Anatomie pathologique : en marche vers l’analyse moléculaire

Gastroentérologie Clinique et Biologique (2009) 33, 767—774

GASTROENTÉROLOGIE

Anatomie pathologique : en marche vers l’analyse moléculaire Pathology: On the way to molecular analysis J.-F. Fléjou ∗, P. Cervera Service d’anatomie et de cytologie pathologiques, hôpital Saint-Antoine, AP—HP, faculté de médecine Pierre-et-Marie-Curie, 184, rue du Faubourg-Saint-Antoine, 75012, Paris, France Disponible sur Internet le 18 aoˆ ut 2009

Résumé L’anatomie pathologique ou pathologie joue depuis longtemps un rôle important dans la prise en charge des maladies de l’appareil digestif, en particulier en cancérologie digestive. Ce rôle a reposé et repose encore en grande partie sur des techniques morphologiques classiques : il s’agit de colorer les cellules et les tissus, et de reconnaître les altérations qui permettent de faire un diagnostic. Ces techniques évoluent pour accompagner les progrès considérables dans les méthodes d’exploration endoscopique ou radiologique des patients et les possibilités offertes par les techniques biologiques d’analyse à haut débit des différents constituants cellulaires. La pathologie moléculaire, qui inclue l’immunohistochimie, est souvent incluse dans une démarche plus large de « biopathologie » et participe aux progrès physiopathologiques (par exemple description de la voie festonnée et de ses rapports avec l’instabilité de microsatellites et la méthylation de promoteurs en cancérogenèse colorectale), diagnostiques et thérapeutiques (par exemple indication des thérapies ciblées comme dans les tumeurs stromales gastro-intestinales). Cependant, l’exemple actuel des facteurs prédictifs d’efficacité des anti-Epidermal Growth Factor Receptor (EGFR) dans le cancer colorectal métastatique montre que ces sujets sont mouvants et mettent en concurrence différentes méthodes. © 2009 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés. Summary For a long time, pathology has been playing an important role in digestive diseases, especially in digestive cancers. This contribution was based and is still based on classical morphological techniques: staining of cells and tissues and recognition of diagnostic morphological patterns characteristic for a disease. Pathology is changing, and accompanies major improvements in endoscopy and imaging of gastrointestinal diseases, and new high throughput biological techniques. Recent examples show that molecular pathology (including immunohistochemistry), often included in wider ‘‘biopathology’’ processes, participates to pathophysiological research (for example recognition of the serrated pathway in colorectal carcinogenesis and its relation with microsatellite instability and methylation of promoters), and to diagnostic and therapeutic procedures (for example targeted therapies of gastrointestinal stromal tumours). However, the ∗

Auteur correspondant. Adresse e-mail : jean-francois.fl[email protected] (J.-F. Fléjou).

0399-8320/$ – see front matter © 2009 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés. doi:10.1016/j.gcb.2009.07.011

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current example of the recognition of predictive factors of response to anti-EGFR treatments in colorectal cancer shows that morphological and non morphological techniques have to find their respective role in this kind of process. © 2009 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.

