Etude génotypique et phénotypique du Naevus Congénital (de taille moyenne et large)

UNIVERSITE LIBRE DE BRUXELLES FACULTE DE MEDECINE

Institut de Recherche Interdisciplinaire en Biologie Humaine et Moléculaire (IRIBHM)

Promoteur de thèse : Dr P. Heimann Co-promoteur de thèse : Pr G.Vassart

Etude génotypique et phénotypique du Naevus Congénital (de taille moyenne et large)

Thèse présentée en vue de l’obtention du grade académique de Docteur en Sciences Médicales

Barbara Dessars

REMERCIEMENTS

Pendant les quatre années qu’a duré mon travail de recherche, je me suis promis de ne pas oublier de remercier tous ceux à qui je dois d’avoir pu aller jusqu’au bout de ce travail, que ce soit par leur aide intellectuelle, technique ou simplement (mais non des moindres) par leur soutien.

Je sais déjà que j’en oublierai et je m’en excuse d’avance.

Pour commencer, je remercie Mr Vassart de m’avoir accueillie au sein de son laboratoire.

Voilà qui est fait pour la formule « consacrée », mais je ne peux me contenter de cette petite phrase banale. Parce que l’occasion m’en est donnée, et que ce sont des choses que l’on dit rarement en sortant d’un séminaire ou en se croisant dans le couloir, je voudrais remercier Mr Vassart pour sa disponibilité lorsque c’est nécessaire, ses idées (celles que l’on n’a -

malheureusement- pas eues et qui rendent les choses soudainement limpides), ses conseils, sa confiance, son côté humain.

Je remercie Pierre Heimann, mon promoteur, terme très pompeux et surtout tellement réducteur par rapport au lien qui s’est créé entre nous. Pierre, ton excès de modestie te fait négliger

l’importance de ton rôle dans ce projet : tu as permis, par tes liens avec Renato, à ce projet d‘exister, et sans toi et ton optimisme à toute épreuve, je serais peut-être face à une série de résultats dont j’aurais du mal à extraire les données intéressantes. Et puis surtout, sans toi, ta confiance et tes encouragements quotidiens, y compris dans les moments de doute les plus forts, je ne suis pas sûre que j’aurais persévéré dans ce projet de recherche…

Je ne peux pas parler de Pierre sans parler d’Hakim, même si son rôle n’était pas « attitré » dans ce projet. Merci Hakim pour tous tes conseils techniques, ta rigueur (que j’essaye modestement d’appliquer au mieux) et surtout pour ta faculté d’écoute et ta disponibilité permanente.

Je remercie Renato Morandini, ainsi que Mr Ghanem de m’avoir ouvert la porte de leur

laboratoire (L.O.C.E., Institut Bordet) pour que je puisse y mettre en culture tous les échantillons.

Renato, je te remercie pour ta patience, pour ta confiance, et pour tout ce que tu m’as appris.

Je remercie bien évidemment toutes les personnes travaillant au sein de ce laboratoire pour leur

accueil toujours chaleureux, et en particulier Isabelle et Marie-Jeanne pour leur aide précieuse.

Je remercie le tandem de choc Frédérick Libert et Anne Lefort, sans qui les analyses de microarrays n’auraient pu se faire. Fred, tu es véritablement le « Mac Gyver » de la biologie moléculaire : celui qui a expérimenté à partir de quel voltage fond un gel d’agarose, qui charge les gels à la pipette multi-canaux pour aller plus vite, qui bricole chez lui des portoirs mieux adaptés pour le robot pipeteur, qui étudie tous les logiciels « gratuits » disponibles sur internet d’analyse de micro-arrays plus vite que son ombre, etc. Et Anne, heureusement que tu es là pour parfois mettre un peu d’ordre et de structure dans tout ce micmac !

Je remercie aussi Marie-Jeanne (de l’IRIBHM) de m’avoir aidée lorsqu’il a fallu amplifier et séquencer plusieurs milliers de clones de cDNA à déposer sur les lames de microarrays.

Je remercie Bruno Pichon ainsi que Karim et Bruno Mareda de m’avoir aidée et laissé utiliser les locaux de la Cytogénétique d’Erasme pour faire toutes mes analyses de FISH.

Je remercie Chantal Debusscher (laboratoire de Cytogénétique-Anatomopathologie de l’Institut Bordet) pour avoir accepté de réaliser les analyses caryotypiques de nos patients.

Je remercie Xavier Pesesse et Colette Moreau pour leur aide et accueil chaleureux au sein de leur laboratoire pour les analyses de Western blot.

Je remercie Vincent Detours et Stéphane Swillens pour leurs conseils judicieux concernant l’analyse statistique des résultats « microarrays » et des résultats des PCR quantitatives.

Je remercie bien-sûr avec une tendresse particulière tous mes collègues du C5.114 : Julie, Sandra (que je remercie également pour son aide précieuse pour tout ce qui concerne le séquençage), Régis, Cédric, Sandrine et Denis pour la bonne humeur et (Denis) pour la musique de qualité…

Je remercie tout particulièrement aussi Pierre (Sidon) pour son humour caustique, ses

encouragements, ses conseils précieux (en particulier concernant la rédaction de ce manuscrit) ainsi que pour son aide technique (analyses de Western blot).

Je remercie tout le personnel de la Génétique (et je ne citerai pas de nom de peur de faire des

jaloux en en oubliant certains!) de m’avoir donné le goût de la biologie moléculaire (bien avant de

démarrer ce projet), de m’avoir permis de garder un pied dans la réalité (grâce à la routine des patients) et pour leur bonne humeur !

Je voudrais aussi adresser des remerciements à caractère plus « personnel » (mon côté « people » diront certains…) :

- je voudrais remercier en particulier deux des mamans (les mamans de Romain et de Raphaël) de nos petits patients souffrant de naevus congénital. Dans les moments de doute, où rien ne va, leurs paroles encourageantes, leur impatience quant à nos résultats m’ont redonné le coup d’accélérateur nécessaire, la « foi » et l’envie de continuer. Je suis admirative de ces personnes qui arrivent à sublimer leurs peurs, leurs inquiétudes, pour apporter leur soutien à d’autres qui en ont besoin (associations « Naevi » en France et en Belgique). Par ailleurs, je suis heureuse d’être en contact avec ces personnes, de ce lien direct entre la recherche (qui parait parfois éloignée de la réalité quotidienne des patients) et les patients ou leurs familles. Je remercie ces mamans d’avoir permis ce lien.

- je remercie bien-sûr ma famille et mes amis de m’avoir soutenue et supportée (dans les deux sens du terme…) durant ces quatre années.

Enfin, ce travail a été réalisé grâce au soutien financier du Télévie et du « Children Hope

Challenge » (CHC), et je remercie donc bien-sûr toutes les personnes soutenant ces organisations.

Pour clôturer (ça ne ferait pas très sérieux d’avoir la rubrique « remerciements » plus longue que certains chapitres de ma thèse à proprement parler !), je ne peux pas ne pas mentionner cette citation souvent répétée durant ces années, avec un petit clin d’œil à Alban et à mes deux collègues préférés (eh oui, mais je pense que tout le monde le savait) Pierre et Hakim :

« Ce n’est pas le chemin qui est difficile, mais le difficile qui est le chemin »

(Manu Larcenet, « Le combat ordinaire »)

RESUME

Un naevus congénital mélanocytique (CMN) est une prolifération bénigne de mélanocytes cutanés, cliniquement apparente à la naissance. On en retrouve chez approximativement 1% des nouveau-nés. Les CMN de taille large (LCMN), définis par un diamètre le plus large de plus de 20 cm, affectent environ 1 nouveau-né sur 20.000.

Puisque les LCMN ont une propension à dégénérer en tumeur mélanomateuse (dans 2 à 5% des cas) et que leur grande taille apporte un contingent cellulaire abondant, ils représentent un bon modèle d’étude des étapes initiales de la mélanotumorigénèse. Nous disposions précisément de cultures primaires de mélanocytes établies à partir de vingt-sept cas de naevi congénitaux (24 de taille large et 3 de taille moyenne (MCMN)) curetés pour la plupart chez des enfants en période néonatale.

