Carcinogenèse hépatique dCarcinogenèse hépatique d’’origine origine virale:virale:

Aspect moléculairesAspect moléculaires

Pr. Olivier RosmorducService d’Hépato-Gastroentérologie

UMR_S 938 CDR St-AntoineHôpital Pitié-Salpétrière

Paris

AlcoolAlcoolVHBVHB VHCVHC

Hépatite chroniqueHépatite chronique

CirrhoseCirrhose

Cancer du foieCancer du foie

CarcinogènesCarcinogèneschimiqueschimiques

PrédispositionPrédispositiongénétiquegénétique

FacteursFacteurshormonauxhormonaux

aflatoxine B1aflatoxine B1nitrosaminenitrosamine

hémochromatosehémochromatosetyrosinémietyrosinémie

œstrogènesœstrogènesandrogènesandrogènes

FacteursFacteursmétaboliquesmétaboliques

obésitéobésitédiabètediabète

Organisation génétique du Organisation génétique du VHBVHB

Réplication du VHBRéplication du VHB

Evolution des infections Evolution des infections chroniques VHBchroniques VHB

Carcinogénèse hépatique liée au VHBCarcinogénèse hépatique liée au VHB

VHBVHB

CAHCAHCirrhoseCirrhose

Facteur de croissance (IGF-II)Facteur de croissance (IGF-II)OncogènesOncogènesRéarrangements chromosomiquesRéarrangements chromosomiques

Effets directsEffets directs

1) Mutagenèse insertionnelle1) Mutagenèse insertionnelle

2) Transactivation2) Transactivation

3) Réarrangements chromosomiques3) Réarrangements chromosomiques

VHBVHB OncogèneOncogèneADN cellulaireADN cellulaire

ADN cellulaireADN cellulaire

ADN VHBADN VHBProtéine XProtéine X

PreSPreS22/S délétée/S délétéeXX

CANCERCANCERDU FOIEDU FOIE

(11p, 4q, 17p, 1)(11p, 4q, 17p, 1)

ADN du VHB dans le gène de la cycline AADN du VHB dans le gène de la cycline A

DD ’’après Wang, Nature, après Wang, Nature, 19901990

Multiples intégrations de lMultiples intégrations de l’’ADN du ADN du VHB dans le génome tumoralVHB dans le génome tumoral

Murakami, Gut Murakami, Gut 20052005

hHERTIRF2MUC16PDGFRBMGMTMLL2SERCA1…

Classification des CHC par Classification des CHC par analyseanalyse

du transcriptomedu transcriptome

Boyault, Hepatology 2007Boyault, Hepatology 2007

Carcinogénèse hépatique liée au VHBCarcinogénèse hépatique liée au VHB

VHBVHB

CAHCAHCirrhoseCirrhose

Facteur de croissance (IGF-II)Facteur de croissance (IGF-II)OncogènesOncogènesRéarrangements chromosomiquesRéarrangements chromosomiques

Effets directsEffets directs

1) Mutagenèse insertionnelle1) Mutagenèse insertionnelle

2) Transactivation2) Transactivation

3) Réarrangements chromosomiques3) Réarrangements chromosomiques

VHBVHB OncogèneOncogèneADN cellulaireADN cellulaire

ADN cellulaireADN cellulaire

ADN VHBADN VHBProtéine XProtéine X

PreSPreS22/S délétée/S délétéeXX

CANCERCANCERDU FOIEDU FOIE

(11p, 4q, 17p, 1)(11p, 4q, 17p, 1)

Carcinogénèse hépatique liée à la Carcinogénèse hépatique liée à la protéine HBxprotéine HBx

Effet mutagène de lEffet mutagène de l’’aflatoxine B1aflatoxine B1

VHB et carcinogènes chimiquesVHB et carcinogènes chimiques

• Augmentation du nombre, de la taille ou de la vitesse d ’apparition des tumeurs chez les souris transgéniques préS/S ou HBx traitées par DEN ou Aflatoxine B1.

• Anomalies de la réparation de l’ADN cellulaire au cours des cirrhoses B :

– Séquestration de l’alkyl-guanine-ADN-alkyltransférase

– Diminution de O6 méthyl-guanine-ADN-méthyltransférase

Sell, Cancer Res, 1991Sell, Cancer Res, 1991Slagle, Mol. Carcinog., 1996Slagle, Mol. Carcinog., 1996Lee, Hepatology, 1996Lee, Hepatology, 1996Collier, J. Hepatol, 1996Collier, J. Hepatol, 1996

VHB, VHC, VHB, VHC, alcoolalcool

Inflammation, Inflammation, nécrosenécrose

RégénérationRégénérationprolifération prolifération

cellulairecellulaire

Mutagénèse Mutagénèse dede

ll ’’ADN ADN cellulairecellulaire

Cancer du Cancer du foiefoie

CarcinogèneCarcinogèness

chimiqueschimiques(Aflatoxine B1)(Aflatoxine B1)

