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Wolfgang Fiebiger1, Ulrike Olszewski2, Ernst Ulsperger2, Klaus Geissler2, Gerhard Hamilton2,3

1 Département de médecine interne I, Division d’oncologie, Hôpital de St. Poelten, St. Poelten, Autriche
2 Ludwig Boltzmann Cluster of Translational Oncology, C/o Balderichgasse, 26/13, 1170 Vienne, Autriche
e-mail : [email protected]
G. Hamilton
3 Département de chirurgie, Université médicale de Vienne, Vienne, Autriche

Reçu : 1er avril 2010
Accepté : 6 juin 2010

Résumé

Introduction : La chimiothérapie pour les carcinoïdes bien différenciés avancés se caractérise par de faibles taux de réponse et une courte durée des réponses. La présente étude visait à évaluer l’activité in vitro de nouveaux médicaments chimiothérapeutiques à base de platine en association avec le dichloroacétate (DCA), un sensibilisateur à l’apoptose, contre des lignées cellulaires de carcinoïdes pulmonaires.

Méthodes : Trois lignées cellulaires permanentes (UMC-11, H727 et H835) ont été exposées à 14 différents médicaments cytotoxiques établis et aux nouveaux composés à base de platine comme le satraplatine, le JM118 et le picoplatine en combinaison avec le DCA, et la viabilité des cellules a été mesurée à l’aide d’un test de colorant à base de tétrazolium.

Résultats : A l’exception de la lignée UMC- 11 hautement chimiorésistante, les lignées cellulaires carcinoïdes (H727, H835) étaient sensibles à la majorité des chimiothérapies in vitro. Parmi les médicaments à base de platine, le carboplatine et l’oxaliplatine ont montré la plus grande efficacité. Les cellules H835 se développant sous forme de sphéroïdes multicellulaires étaient 2,7 à 8,7 fois plus résistantes au picoplatine, au satraplatine et à son métabolite que les suspensions de cellules individuelles. Le DCA (10 mM) a inhibé la croissance des cellules UMC- 11 de 22 % et a sensibilisé ces cellules très résistantes au carboplatine, au satraplatine et au JM118 de 1,4 à 2,4 fois.

Conclusion : Les cellules carcinoïdes pulmonaires UMC-11 hautement résistantes sont sensibles au carboplatine, à l’oxaliplatine et au métabolite du satraplatine, le JM118, mais la croissance sphéroïdale multicellulaire, telle qu’elle est observée dans la lignée cellulaire H835 et les tumeurs pulmonaires, semble augmenter sensiblement la chimiorésistance. L’activité du carboplatine et du JM118 est significativement et spécifiquement augmentée en combinaison avec le sensibilisateur à l’apoptose DCA qui favorise la respiration mitochondriale par rapport à la glycolyse aérobie. En résumé, parmi les nouveaux médicaments à base de platine, le satraplatine a le potentiel pour le traitement des carcinoïdes pulmonaires et le DCA potentialise la cytotoxicité de certains médicaments à base de platine.


Mots clés : Carcinoïde ; chimiosensibilité ; résistance aux médicaments ; complexe de platine ; picoplatine ; satraplatine ; dichloroacétate