Introduction L’anatomie pathologique, pathologie dans le monde anglosaxon (surgical pathology), est une discipline en mutation, en pathologie digestive comme dans toutes les spécialités médicales. Son rôle traditionnel est, par l’analyse morphologique des cellules et des tissus, de faire ou d’aider au diagnostic des maladies, non seulement en pathologie tumorale comme on a parfois tendance à limiter son champ d’action, mais aussi dans de nombreuses maladies inflammatoires, infectieuses, métaboliques, génétiques, etc. . . Les pathologistes sont depuis longtemps impliqués dans le diagnostic des cancers et il reste vrai en 2009 que, sauf rares exceptions, la « preuve » et le typage histologique du cancer sont indispensables avant la mise en route d’un traitement carcinologique, chirurgical, chimiothérapique ou radiothérapique. De même, l’évaluation pronostique reste basée, lorsqu’un malade est opéré, sur l’appréciation du stade évolutif locorégional de la maladie. Un progrès important dans ce domaine a été l’adoption, quasi-générale, du système pTNM de classification des cancers, qui permet de comparer les données issues de grandes séries internationales [1]. Cependant, même pour des données de ce type, des différences d’appréciation demeurent entre pathologistes. Ainsi, les critères diagnostiques des lésions néoplasiques précoces sont très différents entre pathologistes japonais et occidentaux. La classification de Vienne des néoplasies du tube digestif a été proposée pour uniformiser critères et terminologie, mais elle n’a que partiellement atteint ces objectifs [2,3]. En plus de ce rôle « traditionnel », les pathologistes interviennent maintenant à tous les stades de la prise en charge des patients atteints de tumeur digestive : • prévention et dépistage, par exemple par l’étude des lésions découvertes lors de coloscopies motivées par un test Hemoccult positif [4], ou lors d’œsophagoscopie de surveillance de patients ayant un œsophage de Barrett [5] ; • épidémiologie par la production de données qui peuvent ensuite être transmises aux registres des tumeurs et autres organismes publics [4] ; • surtout prise en charge thérapeutique : il s’agit alors notamment de l’indication de traitements adjuvants, soit chimiothérapiques, dont l’indication est souvent basée sur le stade pTNM [6], soit depuis peu « thérapies ciblées », guidées par les caractéristiques de la tumeur, généralement appréciées par la mise en évidence in situ d’anomalies génétiques ou de modification de l’expression de certaines protéines [7,8]. Le but de cet article est d’illustrer, à l’aide d’exemples, les développements récents du rôle de la pathologie dans la prise en charge des maladies du tube digestif, en

particulier en oncologie, développements qui tirent partie de l’utilisation en anatomie pathologique des techniques de biologie moléculaire, enrichissant la spécialité de ce qu’on appelle maintenant la « pathologie moléculaire ».

Anatomie pathologique et (nouvelles) techniques La pratique « de routine » de l’anatomie pathologique est basée sur des concepts et des techniques maintenant anciens. Le principe fondateur est celui de la méthode anatomoclinique, qui rapproche les images observées de descriptions faites par maladie et permet donc un diagnostic. Cette méthode continue de faire progresser la médecine, par la description de nouvelles entités ou de variantes importantes de lésions déjà connues : on peut citer, par exemple, les colites microscopiques, de définition et de diagnostic anatomopathologique. Cette description peut, en outre, constituer la première étape du démembrement moléculaire d’entités qui renouvelle des concepts classiques. Le meilleur exemple en pathologie digestive est l’enrichissement majeur de la compréhension des mécanismes de la cancérogenèse colorectale lié à l’émergence du concept des lésions festonnées du côlon [9,10]. Mais cette approche est par définition au moins partiellement subjective et dépend en partie de l’expérience de l’observateur, ce qui est là encore souvent « reproché » à la discipline, lorsqu’on la compare, à tort, aux disciplines biologiques (biochimie, hématologie, etc. . .). La technique de base, qui permet de nombreux diagnostics, est la réalisation, sur des coupes de quelques microns d’épaisseur de tissus fixés dans le formol, puis inclus dans la paraffine, de colorations empiriques, colorant différemment le noyau et le cytoplasme des cellules et le tissu interstitiel. Cette technique est en grande partie manuelle, même si l’automatisation fait depuis quelques années une entrée en force dans les laboratoires de pathologie. Tous ces éléments expliquent l’image parfois véhiculée par la pathologie de discipline menacée par les développements technologiques actuels. Elle doit en fait être considérée comme une discipline intégrative, participant à ces développements. Ceux-ci se situent à plusieurs niveaux : • de fac ¸on particulièrement importante en pathologie digestive, amélioration des techniques d’imagerie et d’exploration endoscopique, qui tirent en particulier profit des progrès du numérique [11,12]. Il s’agit notamment des endoscopies virtuelles, dont un inconvénient important est de ne pas permettre la réalisation de biopsies, inconvénient partagé par l’exploration endoscopique à l’aide de vidéocapsules. En endoscopie, certaines