FacteursFacteursgénétiqugénétiqu

eses- - p53p53- Rb- Rb

VHBVHB

- - X / p53X / p53- cis activation- cis activation- trans activation- trans activation- réarrangements- réarrangements chromosomiqueschromosomiques

Génotypes du VHBGénotypes du VHB

Influence du génotype sur Influence du génotype sur ll ’’évolution de lévolution de l’’hépatite Bhépatite B

Lin, J Gastroenterol Hepatol 2011Lin, J Gastroenterol Hepatol 2011

Mutations du promoteur de capside (région HBx)Mutations du promoteur de capside (région HBx)

Mutation du promoteur de Mutation du promoteur de capside, réplication virale et capside, réplication virale et

risque de CHCrisque de CHC

Mutation RR de CHCC1653V 2,76 (IC95% : 2.09 – 3,64)T1753V 2,35 (IC 95 % : 1,63 – 3,40)A1762T/G1764A 3,79 (IC95 % : 2,71 – 5,29)

Liu, J Natl Cancer Inst Liu, J Natl Cancer Inst 2009 2009

Incidence du CHC en fonction de la présence de la mutation du promoteur

de la capside

Kumada, J Hepatol Kumada, J Hepatol 20132013

Effet des mutations du promoteur de capside Effet des mutations du promoteur de capside (région HBx) sur la dégradation de p21 et sur la (région HBx) sur la dégradation de p21 et sur la

prolifération cellulaireprolifération cellulaire

Huang, Gastroenterology Huang, Gastroenterology 20112011

A1762T/G1764A

Combo

TA

WT

Incidence du CHC en fonction de Incidence du CHC en fonction de ll ’’évolution de la virémie B et des évolution de la virémie B et des

transaminasestransaminases

Chen, Gastroenterology Chen, Gastroenterology 2011 2011

Elevées

Fluctuantes

Normales Ht

Normales Bas

Diminution à 106 - 107

Persistanceà > 107

Diminution à 105 - 106

Diminution< 104 ouPersistanceà 104 – 105

Incidence du CHC Incidence du CHC

Incidence du CHC en fonction du traitement et de la présence d’une

cirrhose

Kumada, Hepatology Kumada, Hepatology 20132013

Foie cirrhotique

Foie non cirrhotique

Scores prédictifs du CHCScores prédictifs du CHC

Lee et al. Hepatology 2013;58:546-54

Score : Age, Sexe, Histoire familiale, ALAT8 variables ADN VHB, AgHBe, AgHBs, Génotype

AlcoolAlcoolVHBVHB VHCVHC

Hépatite chroniqueHépatite chronique

CirrhoseCirrhose

Cancer du foieCancer du foie

CarcinogènesCarcinogèneschimiqueschimiques

PrédispositionPrédispositiongénétiquegénétique

FacteursFacteurshormonauxhormonaux

aflatoxine B1aflatoxine B1nitrosaminenitrosamine

hémochromatosehémochromatosetyrosinémietyrosinémie

œstrogènesœstrogènesandrogènesandrogènes

FacteursFacteursmétaboliquesmétaboliques

obésitéobésitédiabètediabète

Organisation génétique du VHCOrganisation génétique du VHC

Rôle direct du VHCRôle direct du VHCdans la carcinogénèse hépatiquedans la carcinogénèse hépatique

CapsideCapside

TransactivatioTransactivationn(fos, myc, (fos, myc, INFINFTrans-Trans-suppressionsuppression(p53)(p53)TransformationTransformationApoptoseApoptoseROSROSNS3NS3

TransformationTransformation Phosphorylation histonesPhosphorylation histonesTransduction du signalTransduction du signal

NS5ANS5ADomaine transactivateurDomaine transactivateurPKRPKRApoptose; ROSApoptose; ROSTransformationTransformation

CHCCHC

E1-E2E1-E2Stress du reticulumStress du reticulumendoplasmiqueendoplasmique

NS4BNS4BRéseau membranaireRéseau membranaire(Rafts)(Rafts)

CORECORE

Oncogénique in vitro (3T3)Oncogénique in vitro (3T3)Coopération avec RasCoopération avec Ras

Oncogénique in vivp Oncogénique in vivp StéatoseStéatoseAdénomeAdénome

Hépatocarcinome Hépatocarcinome

Liaison lipoprotéinesLiaison lipoprotéines- Récepteur TNFRécepteur TNF

- Récepteur lymphotox.BRécepteur lymphotox.B

TransactivationTransactivationFas/Myc/INFFas/Myc/INF

VHBVHB

Apoptose:Apoptose:Fas-dépendanteFas-dépendanteStress oxidatifStress oxidatif

Mitochondrial et REMitochondrial et RE

p53p53P21/WAFP21/WAFSmad3/Smad3/

TGFTGFMismatch Mismatch

repair repair genesgenes

Fonction p53Fonction p53-DNA bindingDNA binding-Activité transcriptionActivité transcription

