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Etude critique d'une modélisation des effets du confinement. Journal International de Médecine (en ligne : jim. fr), 2 mai Eric Le Bourg, Quentin de Larochelambert, Jean-François Toussaint To cite this version : Eric Le Bourg, Quentin de Larochelambert, Jean-François Toussaint. Etude critique d'une modéli- sation des effets du confinement. Journal International de Médecine (en ligne : jim. fr), 2 mai. 2020. hal-02560574 HAL Id : hal-02560574 Submitted on 6 May 2020 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L'archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d'enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. Etude critique d'une modélisation des effets du confinement sur les admissions et décès hospitaliers dus à la pandémie de Covid-19 Eric Le Bourg1, Quentin de Larochelambert2, Jean-François Toussaint3 1 : Centre de Recherches sur la Cognition Animale (CRCA), Centre de Biologie Intégrative (CBI Toulouse), Université de Toulouse, CNRS, UPS, Toulouse, France, courriel : eric. le-bourg@univ-tlse3. fr 2 : IRMES (Institut de Recherche bioMédicale et d'Epidémiologie du Sport) EA 7329, Université de Paris & INSEP, Paris, France, courriel : quentin. delarochelambert@insep. fr 3 : Directeur de l'IRMES, Professeur de Physiologie, Université de Paris, AP-HP, France La pandémie du Covid-19 a donné lieu au confinement de la moitié de l'humanité. Celui-ci a été décrété en France le 17 mars 2020. La validité de cette décision fait débat entre ceux qui estiment que cette mesure, malgré toutes ses conséquences néfastes, était nécessaire, et ceux qui pensent qu'on pouvait en faire l'économie. Les auteurs ne prennent pas position à ce sujet dans le cadre de la présente note et n'ont pas forcément la même opinion. Toutefois, évaluer les conséquences du confinement est d'un intérêt crucial : quel est son impact sur les hospitalisations et la mortalité liées au SARS-Cov-2 ? En l'absence de groupe contrôle ou d'étude randomisée, différentes estimations ont tenté de modéliser ces effets, en attendant, peut-être, après la pandémie, des études comparatives des pays ayant adopté des stratégies différentes. Le cadre éthique et méthodologique d'un groupe contrôle ou d'une étude randomisée est bien entendu impossible à établir à l'échelle des populations (or c'est pourtant le fondement qui établit la validité scientifique des essais thérapeutiques) et fait donc défaut pour déterminer le bénéfice de mesures ayant aussi des effets secondaires importants et durables. Ces études de modélisation, du fait du contexte très particulier de la pandémie et de l'urgence de la situation, ont bousculé la marche normale de toute étude scientifique : réalisation de l'étude, soumission à une revue scientifique à comité de lecture, expertise, publication après une éventuelle révision ou rejet de l'article par la revue. De ce fait, les critiques de ces études suivent la même voie. Dans ce contexte, les auteurs ont publié le 25 avril 2020 dans le quotidien L'Humanité, en ligne, un article réfutant les conclusions d'une récente modélisation de la situation française (Le Bourg et al. , 2020). La présente note détaille les éléments statistiques soutenant cette conclusion. Roux et al. (2020) ont publié sur le site de l'Ecole des Hautes Etudes de la Santé Publique une modélisation du nombre d'hospitalisations, de patients en réanimation et de décès potentiellement évités par le confinement en France depuis le 17 mars. Se basant sur les connaissances disponibles quant à la transmission virale, ils estiment l'effet d'une absence de confinement sur le nombre d'événements dans les trois situations. Pour cela, ils observent les données du 20 au 28 mars et vérifient que leur modèle reproduit les résultats des 13 régions métropolitaines. Ils prolongent ensuite ce modèle, supposé validé, jusqu'au 19 avril et mesurent alors l'écart obtenu entre le modèle et les résultats observés à cette date. Ils concluent que le confinement a permis d'éviter 61 739 morts en un mois, qui ne se sont donc pas ajoutés aux 12 069 décès hospitaliers observés à cette date. Dans le modèle des auteurs, la mortalité atteint 10 000 