Les traitements actuels pour la leucémie lymphoïde chronique B (LLC-B) comprennent des analogues de la purine (fludarabine) et des anticorps monoclonaux (rituximab) (1). Alors que les gens peuvent vivre pendant des années avec la LLC-B, il n’y a pas de remède efficace. Par conséquent, de nouvelles thérapies ciblées sont essentielles à l’amélioration des résultats cliniques pour les patients atteints de LLC-B. Dans ce numéro de Clinical Cancer Research, Ghosh et coll. (2) étudier, dans le cadre préclinique, une nouvelle approche de traitement de la LLC-B qui combine deux composés naturels: curcumine et épigallocatéchine-3-gallate (EGCG). L’utilisation de composés naturels pour le traitement du cancer n’est pas nouvelle. Soixante-deux pour cent des médicaments anticancéreux approuvés par la FDA américaine entre 1981 et 2002 étaient d’origine naturelle (3). Par exemple, l’acide rétinoïque tout-trans, qui est un dérivé de la vitamine A, est un traitement très efficace pour la leucémie promyélocytaire aiguë. Une mine de données soutient un rôle de la curcumine, l’ingrédient actif du curcuma aux épices, en tant qu’agent anti-néoplasique (4,5). Ce travail prolonge les observations précédentes en examinant les voies moléculaires impliquées dans l’apoptose induite par la curcumine des cellules B-CLL. En particulier, dans les cultures primaires de LLC, la curcumine a inhibé l’expression de molécules pro-urvivales, y compris STAT3, Akt et NF-kB, ainsi que les protéines anti-apoptotiques Mcl-1 et XIAP. La curcumine a également régulé la protéine pro-apoptotique, le BIM. L’administration séquentielle d’EGCG suivie de curcumine a entraîné une augmentation de la mort cellulaire de la LLC et une protection stromale neutralisée.
La curcumine a des activités antioxydantes, chimioprinventives, chimiothérapeutiques et chimio-sensibilisantes impressionnantes (4,5). L’apoptose des cellules de la LLC-B induite par la curcumine est dose-dépendante et les lymphocytes B normaux sont moins sensibles à ses effets cytotoxiques que les cellules de la LLC-B (2,6). La curcumine induit un clivage PARP dans les cellules B-CLL primaires (2), reflétant l’activation de la mort cellulaire programmée. Le clivage PARP est induit par la curcumine dans d’autres types de tumeurs, y compris le cancer du pancréas et le cancer colorectal (7-9). Fait intéressant, les auteurs n’ont pas observé d’activation des caspases en amont après un traitement à la curcumine. Ceci diffère de plusieurs autres études qui démontrent une activation spécifique de la caspase-3 par la curcumine dans HL-60 et d’autres lignées cellulaires tumorales (4,5,10). Dans la LLC-B primaire, le mécanisme de clivage PARP reste flou. D’autres événements cellulaires qui contribuent à l’apoptose induite par la curcumine comprennent la libération du cytochrome c de la membrane mitochondriale. Cela se produit dans plusieurs lignées cellulaires différentes après un traitement par la curcumine, tout comme les modifications du potentiel membranaire mitochondrial (4,5). Le rôle des événements mitochondriaux dans l’apoptose induite par la curcumine dans les cellules B-CLL n’a pas été examiné dans cette étude.
La curcumine inhibe également l’activation constitutive des voies de survie, dont certaines sont préférentiellement actives dans les cellules B-CLL primaires, y compris STAT3, Akt et NF-kB. L’activation constitutive de STAT3 a été rapportée dans plusieurs cancers, notamment le carcinome épidermoïde du sein, de la prostate, de la tête et du cou, le myélome multiple et le cancer du pancréas (4,8,11). STAT3 joue un rôle important dans l’induction de gènes anti-apoptotiques et de facteurs angiogéniques, et est vital pour diverses voies de signalisation des cytokines (4,5,11). La curcumine inhibe efficacement la phosphorylation constitutive de STAT3 dans la LLC-B (2), en accord avec d’autres études qui démontrent que la curcumine est un inhibiteur efficace de la fonction STAT3 (4,5,11). Mcl-1, un gène pro-survie en aval de STAT3, est également régulé par la curcumine dans la llc-B primaire (2). La phosphorylation constitutive de l’Akt est régulée par la curcumine dans les cellules B-LLC primaires (2) et d’autres tumeurs, y compris le lymphome à cellules B non Hodgkinien, le cancer de la prostate et le carcinome à cellules rénales (4). Cependant, la curcumine peut également induire ses effets pro-apoptotiques et anti-prolifératifs sans perturber le statut de phosphorylation de l’Akt (5,7,12).
Une molécule pro-survie qui semble être universellement inhibée par la curcumine est le facteur de transcription NF-kB. La NF-kB est régulée par la curcumine dans de nombreux cancers différents (4-8, 11). La phosphorylation constitutive de l’IkBa dans les cellules B-CLL primaires est inhibée par la curcumine, ce qui indique que les gènes en aval de NF-kB doivent être inhibés dans ces cellules. En effet, le XIAP, cible aval du NF-kB, est régulé à la baisse dans la LLC-B primaire suite à un traitement à la curcumine (2). L’absence de régulation négative de la Bcl-2 par la curcumine est une découverte intéressante compte tenu des travaux antérieurs démontrant que la Bcl-2 est une cible transcriptionnelle directe de la NF-kB et qu’elle est régulée par la curcumine (4,5). Le BIM, une protéine pro-apoptotique, est régulé par la curcumine dans la llc-B primaire. Par conséquent, la curcumine peut réguler à la baisse les voies de survie et à la hausse les voies apoptotiques dans la LLC-B.