INTRODUCTION

Les carcinoïdes dérivent des cellules entérochromaffines du système cellulaire neuroendocrinien qui est largement distribué dans l’organisme [1-3]. Ces tumeurs plutôt rares ont une incidence de 2,0-2,5 cas pour 100 000 personnes pour les carcinoïdes cliniquement visibles [4]. Les carcinoïdes de l’intestin antérieur représentent 20 % de toutes les tumeurs carcinoïdes et comprennent les carcinoïdes thymiques et pulmonaires (représentant 2 % des cancers primaires du poumon), en plus des carcinoïdes gastriques et duodénaux [5]. Selon leurs caractéristiques histologiques, ces tumeurs hétérogènes sont classées soit en tumeurs neuroendocrines bien différenciées avec de petites cellules et des noyaux réguliers (carcinoïde typique), soit en carcinomes neuroendocrines bien différenciés avec des atypies nucléaires et des zones nécrotiques (carcinoïde atypique) [6, 7]. Le « syndrome carcinoïde », qui est induit par la sécrétion de substances vasoactives, se produit dans moins de 5% des carcinoïdes pulmonaires [8]. De 13 à 22% des patients présentent des métastases à distance au moment de la présentation [4]. Les procédures de diagnostic primaire comprennent des tests biochimiques, en particulier l’analyse de la sérotonine et de l’acide 5-hydroxyindoleacétique (5-HIAA) urinaire. La technique la plus sensible pour la localisation des tumeurs est la scintigraphie des récepteurs de la somatostatine, complétée par un scanner pour visualiser les métastases hépatiques et une biopsie concomitante pour une vérification histopathologique [9]. Étant donné que plus de 80 % des tumeurs carcinoïdes expriment le récepteur de la somatostatine de type 2, le 111indium-DTPA-octréotideen tant que traceur peut être capable de prédire l’utilité d’un prochain traitement par analogue de la somatostatine [10, 11].

La guérison chirurgicale des patients atteints de carcinoïde pulmonaire peut être obtenue par résection, mais une fraction des tumeurs donne lieu à des métastases étendues dans les deux à quatre ans suivant l’opération primaire [12]. Contrairement aux tumeurs neuroendocrines bien différenciées, plus indolentes, qui présentent des métastases dans moins de 15 % des cas et dont le taux de survie à cinq ans est supérieur à 90 %, les carcinomes neuroendocrines bien différenciés sont plus agressifs, avec des métastases dans 30 à 50 % des cas et un taux de survie à cinq ans compris entre 40 et 60 % [1, 2, 13]. Les patients atteints de carcinoïdes malins présentent un taux de survie à cinq ans d’environ 20 %, avec une survie médiane de deux ans en présence de métastases hépatiques [14-16]. Le traitement médical de la maladie métastatique comprend les analogues de la somatostatine, les α-interférons et la chimiothérapie [1, 17].

Les essais cliniques sont généralement de petite taille avec des critères d’inclusion et une conception d’étude variables en raison de la rareté de ces tumeurs [1, 16]. Fondamentalement, la chimiothérapie peut être envisagée pour les patients présentant une maladie progressive sous traitement non cytotoxique, à condition qu’elle soit associée à des symptômes importants et à un mauvais pronostic. La doxorubicine, le 5-fluorouracile (5-FU), la dacarbazine, la streptozotocine, le cyclophosphamide, le cisplatine et l’étoposide ont été utilisés en monothérapie et en association, avec pour résultat des taux de réponse inférieurs à 20 %, mais seulement pendant de courtes périodes, et n’ont donc pas été recommandés pour la pratique clinique courante [1, 3, 16-18].

Dans la présente étude, nous avons testé l’activité in vitro de nouveaux médicaments chimiothérapeutiques, notamment la gemcitabine, la camptothécine, l’oxaliplatine et le paclitaxel, par rapport aux médicaments cytotoxiques actuellement utilisés pour la chimiothérapie, en utilisant les trois lignées cellulaires carcinoïdes pulmonaires permanentes UMC11, H727 et H835. Les carcinoïdes pulmonaires sont étroitement liés au cancer du poumon à petites cellules (CPPC), qui est principalement traité par une combinaison de cisplatine et d’étoposide [3,19]. Les médicaments de troisième génération à base de platine, tels que le satraplatine et le picoplatine, sont actuellement à l’étude pour le SCLC dans le cadre d’essais cliniques et pourraient également être actifs contre les carcinoïdes pulmonaires [20]. Par conséquent, la prodrogue orale satraplatine [JM216 ; bisacétatoammine dichlorido cyclohexylamine platine(IV)], ses métabolites actifs JM149 [cis-ammine dichlorido (cyclohexylamine) dihydroxidoplatine(IV)] et JM118 [cis-ammine dichlorido cyclohexylamine platine(II)], ainsi que la picoplatine [JM473, ZD-0473, AMD-473 ; cis-ammine dichlorido 2-méthylpyridine platine(II)], ont été étudiés pour leur puissance cytotoxique in vitro en utilisant les trois lignées de cellules carcinoïdes pulmonaires. L’efficacité des complexes de platine devrait être encore améliorée en association avec le dichloroacétate (DCA), qui cible la pyruvate déshydrogénase kinase. L’effet additif de ce composé sur la cytotoxicité des médicaments à base de platine a donc été étudié plus avant [21].