décès à l'hôpital le 19 avril et elle double tous les 4-5 jours, comme cela est indiqué sur le site internet de l'Ecole des Hautes Etudes de la Santé Publique ( montre-que-le-confinement-aurait-sauve-au-moins-60-000-vies/). A la lecture de l'article, plusieurs problèmes apparaissent. D'abord, les intervalles de confiance autour des courbes modélisées sont importants : en conséquence, aucune valeur observée de mortalité ou d'hospitalisations ne pourrait remettre le modèle en cause. Par exemple, en le-de- France (Fig. 2E) le 28 mars, toute valeur dans un intervalle compris entre 20 et 200 décès tomberait dans l'intervalle de confiance de 95% de la prédiction . Par ailleurs, l'observation des 13 figures des régions montre que si la courbe reste proche des premiers points observés, les 20 et 21 mars, elle s'en écarte les 27 et 28, avec une tendance à un écart systématiquement positif entre la prédiction et la réalité. En d'autres termes, la courbe diverge des points réels ayant servi à valider le modèle et surestime le nombre d'événements qui auraient pu se produire sans confinement. Les valeurs du modèle augmentant avec le temps de manière exponentielle, la modélisation amplifie systématiquement les résultats à mesure que le temps passe. La lecture de l'article semble donc suggérer que le modèle surestime notablement les effets positifs du confinement. Il est donc nécessaire de valider ou d'infirmer cette hypothèse par une étude statistique. Méthodes Les résultats de la modélisation de Roux et al. (2020) et les points réellement observés du 20 au 28 mars pour les admissions à l'hôpital, les admissions en réanimation et les décès à l'hôpital sont issus des registres de Santé Publique France et présentés par ces auteurs pour les 13 régions métropolitaines dans les figures 2 et S3 à S14 (détails A, C, E dans ces dernières). Pour chaque jour du 20 au 28 mars, et pour chacune des 3 variables, on détermine si le modèle prédit correctement, ou s'il surestime (valeur en dessous de la courbe) ou sous-estime (valeur au- dessus de la courbe) la variable étudiée. Si la modélisation reproduit les données sans biais on doit observer une distribution équilibrée des valeurs observées autour de la prédiction durant la période de validation (20 au 28 mars). Cela se mesure par un nombre semblable de résidus négatifs et de résidus positifs (écarts entre les valeurs observée et prédite) qui s'illustre par un nombre identique de points tombant en dessous de la courbe ou au-dessus. Un test de Chi-2 d'indépendance est utilisé pour déterminer s'il existe un lien entre la date (du 20 au 28 mai) et le signe du résidu sur les 39 valeurs analysées (13 régions, 3 variables). Le niveau de signification est fixé au seuil 0. 05, comme dans l'étude de Roux et al. (2020). Dans un second temps, si le test de Chi-2 est significatif, les résidus de Pearson du test de Chi- 2 (Haberman, 1973) sont analysés afin d'identifier les jours o la modélisation surestime (trop de résidus positifs) ou sous-estime (trop de résidus négatifs) les indicateurs analysés. Résultats Le tableau 1 donne la répartition des points observés. La statistique du Chi-2 prend une valeur de 128, 92, pour 16 degrés de liberté, avec une valeur p < 0. 0001 (valeur critique : 26. 30). Elle permet donc de rejeter l'hypothèse selon laquelle il n'existerait pas de lien entre le jour et la précision. Une analyse des résidus de Pearson, qui tendent à suivre une loi normale sous l'hypothèse d'indépendance, est alors réalisée (tableau 2). Si les résidus ne sont pas significatifs les 20 et 21 mars (distribution homogène au début de la période de validation), ils indiquent que le nombre de points sous la courbe les 27 et 28 mars est plus important qu'attendu dans le cas d'une répartition homogène pendant les 9 jours. L'étude des trois variables séparées donne les mêmes résultats, si ce n'est que les résidus sont significatifs pour les admissions à l'hôpital et les admissions en réanimation les 27 et 28 mars et seulement le 28 mars pour les morts à l'hôpital. Tableau 1 : Observation de la répartition des points en adéquation (sur la courbe), inférieurs (en- dessous) ou supérieurs (au-dessus) pour les admissions