La première phase de ce projet a permis d’identifier un mécanisme alternatif d’activation de l’oncogène BRAF dans deux cas de LCMN. Nous avons en effet mis en évidence dans ces deux cas de LCMN une translocation chromosomique entrainant une activation constitutive de BRAF par le biais d’une perte de son domaine auto-inhibiteur. Si des mutations activatrices de BRAF sont fréquemment rencontrées dans les tumeurs mélanocytiques, elles restent rares dans les naevi congénitaux et les mélanomes survenant dans des zones non exposées au soleil. Les translocations chromosomiques décrites ici pourraient représenter un mécanisme moléculaire récurrent d’activation de l’oncogène BRAF dans ces groupes de tumeurs mélanocytiques.

La seconde phase du projet consistait à réaliser sur notre série de 27 L/MCMN des analyses caryotypiques, des analyses « mutationnelles » (pour rechercher la présence de mutations activatrices des oncogènes BRAF et NRAS) et des études d’expression différentielle.

A l’inverse de ce que l’on observe dans le mélanome malin, les anomalies chromosomiques sont rares et isolées, reflétant très probablement le caractère bénin de ces lésions.

La mutation BRAF^V600E a été mise en évidence pour 4/27 CMN (15%), des mutations du gène NRAS pour 19/27 (70%), soit une situation en miroir de ce que l’on observe dans les CMN de petite taille (SCMN) et dans les naevi acquis bénins, confirmant les résultats obtenus par d’autres.

L’étude du profil d’expression transcriptionnelle révèle des dysrégulations communes à l’ensemble des échantillons naeviques, comme une franche augmentation d’expression du transcrit de l’Ostéopontine.

Le profil d’expression des échantillons de CMN BRAF^V600E semble refléter une réduction de la synthèse et de la distribution de pigment et une activation de gènes impliqués dans la réponse cellulaire aux dommages à l’ADN. Comme des altérations des mécanismes de la pigmentation peuvent générer des dommages oxydatifs au niveau de l’ADN, l’activation de la réponse cellulaire aux dommages à l’ADN pourrait refléter la capacité des cellules naeviques à se protéger contre le stress cellulaire. Enfin, on observait aussi une expression élevée de gènes médiant la chimiorésistance dans différents cancers, ce qui pourrait éventuellement jouer un rôle dans l’inefficacité caractéristique et bien connue de la chimiothérapie dans le mélanome malin.

LISTE DES ABBREVIATIONS UTILISEES

αMSH : mélanocortine ou « α-melanocyte-stimulating hormone » ADNc : ADN (Acide DésoxyriboNucléique) complémentaire AKAP9 : « A-Kinase Anchor Protein 9 »

AKT ou PKB : protéine kinase B

ALCAM : « Activated Leucocyte Cell Adhesion Molecule » AMPc : Adénosine Monophosphate cyclique

APC : « Adenomatous Polyposis Coli »

ARNm : ARN (Acide RiboNucléique) messager BCL2 : « B-cell leukemia/lymphoma 2 »

bFGF : « basic Fibroblastic Growth Factor » CAM : « Cell Adhesion Molecule »

CCND1 : Cycline D1

CDK : « cyclin-dependent kinase » CDK2 : « cyclin-dependent kinase 2 » CDK4 : « cyclin-dependent kinase 4 » CDK6 : « cyclin-dependent kinase 6 »

CDKN1A : « cyclin-dependent kinase inhibitor 1A »

CDKN2A ou MTS1 : « cyclin-dependent kinase inhibitor 2A” ou « Multiple Tumor Suppressor 1 »

CGH : « comparative genomic hybridization » CKI : « cyclin-dependent-kinase inhibitor » CMM1 : « Cutaneous Malignant Melanoma 1 » CMM2 : « Cutaneous Malignant Melanoma 2 »

CMN : naevus congénital mélanocytique (« congenital melanocytic naevus ») CR1, 2 et 3 : « conserved region » 1, 2 et 3

CRD : « cysteine-rich domain »

CRE : « cyclic AMP response element »

CREB : « cAMP-responsive element binding protein »

DCT ou TRP2 : « Dopachrome Tautomerase » ou « Tyrosinase Related Peptide-2 » DDR : « DNA Damage Response »

Dsh : « Dishevelled »

EDNRB : récepteur B de l’endothéline

ERK : « Extracellular signal Reglated Kinase » ET1 : endothéline 1

ET3 : endothéline 3

FAK : « Focal Adhesion Kinase »

FISH : « Fluorescence in situ hybridization » Fz : « Frizzled »

GBP : « GSK-3β - binding protein »

GCMN : « giant congenital melanocytic naevus » GDP : guanosine diphosphate

gp100 ou PMEL17 ou SILV : silver GPCR : Récepteur lié aux protéines G GSK-3β : « Glycogen Synthase Kinase-3β » GTP : guanosine triphosphate

HGF/SF : « hepatocyte growth factot/scatter factor » HIF1α : « hypoxia inducible factor 1 α »

IFN-α : interféron-alpha

KITL ou SCF : KIT-ligand ou « steel factor » ou « mast cell growth factor » ou « stem cell factor » L1-CAM : « Cell Adhesion Molecule L1 » (ou CD171)

LCMN : « large congenital melanocytic naevus »

LEF/TCF : « Lymphoid enhancer factors / T-cell-factors » LEF1/TCF : “lymphoid enhancer-binding factor 1 » LFA-1 : « lymphocyte function – associated antigen 1 » LOH : perte d’hétérozygosité

MAPK : « mitogen-activated protein kinase »

MAPKAP-K2 : « mitogen-activated protein kinase-activated protein-2 » MART1 ou melan-A : « melanoma antigen recognized by T-cells 1 » MC : mélanome cutané

MC1R : récepteur de la mélanocortine

MCAM ou MUC18 ou Mel-CAM ou CD146 ou antigène A32 : « Melanoma Cell Adhesion Molecule »

MCMN : « medium congenital melanocytic naevus »

MEK : « mitogen-activated protein kinase kinase » ou MAP2K

melan-A ou MART1 : « melanoma antigen recognized by T-cells 1 »

MITF : « Microphtalmia-associated bHLH-LZ transcription factor »

MMAC1 ou PTEN : « Mutated in Multiple Advanced Cancers 1 » ou « Phosphatase and Tensin Homolog »

MMP : « matrix metalloproteinase » MMP2 : « matrix metalloproteinase-2 » MT-MMP : « membrane-type MMP »

MTS1 ou CDKN2A : « Multiple Tumor Suppressor 1 » ou « cyclin-dependent kinase inhibitor 2A »

NER : « Nucleotide Excision Repair » OIS : « Oncogene-Induced Senescence » ONECUT-2 : « one cut domain 2 » PAX3 : « paired box gene 3 »

PCR : « Polymerase Chain Reaction »

PDK1 : « Phosphoinositide-dependent protein kinase-1 » PI3K : « phosphatidylinositol 3-kinase »

PKA : Protéine kinase A

PKB ou AKT : protéine kinase B PKC : Protéine kinase C

PKD : « proteine-kinase domain » PMEL17 ou SILV ou gp100 : silver pRB : protéine du rétinobastome

PTEN ou MMAC1 : « Phosphatase and Tensin Homolog » ou « Mutated in Multiple Advanced Cancers 1 »

RACE-PCR : « Rapid Amplification of cDNA ends-PCR » RBD : « Ras-GTP binding domain »

RGP : « Radial Growth Phase » RHC : « red hair color »

ROS : « Reactive Oxigene Species » RTK : récepteurs Tyrosine Kinase

SCF ou KITL : KIT-ligand ou « steel factor » ou « mast cell growth factor » ou « stem cell factor » SCMN : « small congenital melanocytic naevus »

Shc : « Src homologous and collagen » SILV ou PMEL17 ou gp100 : silver

SNP arrays : « high-density whole-genome single nucleotide arrays »

SOX10 : « SRY (sex-determining region Y)-box 10 »

TBX2 : « T-Box transcription factor 2 »

TIMP : « Tissue Inhibitors of Metalloproteinases » TYRP-1 : « Tyrosinase Related Peptide-1 »

TYRP-2 ou DCT : « Tyrosinase Related Peptide-2 » ou « Dopachrome Tautomerase » TYR : Tyrosinase

UV : ultra-violets

VCAM-1 ou CD106 : « Vascular Cell Adhesion Molecule 1 »

VGP : « Vertical Growth Phase »