Matériel et méthodes

Produits chimiques et lignées cellulaires
La gemcitabine a été obtenue auprès d’Eli Lilly (Londres, UK), la dacarbazine auprès de Medac (Hambourg, Allemagne), l’oxaliplatine auprès de Sanofi (Paris, France) et tous les autres médicaments auprès de Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA). Le satraplatine et ses métabolites JM149 et JM118 ainsi que la picoplatine ont été synthétisés sur mesure par Chiracon (Luckenwalde, Allemagne). Le DCA de sodium a été préparé sous forme de solution mère 1 M. Les lignées de cellules carcinoïdes pulmonaires UMC-11, H727 et H835 du National Cancer Institute (NCI) ont été achetées auprès de l’American Tissue Culture Collection (ATCC, Manassas, VA, USA). Les cellules ont été cultivées dans un milieu RPMI-1640 complété par 10 % de sérum bovin fœtal et 4 mM de glutamine (Seromed, Berlin, Allemagne). Les cellules UMC-11 et H727 ont été sous-cultivées par trypsinisation (solution de trypsine/EDTA à 2,5 %, Boehringer Mannheim, Allemagne), et les cellules H835 en suspension ont été maintenues par remplacement du milieu.

Analyse de la distribution du cycle cellulaire et du temps de doublement
Afin d’analyser la distribution du cycle cellulaire, des aliquotes de cultures cellulaires ont été lavées avec du PBS, remises en suspension dans 100 µl de PBS et fixées avec 1 ml d’éthanol à 70% à -20°C pendant 30 minutes. Ensuite, les cellules ont été centrifugées, lavées avec du PBS et colorées avec une solution de 20 µg/ml d’iodure de propidium (PI) dans 0,5% de Triton X100/PBS complétée par 5 µg/ml de RNAse A pendant 24 h à température ambiante. Les histogrammes ont été acquis par un système de cytométrie de flux FACS Scan (Becton Dickinson, Mountain View, CA, USA), et la distribution du cycle cellulaire a été calculée à l’aide du logiciel Multicycle AV (Phoenix, San Diego, CA, USA). Les temps de doublement de la lignée cellulaire ont été déterminés en mesurant quotidiennement le nombre de cellules de trois cultures indépendantes pendant six jours consécutifs à l’aide d’un micro-compteur cellulaire (Sysmex, Tokyo, Japon). Les amas de cellules H835 ont été dispersés par traitement à la trypsine afin d’obtenir des suspensions de cellules individuelles pour le comptage.

Essai de prolifération cellulaire
Les cellules ont été récoltées, comptées et réparties dans des plaques de microtitration dans 100 µl de milieu à une densité de 1×104 cellules/puits. Des dilutions appropriées des composés à tester ont été ajoutées à un volume total de 200 µl/puits et les plaques ont été incubées dans des conditions de culture de tissus pendant quatre jours. Les solutions mères des composés ont été préparées dans de l’éthanol à 70 % ou du diméthylsulfoxyde et diluées plus de 100 fois pour les tests. Des contrôles de solvant ont été inclus dans tous les tests. Des courbes dose-réponse ont été obtenues en évaluant la prolifération cellulaire à des dilutions de deux fois le médicament en triplicata et utilisées pour le calcul des valeurs de la CI50. La croissance cellulaire a été quantifiée à l’aide d’un test modifié au colorant tétrazolium (MTT ; EZ4U, Biomedica, Vienne, Autriche) et par la mesure du colorant formazane réduit à une longueur d’onde de 450 nm (contrôle du milieu réglé à 100 % de prolifération).