Qu’advient-il de l’efficacité du traitement à la curcumine lorsque les cellules B-CLL sont co-cultivées dans le contexte de l’environnement stromal? Les cellules stromales maintiennent généralement un environnement anti-apoptotique par contact direct et par l’intermédiaire de médiateurs solubles. La co-culture de cellules B-CLL avec des cellules stromales a fourni une protection substantielle contre l’apoptose induite par la curcumine à des doses plus faibles de curcumine, mais pas à des doses plus élevées (20 µm) (2). Ces résultats donnent un aperçu de l’effet de l’environnement hôte sur l’apoptose induite par la curcumine, et indiquent également que des doses plus élevées de curcumine peuvent être nécessaires pour atteindre le niveau d’apoptose observé in vitro.
Il est peu probable que la curcumine seule soit un traitement efficace de la LLC-B en raison de réponses apoptotiques incomplètes. La curcumine elle-même améliore l’efficacité d’une variété de composés, y compris la vincristine dans la LLC-B in vitro (6). Les agents naturels, comme la curcumine, sont des candidats souhaitables pour les adjuvants à la chimiothérapie en raison de leurs toxicités négligeables. L’EGCG, le principal polyphénol du thé vert, induit l’apoptose des cellules B-CLL in vitro par inhibition partielle de la phosphorylation VEGFR1 et VEGFR2, ainsi que par activation de la caspase-3 et clivage PARP. La Bcl-2 est régulée à la baisse par l’EGCG, tout comme la Mcl-1 et la XIAP(2). Le traitement des cellules B-CLL primaires avec l’association de l’EGCG et de la curcumine a été étudié. L’administration séquentielle d’EGCG suivie de curcumine était l’association thérapeutique la plus efficace; alors que l’administration simultanée entraînait des effets antagonistes.
L’EGCG et la curcumine ciblent plusieurs des mêmes voies moléculaires, y compris l’induction du clivage PARP et l’inhibition de l’activité de la télomérase (2,4,5,10). Alors que l’EGCG et la curcumine régulent de nombreuses voies de survie communes, y compris STAT3, Akt, NF-kB et les gènes anti-apoptotiques Mcl-1 et XIAP, toutes leurs cibles ne se chevauchent pas (Figure 1.). Par exemple, alors que les deux composés induisent le clivage PARP et l’apoptose dans la LLC-B, l’EGCG y parvient par l’activation de la caspase-3, tandis que la curcumine n’induit pas l’activation de la caspase-3 dans ces cellules (2). Ainsi, ces deux agents naturels ont de nombreuses voies en commun, mais peuvent également diverger l’un de l’autre, et peuvent potentiellement présenter des effets opposés. Par conséquent, une étude plus approfondie des mécanismes moléculaires impliqués dans les effets anti-prolifératifs et pro-apoptotiques de ces agents est justifiée.
Les cellules stromales de la moelle osseuse fournissent des signaux pro-survie et anti-apoptotiques aux cellules B-CLL. La curcumine et l’EGCG inhibent les voies pro-survie (rouge) et induisent des voies pro-apoptotiques (vert). GF=growth factor, GFR=growth factor receptor, 67LR=67kDa laminin receptor, BIM=Bcl-2-interacting mediator of apoptosis, XIAP=X linked inhibitor of apoptosis, PARP= poly (ADP ribose) polymerase, P.C.D.=programmed cell death, VEGFR=vascular endothelial cell growth factor receptor, b.m=bone marrow, STAT3=signal transducer and activator of transcription 3, Mcl-1=myeloid cell leukemia–1, IKK=inhibitory κB kinase.
Des essais cliniques avec la curcumine et l’EGCG en tant qu’agents individuels, ou en association avec une chimiothérapie standard, sont déjà en cours dans plusieurs cancers (4,5,11, et cliniques trials.gov ). Un essai clinique de phase II de la curcumine dans le cancer du pancréas avancé a récemment été publié par notre groupe et a démontré un patient présentant une régression tumorale de 73% et un autre patient stable à la curcumine pendant plus de 2,5 ans (11 et communication personnelle de Kurzrock). Aucun effet secondaire n’a été observé. Cependant, les taux de réponse globaux étaient faibles, peut-être parce que l’absorption de la curcumine après administration orale est faible (11).
Des extraits oraux de thé vert ont été pris volontairement par des patients atteints de LLC-B, et EGCG a déjà commencé des essais cliniques de phase I chez des patients de stade 0-II de la Rai atteints de LLC-B (2). La présente étude justifie l’association de la curcumine et de l’EGCG en milieu clinique et fournit des informations sur la dose et l’administration de ces deux composés. Un rapport constant de 10: 1 (EGCG: curcumine) a été établi comme efficace pour induire l’apoptose dans la LLC-B. Des doses suffisamment élevées d’EGCG et de curcumine circulante seront nécessaires pour surmonter la protection stromale in vivo. Les données indiquent également que le traitement séquentiel de la LLC-B par l’EGCG suivi de la curcumine est préférable au traitement simultané et est crucial pour l’efficacité de la combinaison de ces deux composés. Le traitement simultané des cellules de la LLC-B par l’EGCG et la curcumine a entraîné des effets antagonistes. En fin de compte, cependant, les études optimales nécessiteront probablement l’utilisation d’un composé de curcumine modifié pour améliorer sa biodisponibilité. L’encapsulation de la curcumine dans les liposomes lui permet d’être administrée de manière systémique, et plusieurs groupes travaillent à modifier la curcumine pour augmenter son absorption lorsqu’elle est prise par voie orale (4,5,9,13). Sur la base des propriétés biologiques de la curcumine seule ou en combinaison avec l’EGCG ou d’autres composés, ces fractions de curcumine de deuxième génération devraient être explorées pour le traitement de la LLC et d’autres cancers.