Anatomie pathologique : en marche vers l’analyse moléculaire techniques visent à améliorer la qualité des données fournies par l’examen des images obtenues, de fac ¸on relativement artisanale (chromo-endoscopie), ou beaucoup plus moderne (Narrow Band Imaging, endoscopie zoom, cyto-endoscopie. . .). D’autres méthodes emploient des techniques de recueil d’information tout à fait différentes (spectroscopie Raman, endoscopie confocale. . .). Le but des améliorations endoscopiques est pour l’instant de mieux diriger les biopsies sur les zones susceptibles de présenter les lésions histologiques les plus signifiantes et/ou les plus sévères (métaplasie, dysplasie. . .) et donc d’éviter les biopsies systématiques faites « au hasard », sous le terme de cartographie, longues à prélever par l’endoscopiste et à analyser par le pathologiste. Certaines techniques autorisent maintenant pratiquement une analyse histologique in vivo, aboutissant à la réalisation de biopsies « virtuelles ». Dans les travaux évaluant ces techniques, le gold standard reste pour l’instant la comparaison des images observées avec l’aspect histologique des biopsies faites dans le même territoire. L’avenir dira si ces techniques peuvent remplacer, au moins en partie, l’étude histologique des biopsies. Elles nécessitent de toute fac ¸on l’apprentissage d’une véritable sémiologie histopathologique par l’examinateur endoscopiste ; • le développement de nouvelles techniques d’étude des prélèvements cellulaires et tissulaires, basées en particulier sur les progrès de la biologie moléculaire et de la bio-informatique. Ces progrès autorisent maintenant l’étude et le recueil d’un très grand nombre d’informations à partir de constituants cellulaires, protéines et/ou acides nucléiques. Ils se traduisent par l’explosion des techniques dites « omiques » : transcriptomique, protéomique, métabolomique, méthylomique, etc. . . Les pathologistes ont un rôle à jouer dans ces développements, non seulement en assurant la qualité et la représentativité des matériels biologiques analysés, mais aussi en participant aux travaux eux-mêmes. Ils s’engagent alors dans les techniques de pathologie moléculaire, qui vont, au sens large, de l’étude de l’expression cellulaire d’une protéine ou d’un gène à l’étude de la totalité du génome ou du protéome dans une population plus ou moins large de cellules. Il faut cependant noter que actuellement, malgré la profusion de ces informations à « haut débit », la pathologie reste la référence en tant que seul biomarqueur réellement utilisable en pratique quotidienne [13].

Pathologie moléculaire Immunohistochimie L’immunohistochimie est la première technique qui a réellement permis aux pathologistes de dépasser la morphologie standard pour aborder une étude moléculaire des tissus soumis à leur analyse. Son principe est simple : mettre en évidence, par des méthodes d’amplification, puis de révélation chromogénique, la présence dans une population cellulaire d’un antigène peptidique par son marquage grâce à un anticorps spécifique. L’essor de cette technique a été permis par le développement des anticorps mono-

769 clonaux et par la mise au point de puissantes méthodes de démasquage antigénique, enzymatiques ou thermiques, qui autorisent l’utilisation de tissus fixés dans le formol et inclus en paraffine, largement disponibles dans les laboratoires. Les pathologistes se sont appropriés cette technique, pourtant située aux frontières de l’immunologie et de la morphologie. Mais leur expertise morphologique est indispensable à l’interprétation des signaux observés. Ainsi cette technique, dont le développement ne date que des années 1990, est maintenant utilisée quotidiennement dans tous les laboratoires de pathologie. Elle a largement supplanté la microscopie électronique pour préciser le phénotype des tumeurs, et elle est utilisée pour mettre en évidence in situ l’expression de cibles thérapeutiques dans certaines tumeurs digestives, dans le cadre des thérapies ciblées. L’exemple des tumeurs stromales gastro-intestinales (GIST) et de l’expression du CD117 (c-kit) est développé plus loin dans cet article [14].