TABLE DES MATIERES

I. INTRODUCTION………3

I.1.BIOLOGIE DU MELANOCYTE... 3

I.1.1. Le mélanocyte ...3

I.1.2. La mélanine ...3

I.1.3. Lien MITF - mélanogénèse...4

I.1.4. Rôles cruciaux de MITF ...4

I.1.5. MITF à l’intersection de plusieurs voies de signalisation ...5

I.2.LE MELANOME MALIN... 7

I.2.1. Incidence et mortalité...7

I.2.2. Facteurs de risque ...8

I.2.2.1. Facteurs familiaux/génétiques... 8

I.2.2.2. Facteurs environnementaux...10

I.2.3. Lien Naevi/MC...13

I.2.4. Traitement et prévention...14

I.2.4.1. Traitement...14

I.2.4.2. Prévention...15

I.3.LES NAEVI CONGENITAUX MELANOCYTIQUES (CMN) ... 16

I.3.1. Définition / Incidence...16

I.3.2. Complications...17

I.3.2.1. Risque de mélanome malin...17

I.3.2.2. Risque de mélanose neurocutanée...18

I.3.2.3. Risque de néoplasies autres que le mélanome malin...18

I.3.3. Traitement...19

I.4.ASPECTS GENETIQUES DES LESIONS MELANOCYTIQUES... 20

I.4.1. Cytogénétique...20

I.4.1.1. Utilité de la Cytogénétique dans la compréhension de la pathogénèse du cancer...20

I.4.1.2. Anomalies cytogénétiques fréquentes et association avec les différentes phases de la progression néoplasique...20

I.4.1.3. Anomalies cytogénétiques « spécifiques » de certains sous-types de lésions mélanocytiques...22

I.4.1.4. Anomalies cytogénétiques dans les naevi congénitaux et acquis...22

I.4.2. Génétique de la prédisposition au Mélanome...23

I.4.2.1. CDKN2A (p16^INK4A et p14^ARF)...23

I.4.2.2. CDK4...25

I.4.2.3. Récepteur de la Mélanocortine (MC1R)...25

I.4.3. Altérations génétiques somatiques principales des lésions mélanocytiques...27

I.4.3.1. Voie de signalisation RAS/RAF/MEK/ ERK (Extracellular signal Reglated Kinase) ou MAPK (Mitogen-Activated Protein Kinase)...27

I.4.3.1.1. Rôle de RAS dans les tumeurs mélanocytiques...28

Structure et fonction de RAS...28

Lien UV / NRAS...29

I.4.3.1.2. Rôle de BRAF dans les tumeurs mélanocytiques...29

Structure et fonction de BRAF...29

Lien UV / BRAF...31

Prédominance de la mutation V600E ...32

Autres altérations génétiques de BRAF...32

I.4.3.1.3. Rôle des Récepteurs Tyrosine Kinase (RTK) dans les tumeurs mélanocytiques...33

c-KIT...33

c-MET...34

I.4.3.2. p16^INK4A et la voie pRB...34

I.4.3.3. p14^ARF et la voie P53...36

I.4.3.4. MITF...37

I.4.3.5. PTEN/MMAC1...37

I.4.3.6. Adhésion cellulaire et invasion...38

I.4.3.6.1. Rôle des molécules d’adhésion cellulaire (CAM) de la super-famille des immunoglobulines (MCAM/MUC18, L1-CAM, ALCAM, VCAM-1, ICAM-1) ...38

I.4.3.6.2. Rôle des Cadhérines et lien avec la voie de signalisation WNT...39

I.4.3.6.3. Rôle des Intégrines et lien avec les métalloprotéinases matricielles (« matrix metalloproteinases » ou MMP)...40

I.5.OBJECTIFS DU PROJET... 42

II. SYNTHESE DES PRINCIPALES OBSERVATIONS EXPERIMENTALES………...43

II.1.« CHROMOSOMAL TRANSLOCATIONS AS A MECHANISM OF BRAFACTIVATION IN T^WO C^{ASES OF} L^ARGE CONGENITAL MELANOCYTIC NEVI » ... 43

II.1.1. Préambule...43

II.1.2. Résumé des principales observations expérimentales...44

II.1.2.1. Analyses caryotypiques...44

II.1.2.2. Analyses de « Fluorescence in situ hybridization » (FISH) métaphasique...44

II.1.2.3. Analyses de biologie moléculaire...44

II.2.“GENOTYPIC AND GENE EXPRESSION STUDIES IN CONGENITAL MELANOCYTIC NAEVI: INSIGHT INTO INITIAL STEPS OF MELANOTUMORIGENESIS”... 46

III.2.1. Préambule ...46

II.2.2. Résumé des principales observations expérimentales...48

II.2.2.1 Analyses caryotypiques et FISH...48

II.2.2.2. Détermination du statut mutationnel BRAF/NRAS...48

II.2.2.3. Expériences de « cDNA microarrays »...48

II.2.2.3.1. Expériences réalisées sur les lames « maison » (« in-house made cDNA microarrays »)...48

II.2.2.3.2. Expériences réalisées sur les lames « HEEBO » (« HEEBO cDNA microarrays »)...49

III. DISCUSSION………...51

III.1.TRANSLOCATIONS CHROMOSOMIQUES IMPLIQUANT LE GENE BRAF... 51

III.2.NRAS PLUS FREQUEMMENT MUTE QUE BRAF DANS LES LCMN ... 52

III.3.ALTERATIONS DES GENES INTERVENANT DANS LA PIGMENTATION CUTANEE DANS LES CMNBRAF^V600E54 III.4.ALTERATIONS DE GENES ASSOCIES A LA REPONSE CELLULAIRE AUX DOMMAGES A L’ADN(« DNA DAMAGE RESPONSE » OU « DDR ») DANS LES CMNBRAF^V600E... 55

III.5.ALTERATIONS DE GENES POUVANT JOUER UN ROLE DANS LA CHIMIORESISTANCE (« MULTI DRUG RESISTANCE » OU « MDR ») DES MELANOMES DANS LES CMNBRAF^V600E... 55

III.6.ALTERATIONS DE GENES POUVANT JOUER UN ROLE DANS LE CARACTERE « ^INVASIF » ^DES CMN : ^{ROLE DE} L’OSTEOPONTINE ? ROLE DES CADHERINES ? ... 56

IV. CONCLUSION ET PERSPECTIVES………..59

V. REFERENCES………60

I. INTRODUCTION

I.1. Biologie du mélanocyte

I.1.1. Le mélanocyte

Les mélanocytes sont des cellules de morphologie dendritique originaires des crêtes neurales (à l’exception des mélanocytes de l’épithélium pigmentaire de la rétine qui sont originaires du neuroépithélium de la vésicule optique). Ils peuplent, mais de façon minoritaire, la peau (couche basale de l’épiderme), la matrice des poils, l’oreille (strie vasculaire de la cochlée), l’œil (épithélium pigmentaire de la rétine et uvée) et le système nerveux central (leptoméninges)

⁽¹⁾

.

Les mélanocytes épidermiques sont en contact étroit avec les kératinocytes voisins via leurs expansions dendritiques, 1 mélanocyte étant en contact avec environ 30 à 40 kératinocytes, constituant l’ « epidermal melanin unit ». Ce contact permet le transfert de mélanine des

mélanocytes aux kératinocytes, responsable de la pigmentation de la peau et des poils/cheveux

⁽¹⁾

.

I.1.2. La mélanine

La mélanine est l’ensemble des pigments synthétisés par le mélanocyte à partir de tyrosine

⁽¹⁾

. Cette synthèse a lieu dans les « mélanosomes », organelles intracellulaires spécifiques au mélanocyte.

Les mélanocytes des différents phénotypes pigmentaires diffèrent selon leur taux de synthèse de mélanine, leur capacité à synthétiser de l’eumélanine brune-noire (prédominante chez les sujets à la peau mate ou noire) ou de la phéomélanine rouge-jaune (prédominante chez les sujets à la peau claire et aux cheveux roux), et selon le nombre, la taille, la répartition, et la distribution aux kératinocytes des mélanosomes. La mélanine, surtout l’eumélanine, agit comme un filtre

protecteur capable d’absorber les photons ultra-violets (UV) et les « Reactive Oxigene Species » (ROS) générés par l’interaction de ces UV avec des chromophores cellulaires. La phéomélanine par contre est photolabile et potentiellement toxique pour la cellule : elle génère des radicaux hydroxyls et anions superoxydes qui peuvent contribuer aux dommages oxydatifs de l’ADN consécutifs à l’irradiation

⁽¹⁾

. De plus, elle entraine la libération d’histamine, contribuant à l’érythème et l’œdème consécutifs à l’exposition solaire des sujets de peau claire

⁽²⁾

.

