Action adjuvante du DHA pour les chimiothérapies à base de 5-FU

Lors de ce projet de thèse, une étude de l’activité de la caspase-1 et de la teneur en IL-1β chez des patients atteints d’un cancer colorectal métastatique traités par une chimiothérapie à base de 5-FU a été réalisée. Cette analyse a pu mettre en évidence que lendemain de la cure de chimiothérapie à base de 5-FU tous les patients ne présentent pas d’augmentation de l’activité caspase-1 au sein des MDSC (figures S5C et S5d). Néanmoins, lorsque nous nous focalisons sur les patients répondant par une augmentation de l’activité caspase-1, traduisant une réponse au 5-FU par les patients, nous avons montré une corrélation négative entre la teneur en DHA plasmatique des patients suivis et la réponse caspase-1 dans les MDSC HLADR-CD33+CD15+ (figure 6c) correspondant aux PMN-MDSC et une absence de corrélation entre le DHA plasmatique et la réponse au sein des MDSC HLADR-CD33+CD14+ (M-MDSC) (figure 6b). Les M-MDSC étant la population de MDSC la plus représentée au niveau intra-tumorale, ces résultats suggérent que l’effet du DHA n’est pas optimum dans le contrôle de l’induction de l’inflammasome NLRP3 dans les MDSC par le 5-FU. Néanmoins, les patients suivis n’ont pas reçu de supplémentation directe en DHA. Nous pouvons supposer qu’un apport complémentaire en DHA pourrait élargir son efficacité aux M-MDSC. Cependant, nous avons également pu mettre en avant une corrélation négative entre cette teneur plasmatique en DHA et l’augmentation de la teneur en IL-1β après traitement par le 5-FU (figure 6a). D’après ces résultats nous pourrions supposer que l’utilisation adjuvante de DHA pourrait améliorer les bénéfices d’une thérapie à base de 5-FU en déjouant son action ambivalente dépendante des MDSC. Bien qu’étant une molécule naturelle, l’utilisation du DHA dans les thérapies anti-cancéreuses n’est pas anodine. La dose, la formulation et la pureté du DHA influence la réponse des individus à une chimiothérapie à base de 5-FU (Lee et al., 2017). Le DHA peut être apporté sous forme de triglycérides issus d’huile de poisson dont la pureté varie en fonction de l’origine. La concentration en DHA peut être augmentée par éthylation-réestérification, l’apport se fera sous forme d’ethyl-ester de DHA. Le DHA peut également être apporté sous forme libre après décrochage du glycérol. Ces deux derniers types d’apport nutritionnel permettent de mieux enrichir en DHA les individus et garantir un apport en

129 DHA de plus grande pureté (sans contaminants issus d’autres AG). La biodisponibilité sera plus importante pour les AG libres et les TG que les ethyl-esters. La majorité des huiles de poissons contiendrait de l’acide hexadeca-4,7,10,13-tetraenoïque (C16:4 n-3) induisant une chimiorésistance au traitement 5-FU notamment (Daenen et al., 2015; Houthuijzen et al., 2017; Roodhart et al., 2011). L’utilisation de DHA ultrapurifié semble donc indispensable. Au laboratoire, nous avons pu comparer l’effet de la combinaison entre 5-FU et DHA sous forme d’huile de poisson enrichi en DHA à 80% (TG) ou par injection intra-péritonéale de DHA pur à 98% (libre). L’apport de DHA pur par voie intra-péritonéale semble retarder, de manière plus importante, la reprise tumorale induite par le 5-FU qu’un régime enrichi en DHA à partir d’huile de poisson (figures 1d et S1d).