Hybridation in situ On considère souvent que les véritables techniques de pathologie moléculaire ne comprennent que celles qui permettent l’étude directe des séquences d’acide nucléique présentes dans les cellules déposées sur la lame. Là encore, l’expertise morphologique est requise pour pratiquer et interpréter les techniques pratiquées directement sur les coupes tissulaires ou lames sur lesquelles sont déposées des cellules et dont le résultat est interprété in situ. Il s’agit classiquement de l’hybridation in situ (HIS) et de la Polymerase Chain Reaction (PCR) in situ. Ces techniques peuvent être employées pour détecter des séquences d’ADN ou d’ARN. Le principe en est simple : une sonde moléculaire est déposée sur la préparation cellulaire, pour s’hybrider à la séquence complémentaire dont la présence est recherchée, cette hybridation étant ensuite révélée par une méthode autorisant l’observation en microscopie optique, par des protocoles de plus en plus proches de ceux employés en immunohistochimie. Bien que de nombreuses sondes d’HIS soient maintenant disponibles, cette technique reste en fait encore assez peu utilisée en routine diagnostique, à l’exception de la mise en évidence de séquences d’acides nucléiques virales, assez peu utiles en pathologie digestive. Cela est encore plus vrai pour la PCR in situ, technique qui allie en théorie les avantages de la morphologie à la très grande sensibilité de la PCR, mais dont la lourdeur et la très grande difficulté de standardisation et de reproductibilité ont empêché la diffusion en dehors d’équipes spécialisées dans l’étude in situ des infections virales [15]. D’autres techniques d’HIS sont situées aux frontières de la cytogénétique et de la pathologie. Il s’agit des méthodes de cytogénétique moléculaire in situ. Elles sont basées sur la détection de séquences chromosomiques par hybridation avec des sondes moléculaires spécifiques. Le produit d’hybridation est ensuite révélé par des marqueurs fluorescents (FISH) ou non fluorescents, habituellement enzymatiques (CISH), selon des protocoles de plus en plus proches de ceux employés en immunohistochimie. Initialement utilisées sur des préparations chromosomiques, et donc réservées aux cytogénéticiens,

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Figure 1 Lymphome gastrique du MALT, mise en évidence par hybridation in situ (HIS) d’une translocation t(11 ; 18) (q21 ; q21). A. Témoin : présence de signaux séparés, sur le chromosome 11 (q21), signal vert révélant le gène API2 et sur le chromosome 18 (q21) signal rouge révélant le gène MALT1. B. Chez un patient : translocation t(11 ; 18) (q21 ; q21) avec présence d’un signal de fusion, jaune orangé (sonde de fusion LSI API2/MALT1 double couleur Vysis).

ces techniques sont maintenant réalisables sur des coupes tissulaires ou des cellules déposées sur lame. Elles sont adaptées à la reconnaissance d’anomalies génétiques spécifiques, telles qu’amplification génique ou translocation. Très employées en hématopathologie ou en pathologie tumorale des tissus mous (sarcomes), on peut citer dans le tube digestif la mise en évidence de translocations spécifiques de certains lymphomes du MALT, utile, en complément de la morphologie standard et de l’immunohistochimie, au diagnostic et surtout à l’évaluation pronostique de ce type tumoral [16] (Fig. 1).

Biologie moléculaire sur acides nucléiques extraits Les techniques de biologie moléculaire qui se développent très rapidement à l’heure actuelle sont généralement effectuées à partir d’acides nucléiques (le plus souvent de l’ADN) extraits de matériel tissulaire et étudiés ensuite « en tube », sans repère morphologique. Ces techniques sont de plus en plus souvent effectuées au sein de plateformes de biologie moléculaire lourdes, car elles nécessitent un équipement de plus en plus onéreux et un personnel très qualifié, biologistes moléculaires, ingénieurs, bio-informaticiens, etc. Cette implication va de la conservation dans de bonnes conditions des prélèvements à partir desquels ces analyses seront réalisées (tumorothèques cryopréservées ou plus souvent « paraffinothèques » disponibles dans tous les services de pathologie), à la distribution d’échantillons bien caractérisés, éventuellement aidée par macro- ou microdissection et enfin souvent à la participation à la réalisation de la technique elle-même [17]. Le pathologiste doit en outre intervenir dans l’intégration du résultat de ce type de technique au sein de l’ensemble des données obtenues à partir du prélèvement. Un très bon exemple de cette intégration est la recherche des mutations de KRAS dans les cancers du côlon.