La synthèse de mélanine dans le mélanocyte est essentiellement stimulée par la liaison de la

mélanocortine ou « α -melanocyte-stimulating hormone » ( α MSH) à son récepteur de surface à 7 domaines

transmembranaires et couplé aux protéines G « MC1R ». La liaison de α MSH à son récepteur va

activer l’adénylate cyclase, avec pour effet la production d’AMP cyclique (AMPc), l’activation de la Protéine kinase A (PKA) et de la voie RAS/RAF/MAPK, aboutissant finalement à l’augmentation de la transcription du Microphtalmia-associated bHLH-LZ transcription factor (MITF), de la Tyrosinase (TYR), et des enzymes Tyrosinase Related Peptide-1 (TYRP-1) et Tyrosinase Related Peptide -2 ou Dopachrome Tautomerase (TRP2 ou DCT). La synthèse d’eumélanine est associée avec une activité élevée des enzymes TYR, TYRP-1 et TRP2, alors qu’une diminution de ces enzymes va favoriser la synthèse de phéomélanine

^(1,3)

(Figure 1).

Par ailleurs, le type de mélanine produite est influencé par le statut du récepteur MC1R : les mutations perte de fonction -associées avec la plupart des phénotypes « cheveux roux »- préviennent la production d’eumélanine et favorisent la voie de synthèse de la phéomélanine

⁽³⁾

.

I.1.3. Lien MITF - mélanogénèse

Les promoteurs des gènes codant pour TYR, TYRP-1 et TRP2 ont en commun une séquence de 11 paires de bases appelée la « M box », comprenant un motif générique CATGTG ou CACGTG appelé « E box », connu pour lier des membres de la famille des facteurs de transcription basic- helix-loop-helix (bHLH) et bHLH-leucine zipper (bHLH-LZ). Cette « E-box » permet au facteur de transcription MITF d’activer la transcription des gènes TYR et TYRP-1 (et probablement aussi de TRP2 en synergie avec SOX10). Bien qu’in vitro, MITF soit capable de s’associer avec d’autres membres de la famille MITF des facteurs bHLH-LZ, comme TFE3, TFEB ou TFEC, il semble que durant le développement du mélanocyte, il agisse en se liant aux E-box sous forme d’un homo-dimère. MITF est exprimée sous plusieurs isoformes (-M, -A, -H et -C) qui ont des domaines bHLH-LZ de liaison à l’ADN, de dimérisation et d’activation de la transcription communs, mais dont les extrémités N-terminales (permettant l’interaction avec les protéines adaptatrices p300 et CBP) diffèrent, résultant d’une transcription médiée par différents

promoteurs. L’expression de MITF-M (isoformes (+) ou (-) selon la présence ou non de 6 acides aminés supplémentaires, dont le rôle éventuellement différent n’est pas établi) est spécifique des mélanocytes dérivés des crêtes neurales, et indispensable à leur développement

^(3-5)

.

I.1.4. Rôles cruciaux de MITF

Outre son rôle dans la mélanogénèse, MITF joue plusieurs rôles clef dans les cellules

mélanocytiques

^(3-7)

:

- il est le marqueur le plus précoce de l’engagement de la cellule vers la lignée mélanocytique. Au cours de l’embryogénèse, l’apparition de l’expression de MITF-M est régulée collectivement par des facteurs de transcription agissant de façon coordonnée pour stimuler son expression au- dessus d’un seuil critique : paired box gene 3 (PAX3), cAMP-responsive element binding protein (CREB), SRY (sex-determining region Y)-box 10 (SOX10), lymphoid enhancer-binding factor 1 (LEF1/TCF), one cut domain 2 (ONECUT-2) et MITF elle-même. Des mutations inactivatrices de PAX3, SOX10 ou de MITF conduisent à différents sous-types de Syndromes de Waardenburg, caractérisés par des défauts de pigmentation associés à de la surdité.

- il joue un rôle dans la survie des mélanoblastes/mélanocytes, probablement en partie en activant la transcription du gène anti-apoptotique « B-cell leukemia/lymphoma 2 » (BCL2) et du « T-Box transcription factor 2 » (TBX2) (qui supprime la sénescence via la régulation négative de p14

^ARF

et p21

^WAF1

/CDKN1A).

- il joue un rôle, pas clairement élucidé, dans le contrôle de la prolifération, et probablement différent selon le contexte cellulaire. Ce rôle sera développé plus loin.

- il joue un rôle dans la différentiation du mélanocyte, en activant la transcription des gènes discutés plus haut (TYR, TYRP-1 et TRP2), mais également d’autres gènes spécifiques des mélanocytes dont les fonctions sont moins connues comme silver (SILV ou PMEL17 ou gp100), ou melanoma antigen recognized by T-cells 1 (melan-A ou MART1).

I.1.5. MITF à l’intersection de plusieurs voies de signalisation

Plusieurs voies de signalisation interviennent dans la régulation de la transcription et/ou jouent un rôle dans des modifications post-traductionnelles de MITF

^(3-8)

(Figure 2) :

- la voie α MSH/MC1R. Dans le mélanocyte, l’augmentation du taux d’AMPc consécutif à la

liaison de l’hormone à son récepteur active la voie RAS/RAF/MEK/ERK (MAPK). In fine, cela

conduit à la phosphorylation de « Extracellular signal Reglated Kinase » (ERK), p90RSK et CREB,

phosphorylée par ailleurs aussi directement par la protéine kinase A (PKA). CREB active la

transcription de MITF via un élément de séquence « cyclic AMP response element » (CRE). Les

protéines ERK et p90RSK phosphorylées vont à leur tour phosphoryler MITF, au niveau des

sérines 73 et 409 respectivement. Ces phosphorylations vont avoir des effets apparemment contradictoires :

- la phosphorylation de la Ser73 entraine une augmentation du potentiel d’activateur transcriptionnel de MITF, en recrutant le co-activateur p300/CBP.

- la phosphorylation de cette Ser73 et de la Ser409 vont aussi conduire à l’ubiquitination et la dégradation de MITF.

- la voie de transduction liée à c-KIT. Le récepteur tyrosine kinase c-KIT joue un rôle critique dans le mélanocyte, en particulier pour la survie et la migration des mélanoblastes embryonnaires.

L’activation de c-KIT par son ligand KIT-ligand (KITL, aussi connu comme steel factor ou mast cell growth factor ou stem cell factor ou SCF) va conduire finalement à l’activation de la voie

RAS/RAF/MEK/ERK (MAPK), ainsi qu’à l’activation de la voie PI3Kinase. Outre les effets déjà décrits liés à l’activation de la voie RAS/RAF/MEK/ERK (MAPK), l’activation de la voie PI3Kinase va aboutir à un signal anti-apoptotique puissant via l’activation des kinases

Phosphoinositide-dependent protein kinase-1 (PDK1) et la protéine kinase B (PKB ou AKT). L’AKT a aussi comme effet d’inhiber la kinase Glycogen Synthase Kinase-3 β (GSK-3 β ) et l’empêche donc de

phosphoryler MITF sur la serine 298, phosphorylation qui joue un rôle important dans la capacité de liaison et dans l’activité transcriptionnelle de MITF.

- la voie de signalisation WNT / β -caténine / LEF/TCF. La liaison d’une protéine WNT à son récepteur à 7 domaines transmembranaires Frizzled (Fz) va aboutir au recrutement à la membrane et à l’activation de Dishevelled (Dsh) et donc à l’inhibition de GSK-3 β qui n’est plus capable de phosphoryler la β -caténine. La β -caténine non phosphorylée ne peut pas être dégradée et peut diffuser dans le noyau cellulaire, où elle forme un complexe activateur de la transcription avec les membres de la famille des facteurs de transcription LEF/TCF. La transcription de MITF est activée via un site de liaison pour LEF1/TCF présent dans son promoteur. D’un autre côté, l’inhibition de la GSK-3 β par l’activation de la voie de signalisation WNT / β -caténine / LEF/TCF va avoir un effet inverse en empêchant la phosphorylation de la serine 298 de MITF par la GSK- 3 β , phosphorylation qui améliore la liaison de MITF au promoteur de la TYR.

- la voie de transduction p38/MAPK liée au stress. Cette voie peut être activée par le stress et les

UV et, via la « mitogen-activated protein kinase-activated protein-2 » (MAPKAP-K2), peut aboutir à la

phosphorylation de CREB et à l’activation transcriptionnelle de MITF.

