy171.
15. Meneret A, Ahmar-Beaugendre Y, Rieunier G, Mahlaoui N, Gaymard B, Apartis E, et al. The
pleiotropic movement disorders phenotype of adult ataxia-telangiectasia. Neurology
2014;83(12):1087-95 doi 10.1212/WNL.0000000000000794.
16. Rieunier G, D’Enghien CD, Fievet A, Bellanger D, Stoppa-Lyonnet D, Stern M-H. ATM Gene
Mutation Detection Techniques and Functional Analysis. Methods Mol Biol 2017;1599:25-42 doi
10.1007/978-1-4939-6955-5_3.
17. Fievet A, Bellanger D, Valence S, Mobuchon L, Afenjar A, Giuliano F, et al. Three new cases of
ataxia-telangiectasia-like disorder: No impairment of the ATM pathway, but S-phase checkpoint
defect. Hum Mutat 2019;40(10):1690-9 doi 10.1002/humu.23773.
18. Fievet A, Bellanger D, Rieunier G, Dubois d’Enghien C, Sophie J, Calvas P, et al. Functional
classification of ATM variants in ataxia-telangiectasia patients. Hum Mutat 2019;40(10):1713-30
doi 10.1002/humu.23778.
19. Furney SJ, Pedersen M, Gentien D, Dumont AG, Rapinat A, Desjardins L, et al. SF3B1
mutations are associated with alternative splicing in uveal melanoma. Cancer Discov
2013;3(10):1122-9 doi 10.1158/2159-8290.CD-13-0330.
20. Alsafadi S, Houy A, Battistella A, Popova T, Wassef M, Henry E, et al. Cancer-associated
SF3B1 mutations affect alternative splicing by promoting alternative branchpoint usage. Nat
Commun 2016;7:10615 doi 10.1038/ncomms10615.
21. Gentien D, Kosmider O, Nguyen-Khac F, Albaud B, Rapinat A, Dumont AG, et al. A common
alternative splicing signature is associated with SF3B1 mutations in malignancies from different
cell lineages. Leukemia 2014;28(6):1355-7 doi 10.1038/leu.2014.28.
22. Bondu S, Alary AS, Lefevre C, Houy A, Jung G, Lefebvre T, et al. A variant erythroferrone
disrupts iron homeostasis in SF3B1-mutated myelodysplastic syndrome. Sci Transl Med
2019;11(500) doi 10.1126/scitranslmed.aav5467.
23. Mobuchon L, Battistella A, Bardel C, Scelo G, Renoud A, Houy A, et al. A GWAS in uveal
melanoma identifies risk polymorphisms in the CLPTM1L locus. NPJ Genom Med 2017;2(1) doi
10.1038/s41525-017-0008-5.
24. Robertson AG, Shih J, Yau C, Gibb EA, Oba J, Mungall KL, et al. Integrative Analysis Identifies
Four Molecular and Clinical Subsets in Uveal Melanoma. Cancer Cell 2017;32(2):204-20.e15 doi
10.1016/j.ccell.2017.07.003.
25. Rodrigues M, Koning L, Coupland SE, Jochemsen AG, Marais R, Stern MH, et al. So Close, yet
INSTITUT CURIE, 20 rue d’Ulm, 75248 Paris Cedex 05, France | 4Equipe DRUM (Réparation de l’ADN et Mélanome Uvéal)
U830 – Cancer, Hétérogénéité, Instabilité et Plasticité (CHIP)
so Far: Discrepancies between Uveal and Other Melanomas. A Position Paper from UM Cure
2020. Cancers (Basel) 2019;11(7):1032 doi 10.3390/cancers11071032.
26. Rodrigues M, Mobuchon L, Houy A, Alsafadi S, Baulande S, Mariani O, et al. Evolutionary
Routes in Metastatic Uveal Melanomas Depend on MBD4 Alterations. Clin Cancer Res
2019;25(18):5513-24 doi 10.1158/1078-0432.CCR-19-1215.
