La résistance à la castration dans le cancer de la prostate (CaP) au stade métastatique est responsable de la mortalité spécifique par cancer. Notre laboratoire a récemment identifié chez la souris une population de cellules progénitrices luminales (appelées LSCmed) résistantes à la castration (PMID : 35079142). L'objectif de ce travail était d'étudier l'expression de différents marqueurs de cette population cellulaire murine dans le CaP humain. L'expression des marqueurs sélectionnés, dont la kératine-7 (KRT7), a d'abord été évaluée sur des lignées cellulaires prostatiques humaines (western blot, immunofluorescence) puis sur des coupes de tissus prostatiques humains (immunofluorescence, immunohistochimie) disponibles via une biobanque rétrospective sur "tissue microarray" (TMA). Nous avons analysé du tissu autopsique sain (n = 24), des cancers localisés acinaires (n = 285) et ductaux (n = 14), et des copeaux de résection prostatiques de cancers avancés métastatiques (n = 91). L'expression des marqueurs dans les compartiments épithéliaux (basal/luminal) et stromal a été quantifiée par mesure de l'intensité moyenne de fluorescence (MFI). La MFI a ensuite été corrélée aux différents paramètres cliniques sur la cohorte de cancers localisés (n = 285). L'expression de KRT7 a été retrouvée dans le compartiment cellulaire basal et supra-basal des glandes saines normales et des glandes bénignes péri-tumorales adjacentes des tumeurs localisées. Aucun marquage KRT7 n'a été retrouvé au sein des glandes tumorales de cancer localisé acinaire ou ductal, mais son expression a été observée de manière très sporadique sur quelques cancers avancés (2. 2 %). Sur le TMA de cancers localisés (n = 285), une valeur élevée de fluorescence (MFI > 80ème percentile) dans les glandes bénignes péri-tumorales était significativement associée à un phénotype d'hyperplasie des cellules KRT7+ ainsi qu'à la survenue de métastases (HR 2. 9) et la mortalité par CaP (Fig. 1). La valeur prédictive négative de 94 % suggère un risque minime métastatique en cas de fluorescence faible de la KRT7 sur les glandes bénignes de biopsies prostatiques. L'expression de KRT7 dans la prostate humaine suggère l'existence de cellules analogues aux cellules progénitrices résistantes à la castration identifiées chez la souris. Sa perte d'expression progressive de la zone bénigne vers la tumeur suggère un changement de phénotype de ces cellules (plasticité cellulaire). Ces résultats sont en cours de validation sur une cohorte multicentrique et par analyse transcriptomique spatiale.

Nowadays, diagnostic biomarker research is oriented on a genomic characterisation of prostate cancer (PCa). This study evaluated diagnostic values of TMPRSS2-Erg fusion transcripts expression (TE) and androgen receptor variant 7 (AR-V7) on urine (tU) and biopsic rince material (tLRB) samples.TE and AR-V7 have been tested by RT-PCR and RT-qPCR on urine and biopsies' rince liquid on 372 patients referred for prostate biopsies.Two hundred thirty-three patients (62%) were diagnosed with PCa. tU.AR-V7 was positive for 15 healthy patients (28%) and 30 patients diagnosed with PCa (37%). tLRB.AR-V7 was positive for 66 patients (42%) diagnosed with PCa. Concerning TE for patients diagnosed with PCa, tU was positive for 59 patients (54%) and tLRB for 132 (55%). TE and TE/AR-V7 combination were significantly associated with PCa (P<0.001), as tLRB.AR-V7 (P<0.001). Sensitivity and specificity for TE/AR-V7 combination for PCa were respectively: tU.TE/AR-V7 67% and 70%, tLRB.TE/AR-V7 68.8% and 71%, and, tUtLRB.TE/AR-V7 83% and 60%. There was no benefit for AR-V7 and TE association versus TE alone when comparing AUC.AR-V7 is not specific of PCa because of detection on healthy patients. This study did not managed to show a sufficient diagnostic value for TE/AR-V7 combination on urine and biospic rince material tests.3.