- la voie de signalisation médiée par le récepteur B de l’endothéline (EDNRB). La liaison de EDNRB par l’endothéline 3 (ET3) et l’endothéline 1 (ET1) va conduire finalement à l’activation de la voie RAS/RAF/MEK/ERK (MAPK), avec les effets apparemment contradictoires décrits plus haut.

La résultante, positive ou négative, de ces différentes voies de signalisation sur la régulation de MITF dépend probablement de la cinétique, de l’amplitude et de la durée du signal reçu par le mélanocyte.

I.2. Le Mélanome Malin

I.2.1. Incidence et mortalité

Le mélanome cutané (MC) est une tumeur dérivée des mélanocytes épidermiques.

En 2002, de par le monde, un diagnostic de MC a été posé chez environ 79.000 hommes et 81.000 femmes, aboutissant au décès pour approximativement 22.000 et 19.000 de ces hommes et femmes. Quatre-vingt pourcent de ces MC concernaient la population blanche d’Amérique du Nord, d’Australie, de Nouvelle Zélande et d’Europe

⁽⁹⁾

. Depuis plusieurs décades, l’incidence de la maladie est en augmentation constante et est passée de 8 à 22 cas par 100.000 hommes et de 7 à 15 cas par 100.000 femmes par an aux Etats-Unis entre 1975 et 2000

⁽¹⁰⁾

. Des augmentations du même ordre ont été rapportées en Australie et en Europe. Heureusement, la mortalité associée n’a pas cru de façon similaire, principalement grâce au dépistage précoce du MC, résultat probable des campagnes de sensibilisation auprès du grand public puisqu’il n’y a pas eu d’avancées thérapeutiques majeures dans ce domaine

⁽⁹⁾

.

D’une façon générale, le MC prédomine dans les populations caucasiennes et est par contre beaucoup plus rare dans les régions habitées majoritairement par des gens d’origine asiatique ou africaine. Le facteur de risque environnemental principal du MC dans les populations

caucasiennes étant l’exposition aux UV, l’incidence au sein de ces populations augmente au fur et

à mesure que l’on se rapproche de l’Equateur. A ce titre, la population australienne, dont une

proportion importante des habitants est d’origine nord-européenne, mais vivant sous un climat

beaucoup plus ensoleillé que le climat d’Europe du Nord, présente l’incidence la plus élevée, de

l’ordre de 30 à 40 cas par 100.000 habitants par an. Par contre, en Europe de l’Ouest, une

tendance inverse est observée, l’incidence la plus élevée étant retrouvée chez les habitants du

Nord de l’Europe pourtant plus éloignée de l’Equateur que le Sud. Cette étonnante constatation

est probablement liée au phototype cutané (peau plus claire dans le Nord de l’Europe)

⁽⁹⁾

.

I.2.2. Facteurs de risque

Des facteurs familiaux/génétiques et environnementaux jouent un rôle dans la pathogénèse du MC.

I.2.2.1. Facteurs familiaux/génétiques

Les facteurs de risque familiaux/génétiques incluent le type de peau, définie par la classification de Fitzpatrick et Pathak d’après la capacité à bronzer et à brûler, de la façon suivante

⁽¹¹⁾

: PHOTOTYPE Capacité à bronzer/brûler Caractéristiques générales

I

Brûle toujours / ne bronze jamais Peau pâle, cheveux blonds ou roux

II

Brûle toujours / bronze parfois (peu et

difficilement)

Peau pâle

III

Bronze finalement bien après une

brûlure initiale

Peau blanche plus foncée (les châtains aux yeux clairs ou les « bruns »)

IV

Brûle très peu / bronze toujours Peau brun clair (les « vrais » bruns aux yeux foncés et à la peau mate)

V

Brûle très rarement / bronze beaucoup

et facilement

Peau brune (les Asiatiques à peau mate, les Nord- Africains, les Métisses)

VI

Ne brûle jamais / bronze toujours et

beaucoup

Peau brun foncé ou noire (les sujets de « race noire »)

Les phototypes I et II sont les plus susceptibles de développer un MC.

Les autres facteurs de risque familiaux/génétiques principaux sont :

- le nombre total de naevi (les caucasiens avec plus de 100 naevi auraient un risque relatif de développer un MC multiplié par 8 à 10)

⁽¹⁰⁾

.

- la présence de naevi atypiques (anciennement appelés également « dysplasiques ») (risque relatif

de développer un MC multiplié par 4 à 6 si présence d’au moins 3 à 6 naevi atypiques)

⁽¹⁰⁾

.

- une histoire familiale de MC

⁽⁹⁾

. Le fait d’avoir un relatif au premier degré ayant souffert d’un

MC n’augmente que modérément -environ 3 fois- notre risque de souffrir d’un MC, alors

qu’avoir au moins 3 relatifs au premier degré ayant présenté un MC multiplie ce risque par 35 à

70

⁽¹²⁾

. Il n’est pas aisé de définir quels sont les MC d’étiologie génétique et ceux d’origine

environnementale, vu l’intertrication de ces différents facteurs. On attribue un caractère familial

au MC lorsqu’ au moins 2 membres de la famille (jusqu’au troisième degré) ont été atteints par

cette pathologie

⁽⁹⁾

. Une prédisposition génétique peut également être suspectée dans les cas

sporadiques de MC multiples, ou si le MC survient chez un patient particulièrement jeune (le pic

d’incidence du MC se situant vers 60 ans). La proportion de cas familiaux varie de 4 à 15% selon

les études. Trois produits de gènes à haute pénétrance : p16

^INK4A

, p14

^ARF

(2 transcrits différents du

même gène CDKN2A) et CDK4, ainsi qu’1 gène à faible pénétrance : MC1R, prédisposant au

MC, ont pu être identifiés. Le locus 1p22 loge probablement un quatrième gène à haute

pénétrance, encore non identifié à ce jour

^(9,12-14)

. La fonction biologique des 4 protéines citées ci- dessus, ainsi que leur implication dans la pathogénèse du mélanome seront détaillés plus loin, mais la table ci-dessous donne un aperçu du risque associé à leurs altérations

^(12,13,15)

:

Gène Locus Risque de MC Prévalence dans les MC familiaux

Autres caractéristiques p16

^{INK4A 9p21} x 35-70 ; 67%¹ 20-40% Risque (11-17%) de cancer

pancréatique

p14

^{ARF 9p21 ? 2 <2%}

Peu de cas décrits de mutations ciblant spécifiquement p14^ARF, sans impliquer p16^INK4A

Risque de gliome

CDK4

^{12q14 ? 2}

probablement ~ p16(INK4A)

<2%

Peu de cas décrits

?

^{1p22 ? 2} Peu de cas décrits

MC1R

^{16q24 x 2-7} 60-80% des sujets avec des cheveux

roux (et phototype I, tâches de rousseur) ont au moins 1 variant

1

Risque moyen dans le monde, de développer un MC avant l’âge de 80 ans.

2

Le risque de développer un MC en présence de mutations des gènes p14

^ARF

, CDK4 ou d’altération du locus 1p22 n’est pas connu, en raison du faible nombre de familles décrites portant ces altérations génétiques.

Certaines recommandations doivent être prodiguées aux familles à haut risque

^(12-14)

: - éviter le plus possible de s’exposer au soleil.

- auto-surveillance des naevi par les patients.

- examen de la peau par un spécialiste dès l’âge de 10 ans, tous les 6 mois au début puis annuel ou biannuel selon le nombre de naevi atypiques.

- un dépistage du cancer pancréatique n’est pas d’emblée recommandé. Les facteurs de risque de

développer un cancer pancréatique dans ces familles à « MC héréditaire » ne sont pas clairement

identifiés, ils pourraient être de nature environnementale ou génétique (risque lié à certaines

mutations spécifiques de p16

^INK4A

). Cependant, il faut certainement proposer un dépistage aux

familles dans lesquelles au moins un des membres a développé un tel cancer. Dans ce cas, une

recherche de mutation du gène CDKN2A devrait être effectuée ; et si une mutation est mise en

évidence, un dépistage de cancer pancréatique devrait être réalisé à partir de l’âge précédant de 10 ans l’âge du cancer pancréatique le plus précoce de cette famille, ou d’office à partir de 50 ans.