27. Rodrigues M, Mobuchon L, Houy A, Fievet A, Gardrat S, Barnhill RL, et al. Outlier response to
anti-PD1 in uveal melanoma reveals germline MBD4 mutations in hypermutated tumors. Nat
Commun 2018;9(1):1866 doi 10.1038/s41467-018-04322-5.
28. Bidard FC, Kiavue N, Ychou M, Cabel L, Stern MH, Madic J, et al. Circulating Tumor Cells and
Circulating Tumor DNA Detection in Potentially Resectable Metastatic Colorectal Cancer: A
Prospective Ancillary Study to the Unicancer Prodige-14 Trial. Cells 2019;8(6) doi
10.3390/cells8060516.
29. Decraene C, Silveira AB, Bidard FC, Vallee A, Michel M, Melaabi S, et al. Multiple Hotspot
Mutations Scanning by Single Droplet Digital PCR. Clin Chem 2018;64(2):317-28 doi
10.1373/clinchem.2017.272518.
30. Cabel L, Proudhon C, Romano E, Girard N, Lantz O, Stern MH, et al. Clinical potential of
circulating tumour DNA in patients receiving anticancer immunotherapy. Nat Rev Clin Oncol
2018;15(10):639-50 doi 10.1038/s41571-018-0074-3.
31. Riva F, Bidard F-C, Houy A, Saliou A, Madic J, Rampanou A, et al. Patient-Specific Circulating
Tumor DNA Detection during Neoadjuvant Chemotherapy in Triple-Negative Breast Cancer.
Clinical Chemistry 2017;63(3):691-9 doi 10.1373/clinchem.2016.262337.
32. Riva F, Dronov OI, Khomenko DI, Huguet F, Louvet C, Mariani P, et al. Clinical applications of
circulating tumor DNA and circulating tumor cells in pancreatic cancer. Molecular Oncology
2016;10(3):481-93 doi 10.1016/j.molonc.2016.01.006.
33. Saliou A, Bidard F-C, Lantz O, Stern M-H, Vincent-Salomon A, Proudhon C, et al. Circulating
tumor DNA for triple-negative breast cancer diagnosis and treatment decisions. Expert Review of
Molecular Diagnostics 2015;16(1):39-50 doi 10.1586/14737159.2016.1121100.
34. Madic J, Kiialainen A, Bidard FC, Birzele F, Ramey G, Leroy Q, et al. Circulating tumor DNA
and circulating tumor cells in metastatic triple negative breast cancer patients. Int J Cancer
2015;136(9):2158-65 doi 10.1002/ijc.29265.
35. Lebofsky R, Decraene C, Bernard V, Kamal M, Blin A, Leroy Q, et al. Circulating tumor DNA as
a non-invasive substitute to metastasis biopsy for tumor genotyping and personalized medicine
in a prospective trial across all tumor types. Molecular Oncology 2015;9(4):783-90 doi
10.1016/j.molonc.2014.12.003.
36. Bidard FC, Madic J, Mariani P, Piperno-Neumann S, Rampanou A, Servois V, et al. Detection
rate and prognostic value of circulating tumor cells and circulating tumor DNA in metastatic
uveal melanoma. Int J Cancer 2014;134(5):1207-13 doi 10.1002/ijc.28436.
37. Madic J, Piperno-Neumann S, Servois V, Rampanou A, Milder M, Trouiller B, et al.
Pyrophosphorolysis-activated polymerization detects circulating tumor DNA in metastatic uveal
melanoma. Clin Cancer Res 2012;18(14):3934-41 doi 10.1158/1078-0432.CCR-12-0309.