Exemples du rôle de la pathologie dans l’acquisition et l’intégration de données moléculaires en pathologie digestive L’instabilité des microsatellites : immunohistochimie et/ou PCR C’est la description anatomopathologique par B. Morson de la séquence morphologique de transformation cancéreuse colorectale à travers des stades croissants de dysplasie polypeuse (adénomes), qui est à l’origine des connaissances actuelles sur les mécanismes de la cancérogenèse colorectale [18]. Ce modèle morphologique s’est complété du modèle moléculaire dit de Vogelstein, qui montre la présence d’altérations génétiques en nombre croissant au fur et à mesure de ces modifications morphologiques, impliquant en particulier des oncogènes et des gènes suppresseurs de tumeur [19]. Ce modèle, qui correspond au plan génétique à la voie dite loss of heterozygosity (LOH) ou chromosomal instability (CIN) rend compte de la majorité, mais pas de la totalité des cancers colorectaux. La description, cette fois moléculaire, d’une autre voie de cancérogenèse colorectale, la voie microsatellite instability (MSI), impliquant des gènes du système de réparation de l’ADN, a permis d’expliquer la presque totalité des cancers ne répondant pas au modèle de Vogelstein [20]. Ces cancers peuvent être familiaux, rentrant alors dans le cadre du syndrome de Lynch (ou syndrome hereditary non polyposis colorectal cancer [HNPCC]), ou plus souvent sporadiques. Ils présentent des particularités morphologiques (localisation préférentielle colique droite, aspect histologique mucineux ou « médullaire », bonne limitation et importante inflammation intra- et péritumorale) et ont, à stade égal, un meilleur pronostic que les autres cancers colorectaux. Le mécanisme moléculaire central impliqué est l’inactivation d’un des gènes du système Mismatch Repair (MMR) (hMLH1, hMSH2, hMSH6 ou hPMS2), par mutation en cas de syndrome de

Anatomie pathologique : en marche vers l’analyse moléculaire Lynch, ou méthylation du promoteur du gène hMLH1 en cas de cancer sporadique. La conséquence directe de ce défaut de fonctionnement du système MMR est l’accumulation de mutations dans les cellules tumorales, en particulier au niveau de séquences répétées appelées microsatellites, d’où le nom de tumeur MSI. Les microsatellites sont des répétitions de motifs de un à cinq nucléotides présentes en très grand nombre et réparties sur tout le génome. Lorsque ces répétitions sont codantes, leur instabilité est susceptible d’altérer la fonction des gènes qui les contiennent. On parle alors de gènes cibles de l’instabilité, qui participent à la transformation cancéreuse de la muqueuse colorectale [21]. Le premier gène cible décrit et le plus fréquemment altéré est le gène du récepteur de type II du TGF␤. La détermination du statut MSI des tumeurs est utile pour plusieurs raisons : • elle aide à l’identification des patients atteints d’un syndrome de Lynch, pour lesquels les critères familiaux et/ou cliniques utilisés jusqu’à présent sont peu sensibles ou peu spécifiques ; • elle présente un intérêt clinique potentiel, puisqu’il a été montré que les cancers MSI avaient, à stade égal, un meilleur pronostic après chirurgie que les cancers microsatellite stable (MSS) et qu’ils semblaient répondre différemment aux traitements chimiothérapiques [22,23]. Deux méthodes peuvent être utilisées pour établir ce phénotype : • la PCR, en analysant les produits d’amplification de plusieurs régions contenant des microsatellites et ; • l’immunohistochimie, en étudiant l’expression des protéines codées par les gènes du système MMR. Si une technique de PCR est effectuée (en utilisant le plus souvent un panel de cinq microsatellites mononucléotidiques) [24], le tissu tumoral choisi pour l’extraction d’ADN qui précède la PCR doit être parfaitement caractérisé, en s’assurant par une vérification morphologique de sa richesse en cellules tumorale et de l’absence de nécrose. Cette analyse est maintenant très généralement faite à partir de fragments tumoraux inclus en paraffine (après fixation en formol et pas dans le liquide de Bouin) et il est donc possible d’enrichir l’échantillon soumis à l’analyse moléculaire en « macrodisséquant » les coupes épaisses effectuées. Si l’analyse est faite à partir d’un fragment congelé, la vérification morphologique est plus difficile, mais tout aussi nécessaire. Ces fragments congelés l’ont généralement été dans le cadre de la mise en « tumorothèque » à visée sanitaire, puisqu’on sait qu’il est recommandé de cryopréserver un fragment des cancers colorectaux opérés chez des patients de moins de 50 ans, dans le but de pouvoir effectuer une recherche de statut MSI en cas de suspicion de syndrome de Lynch. Le fait que cette technique puisse maintenant être réalisée à partir de fragments de tumeurs fixés dans le formol et inclus dans la paraffine montre que ce type de recommandation doit être mis à jour très régulièrement, compte tenu des progrès techniques rapides. Si l’immunohistochimie est choisie, elle est bien sûr effectuée