- un « screening génétique », en particulier pour rechercher une éventuelle mutation du gène CDKN2A ne devrait pas être réalisée en dehors du contexte cité ci-dessus, pour les raisons suivantes :

1) dans la majorité des familles de MC héréditaire, aucune mutation n’est détectée. Bien que la probabilité de détecter une mutation CDKN2A augmente significativement lorsque le nombre de membres affectés par un MC dans la famille est important ou en cas de MC multiples, il reste 50% des familles où au moins 6 patients ont été affectés (sur plusieurs générations) pour lesquelles on ne trouve pas de mutation.

2) le risque de développer un MC (pénétrance) pour les porteurs d’une mutation ne peut être clairement évalué, d’autres facteurs, en particulier environnementaux, influençant ce risque.

3) un résultat négatif peut faussement rassurer certains patients, puisqu’on sait qu’un nombre non négligeable (jusqu’à 9%) de « non-porteurs » de mutation dans des familles pour lesquelles une mutation CDKN2A a pu être mise en évidence vont malgré tout développer un MC !

4) le risque de cancers autres que le MC parmi les sujets porteurs d’une mutation CDKN2A n’est pas connu. Un nombre anormalement élevé de cancers du sein a par exemple été décrit dans certaines familles de MC héréditaire.

En dehors des 4 gènes évoqués ci-dessus jouant un rôle dans la mélanotumorigénèse, des altérations de gènes intervenant dans la réparation des dommages de l’ADN, à savoir les gènes NER (Nucleotide Excision Repair), considérés comme les gardiens (« caretakers ») du génome, peuvent être associées au Xeroderma pigmentosum. Les sujets atteints de cette pathologie autosomique récessive rarissime (fréquence estimée de 1/1.000.000 aux Etats-Unis) souffrent d’hypersensibilité au soleil, cutanée et oculaire, pouvant se compliquer de néoplasies cutanées (carcinome basocellulaire, squamocellulaire et mélanome), ainsi que d’autres anomalies systémiques en particulier neurologiques

^(9,16)

.

I.2.2.2. Facteurs environnementaux

Des facteurs de risque environnementaux influencent la pénétrance du MC parmi les sujets porteurs de mutations des gènes de susceptibilité.

L’exposition au rayonnement UV est le facteur environnemental prépondérant dans la mélanotumorigénèse, l’incidence du MC au sein de la population de race blanche étant

inversément liée à la latitude de la résidence. En effet, c’est en Australie (peuplée majoritairement

par une population d’origine celte) que l’incidence est la plus élevée

⁽¹⁷⁾

. Ce risque lié à l’exposition solaire est à mettre en balance avec le phototype, puisque le MC est rare chez les sujets de race noire (10 fois moins fréquent chez les américains de peau noire que chez leurs homologues à la peau blanche), et le cas échéant, apparaît plutôt sur des sites cutanés non exposés au soleil, comme la plante des pieds ou le lit de l’ongle

⁽¹⁷⁾

.

D’une façon générale, le lien entre l’exposition solaire et le développement d’un MC est complexe : il dépend de la dose totale accumulée, de la façon dont les rayons UV sont délivrés (exposition aigue intermittente versus exposition chronique) et de la période de la vie pendant laquelle l’exposition a lieu (exposition dans l’enfance versus exposition cumulative durant toute la vie). Chez les sujets de race blanche, l’exposition aigue intermittente aux UV, particulièrement dans l’enfance, est le facteur de risque environnemental majeur pour le développement d’un MC, en particulier lorsqu’il est combiné avec des facteurs endogènes tels un phototype de type I ou II, et/ou une prédisposition génétique

⁽⁹⁾

. Le risque élevé lié à l’exposition aigue intermittente aux UV explique l’incidence croissante du MC, en particulier au niveau de régions corporelles

habituellement peu exposées (le torse chez les hommes, les membres inférieurs chez les femmes), attribuée principalement à la popularité des « bains de soleil » et du bronzage dans la population.

Le MC est d’ailleurs plus fréquent chez les sujets des couches sociales aisées, probablement en raison de plus fréquentes expositions aigues intermittentes aux UV (sports d’extérieur, sports d’hiver, vacances au soleil), ainsi que chez les travailleurs « d’intérieur » qui ne sont exposés qu’occasionnellement. L’altération de la couche d’ozone pourrait participer à l’incidence élevée du MC, permettant à une quantité plus importante d’UV d’atteindre la surface terrestre

^(9,18)

. Le rayonnement UV se subdivise principalement en 3 bandes :

- les UVC (longueur d’onde de 200-280 nm) : ils sont complètement absorbés par la couche atmosphérique et ne jouent donc aucun rôle dans la tumorigénèse cutanée liée à l’exposition solaire.

- les UVB (longueur d’onde de 280-320 nm) : ils représentent moins de 10% des UV qui atteignent la surface terrestre, dont 9 à 14% atteignent finalement la couche basale de l’épiderme

⁽¹⁹⁾

. Ils sont les principaux responsables des « coups de soleil ». Les UVB sont absorbés par les acides nucléiques et les protéines, et peuvent causer des dommages à l’ADN, qui, s’ils ne sont pas réparés par la cellule, peuvent générer des mutations tumorigéniques

⁽¹⁸⁾

.

- les UVA (longueur d’onde de 320-400 nm) : ils représentent plus de 90% des UV qui

atteignent la surface terrestre, et 19 à 50% d’entre eux atteignent les profondeurs de

l’épiderme

⁽¹⁹⁾

. Ils ne sont peu ou pas absorbés par les acides nucléiques ; leur rôle dans la mélanotumorigénèse n’est pas autant documenté que pour les UVB et reste encore contesté

⁽¹⁸⁾

.

Les UV ont des effets biologiques potentiellement tumorigéniques de 4 types : 1) Effets mutagènes directs.

Les UVB entrainent principalement 2 types de lésions au niveau de l’ADN :

- dimères de pyrimidines, formés par des liaisons covalentes entre les atomes de carbones C-5 et C-6 de 2 pyrimidines adjacentes (Figure 3). C’est la lésion la plus fréquente.

- photoproduits de pyrimidines (6-4) pyrimidone ou (6-4) photoproduits, générés par la liaison des atomes de carbones C-4 et C-6 de 2 résidus pyrimidines adjacents (Figure 4).

Ces 2 types de lésions peuvent conduire, lorsque leur réparation est incorrecte, à des mutations génétiques C>T ou CC>TT. La transition CC>TT est considérée comme un marqueur de la mutagénèse induite par les UV. Comme décrit plus loin, de telles mutations sont retrouvées dans des gènes impliqués dans la mélanotumorigénèse, comme p16

^INK4A

, P53, PTEN/MMAC1

⁽²⁰⁾

. En dehors de ces transitions caractéristiques, les UVB peuvent également générer des

transversions C>A et G>T, ainsi que des cassures de brins d’ADN

⁽¹⁸⁾

.

Les UVA peuvent également aboutir à des mutations (en général transversions G>T), mais de façon indirecte, via l’absorption de ce type de rayonnement par des sensibilisateurs endogènes générant des espèces réactives d’oxygène ou « Reactive Oxygen Species » (ROS). La présence de ces radicaux oxygène va finalement entrainer des dommages de l’ADN : cassures, mutations. Une molécule particulièrement mutagénique, générée par l’oxydation de la guanine par les UVA est la 8-oxo-guanine : elle serait responsable de transversions G>T

⁽¹⁸⁾

.

2) Induction de la mélanogénèse.

Les UV vont favoriser la mélanogénèse

- en induisant la production de α MSH par les kératinocytes et la transcription de MC1-R par les mélanocytes.

- en induisant P53, dont TYR et TYRP-1 sont des effecteurs d’aval.

- en activant les récepteurs Tyrosine Kinase (RTK) de la surface cellulaire, ce qui va activer la voie RAS/RAF/MEK/ERK (MAPK).

3) Effets mitogènes.

Les UV ont des effets mitogènes en agissant à différents niveaux

⁽¹⁸⁾

:

- induction de la voie α MSH/ MC1R dans le mélanocyte, aboutissant à l’activation de la voie RAS/RAF/MEK/ERK (MAPK).

- activation des RTK à la surface du mélanocyte, aboutissant à l’activation des voies RAS/RAF/MEK/ERK (MAPK) et PI3-kinase/AKT.

- activation de la sécrétion paracrine de l’endothéline 1 (ET1) et du « basic Fibroblastic Growth Factor » (bFGF) par les kératinocytes, aboutissant principalement à l’activation de la protéine kinase C (PKC) et des voies RAS/RAF/MEK/ERK (MAPK) et PI3-kinase/AKT.

4) Effets immunosuppresseurs.