Activation voies transductionActivation voies transduction[NF[NFB-AP-1-SRE]B-AP-1-SRE]

Apoptose (TNF)Apoptose (TNF)

Moriya, Nat. Med., 1998; Kato, Hepatology, Moriya, Nat. Med., 1998; Kato, Hepatology, 20002000Tai, Hepatology, 2000; Otsuda, J. Biol. Chem., Tai, Hepatology, 2000; Otsuda, J. Biol. Chem., 20002000Korenaga, J Biol Chem 2005; Pavio, Oncogene Korenaga, J Biol Chem 2005; Pavio, Oncogene 20052005

+

+-

-

Activation dActivation d’’éléments de réponse éléments de réponse enhancer par les protéines du VHCenhancer par les protéines du VHC

Kato, Hepatology, 2000Kato, Hepatology, 2000

NS5ANS5A

Domaine C terminaltransactivateur

Apoptose induite par TNF

PKR

eIF2

Blocage traduction

Résistance interféron

Persistance virale (échappement apoptose induite par ds RNA

Transformation (perte du contrôle du cycle cellulaire)

Chung, Mol Cells, 1997Chung, Mol Cells, 1997Gale, J. Virol., 1999Gale, J. Virol., 1999Ghosh, Virus Res., 2000Ghosh, Virus Res., 2000

-

-

P

-

-

Effet des protéines du VHCEffet des protéines du VHCsur la survie cellulairesur la survie cellulaire

Expression des genes du VHC (réplicon)

Stress oxidatif / ROS (mitochondrie)

Activation de NF-kB

COX-2 / PGE2

PI-3 kinase / phosphorylation de Akt

Survie cellulaire

PG récepteur couplé à une Protéine G

Réplication VHC celecoxib

Waris, J Virol Waris, J Virol 20052005

Core et Core et NS5ANS5A

CHCCHC

Stress oxydatifStress oxydatifInflammationInflammation

Stress oxydatifStress oxydatif

Transduction Transduction du signaldu signal

VHCVHC

Réaction immuneRéaction immune

Modèles animaux VHCModèles animaux VHC

• Souris transgéniques capside– Stéatose– Adénome– Carcinome hépatocellulaire

• Souris transgéniques capside et E1-E2– Aucune lésion histologique– Hepatite

• Souris transgéniques NS5A– Aucune lésion histologique

Moriya, Nat. Med., 1998 Moriya, Nat. Med., 1998 Moriya, Cancer Res 2001Moriya, Cancer Res 2001Kawamura, Hepatology 1997Kawamura, Hepatology 1997Majumder, Febs Letter 2003Majumder, Febs Letter 2003

Induction de cytokines

TNF et IL-1

Activation des MAPK et AP1

Stress oxydatifROS sans

inflammation

Synergie core et alcool

Interactioncore

RXR et PPAR

Résistance à l’insuline

Stéatose par inhibition de MTTP

Inhibition des SOCS-1

Interaction avec l’activateur du protéasome PA28

CoreCore

Agression Agression tissulairetissulaire

InflammationInflammationnécrosenécrose

RégénérationRégénérationprolifération prolifération

cellulairecellulaire

MutagénèseMutagénèse de dell ’’ADN cellulaireADN cellulaire

CancerCancer

(p53, Rb, (p53, Rb, -caténine)-caténine)

VHBVHB

(Virus, alcool, fer)(Virus, alcool, fer)

(COX2, NF(COX2, NFB, TNFa, Radicaux libres)B, TNFa, Radicaux libres)

(EGF, TGF(EGF, TGF, IL 6, TNF, IL 6, TNF ) )

CarcinogènesCarcinogèneschimiqueschimiques

VHCVHC

FerFer

X

X

X

X

Diminution du risque de CHC après Diminution du risque de CHC après SVRSVR

39

Van der Meer et al. JAMA 2012;308:2584-93

21.8%

5.1%

10.0%

2.8%

Incidence annuelle•SVR- 2.63%•SVR+ 0.55%

Plateau ?