Analyse statistique
Les différences entre deux groupes indépendants ont été déterminées en utilisant l’ANOVA et le test U de Mann-Whitney. p<0,05 a été considéré comme statistiquement significatif. Tous les calculs ont été effectués à l’aide du logiciel Statistica (Statsoft, Tulsa, OK, USA). Les temps de doublement des lignées cellulaires ont été analysés à l’aide d’une calculatrice en ligne (Roth V. 2006, disponible sur ).

Résultats

Distribution du cycle cellulaire et temps de doublement des trois lignées de cellules carcinoïdes pulmonaires
Les pourcentages de cellules carcinoïdes dans des phases spécifiques du cycle cellulaire ont été déterminés par coloration PI de cellules fixées provenant de cultures subconfluentes, analyse cytométrique en flux et ajustement des histogrammes résultants (Fig. 1). Les lignées cellulaires présentaient une fraction de cellules en phase S supérieure à 17 % et des fractions G0/1 inférieures à 54 % de la population cellulaire totale, respectivement. Les fractions en phase S des lignées cellulaires carcinoïdes UMC-11, H727 et H835 n’étaient pas significativement différentes. Les temps de doublement des lignées cellulaires ont été déterminés par comptage quotidien des cellules de six cultures indépendantes et se sont avérés être de 20,8 h pour H727, 27,0 h pour UMC-11 et 35,7 h pour H835, respectivement.

Fig. 1 Distribution du cycle cellulaire des lignées cellulaires carcinoïdes. Les pourcentages moyens (moyenne±SEM, n=3) de cellules en phase G0/1, S et G2/M ont été déterminés par coloration PI de l’ADN. Les différences dans les fractions de la phase S n’étaient pas statistiquement significatives

Tests de chimiosensibilité utilisant des médicaments cliniquement établis
Les cellules ont été exposées aux différents médicaments chimiothérapeutiques in vitro et les valeurs IC50 ont été calculées à partir des relations dose-réponse après quantification des cellules survivantes par des tests MTT. Tous les tests ont été réalisés pendant quatre jours, à l’exception des tests impliquant la dacarbazine, réalisés pendant sept jours, étant donné que le métabolite actif (5-amino-imidazole 4-carboxamide) se forme lentement in vitro. Le tableau 1 présente les résultats des essais de chimiosensibilité pour 14 médicaments testés contre les trois lignées cellulaires carcinoïdes. Les valeurs de la CI50 ont été comparées aux concentrations plasmatiques maximales réalisables (CPP) individuelles suivantes : vinblastine 8,5 ng/ml [22], taxol 3,5±1,4 µM [23], topotécan, un dérivé de la camptothécine (TPT) 65±20 nM [24], 5-FU 0,6 µM/l [25], doxorubicine 73,5±26.4 ng/ml [26], gemcitabine 50 µM [27], tamoxifène 0,4 µM [28], cisplatine 6,3 µM [29], oxaliplatine 9,1±1.25 µM [30

], carboplatine 105 µM [31], mitomycine C 345±151 ng/ml [32], streptozotocine 100±10 µg/ml [33], étoposide 5.6±2.5 µg/ml [34] et dacarbazine 8.6±0.6 µg/ml [35]. Les cellules UMC-11 ont présenté une chimiorésistance marquée contre la plupart des médicaments, à l’exception de la vinblastine, de la camptothécine, de l’oxaliplatine, de la carboplatine, de la mitomycine C et de la dacarbazine, où les valeurs de la CI50 étaient inférieures à la PPC pour les médicaments respectifs. Les deux autres lignées cellulaires permanentes H727 et H835 étaient sensibles à 10/14 et 9/14, respectivement, des médicaments utilisés ici. Par rapport à la lignée cellulaire H835, la lignée H727 qui est de type sauvage p53 était en plus sensible à la dacarbazine. Les trois lignées cellulaires semblaient avoir une sensibilité similaire à l’oxaliplatine et au carboplatine, contrairement à leur résistance élevée au cisplatine.