Introduction. - Nowadays, diagnostic biomarker research is oriented on a genomic characterisation of prostate cancer (PCa). This study evaluated diagnostic values of TMPRSS2-Erg fusion transcripts expression (TE) and androgen receptor variant 7 (AR-V7) on urine (tU) and biopsic rince material (tLRB) samples. Materials and methods. - TE and AR-V7 have been tested by RT-PCR and RT-qPCR on urine and biopsies' rince liquid on 372 patients referred for prostate biopsies. Results. - Two hundred thirty-three patients (62%) were diagnosed with PCa. tU.AR-V7 was positive for 15 healthy patients (28%) and 30 patients diagnosed with PCa (37%). tLRB.AR-V7 was positive for 66 patients (42%) diagnosed with PCa. Concerning TE for patients diagnosed with PCa, tU was positive for 59 patients (54%) and tLRB for 132 (55%). TE and TE/AR-V7 combination were significantly associated with PCa (P< 0.001), as tLRB.AR-V7 (P< 0.001). Sensitivity and specificity for TE/AR-V7 combination for PCa were respectively: tU.TE/AR-V7 67% and 70%, tLRB.TE/AR-V7 68.8% and 71%, and, tUtLRB.TE/AR-V7 83% and 60%. There was no benefit for AR-V7 and TE association versus TE alone when comparing AUC. Conclusion. - AR-V7 is not specific of PCa because of detection on healthy patients. This study did not managed to show a sufficient diagnostic value for TE/AR-V7 combination on urine and biospic rince material tests. (C) 2020 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.

Le pronostic du cancer de prostate varie en fonction des caractéristiques tumorales. La présence d’un contingent neuro-endocrine est associée à un pronostic péjoratif. Nous avons montré que le calcium peut accélérer la progression tumorale et que ses effets passent par un récepteur au calcium (CaSR), associé à un mauvais pronostic. Notre objectif a alors été de montrer l’implication du CaSR dans la différenciation neuro-endocrine. Nous avons analysé rétrospectivement les liquides de rinçage du pistolet à biopsies, des patients ayant bénéficié de biopsies prostatiques ciblées dans notre centre entre janvier 2013 et novembre 2016. Des qPCR ont été réalisées pour rechercher l’expression du CaSR et de la synaptophysine, un des marqueurs les mieux établis pour les cellules neuro-endocrines. Une analyse de régression logistique multivariée a été réalisée pour rechercher les facteurs associés à l’expression de CaSR et synaptophysine. En parallèle nous avons analysé par qPCR l’expression de CaSR et synaptophysine sur la lignée cellulaire tumorale prostatique humaine (LNCaP) chez lesquelles nous avons induit la différenciation neuro-endocrine. Nous avons analysé les liquides de rinçage de 214 patients et 164 qPCR ont pu être réalisées sur ce matériel. Sur les 164 liquides de rinçages, 100 (61,3 %) correspondaient à une biopsie positive. Le CaSR était exprimé chez 52 (32 %) patients. La synaptophysine était exprimée chez 116 (71 %) patients. Quatre-vingt-trois pour cent des patients qui exprimaient le CaSR exprimaient la synaptophysine. Chez les patients exprimant CaSR et synaptophysine, la prévalence du cancer était de 70 %. Chez les patients n’exprimant aucun des deux marqueurs, la prévalence du cancer était de 44,7 % (p = 0,0232). En analyse multivariée, l’expression de CaSR et synaptophysine n’étaient pas associées à la présence de cancer, ni aux caractéristiques tumorales. La différenciation neuro-endocrine des LNCaP a montré l’apparition et la co-localisation du CaSR et de la synaptophysine au niveau cellulaire. Le CaSR a été associé à une surmortalité dans un travail récent, mais n’est pas associé aux caractéristiques tumorales au moment du diagnostic. Le CaSR pourrait donc jouer un rôle tardif dans l’évolution du cancer en favorisant l’apparition d’un contingent neuro-endocrine. Le suivi de notre cohorte pourrait permettre de valider cette hypothèse.