Chang et al. J Antimicrob Chemother 2012

Score prédictif = 5 (if age ≥60 years) + 4 (if platelet <150.109/L) + 4 (if AFP ≥20 ng/mL) + 6 (fibrosis F3–F4)

P<0.001

66.7%

22.1%

0.3%

8 ansScore ≥16

Score 11-15

Score ≤10

Score évaluant le risque du CHC après SVR

AlcoolAlcoolVHBVHB VHCVHC

Hépatite chroniqueHépatite chronique

CirrhoseCirrhose

Cancer du foieCancer du foie

CarcinogènesCarcinogèneschimiqueschimiques

PrédispositionPrédispositiongénétiquegénétique

FacteursFacteurshormonauxhormonaux

aflatoxine B1aflatoxine B1nitrosaminenitrosamine

hémochromatosehémochromatosetyrosinémietyrosinémie

œstrogènesœstrogènesandrogènesandrogènes

FacteursFacteursmétaboliquesmétaboliques

obésitéobésitédiabètediabète

Diabetes

Sex60

50

40

30

20

10

0

Cum

ulat

ive

deve

lopm

ent r

ate

of H

CC

(%)

0 10 20 30

Sex 0y 10y 20y

Year of the follow-up

5y 15y

MaleFemale

25281774

870706

2124

15701195

314288

p<0.001

MaleFemale

Alcohol

Effect of type 2 diabetes on risk for Effect of type 2 diabetes on risk for hepatocellular carcinoma in chronic hepatocellular carcinoma in chronic

hepatitis Chepatitis C

Arase et al. Hepatology 2013

60

50

40

30

20

10

0

Cum

ulat

ive

deve

lopm

ent r

ate

of H

CC

(%)

0 10 20 30

TAI (kg) 0y 10y 20y

Year of the follow-up

5y 15y

>200<200

5283774

1991377

738

3262439

64538

p<0.001 TAI of >200

TAI of <200

12%

7.9%

18.2%

9.5%

60

50

40

30

20

10

0

Cum

ulat

ive

deve

lopm

ent r

ate

of H

CC

(%)

0 10 20 30

HbA1c (%) 0y 10y 20y

Year of the follow-up

5y 15y

> 7.0< 7.0

140127

4854

11

9082

1831

P=0.015

HbA1c of > 7.0

HbA1c of < 7.0

60

50

40

30

20

10

0

Cum

ulat

ive

deve

lopm

ent r

ate

of H

CC

(%)

0 10 20 30

Glucose state 0y 10y 20y

Year of the follow-up

5y 15y

DiabetesNon-diabetes

2674035

1021474

243

1722593

49553

p<0.001 Diabetes

Non-diabetes 27.9%

210%24.5%

9.3%

HCC in relation to diabetes and other risk HCC in relation to diabetes and other risk factorsfactors

Study Group HR(95% CI)*

Diabetic subjects without clinical risk factors 1.72(1.54 - 1.92)

Diabetic subjects with hepatitis B infection 18.82(16.18 - 21.90)

Diabetic subjects with hepatitis C infection 27.95(23.84 - 32.77)

Diabetic subjects with alcoholic liver disease 10.17(8.17 - 12.64)

Diabetic subjects with cirrhosis 85.25(76.84 - 94.58)

Chen et al. Hepatology 2010

Categories of adult patients at risk of Categories of adult patients at risk of HCCHCC

in whom surveillance is recommendedin whom surveillance is recommended

1. Cirrhotic patients, Child-Pugh stage A and B

2. Cirrhotic patients, Child-Pugh stage C awaiting liver transplantation

3. Non-cirrhotic HBV carriers with active hepatitis or family history of HCC

4. Non-cirrhotic patients with chronic hepatitis C and advanced liver fibrosis F3

Incidence of first nodule and first HCC Incidence of first nodule and first HCC according to the periodicity of US according to the periodicity of US

surveillancesurveillance

Trinchet et al.Hepatology 2011

Surveillance: EASL guidelines 2012Surveillance: EASL guidelines 2012

• Groups at high risk (evidence 1B/3A; recommendation 1A/B)

• Using abdominal ultrasound every 6 months (evidence 2D; recommendation 1B)

• Shorter follow-up interval (every 3-4 months) recommended– Where a nodule of less than 1 cm has been detected– In the follow-up strategy after resection or loco-regional

therapies (evidence 3D; recommendation 2B)

• Patients on the waiting list for liver transplantation should be screened for HCC in order to detect and manage tumor progression and to help define priority policies

Population Méthode

AASLD2010

• Cirrhose• Pas de cirrhose

– Homme asiatique > 40 ans

– Femme asiatique > 50 ans

– Histoire familiale– Sujet africain

Echographietous les 6 mois

EASL-EORTC 2011

• Cirrhose– Child A et B– Child C si attente de TH• Pas de cirrhose

– Hépatite chronique– Histoire familiale

Echographietous les 6 mois

Dépistage du CHC lié au VHBDépistage du CHC lié au VHB

Trinchet, J Hepatol 2011Sangiovanni et Colombo, Hepatology 2011

Surveillance for HCC is a standard Surveillance for HCC is a standard care:care:

from official recommendations to the from official recommendations to the real lifereal life

Application of surveillance programsDavila 2010 USA N = 1873 17 – 35%CHANG 2012 France ANGH 20%