Publications clés
INSTITUT CURIE, 20 rue d’Ulm, 75248 Paris Cedex 05, France | 5Equipe DRUM (Réparation de l’ADN et Mélanome Uvéal)
U830 – Cancer, Hétérogénéité, Instabilité et Plasticité (CHIP)
Année de publication : 2019
Manuel Rodrigues, Lenha Mobuchon, Alexandre Houy, Samar Alsafadi, Sylvain Baulande, Odette
Mariani, Benjamin Marande, Khadija Ait Rais, Monique K Van der Kooij, Ellen Kapiteijn, Sieta
Gassama, Sophie Gardrat, Raymond L Barnhill, Vincent Servois, Rémi Dendale, Marc Putterman,
Sarah Tick, Sophie Piperno-Neumann, Nathalie Cassoux, Gaëlle Pierron, Joshua J Waterfall, Sergio
Roman-Roman, Pascale Mariani, Marc-Henri Stern (2019 Jun 23)
Evolutionary Routes in Metastatic Uveal Melanomas Depend on Alterations.
Clinical cancer research : an official journal of the American Association for Cancer Research :
5513-5524 : DOI : 10.1158/1078-0432.CCR-19-1215
Année de publication : 2016
Marie Schoumacher, Stéphanie Le Corre, Alexandre Houy, Eskeatnaf Mulugeta, Marc-Henri Stern,
Sergio Roman-Roman, Raphaël Margueron (2016 Jun 9)
Uveal melanoma cells are resistant to EZH2 inhibition regardless of BAP1
status.
Nature medicine : 577-8 : DOI : 10.1038/nm.4098
Année de publication : 2013
Simon J Furney, Malin Pedersen, David Gentien, Amaury G Dumont, Audrey Rapinat, Laurence
Desjardins, Samra Turajlic, Sophie Piperno-Neumann, Pierre de la Grange, Sergio Roman-Roman,
Marc-Henri Stern, Richard Marais (2013 Jul 16)
SF3B1 mutations are associated with alternative splicing in uveal melanoma.
Cancer discovery : 1122-9 : DOI : 10.1158/2159-8290.CD-13-0330
Année de publication : 2012
Tatiana Popova, Lucie Hebert, Virginie Jacquemin, Sophie Gad, Virginie Caux-Moncoutier,
Catherine Dubois-d'Enghien, Bénédicte Richaudeau, Xavier Renaudin, Jason Sellers, André
Nicolas, Xavier Sastre-Garau, Laurence Desjardins, Gabor Gyapay, Virginie Raynal, Olga M
Sinilnikova, Nadine Andrieu, Elodie Manié, Antoine de Pauw, Paul Gesta, Valérie Bonadona,
Christine M Maugard, Clotilde Penet, Marie-Françoise Avril, Emmanuel Barillot, Odile Cabaret,
Olivier Delattre, Stéphane Richard, Olivier Caron, Meriem Benfodda, Hui-Han Hu, Nadem Soufir,
Brigitte Bressac-de Paillerets, Dominique Stoppa-Lyonnet, Marc-Henri Stern (2012 Dec 27)
Germline BAP1 mutations predispose to renal cell carcinomas.
American journal of human genetics : 974-80 : DOI : 10.1016/j.ajhg.2013.04.012
Tatiana Popova, Elodie Manié, Guillaume Rieunier, Virginie Caux-Moncoutier, Carole Tirapo,
Thierry Dubois, Olivier Delattre, Brigitte Sigal-Zafrani, Marc Bollet, Michel Longy, Claude
INSTITUT CURIE, 20 rue d’Ulm, 75248 Paris Cedex 05, France | 6Equipe DRUM (Réparation de l’ADN et Mélanome Uvéal)
U830 – Cancer, Hétérogénéité, Instabilité et Plasticité (CHIP)
Houdayer, Xavier Sastre-Garau, Anne Vincent-Salomon, Dominique Stoppa-Lyonnet, Marc-Henri
Stern (2012 Aug 29)
Ploidy and large-scale genomic instability consistently identify basal-like breast
carcinomas with BRCA1/2 inactivation.
Cancer research : 5454-62 : DOI : 10.1158/0008-5472.CAN-12-1470
INSTITUT CURIE, 20 rue d’Ulm, 75248 Paris Cedex 05, France | 7Vous pouvez aussi lire
