Thèse Caractérisation et Ciblage des Cellules Souches Cancéreuses Circulantes dans le Cancer Gastrique. H/F - 33

Établissement : Université de Bordeaux
École doctorale : Sciences de la Vie et de la Santé
Laboratoire de recherche : BoRdeaux Institute of onCology
Direction de la thèse : Caroline GRONNIER ORCID 0000000278368134
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-20T23:59:59

Le cancer gastrique demeure l'une des principales causes de mortalité par cancer dans le monde, avec un pronostic particulièrement sombre dans les formes métastatiques. L'identification précoce des patients à haut risque de dissémination métastatique représente un enjeu clinique majeur, en raison de l'insuffisance des marqueurs pronostiques actuellement disponibles. Les cellules souches cancéreuses (CSC) sont aujourd'hui considérées comme des acteurs clés de l'initiation tumorale, de la résistance aux traitements et de la progression métastatique.

Des travaux antérieurs de notre équipe ont mis en évidence l'existence de CSC gastriques chimiorsistantes caractérisées par l'expression de CD44 et une forte activité enzymatique ALDH, ainsi que le rôle central de la voie Hippo/YAP/TAZ dans leur maintien. Plus récemment, nous avons identifié une sous-population agressive de CSC exprimant l'isoforme CD44v3, présentant un phénotype mésenchymateux, des capacités invasives et métastatiques accrues, et associée à un mauvais pronostic. Ces cellules sont détectées chez la majorité des patients atteints de cancer gastrique métastatique, et leur présence dans les tumeurs primitives non métastatiques est corrélée à une diminution significative de la survie globale.

Des données préliminaires suggèrent que ces CSC CD44v3 peuvent être retrouvées dans la circulation sanguine sous forme de cellules tumorales circulantes (CTC), isolées ou intégrées dans des clusters hétérophiliques associés à des cellules immunitaires telles que les neutrophiles ou les cellules myéloïdes suppressives. Ces interactions pourraient favoriser la survie des CTC, leur extravasation et la formation de métastases.

L'objectif de ce projet de thèse est de détecter et de caractériser les CTC, en particulier les CSC CD44v3, chez des patients atteints de cancer gastrique métastatique et non métastatique, et d'évaluer leur association avec les paramètres cliniques et pronostiques. Une étude prospective sera menée au CHU de Bordeaux avec prélèvements sanguins au diagnostic. Les CTC seront isolées par filtration (ScreenCell) puis analysées par immunocytofluorescence multiplexe à l'aide de la technologie MACSIMA, permettant une caractérisation fine des sous-populations de CSC et des cellules immunitaires associées. Une étude rétrospective sur tissue microarrays complétera l'analyse.

Ce projet vise à valider CD44v3 comme biomarqueur pronostique et à poser les bases d'une biopsie liquide permettant une stratification plus précise des patients et, à terme, le développement de stratégies thérapeutiques ciblant précocement les cellules initiatrices de métastases.

Gastric cancer (GC) is the third leading cause of cancer-related deaths worldwide. The prognosis remains poor with a 5-year survival rate of less than 4% for metastatic forms. The identification of the cells at the origin of metastases and of biomarkers and targets is needed to improve diagnosis, prognosis and to develop more specific and efficient therapies. We previously confirmed the existence of a rare population of cancer stem cells (CSC) at the origin of tumor initiation, growth and chemoresistance in GC. We have shown that chemoresistant gastric CSC can be detected by CD44 expression and a high ALDH enzymatic activity, and that it is possible to target these cells by different strategies including the targeting of the Hippo/YAP/TAZ pathway. We recently identified a subset of gastric CSC expressing CD44v3 and possessing a mesenchymal phenotype; these cells possess tumorigenic, invasive and metastatic properties and are detected in most of metastatic GC patients (Giraud et al, Gastric Cancer 2023). Their detection in primary non-metastatic GC is associated to a poor overall survival for patients. Interestingly, these cells have been detected in the blood of mouse xenograft models of patient's derived-GC developing metastases, suggesting that the detection of CD44v3+ circulating tumor cells (CTC) could be predictive of metastatic developpement and a marker of prognosis. Previous literature in other cancer models report that CTC can be detected as single cells of hemophilic or heterophilic clusters. The heterophilic clusters comprise immune cells such as neutrophils of myeloid derived suppressor cells (MDSC) that act as chaperone for CTC to protect them from the shearstress in the blood stream and help for extravasation and homing in distant organs for metastasis development.

In this context, the aim of the PhD project will be 1) to detect CTC from periphal blood of metastatic and non-metastatic GC patients, 3) to molecularly characterize these CTC and clusters, in comparison to CSC of primary tumors and metastases, and 3) to determine their association with the clinical outcome for the patients.

The project will be realized with the service of digestive surgery of the CHU Bordeaux (under the supervision of C. Gronnier, the PhD supervisor) to include metastatic and non metastatic GC patients in the protocol in accordance with regulations as part of a prospective study. Peripheral blood samples will be collected with the oncological pre-therapeutic biological assessment. CTC will be collected using ScreenCell filters, a technique that has already been validated in the laboratory, and processed for immunocytofluorescence to characterize and quantify CTC and clusters with immune cells. Further phenotyping of surface markers of CSC subpopulations (including markers of proliferative, invasive, quiescent CSCs) and associated immune cells (LT, LB, NK, MDSC, neutrophils, etc.) will be carried out using the MACSIMA immunofluorescence multi-labeling technology (>100 immunostainings possible on the same sample). A retrospective study using the same technology will be done on tissue microarrays (TMA) of a local collection of GC cases for which clinicobiological data are available (histological subtypes, stages, 5-years survival, overall survival...).