Les UV peuvent entrainer un certain degré d’immunosuppression qui peut empêcher le rejet éventuel de tumeurs naissantes

^(18,21)

, en agissant de différentes façons :

- les UV absorbés au niveau de l’épiderme par l’acide trans-urocanique vont le convertir en acide cis-urocanique qui est impliqué dans des mécanismes d’immunosuppression.

- les UV entrainent une diminution du nombre des cellules de Langerhans (détruites par apoptose ou migrant vers les ganglions lymphatiques), ainsi qu’une diminution de l’expression membranaire des molécules de surface du complexe majeur

d’histocompatibilité de classe II (MHC de classe II) ou de molécules co-stimulatrices (B7, ICAM-1) par ces cellules.

- les dommages génomiques causés par les UV, surtout les dimères de thymines, peuvent induire la libération de cytokines aux vertus immunosuppressives comme l’Interleukine-10 par les kératinocytes.

- ils activent la sécrétion de α MSH qui a des propriétés anti-inflammatoires et immunosuppressives.

En dehors de l’exposition aux UV ou des conditions environnementales modulant ce taux d’UV, d’autres facteurs de risque environnementaux existent très probablement, tels certains produits chimiques employés en agriculture et incriminés dans certains MC acrals

⁽⁹⁾

.

I.2.3. Lien Naevi/MC

Bien que la majorité des MC surviennent de novo (se développent à partir d’un mélanocyte

normal), la plupart des auteurs s’accordent actuellement pour dire qu’au moins 20 à 30% des cas

se développent à partir d’un naevus pré-existant

^(9,22,23)

, pour les arguments suivants :

- il existe une corrélation entre le nombre total de naevi et le risque relatif de développer un MC

(10)

.

- 2 à 5% des Naevi Congénitaux de plus de 20 cm de diamètre se compliquent par un MC, ce qui correspond à un risque relatif (rapporté à l’âge) de 100 à 1000 fois par rapport à la population générale

⁽²⁴⁾

.

- une association histopathologique avec un/des naevi mélanocytique(s) a été rapportée pour 10 à 50% des MC

^(25,26)

.

- une activité télomérasique est détectée dans certains naevi bénins, et augmente progressivement depuis le stade de naevus bénin jusqu’au mélanome métastatique

^(27,28)

.

- des anomalies moléculaires comme des mutations du gène NRAS ou BRAF retrouvées dans un pourcentage important de MC, sont également retrouvées dans les naevi associés à ces MC

^(29-31)

. - des anomalies comme une délétion de la région chromosomique 9p21, fréquemment observée dans le MC, peuvent déjà être présentes dans des naevi bénins et dysplasiques

⁽³²⁾

.

Dans le cas d’un MC se développant à partir d’une tumeur mélanocytique bénigne préexistante, la progression néoplasique suit un parcours impliquant l’organisation de mélanocytes en un naevus acquis qui pourrait évoluer ultérieurement vers un naevus dysplasique à la faveur par exemple d’agressions solaires répétées, pour se transformer finalement en un mélanome malin. Le

développement d’un mélanome malin, à l’instar de certains carcinomes, peut donc représenter un processus multi-étapes impliquant des altérations génétiques séquentielles et cumulées

⁽³³⁾

.

I.2.4. Traitement et prévention I.2.4.1. Traitement

Jusqu’à ce jour, le seul traitement curatif du MC est l’excision chirurgicale, respectant des marges d’exérèse de sécurité dépendant de l’épaisseur de l’infiltration tumorale (épaisseur de Breslow)

(10,34)

. Bien qu’en cas de micrométastase (biopsie positive au niveau d’un ganglion sentinelle) une

lymphadénectomie puisse prévenir la récidive locorégionale, aucune prolongation de survie n’est observée.

Un traitement adjuvant peut être proposé aux patients présentant un MC de plus de 2 mm

d’épaisseur (ou entre 1 et 2 mm avec ulcération) et chez ceux présentant un envahissement

locorégional. Cependant, peut-être en raison de la capacité de résistance à l’apoptose des cellules

mélanomateuses, aucun traitement par chimiothérapie n’offre d’avantage en termes de survie.

Une prolongation de la survie n’a pu être obtenue que grâce à l’interféron-alpha (IFN-α), bien que des résultats discordants soient rapportés par différentes études. Ces discordances sont probablement partiellement dues à des différences de dosages utilisés en Europe (faibles doses) et aux Etats-Unis (hautes doses). En cas de métastases à distance, hormis de rares exceptions, aucun traitement n’apporte d’avantage de survie, et le traitement est à visée palliative. Un schéma

monochimiothérapeutique à base de dacarbazine (ou moins souvent : fotemustine, vindesine ou temozolomide) est considéré comme la référence, permettant d’obtenir des taux de réponse de l’ordre de 10%. Des traitements associant plusieurs chimiothérapies ou une combinaison d’agents cytostatiques et de cytokines comme l’IFN-α permettent d’obtenir des taux de réponse de 20 à 40%, mais contrebalancés par une toxicité beaucoup plus importante

^(10,34)

.

Cette résistance caractéristique du mélanome aux agents chimiothérapeutiques ouvre la voie au développement de thérapies ciblées. La plupart de ces molécules, comme le sorafenib/BAY 43- 9006 (inhibiteur multi-kinases, ciblant BRAF, CRAF et les récepteurs tyrosine kinases de VEGF et PDGF), le CHIR-265 (ciblant BRAF, CRAF et le récepteur tyrosine kinase de VEGF), le PD0325901 et le AZD6244 (inhibiteurs de MEK), le temsirolimus/CCI-779 (inhibiteur de la voie PI3K/AKT/mTOR) et le 17AAG (inhibiteur de Hsp90) sont actuellement en phase I ou II

d’études cliniques. Jusqu’à présent, ces molécules semblent présenter une certaine activité, sans toutefois prolonger la survie. Une solution serait peut-être de tester des combinaisons de molécules ciblant différentes voies de signalisation

⁽³⁴⁾

.

Différentes formes de vaccinations (vaccins autologues dérivés de la tumeur du patient lui-même, vaccins allogéniques dérivés de différentes lignées de mélanomes, vaccins peptidiques,

vaccinations de cellules dendritiques du patient lui-même activées par des antigènes tumoraux), en général associées avec des adjuvants immunitaires, ont été testés dans des études de phase I et II essentiellement

^(35-37)

. Bien que certains résultats individuels ont pu être rapportés (régression tumorale) et que l’on puisse observer des réponses immunitaires des cellules T dans un certain nombre de cas, les études ne semblent pas démontrer d’intérêt clair en termes de survie

^(35-37)

. I.2.4.2. Prévention

L’effet protecteur des crèmes solaires n’a pas été établi. Certaines études, non confirmées par

d’autres, semblent même mettre en évidence un risque plus élevé de MC associé à l’utilisation de

ces crèmes protectrices

⁽⁹⁾

. Cette observation étonnante pourrait être biaisée par le fait que ce sont

surtout les sujets de phototypes I et II qui utilisent ces crèmes, et que la protection de ces crèmes,

pas toujours efficaces contre les UVA, a pour effet d’augmenter la durée d’exposition.

Il faut en tous cas retenir que la meilleure prévention est d’éviter de s’exposer pendant les heures les plus chaudes, et de se protéger par des vêtements

⁽³⁸⁾

.

I.3. Les Naevi Congénitaux Mélanocytiques (CMN)

I.3.1. Définition / Incidence

Un naevus congénital mélanocytique (CMN) est une prolifération bénigne de mélanocytes cutanés, cliniquement apparente à la naissance. On en retrouve chez approximativement 1% des nouveau-nés

⁽³⁹⁾

. Histologiquement, il est en général distinguable du naevus acquis essentiellement grâce à (mais ces critères ne sont pas absolus) sa taille plus grande, sa plus grande cellularité, par l’envahissement plus profond des cellules naeviques (certainement dans le derme, et parfois jusque dans les couches sous-cutanées), par une disposition des cellules naeviques du derme en

« files indiennes », par la présence de cellules naeviques le long des structures épithéliales des annexes et par la présence fréquente de composants neuroïdes

^(39,9)

.

Différents types de proliférations nodulaires, d’allure bénigne ou parfois plus inquiétantes cliniquement et histologiquement, peuvent être observées en particulier pendant la période néonatale

^(40,41)

:

- proliférations simulant le « superficial spreading melanoma » : l’épiderme et le derme superficiel sont occupés par un grand nombre de mélanocytes d’allure épithéloïde de grande taille.