771 par le pathologiste, qui doit multiplier les contrôles pour rendre un résultat fiable. Il a en effet été reproché à cette technique son manque de reproductibilité et son côté subjectif : il a ainsi été montré que son résultat était plus fiable si elle était réalisée dans un centre spécialisé « expert » [25].

Un nouveau modèle de cancérogenèse colorectale : la voie festonnée La pathologie a un rôle important dans la classification des maladies, qui se doit d’être d’avantage que la dénomination appropriée et la distinction des entités pathologiques entre elles, avec énumération de leurs caractéristiques diagnostiques. Elle comprend, lorsque cela est possible, la description des corrélations anatomocliniques, point de départ des recherches étiologiques et la connaissance de l’histoire naturelle de la maladie. La classification des cancers est depuis longtemps basée sur l’aspect microscopique de la tumeur, aidée dans les cas difficiles par l’immunohistochimie et parfois maintenant par des données issues de la pathologie moléculaire. En pathologie digestive, l’exemple le plus démonstratif de cette démarche est ce que l’on appelle maintenant la voie festonnée (serrated) de la cancérogenèse colorectale, qui éclaire d’un jour nouveau tout un pan de la pathologie tumorale colique [9,10]. La première description de polypes hyperplasiques (initialement appelés métaplasiques dans la littérature anglo-saxonne) date de la fin du 19e siècle. Mais la distinction entre les adénomes et les polypes hyperplasiques n’a été faite qu’en 1962 par B. Morson [18]. Les polypes hyperplasiques étaient classiquement considérés comme des lésions non néoplasiques, même s’ils étaient connus comme pouvant être associés à des adénomes et que leur présence était parfois considérée comme un marqueur d’un risque augmenté de cancer. La séquence adénome/carcinome expliquait globalement la cancérogenèse colorectale, et le dogme du caractère totalement bénin, voir non tumoral, des polypes hyperplasiques, a été difficile à remettre en cause. Même s’il était connu que des variantes histopathologiques du cancer colorectal existaient, telles que les cancers mucineux (colloïdes muqueux), plus fréquents dans le côlon droit, ce cancer était considéré comme une entité homogène, au plan morphologique et moléculaire. Cette dualité adénomes/polypes hyperplasiques, valable au plan morphologique et débouchant sur des conséquences binaires au plan du risque évolutif, a été totalement remise en cause par la description d’une véritable « famille » de lésions d’architecture festonnée, allant du simple polype hyperplasique à l’adénome festonné, qui a précédé la description d’un modèle moléculaire de cancérogenèse festonnée [26,27]. Le terme générique festonné (serrated en anglais, qu’on peut aussi traduire par dentelé ou crénelé) désigne la particularité morphologique, caractéristique de ces lésions, d’être bordées par un épithélium « plissé ». Cette inflexion morphologique est elle-même secondaire à une inhibition de l’anoïkis, variante de l’apoptose responsable du détachement des cellules épithéliales intestinales. Cette « famille » comporte le polype hyperplasique « banal », l’adénome (ou polype) sessile festonné, l’adénome festonné « traditionnel » et l’adénocarcinome festonné. Même si cette nomenclature complexe, et proba-