Introduction Castration-resistant prostate cancer (CRPC) is a lethal disease. Therefore the identification and understanding of castration-tolerant cell(s) is mandatory. While there is strong evidence for the existence of castration-tolerant cells within the basal layer of the prostate epithelium, most of human prostate cancers (hormone-naïve and CRPC) exhibit a luminal phenotype devoid of basal cell features. The nature of the putative castration-resistant luminal cell(s) is unknown. We recently identified in the mouse prostate a population of luminal progenitor cells that we called LSCmed (Lin−/Sca-1+/CD49fmed). This population is rare (5%) in healthy prostates but significantly enriched (30%) in premalignant prostates. The aim of this study was to investigate the relevance of LSCmed in prostate cancer. Material and methods We compared 6–8 month-old wild type (WT), probasin-prolactin (Pb-PRL) and Pb-Cre4/PTEN floxed (Pten-KO) mice exhibiting healthy, premalignant or malignant prostates, respectively. We used cell sorting (Lin, CD49f, Sca-1) to quantify or enrich the various prostate cell subpopulations from intact versus castrated mice. Transcriptomic profiling of prostate cell subpopulations was performed using GeneChip Mouse Transcriptome Arrays 1.0 (Affymetrix). Tumor-initiating properties of LSCmed cells was determined using the in vivo regeneration assay. Results and discussions Transcriptomic profiling showed that LSCmed is a distinct cell entity that exhibits a specific gene expression signature, among which cytokeratin 4 (CK4) was validated as a specific marker to track them on tissue sections. Using CK4 immunohistochemistry and cell sorting we discovered that LSCmed represent the major cell component (80%) of aggressive prostate tumours harboured by Pten-KO mice. LSCmed are castration-tolerant in the three genotypes, which correlates their intrinsically low androgen signalling. According to their progenitor properties, Pten-KO LSCmed exhibit cancer-initiating properties in transplantation assays, and generate more aggressive tumours than basal cells used in control. Finally, in Pten-KO prostate tumours, several clusters of LSCmed continue to proliferate after castration. Conclusion LSCmed represent a newly-identified luminal prostatic cell subpopulation. The combination of progenitor, castration-resistance and tumor-initiating properties makes them strong candidates for mediating prostate cancer recurrence under androgen deprivation therapy (CRPC).

Tous les patients atteints d’un cancer prostatique avancé développeront tôt ou tard une résistance aux traitements. Alors que la plupart des recherches actuelles se focalisent sur l’identification de mécanismes moléculaires intratumoraux pouvant être associés à ces phénomènes de résistance, notre laboratoire cherche plutôt à identifier les cellules qui ont la capacité de résister aux traitements et à comprendre leurs mécanismes de régulation intrinsèques. Ce projet expérimental repose sur l’analyse de divers modèles précliniques de tumorigenèse prostatique (souris transgéniques). Après dissociation mécanique et enzymatique du tissu prostatique, nous réalisons un tri cellulaire qui permet de discriminer les diverses populations cellulaires (épithéliales luminales versus basales, stromales) sur la base de l’expression différentielle de certaines protéines de surface (Sca-1, CD49f). Leur profil d’expression génique est ensuite déterminé par une approche transcriptomique (Affymetrix). Enfin, l’expression de certains marqueurs spécifiques de ces populations cellulaires est analysée par immunohistochimie ou PCR quantitative. Notre laboratoire a identifié puis isolé par tri cellulaire une population de cellules jamais décrites dans la prostate. Appelées « progéniteurs luminaux », ces cellules possèdent des caractéristiques luminales et des propriétés de cellules souches démontrées dans des essais fonctionnels in vitro. De plus, elles ont la capacité de survivre en l’absence d’androgènes. L’analyse de leur profil transcriptomique a permis d’identifier des marqueurs spécifiques de ces cellules, dont l’un a pu être à ce jour validé en immunohistochimie (Fig. 1). Nous avons pu démontrer que ces progéniteurs luminaux étaient enrichis à différents stades de la progression tumorale prostatique chez la souris (PINs et lésions invasives). Enfin, des analyses immunohistochimiques préliminaires suggèrent que ces progéniteurs luminaux existent également dans la prostate humaine. Leur devenir lors de la progression du cancer est en cours d’analyse. Les propriétés souches et d’androgéno-indépendance de ces progéniteurs luminaux leur confèrent un rôle potentiel dans la récidive tumorale prostatique. À terme, cette découverte pourrait avoir un impact clinique, que ce soit d’un point de vue pronostique (identification de biomarqueurs spécifiques) ou d’un point de vue thérapeutique (identification de cibles spécifiquement exprimées par les cellules à l’origine de la récidive tumorale).