MédicamentLignée de cellules carcinoïdes pulmonairesLignée cellulaire carcinoïde pulmonaireLignée de cellules carcinoïdes pulmonairesLignée cellulaire carcinoïde pulmonaire
UMC-11 (IC50)H727 (IC50)H835 (IC50)PPC
Vinblastine ( ng/ml) 2.0±0.358.0±2.72.0±0.38.5
Taxol (ng/ml) 10.0±4.4 8.0±3.8 9.0±3.9 1.0
Camptothécine (nM ) 18.0±5.00.5±0.16.5±4.3(65)
5-Fluorouracil (µM ) 30.0±4.620.0±5.945.0±8.70.6
Doxorubicine (nM) 370.7±72.424.1±5.273.1± 2.473.5
Gemcitabine (nM) 833.3±10330.0±6.730.0±2050.0
Tamoxifène (µM) 9.0±3.325.0±8.17.0±2.40.4
Cisplatine (µM) 33.3±1583.3±2133.3±7.06.3
Oxaliplatine (µM ) 5.0±0.2511.3±5.36.3±0.519.1
Carboplatine (µM) 36.4±7.13.4±0.435.8±9.9105
Mitomycine (ng/ml)156.0±1510.0±3.035.0±9.0345.0
Streptozotocine (µg/ml) 180±3350±2160±19100
Etoposide (µg/ml) 45.0±12.30.13±0.030.25±0.025.6
Dacarbazine (µg/ml)4.2±2.32.2±1.316.5±3.98.6
Tableau 1 Chimiosensibilité des trois lignées cellulaires carcinoïdes pulmonaires à 14 médicaments cytotoxiques courants
Les valeurs de la CI50 sont données en moyenne±SD (n=3), et les PPC cliniques sont indiqués pour comparaison

Activité cytotoxique des médicaments à base de platine de troisième génération sur des lignées de cellules carcinoïdes pulmonaires
La cytotoxicité des nouveaux médicaments à base de platine, le satraplatine et le picoplatine, a été testée sur les trois lignées de cellules carcinoïdes in vitro. In vivo, le satraplatine est rapidement converti en JM149 et en JM118, un métabolite très actif, qui ont été inclus dans cet essai de chimiosensibilité (Fig. 2). Les CPP atteignables étaient respectivement de 15,9 µM pour le picoplatine, 1,4 µM pour le satraplatine et 2,2 µM pour le JM118. Les cellules H835 ont été testées soit sous forme de suspension cellulaire unique, soit sous forme d’agrégats globulaires d’un diamètre d’environ 150-250 µM. Les tests de chimiosensibilité ont montré que le picoplatine et le JM118 ont atteint des concentrations de CI50 inférieures à leurs CPP dans les cellules H727 et H835, respectivement. En outre, les cellules H727 se sont révélées sensibles au JM149. Les cellules H835 cultivées sous forme de sphéroïdes multicellulaires étaient plus résistantes au picoplatine (2,7 fois), au JM216 (7,9 fois), au JM149 (4,3 fois) et au JM118 (8,7 fois).

Fig. 2 Chimiosensibilité des lignées cellulaires de carcinoïdes pulmonaires aux nouveaux médicaments à base de platine. Les colonnes indiquent les valeurs IC50 (moyenne±SD, n=3) pour les différents médicaments et les lignées cellulaires. Les cellules H835 ont été testées sous forme de suspensions de cellules individuelles (H835) ou de sphéroïdes multicellulaires (H835 sphéroïde). Toutes les différences entre les valeurs de la CI50 pour chaque médicament à base de platine et les différentes lignées cellulaires et sphéroïdes H835 sont statistiquement significatives