772 blement peu reproductible, va sans doute encore évoluer, elle pointe le doigt sur ce continuum morphologique, qui s’est parallèlement enrichi de nouvelles connaissances moléculaires, qui font en particulier jouer un rôle important aux phénomènes de méthylation de promoteurs, au sein d’un nouveau type moléculaire de cancers colorectaux, dits CpG Island Methylator Phenotype (CIMP) [28].

Pathologie et thérapies ciblées Des maladies de plus en plus nombreuses, surtout en cancérologie, bénéficient de l’apparition de thérapies dites « ciblées », dont l’efficacité est basée sur la présence d’une caractéristique biologique dans les cellules cancéreuses, absente des cellules normales, caractéristique qui est la cible du traitement. Les deux exemples les plus démonstratifs en pathologie digestive sont l’utilisation des inhibiteurs de KIT dans les GIST [14] et celle des anticorps antiEpidermal Growth Factor Receptor (EGFR) dans le cancer colorectal métastatique.

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GIST, polypes fibro-inflammatoires, immunohistochimie et mutations de KIT et PDGFRA Le groupe des « GIST » a été individualisé au plan morphologique, ce qui a permis une grande clarification d’un des domaines jusque là les plus confus de la pathologie digestive, celui des tumeurs conjonctives du tube digestif. La reconnaissance du rôle oncogénique central du récepteur tyrosine kinase KIT dans le développement de ces tumeurs est intervenue quelques années plus tard, en 1998 [29], suivie par la mise en évidence des effets antitumoraux spectaculaires de son inhibition par l’imatinib [30]. L’immunohistochimie est un élément central du diagnostic des GIST et donc des indications thérapeutiques, en montrant une expression de la protéine KIT dans 95 % des cas. Cette positivité immunohistochimique de KIT a non seulement un intérêt diagnostique, mais aussi physiopathologique. En effet, elle suggère fortement que les GIST se développent à partir de, ou présentent une

Figure 2 Tumeur stromale de l’intestin grêle, de la macroscopie à la mise en évidence d’une mutation de KIT. A. Aspect macroscopique, volumineuse tumeur kystique et hémorragique. B. Aspect histologique, prolifération de cellules fusiformes développée dans la sous-muqueuse et la musculeuse (HE × 200). C. En immunohistochimie, expression membranaire intense de la protéine c-kit (CD117) ( × 200). D. Mise en évidence d’une mutation de l’exon 9 du gène KIT :1. Patient : insertion de 6 bases GCCTAT. 2. Témoin.

Anatomie pathologique : en marche vers l’analyse moléculaire différenciation du type de la lignée des cellules de Cajal, cellules « pacemaker » du tube digestif, qui expriment à l’état normal la protéine KIT. Cette hypothèse est renforcée par les similitudes ultrastructurales entre cellules de Cajal et cellules tumorales des GIST. La recherche de mutations du gène KIT, ou plus rarement PDGFRA, est utile au plan diagnostique dans les cas KIT négatifs en immunohistochimie. Elle peut aussi être utile dans l’évaluation pronostique de la tumeur, en complément de la classification histologique, qui reste cependant actuellement l’élément majeur de cette évaluation (Fig. 2) [31,32]. En effet, le pronostic et la réponse au traitement varient en fonction du type de mutation [33,34]. Cette recherche n’est le plus souvent pas directement réalisée dans les laboratoires d’anatomie pathologique. En France, elle est du ressort de plates formes de génétique moléculaire des tumeurs, récemment labellisées par l’Institut national du cancer. Les pathologistes jouent cependant un rôle important dans cette démarche, en participant souvent directement à l’analyse moléculaire au sein des plates formes, dont certaines sont placées sous leur responsabilité, et de toute fac ¸on en fournissant un matériel tumoral qualifié. Il est intéressant de noter que la morphologie et la pathologie moléculaire ont récemment permis des progrès importants dans la connaissance d’une autre lésion digestive consistant en une prolifération de cellules fusiformes, le polype fibro-inflammatoire (inflammatory fibroid polyp des auteurs anglo-saxons). Cette lésion rare, de cause inconnue, caractérisée par une prolifération de cellules fusiformes mêlées à des vaisseaux et à un infiltrat inflammatoire riche en polynucléaires éosinophiles, était considérée comme pseudotumorale. La constatation d’une expression importante du PDGFRA en immunohistochimie a fait porter l’hypothèse d’un rôle de ce gène dans le développement de cette lésion. Cette hypothèse a été confirmée en biologie moléculaire, par la présence très fréquente de mutations du gène PDGFRA [35,36]. Ces constatations font maintenant considérer cette lésion comme une véritable tumeur.