Développer une méthode de détection combinée du variant du récepteur aux androgènes ARV7 dans les urines et le produit de rinçage du pistolet à biopsie prostatique. Évaluer la prévalence de l’ARV7 dans une population soumise au dépistage du cancer de la prostate. Nous avons inclus prospectivement 161 patients adressés pour biopsies de la prostate. Des prélèvements urinaires ont été réalisés avant et après biopsies, de même qu’un prélèvement du liquide de rinçage du pistolet à biopsies (LRB). La recherche de transcrits de ARV7 a été effectuée par RT-qPCR. L’analyse histologique des biopsies a précisé l’existence d’un cancer, et le score de Gleason. L’âge moyen (ds) était de 65 (8,5) ans. Le PSA moyen (ds) était de 17,3 (37,8) ng/mL. Le taux de détection biopsique était de 60,2 %. Au total, un transcrit de ARV7 a été détecté sur au moins un prélèvement chez 45 % des hommes ayant un cancer, et 39 % des hommes sans évidence de cancer. Les taux de détection de transcrit de ARV7 étaient respectivement de 25 %, 32 %, et 50 % sur le LRB seul, les urines seules, et les 2 tests combinés (Tableau 1). Les taux de détection des transcrits de ARV7 n’étaient pas statistiquement associés à l’âge, au taux de PSA, à la présence de cancer ou au score de Gleason biopsique. La prévalence d’expression du variant ARV7 est importante. Elle ne semble pas être associée à la présence de cancer. La sensibilité de détection pourrait être augmentée par une étude combinée des urines et du LRB.

La surexpression de prolactine dans l’épithélium glandulaire prostatique de souris transgéniques induit, par l’intermédiaire d’une hyper-signalisation STAT5, l’apparition d’une hyperplasie bénigne de la prostate associée à des infiltrats inflammatoires. L’objectif était donc d’évaluer la prévalence de la signalisation STAT5 dans le tissu adénomyomateux prostatique humain, son association avec la présence d’infiltrats inflammatoires ainsi qu’avec la prise de certains traitements pharmacologiques. Cinquante-huit patients opérés d’une hyperplasie bénigne de prostate ont été sélectionnés dans trois centres en fonction de leurs traitements préalables à la chirurgie. Parmi eux, 18 et 15 avaient été traités pendant plus d’un an respectivement par finastéride seul ou alpha-bloquant seul. Vingt-cinq patients n’avaient eu aucun traitement avant chirurgie. Des recoupes ont été réalisées dans le tissu de la zone centrale. Une analyse immunohistochimique de STAT5 phosphorylé (activé) et de CD45 (marqueur leucocytaire) a été réalisée puis quantifiée à l’aide d’un logiciel d’analyse d’images numérisées. Enfin, l’analyse du tissu prostatique en zone périphérique a été réalisée sur matériel biopsique normal provenant de 2 patients. L’âge médian était de 71 [65–78] ans. Le volume prostatique médian était de 100 [70–120] mL. À ce stade, l’analyse a été réalisée chez 10 patients de chaque groupe. Un marquage phospho-STAT5 a été observé chez tous les patients au niveau nucléaire des cellules basales des glandes de la zone centrale. Le marquage phospho-STAT5 était significativement plus étendu chez les patients préalablement traités par Finastéride (Fig. 1). Au niveau de la zone périphérique, le marquage était sporadique. Le nombre et l’étendue des infiltrats leucocytaires, marqués au CD45, était significativement plus important après la prise de Finastéride (Fig. 1, Tableau 1). Nos résultats encore préliminaires suggèrent que la signalisation STAT5 est activée dans l’hyperplasie bénigne de la prostate humaine, et modulée par certains traitements comme le finastéride. Les mécanismes moléculaires impliqués devront être élucidés ultérieurement.