- proliférations simulant le «mélanome nodulaire ».

- hamartome neurocristique : le derme et les tissus sous-cutanés sont occupés par des structures neuroïdes et mésenchymateuses.

- vrai mélanome malin, le plus souvent constitué de mélanocytes pléiomorphiques, de petite taille, avec un index mitotique élevé.

Cependant, malgré l’histologie parfois inquiétante, en dehors du vrai mélanome compliquant parfois les CMN, le comportement in vitro des cellules de ces différentes proliférations nodulaires ne montre en général pas de caractéristique maligne : durée de vie prolongée mais limitée, incapacité de croissance ancrage-indépendante dans l’agar, incapacité de générer des tumeurs après injection à des souris nudes, caryotype normal

⁽⁴¹⁾

.

La classification clinique des CMN est en général basée sur leur taille :

- « small CMN » (SCMN) : moins d’1.5 cm de diamètre le plus large.

- « medium CMN » (MCMN) : entre 1.5 et 19.9 cm de diamètre le plus large (ou prédit atteindre cette taille à l’âge adulte, sachant que l’on peut multiplier grossièrement par 1.5 (CMN au niveau de la tête) ou 3 (CMN ailleurs sur le corps) le diamètre observé à la naissance pour extrapoler le diamètre qu’il aura à l’âge adulte

⁽⁴²⁾

).

- « large CMN » (LCMN) : plus de 20 cm de diamètre le plus large (ou prédit atteindre cette taille à l’âge adulte).

Les LCMN affectent environ 1 nouveau-né sur 20.000

^(24,39)

. Ils peuvent être « chevelus », et sont souvent accompagnés de lésions satellites (environ 90% des cas)

⁽⁴³⁾

.

La définition d’un « giant CMN » (GCMN) varie d’un auteur à l’autre, basée sur son diamètre le plus large ou sur la surface qu’il occupe

^(39,42)

. Les critères les plus utilisés pour définir un GCMN sont :

- plus de 20 cm de diamètre le plus large (c’est-à-dire définition identique que pour le LCMN), parfois subdivisés en G1 (21-30 cm), G2 (31-40 cm) et G3 (plus de 40 cm).

- plus de 50 cm de diamètre le plus large.

- la surface doit excéder la surface de la paume de la main du patient (qui correspond à une surface d’environ 1% de la surface corporelle) si le CMN se situe au niveau de la tête ou du cou, ou couvrir au moins 2 fois cette surface s’il est situé ailleurs sur le corps.

- la surface doit excéder des pourcentages allant de 5% à 30% de la surface cutanée calculée en fonction de la taille et du poids.

I.3.2. Complications I.3.2.1. Risque de mélanome malin

En raison de l’incidence rare du mélanome parmi ces patients présentant eux-mêmes une

pathologie rare, le risque de dégénérescence maligne des CMN, en particulier celui des SCMN et

MCMN, est encore sujet à débat, et des recommandations pour le suivi de ces patients ne sont

pas clairement établies

^(24,40)

. Le risque de mélanome associé aux LCMN semble être plus évident

et se situerait entre 2 et 5%, correspondant à un risque relatif de 100 à 1000 par rapport à la

population générale

⁽²⁴⁾

. Dans 50% des cas, il se développe avant l’âge de 5 ans

⁽²⁴⁾

. Le diamètre du

LCMN et le nombre de naevi satellites sont en général plus grands chez les patients qui vont développer un mélanome que chez ceux qui n’en développent pas, bien qu’il n’ait jamais été décrit de dégénérescence maligne dans une lésion satellite

⁽²⁴⁾

. La prolifération mélanomateuse peut prendre naissance au sein du CMN (au départ de la jonction dermo-épidermique ou à partir du derme), ou au niveau d’autres sites cutanés ou extra-cutanés (comme le rétropéritoine ou le système nerveux central)

^(24,42)

.

I.3.2.2. Risque de mélanose neurocutanée

La mélanose neurocutanée est une autre complication rare des LCMN (moins de 5% des patients avec un LCMN développent une mélanose neurocutanée manifeste), caractérisée par une

augmentation du nombre de mélanocytes bénins ou malins présents dans le système nerveux central. Elle est en général associée avec les LCMN et/ou de multiples (au moins 3)

SCMN/MCMN

^(24,43)

. La majorité des cas se manifestent tôt, le plus souvent avant l’âge de 3 ans

(43)

. Les symptômes cliniques (céphalées, convulsions par exemple) sont dus à la prolifération bénigne importante des mélanocytes des leptoméninges ou au développement d’un mélanome à partir de ces cellules

⁽²⁴⁾

. Cependant, les patients peuvent être asymptomatiques, et la mélanose neurocutanée peut n’être qu’une découverte d’imagerie

^(24,43)

. En cas de mélanose neurocutanée manifeste, le pronostic est sombre : plus de 90% des patients décèdent, en général dans les 3 ans suivant le début des symptômes neurologiques

⁽⁴³⁾

. Le pronostic en cas de découverte

radiologique d’une mélanose neurocutanée asymptomatique n’est pas établi.

Les facteurs prédisposant à cette complication sont

⁽⁴³⁾

:

- un LCMN de taille particulièrement grande (plus de 50 cm de diamètre le plus large).

- une localisation axiale du LCMN.

- la présence de nombreuses lésions satellites.

I.3.2.3. Risque de néoplasies autres que le mélanome malin

On trouve dans la littérature scientifique des rapports occasionnels décrivant des tumeurs,

comme le rhabdomyosarcome, le liposarcome ou le neuroblastome, survenant chez des enfants

souffrant par ailleurs de LCMN

⁽⁴⁴⁾

. Bien qu’il soit difficile d’affirmer avec certitude que ces

pathologies sont liées, cette hypothèse pourrait supporter l’idée que ces tumeurs dériveraient

d’une même cellule ancestrale

⁽⁴⁴⁾

.

I.3.3. Traitement

L’argument majeur en faveur d’un traitement chirurgical des CMN est leur potentiel malin

⁽³⁹⁾

. Les indications absolues de traitement sont le développement d’un mélanome dans le CMN et le développement d’un mélanome métastatique dont l’origine primitive n’est pas localisée, les indications relatives étant prophylactiques et cosmétiques

⁽⁴²⁾

.

La décision thérapeutique doit mettre en balance les bénéfices (diminution du risque de mélanome) et les désavantages (risque opératoire, préjudice esthétique).

L’excision est recommandée par certains, dans le but d’enlever la totalité ou en tous cas un maximum de cellules naeviques. Une exérèse totale n’est pas toujours possible, les cellules naeviques infiltrant parfois les tissus très profondément, atteignant parfois les fascias voire les muscles. Si l’excision prophylactique d’un LCMN est programmée (souvent plusieurs excisions sériées, associées à des greffes cutanées), il est conseillé de la réaliser le plus tôt possible, mais en tenant compte que le risque de décès lié à l’anesthésie générale est moindre à partir de 6 mois

⁽⁴²⁾

. D’autres préfèrent des techniques d’exérèse partielle, telles le curetage, la dermabrasion ou le laser. Bien que ces techniques laissent en place les cellules naeviques des couches dermiques profondes potentiellement dangereuses, les partisans de ces techniques justifient leur choix par le fait que les CMN peuvent se compliquer par des mélanomes situés ailleurs que dans la lésion originale et que l’exérèse complète ne prévient donc pas de manière absolue la dégénérescence maligne

⁽⁴²⁾

. Certains suggèrent d’ailleurs que les cellules superficielles et profondes ne se

comporteraient pas de la même façon : ils décrivent des cellules naeviques possédant un potentiel

prolifératif plus élevé dans le compartiment le plus superficiel des LCMN, qui serait lui-même

plus vascularisé que le compartiment plus profond

⁽⁴⁵⁾

. Le curetage, moins traumatique qu’une

excision complète, mais qui doit être réalisé tôt durant la période néonatale, en raison d’un plan

de clivage entre le derme superficiel (contenant la majorité des cellules naeviques et en particulier

celles qui seraient les plus « agressives ») et le derme plus profond qui disparaît après quelques

semaines de vie, aurait donc une place de choix parmi les différentes options thérapeutiques

⁽⁴⁵⁾

.

Une recommandation générale qui doit être faite à tous les patients, en dehors d’un examen

régulier chez un spécialiste, est d’éviter absolument d’exposer leur CMN au soleil

⁽⁴²⁾

.