Cancer colorectal, anticorps anti-EGFR, KRAS. . .

773 vérification de l’absence de mutation. Ce marqueur très utile permet d’exclure 40 % des malades susceptibles de recevoir le traitement, mais qui n’en bénéficieraient pas. Mais il ne permet pas de garantir son efficacité et autorise encore sa prescription à des patients qui n’en bénéficieront pas. D’autres marqueurs sont en cours d’étude pour mieux cibler ce traitement. Certains sont, comme KRAS, liés à la tumeur, nécessitant l’étude de l’ADN (mutations de BRAF, par exemple) [41], ou basés sur l’immunohistochimie (expression de PTEN, par exemple) [42]. D’autres sont liés à l’hôte, comme cliniquement la toxicité cutanée, ou de fac ¸on plus complexe à mettre en œuvre les polymorphismes de récepteurs de la portion Fc des immunoglobulines [43].

Conclusion La pathologie continue à jouer un rôle important dans la prise en charge des maladies de l’appareil digestif, en particulier en cancérologie. Ce rôle traditionnel repose encore en grande partie sur les techniques morphologiques de routine. L’immunohistochimie en fait partie, alors qu’elle constitue déjà une approche moléculaire, permettant de mettre en évidence in situ les caractéristiques d’une population cellulaire en termes d’expression protéique. Mais des techniques « à haut débit » autorisent l’étude simultanée de très nombreuses informations dans les cellules, que ce soit au niveau des acides nucléiques ou des protéines. La pathologie intervient bien sûr par l’organisation de la collection, de la conservation dans des conditions optimales et de la délivrance du matériel tissulaire qui permet ces études. Cela est de mieux en mieux pris en compte par les tumorothèques et centres de ressources biologiques. Mais le rôle de la discipline ne se limite pas à cette fonction de « banquier ». Il s’agit aussi de participer directement à ces développements, en favorisant les travaux de pathologie moléculaire. Il est probable que cela se fera dans le cadre de structures de « biopathologie », déjà opérationnelles dans certains centres et qui doivent se structurer en harmonie avec les plates formes de génétique somatique des tumeurs.

Conflits d’intérêts Aucun.

De nombreuses mises au point récentes ont été publiées sur ce sujet [37,38]. Cet exemple illustre cependant, l’incertitude qui préside à la recherche de critères prédictifs d’efficacité pour ces thérapies ciblées et la place de l’anatomie pathologique. Les autorisations de mise sur le marché initiales des anticorps anti-EGFR dans le cancer colorectal métastatique ont été conditionnées par la mise en évidence en immunohistochimie d’un marquage positif du cancer avec un anticorps anti-EGFR dans au moins 1 % des cellules tumorales. Même si ce critère paraissait logique, ou au moins rassurant, il était rapidement montré que le taux de réponse n’était en fait pas corrélé à la positivité en immunohistochimie et que des réponses étaient observées chez des malades atteints de cancer n’exprimant pas l’EGFR [39]. Des travaux de plusieurs équipes internationales ont montré que la présence d’une mutation de KRAS était un marqueur prédictif de non efficacité du traitement [40], qui ne peut donc maintenant être prescrit qu’après

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