La gestion du métabolisme osseux chez les patients atteints d’un cancer de la prostate est une préoccupation pour les urologues. Bien que la supplémentation en calcium et en vitamine D3 sont fortement recommandées comme option de soins de soutien pour réduire la morbidité osseuse à tous les stades de la maladie, l’impact de ces suppléments sur la progression des tumeurs de la prostate établies est inconnue. L’étude in vivo a été réalisée sur deux modèles de souris transgéniques de tumorigenèse prostatique, les Pb-PRL (probasin prolactin) et KIMAP, pour étudier ces effets de cette supplémentation en calcium et en vitamine D3D sur la progression du cancer de la prostate. Parmi 6 autres lignées testées, nous avons utilisé la lignée cellulaire prostatique humaine PC-3 issue d’une métastase osseuse pour des études mécanistiques. Les souris ont été nourris avec des régimes complétés ou non avec des doses modérées de vitamine D3 et/ou de fortes doses de calcium. Nous avons montré (histologie, immunohistochimie et qRT-PCR) que plusieurs caractéristiques du cancer, comme la prolifération cellulaire, l’inflammation, la micro-invasion, l’expression de marqueurs tumoraux, ainsi que du canal calcique TRPC6 et des récepteurs au calcium (CaSR) ont été significativement augmentés suite à la supplémentation en calcium dans le régime alimentaire. Ces effets délétères ont été prévenus par l’addition de vitamine D3. La stimulation de ces cellules PC-3 par des concentrations croissantes de calcium extracellulaire a entraîné une augmentation de la vitesse de prolifération cellulaire, et de l’expression des CaSR et de TRPC6 (ARNm et protéine). La vitamine D3 (10–100 ng/mL) empêche tous ces effets délétères du calcium. L’extinction de l’expression des CaSR ou de TRPC6 sur les cellules PC-3 stimulées par le calcium provoque une diminution de la vitesse de prolifération cellulaire. Notre étude suggère que les régimes alimentaires enrichis en calcium accélèrent considérablement la progression du cancer de la prostate vers un phénotype plus agressif et que ces effets sont prévenus par la vitamine D3.

L’activation du signal PRL/STAT5 (prolactine/signal transducer and activator of transcription 5) dans le cancer de la prostate est proportionnelle au grade histologique de la tumeur. Cette voie stimule la survie, la prolifération et l’invasion des cellules tumorales luminales [1]. Par ailleurs, les cellules basales/souches de l’épithélium prostatique sont des cellules initiatrices de tumeurs et potentiellement la source de la résistance aux thérapies anti-androgène [2]. Les souris transgéniques Pb-PRL, qui expriment la PRL spécifiquement dans la prostate, développent des lésions prostatiques pré-cancéreuses caractérisées par une activation luminale de STAT5 et une amplification des cellules basales/souches. Nous cherchons à comprendre les mécanismes reliant ces deux événements. Les prostates de souris et des échantillons de tissu prostatique humain sont analysés par cytométrie de flux, cultures tridimensionnelles (prostasphères) et immunohistochimie. Les essais fonctionnels et les analyses de la voie PRL/STAT5 indiquent que les cellules basales/souches (humaines, souris) ne sont pas des cibles directes de la PRL. Par contre, l’analyse des prostates de souris Pb-PRL révèle que les foyers de cellules basales/souches amplifiées sont souvent proches de cellules luminales montrant une forte activation de STAT5. Ces observations suggèrent une régulation paracrine des cellules basales/souches en aval de la voie PRL/STAT5. Les analyses en cours visent à étudier le dialogue entre les cellules basales/souches et les autres compartiments cellulaires (luminal, stromal) afin d’identifier les facteurs paracrines impliqués.