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    Une nouvelle approche pour caractériser le protéome d’échantillons pathologiques conservés en paraffine

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    Équipe Béatrice Romagnolo

    Une nouvelle approche pour caractériser le protéome d’échantillons pathologiques conservés en paraffine dans la pathogenèse des cancers coliques 

     L’équipe « Auto-renouvellement et tumorigenèse intestinale », dans une étude publiée dans Journal of Pathologymontre qu’une approche d’analyse protéomique d’échantillons conservés en paraffine (FFPE) récemment mise au point par la plateforme de protéomique de l’université de Paris-Cochin 3P5, a permis de mieux comprendre une nouvelle voie de cancérogenèse colique à partir de lésions pré-cancéreuses rares conservées essentiellement en paraffine. Cette étude a été réalisée en collaboration avec le service de Pathologie de l’hôpital Cochin dirigé par le Pr Benoit Terris et la plateforme de protéomique 3P5.

    A côté de la séquence classique dite conventionnelle de progression tumorale (adénome-carcinome) où l’activation de la voie Wnt/β-caténine est l’événement initiateur, il existe une voie alternative de développement du  cancer du côlon (CRC), appelée voie «festonnée». Les caractéristiques histologiques des lésions pré-néoplasiques de la voie festonnée diffèrent de celles de la voie conventionnelle (CAD pour « conventional adenoma »). Elles sont subdivisées en deux classes, les adénomes sessiles festonnés (SSA), à l’origine de l’essentiel des CRC dit microsatellite instables (MSI) et mutés BRAF, et les adénomes festonnés traditionnels (TSA). Les TSA sont des lésions coliques précancéreuses rares dont le risque d’évoluer vers des CRC de mauvais pronostic est accru en comparaison des autres lésions CAD et SSA. Ces lésions repérées en endoscopie ne sont majoritairement accessibles que sous forme de prélèvements fixés en paraffine.

    Afin de mieux comprendre la pathogenèse des TSA, nous avons utilisé une nouvelle approche développée à Cochin par la plateforme protéomique de l’Université de Paris, 3P5, qui permet une analyse protéomique quantitative d’échantillons conservés en paraffine (FFPE : Formalin-Fixed Paraffin-Embedded). Cette approche comprend le déparaffinage, la réversion des pontages induits par la fixation, la digestion des protéines, le fractionnement des peptides et leur analyse par spectrométrie de masse. En collaboration avec la plateforme protéomique 3P5, nous avons réalisé une analyse globale quantitative par l‘approche label-free (LFQ) afin d’établir le profil protéomique de 44 échantillons d’adénomes colorectaux (12 TSA, 15 CAD, 17 SSA) ainsi que 17 échantillons de muqueuse colique normale. L’ensemble de ces échantillons étaient stockés sous FFPE dans le laboratoire de Pathologie de l’hôpital Cochin.

     Cette étude nous a permis de confirmer que les CAD et SSA constituent deux entités très distinctes d’adénomes colorectaux qui suivent deux voies distinctes de cancérogenèse colique, en accord avec les données de la littérature. Nous avons montré, que contrairement aux CAD et SSA, les TSA constituaient un groupe d’adénomes colorectaux beaucoup plus hétérogène, pouvant être subdivisé en deux sous-groupes, l’un lié aux SSA et enrichi en mutations BRAF, et l’autre enrichi en mutations KRAS qui serait plus proche des CAD (Cf Figure). Nous avons, de plus, identifié un marqueur spécifique des TSA, qui est LEFTY1 et qui peut être détecté en immunohistochimie (Cf figure). L’identification de LEFTY1 comme marqueur des TSA, apporte une nouvelle hypothèse quant à la pathogenèse des TSA qui est mal comprise. LEFTY1 est un inhibiteur de la voie Nodal qui appartient à la voie TGFβ/BMP, connue pour jouer un rôle dans la structuration de l’épithélium intestinal en contrôlant la localisation des cryptes. LEFTY1 joue un rôle important au cours du développement embryonnaire, en particulier dans l’établissement de la symétrie droite-gauche, mais son rôle dans le tissu adulte est largement inconnu. Associés à d’autres travaux, nos résultats suggèrent que LEFTY1 jouerait un rôle important dans le contrôle de l’homéostasie colique dont le mécanisme reste à comprendre mais aussi dans le développement potentiel des TSA.

     

    A. Analyse non supervisée du clustering hiérarchique des données de protéomique des adénomes colorectaux (CAD, SSA et TSA).

    B. Nos résultats ont été choisis pour faire la couverture de J Pathol. Cette photo montre la confirmation par immunohistochimie de différents marqueurs identifiés par l’analyse protéomique d’échantillons FFPE de lésions coliques adénomateuses.

    Ce travail devrait ouvrir la voie à d'autres études à partir d’un tel matériel fixé, abondamment présent dans les collections des services d'anatomo-pathologie. De nombreuses pathologies cancéreuses, pré-cancéreuses, inflammatoires, métaboliques ou autres pourraient ainsi être analysées avec cette méthodologie, permettant de caractériser et valider en particulier des marqueurs pronostiques et contribuant à identifier des cibles thérapeutiques.

     

    En savoir plus

    Pierre Sohier, Sanson R, Leduc M, Audebourg A, Broussard C, Salnot V, Just PA, Pasmant E, Mayeux P, Guillonneau F, Romagnolo B, Perret C, Terris B.  Proteome analysis of formalin-fixed paraffin-embedded colorectal adenomas reveals the heterogeneous nature of traditional serrated adenomas compared to other colorectal adenomas. J Pathol. 2020 Mar;250(3):251-261. doi: 10.1002/path.5366. Epub 2019 Dec 15.

    PMID: 31729028

     

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