L’étude clinique de phase II IRAFU, qui investigua l’utilisation d’une chimiothérapie à base de 5-FU combinée au bevacizumab (anti-VEG) et à un antagoniste des récepteurs à l’IL-1β (anakinra), montre que cette association augmente la survie sans progression et la survie globale des patients atteints d’un cancer colorectal métastatique (Isambert et al., 2018). Néanmoins, au cours de cette étude clinique, 78% des patients présentent une toxicité liée à la thérapie de grade 3 (neutropénie, diarrhée, hypertension artérielle et cholestase hépatique). Des études épidémiologiques et pré-cliniques ont montré que le DHA réduisait les effets secondaires associés aux chimiothérapies (Miyata et al., 2017; Rani et al., 2014; Van Blarigan et al., 2018; Volpato and Hull, 2018; Wynter et al., 2004). Ainsi, l’association 5-FU et DHA pourrait s’avérer moins délétère pour le patient. D’autres études montrent également un effet curatif directement associé aux oméga-3, qui permet d’inhiber la taille et le nombre de métastases hépatiques associées à un cancer colorectal (Cockbain et al., 2012, 2014; West et al., 2010). L’association adjuvante du DHA aux thérapies anticancéreuses à base de 5-FU pourrait alors contrôler le développement de la tumeur au site primaire ainsi que l’apparition de métastases facilitant la résection du cancer.

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131 Au cours de notre étude, nous nous sommes intéressés à la régulation de l’inflammasome NLRP3 et à la régulation de la sécrétion de l’IL-1β induite par un traitement au 5-FU

 Nous avons pu confirmer une inhibition de l’activité de l’inflammasome NLRP3, traduit par une inhibition de l’activité caspase-1, par le DHA, de manière dépendante de la β-arrestine 2 mise en avant par Yan et al. (Yan et al., 2013) (figure 23).

 Notre étude propose également que l’inhibition de l’activité de l’inflammasome NLRP3 est liée par une inhibition de sa formation. Nous prévoyons de générer une lignée stable MSC2 déficiente en β-arrestine 2 afin d’évaluer l’implication de cette protéine dans le contrôle de la formation l’inflammasome NLRP3.

 Cette étude met en avant un nouveau mécanisme de régulation de la sécrétion d’IL-1β qui se trouve sous la dépendance de la voie JNK et au niveau duquel le DHA peut intervenir. L’utilisation de la lignée MSC2 exprimant la forme mature de l’IL-1β couplée à une étiquette V5 nous permettra d’étayer les mécanismes de régulation de la sécrétion de l’IL-1β (figure 23).

 La transposition des données obtenues in vitro à un modèle in vivo, nous a permis de confirmer que le DHA s’opposait à l’induction de l’activité caspase-1, de la sécrétion de l’IL-1β, et de l’activation de JNK au sein des MDSC spléniques issues de souris porteuses de tumeurs et traitées par 5-FU. Nous avons pu voir que l’association DHA et 5-FU réduit la reprise tumorale suite à l’injection de 5-FU montrant un intérèt thérapeutique à associer ces deux molécules. Les résultats présentés ont été réalisés sur les MDSC CD11b+Gr1+ spléniques, représentant la population globale de MDSC. Afin de mieux comprendre le rôle des MDSC dans la résistance au 5-FU, il sera intéressant de regarder l’impact du 5-FU et du DHA spécifiquement sur chaque sous-population de MDSC et également de comparer ces résultas obtenus sur des MDSC provenant de rates aux MDSC localisées dans la tumeur.

 Grâce à l’analyse de l’activité caspase-1 et au dosage de l’IL-1β chez des patients atteints d’un cancer colorectal métastatique, nous avons pu montrer que, sans intervention nutritionnelle préalable, la quantité de DHA des patients était négativement corrélée avec l’augmentation de l’activité caspase-1 et de la teneur en IL-1β induite par la chimiothérapie à base de 5-FU. Il serait intéressant de corréler également la survie à long terme de ces patients avec leur réponse caspase-1 et leur teneur en DHA.

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Figure 23 Schéma de conclusion : Mode d'action du DHA dans l'inhibition de la sécrétion d'IL-1β induite par le 5-FU au sein des MDSC

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