Cytotoxicité des combinaisons de médicaments à base de platine avec le DCA dans les lignées cellulaires de carcinoïdes pulmonaires
Les essais de chimiosensibilité décrits ci-dessus ont en outre été réalisés avec la lignée cellulaire résistante UMC-11 en l’absence ou en présence continue de 10 mM de DCA (figure 3). Cette concentration de DCA a réduit la prolifération des cellules UMC-11 de 22,2±3,2 % et a abaissé les valeurs de la CI50 (facteur de sensibilisation : moyenne±ET de la CI50 du composé de platine dans le milieu seul divisée par la CI50 du composé de platine respectif dans le milieu additionné de 10 mM de DCA ; CI50 du composé de platine en présence de DCA) pour le carboplatine (2.41±0,19 ; 13,1±0,2 µM), le satraplatine (1,36±0,11 ; 7,8±0,4 µM), le métabolite JM118 (1,75±0,18 ; 1,22±0,05 µM) et l’oxoplatine (2,18±0,33 ; 4,8±0,14 µM). En revanche, le cisplatine (1,22±0,9 ; 25,3±0,75 µM), l’oxaliplatine (1,01±0,03 ; 4,4±0,16 µM) et le picoplatine (1,04±0,02 ; 28,6±0,6 µM) ont montré une modulation faible ou nulle de leur cytotoxicité par le DCA. L’oxoplatine [cis, trans, cis diammine dihydroxido dichlorido platine(IV)] est actuellement à l’étude comme médicament oral à base de platine.

Fig. 3 Modulation de la chimiosensibilité des cellules carcinoïdes pulmonaires UMC-11 aux médicaments à base de platine par 10 mM de DCA. Les données présentées sont les rapports des valeurs de la CI50 en l’absence et en présence de DCA, respectivement (moyenne±DS, n=3). Les effets du DCA sont statistiquement significatifs, sauf pour la combinaison avec l’oxaliplatine et la picoplatine, respectivement

Discussion

Le succès du traitement des tumeurs carcinoïdes malignes nécessite une approche multimodale, comprenant une résection, une réduction de la tumeur par ligature de l’artère hépatique pour les métastases hépatiques et un traitement systémique utilisant des médicaments cytostatiques et/ou cytotoxiques [1-3, 8]. L’octréotide et différents analogues de la somatostatine à action prolongée ont permis d’obtenir des taux de réponse biochimique de l’ordre de 30 à 70 %, mais une réduction objective de la tumeur chez moins de 10 % des patients [36]. La chimiothérapie monothérapeutique des tumeurs carcinoïdes a donné des taux de réponse très faibles, ne dépassant pas 20 % pour la doxorubicine en monothérapie [37]. Les essais cliniques incluant la streptozotocine plus le cyclophosphamide ou le 5-FU n’ont pas généré de taux de réponse significativement meilleurs, allant de 26 à 33% [18]. En résumé, les carcinoïdes peuvent être contrôlés pharmacologiquement par un traitement aux analogues de la somatostatine et à l’interféron, ainsi que par des médicaments cytotoxiques, tels que la streptozotocine, la dacarbazine, le 5-FU, le cyclophosphamide, la doxorubicine, pendant une période prolongée ; cependant, les tumeurs finissent par évoluer vers un état réfractaire [3, 16, 38, 39].

La cytotoxicité d’une large gamme de produits thérapeutiques a été testée ici en utilisant les trois lignées cellulaires permanentes UMC-11, H727 et H835 dérivées de carcinoïdes broncho-pulmonaires par Giaccone et al [40]. H727 et H835 peuvent être considérées principalement comme des cellules sensibles aux médicaments, insensibles au taxol, au 5-FU, au cisplatine et au tamoxifène. En revanche, les cellules UMC-11 ont présenté une chimiorésistance marquée, à l’exception d’une sensibilité à la dacarbazine, à la vinblastine, à la mitomycine, au carboplatine et à l’oxaliplatine. La comparaison des valeurs de CI50 des chimiothérapies obtenues in vitro avec les CPP cliniquement réalisables fournit une estimation approximative de l’efficacité clinique attendue. Les valeurs de la CI50 in vivo des cellules tumorales peuvent être soit réduites en cas d’application prolongée d’un médicament, soit plus élevées si l’on tient compte des concentrations tissulaires plus faibles et de la moindre accessibilité des cellules tumorales. Bien que les trois lignées cellulaires présentent une fraction de phase S similaire dans les mesures de distribution du cycle cellulaire, leurs temps de doublement diffèrent et s’élèvent à 20,8 et 35,7 h pour les lignées chimiosensibles H727 et H835, respectivement, et à 27,0 h pour les cellules chimiorésistantes UMC-11. D’après ces données, la chimiorésistance des trois lignées cellulaires carcinoïdes n’est pas due à des différences dans leur fraction de phase S ou leur temps de doublement. Les résultats in vitro obtenus pour la streptozotocine, la dacarbazine, le cisplatine, l’étoposide, le 5-FU, la doxorubicine et le tamoxifène sont en bon accord avec l’activité clinique limitée (taux de réponse <30%) de ces médicaments chez les patients atteints de carcinoïdes avancés [16]. Le carboplatine a été signalé comme ayant une activité insuffisante dans un essai clinique impliquant des patients atteints de carcinoïdes ; cependant, il n’est pas clair si l’un de ces patients avait des carcinoïdes de l’intestin antérieur [41]. L’expression élevée de la protéine ERCC1 (excision repair cross-complementation group 1), un composant clé du mécanisme de réparation de l’ADN endommagé par les adduits du platine, dans les carcinoïdes typiques semble être liée à la résistance au platine chez ces patients [42].

Depuis le développement des régimes de chimiothérapie pour les carcinoïdes avancés basés sur la streptozotocine/dacarbazine, le 5-FU, le cyclophosphamide ou autres, plusieurs nouveaux médicaments ont été introduits et ont montré qu’ils possédaient une activité anticancéreuse significative dans les tumeurs apparentées, soit en tant qu’agents uniques, soit en association [3, 43, 44]. Ces agents comprennent l’oxaliplatine, un composé de platine très actif, le paclitaxel, un taxane ciblant la polymérisation des microtubules, des analogues de la camptothécine, un inhibiteur de la topoisomérase I, et la gemcitabine, un antimétabolite. Le paclitaxel s’est révélé moins cytotoxique que la vinblastine et la gemcitabine, qui étaient actives contre les deux lignées cellulaires carcinoïdes sensibles. Le paclitaxel a récemment été évalué dans le cadre d’une étude clinique portant sur 14 patients atteints de tumeurs carcinoïdes et neuf patients atteints de tumeurs des cellules des îlots de Langerhans, et a donné un taux de réponse global de 8 %, associé à une toxicité hématologique significative [45]. Le composé parent très actif, la camptothécine (CPT), a été abandonné pour un usage clinique en raison de sa toxicité locale élevée lors de l’application intraveineuse, mais il est actuellement réévalué dans de nouvelles formulations. Deux dérivés établis, à savoir le CPT-11 (irinotécan) et le topotécan, ont été modifiés pour obtenir une plus grande solubilité dans l’eau et ont démontré une activité clinique dans un large éventail de tumeurs [46]. Les CPP réalisables d’environ 65 nM pour le topotécan et de >70 nM pour le métabolite actif du CPT-11, le SN38, sont du même ordre que la valeur de la CI50 obtenue pour le CPT [32, 47]. Un rapport sur la chimiorésistance dans des cultures primaires de carcinoïdes typiques a révélé une sensibilité relativement élevée au 5-FU, à la doxorubicine, à l’étoposide et à la dacarbazine, mais une résistance élevée au cisplatine, à la gemcitabine, à la vinblastine et au carboplatine [48]. Cependant, seuls six des 60 spécimens tumoraux testés étaient des carcinoïdes de l’intestin antérieur et tous les agents n’ont pas été appliqués à chaque échantillon tumoral. Par conséquent, les carcinoïdes pulmonaires peuvent présenter un profil de chimiosensibilité distinct de celui des tumeurs de l’intestin moyen et de l’intestin postérieur, comme l’a montré la présente étude.

Nos résultats montrent que l’oxaliplatine est cytotoxique contre les trois lignées cellulaires carcinoïdes, y compris les cellules UMC-11, qui présentent une large résistance aux médicaments. En outre, une réponse clinique au cisplatine a été signalée pour un seul patient atteint de carcinoïde [49]. Les nouveaux complexes de platine, le satraplatine et le picoplatine, n’ont pas encore été testés chez les patients atteints de carcinoïdes, mais ont montré une activité clinique prometteuse dans des essais sur le cancer du poumon [20, 50]. Les cellules UMC-11 sont insensibles au picoplatine. Le JM118, le métabolite hautement actif du satraplatine, a montré une cytotoxicité significative contre les trois lignées de cellules carcinoïdes pulmonaires. La sensibilité aux nouveaux composés du platine est nettement réduite dans les sphéroïdes de cellules H835 par rapport aux suspensions de cellules individuelles et dépend de la taille moléculaire et de la lipophilie du médicament respectif. Par conséquent, l’accès limité des chimiothérapies aux cellules carcinoïdes et les niveaux insuffisants de médicaments qui en résultent peuvent être associés à la résistance aux médicaments des tumeurs carcinoïdes in vivo [49].

Une large résistance aux médicaments cytotoxiques peut être attribuée à une suppression accrue de la mort apoptotique des cellules tumorales via des altérations des caractéristiques des mitochondries [51]. Le métabolisme de la plupart des tumeurs solides comprend une glycolyse aérobie (effet Warburg) et, dans ces conditions, les mitochondries ne parviennent pas à fournir des facteurs proapoptotiques essentiels. Le DCA est un inhibiteur à petite molécule, disponible par voie orale, de la pyruvate déshydrogénase kinase qui augmente le flux de pyruvate dans les mitochondries et favorise ainsi l’oxydation du glucose par rapport à la glycolyse [52]. Cela inverse l’apoptose mitochondriale supprimée dans le cancer et entraîne une inhibition de la croissance tumorale in vitro et in vivo pour les cancers du sein, de la prostate et de l’endomètre [53]. En plus des effets cellulaires induits par le DCA seul, il peut être capable de renforcer la mort cellulaire lorsqu’il est associé à des médicaments cytotoxiques. Le DCA n’a pas eu d’effet additif sur les deux lignées cellulaires de cancer du poumon non à petites cellules A549 et H719 avec le paclitaxel, l’étoposide ou le cisplatine. Cependant, la mitaplatine, un composé dans lequel deux molécules de DCA ont été ajoutées aux positions axiales d’un centre Pt(IV) à six coordonnées, a montré une activité prometteuse [54, 55]. Nos résultats montrent que le DCA inhibe la croissance de la lignée cellulaire UMC-11 chimiorésistante et sensibilise les cellules au carboplatine, au JM118 et à l’oxoplatine à des concentrations qui peuvent être atteintes in vivo [56]. Le mécanisme de cette sélectivité du DCA pour des composés spécifiques du platine reste à élucider. En conclusion, les complexes de platine tels que l’oxaliplatine, le carboplatine et le satraplatine peuvent présenter un potentiel pour le traitement des carcinoïdes pulmonaires, et la sensibilisation des cellules tumorales à certains médicaments à base de platine induite par le DCA peut avoir une application plus large dans la chimiothérapie cytotoxique.

Remerciements

Nous souhaitons remercier le Dr Z. Salama pour avoir fourni les complexes de platine et pour les discussions utiles. Ce projet a été soutenu par une subvention de la Banque nationale autrichienne (# 13345) au Dr. K. Geissler. Le Dr W. Fiebiger et le Dr U. Olszewski PhD ont contribué à parts égales à cette étude.

Conflit d’intérêt

Les auteurs déclarent qu’ils n’ont aucun conflit d’intérêt lié à la publication de ce manuscrit.

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