à l'hôpital, les admissions en réanimation et les décès à l'hôpital du 20 au 28 mars pour les 13 régions métropolitaines (39 points chaque jour). Date Adéquation Inférieurs Supérieurs 20/3 31 2 6 21/3 26 4 9 22/3 32 5 2 23/3 25 1 13 24/3 22 3 14 25/3 15 2 22 26/3 20 4 15 27/3 22 14 3 28/3 10 25 4 Tableau 2 : Résidus de Pearson du Chi-2 d'indépendance entre la position des valeurs et la date pour les admissions à l'hôpital, les admissions en réanimation et les décès à l'hôpital du 20 au 28 mars. Les effectifs significativement sous-représentés sont en gras et les effectifs sur-représentés sont en italiques soulignés Date Adéquation Inférieurs Supérieurs 20/3 1, 78 1, 81 1, 21 21/3 0, 73 1, 03 0, 25 22/3 1, 99 0, 65 2, 49 23/3 0, 51 2, 19 1, 03 24/3 0, 12 1, 42 1, 35 25/3 1, 59 1, 81 3, 91 26/3 0, 54 1, 03 1, 67 27/3 0, 12 2, 84 2, 17 28/3 2. 64 7, 1 1, 85 Discussion La modélisation utilisée par Roux et al. (2020) diverge significativement des valeurs observées les deux derniers jours : elle surestime donc les variables mesurées. Or, dans une évolution de nature exponentielle, les modélisations amplifient les résultats avec le temps : l'écart calculé ne fait que crotre, de plus en plus rapidement. Roux et al. (2020) concluent Our analysis shows that in absence of any control measures, the COVID-19 epidemic would have had a critical morbidity and mortality burden in France, overwhelming in a matter of weeks French hospital capacities . Ils estiment qu'un nombre supplémentaire de 61 739 morts aurait dû être comptabilisé à l'hôpital au soir du 19 avril, 10 000 morts étant observés ce seul jour et cette mortalité journalière doublant tous les 4-5 jours. De ce fait, si l'on ne tient pas compte de l'évolution des interactions virus-populations-environnement, poursuivre ce type de modélisation jusqu'au 11 mai aboutit à près de trois millions de décès hospitaliers. En ce qui concerne le nombre d'hospitalisations (590 000 auraient été évitées au soir du 19 avril selon Roux et al. , 2020), peut-être aurait-on dépassé le 11 mai la taille de la population française. Roux et al. (2020) souhaitaient sans doute démontrer l'efficacité du confinement généralisé en France mais la méthode utilisée ne permet pas de le faire. Les familles de modèles compartimentaux permettent certes de mieux approcher les phénomènes épidémiques, en particulier celui du Covid- 19, mais de nombreux paramètres estimés a priori et encore très incertains à ce jour peuvent changer de manière extrêmement conséquente les trajectoires et les résultats des projections. Leur utilisation doit donc rester prudente quant aux conclusions à en tirer et personne ne peut s'appuyer raisonnablement sur ce type d'étude pour justifier une mesure dont nous n'avons pas fini de mesurer les impacts sanitaires, économiques et sociaux. Alors que l'angoisse et la peine affectent des milliers de familles, il est sans doute préférable d'éviter d'induire de telles erreurs, surtout si elles altèrent la décision publique ( à 2'26'). Références - Haberman SJ (1973) The analysis of residuals in cross-classified tables. Biometrics 29 : 205-220 - Le Bourg E, Toussaint JF, de Larochelambert Q (2020) Confinement : à trop vouloir prouver. L'Humanité 25 avril, en ligne, Roux J, Massonnaud C, Crépey P (2020) COVID-19 : One-month impact of the French lockdown on the epidemic burden. - | HAL | Scientific |
(352) 478 55 90 Fax (352) 26 20 01 40/ 47/ 49 e-mail : mariette. backes-lies@ms. etat. lu | EMEA_V3 | Medicinal |
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Obligation vaccinale : perception des parents de jeunes enfants. T H È S E A R T I C L E Présentée et publiquement soutenue devant LA FACULTÉ DES SCIENCES MEDICALES ET PARAMEDICALES DE MARSEILLE Le 5 Février 2020 Par Monsieur Ismal BENAISSA Né le 5 février 1990 à Montpellier (34) Pour obtenir le grade de Docteur en Médecine D. E. S. de MÉDECINE GÉNÉRALE Membres du Jury de la Thèse : Monsieur le Professeur THIRION Xavier Madame le Professeur BERBIS Julie Monsieur le Docteur (MCU-PH) TOSELLO Barthélémy Madame le Docteur MITILIAN Eva Président Assesseur Assesseur Directeur 1 2 Assesseurs : Chargés de mission : AIX-MARSEILLE UNIVERSITE Président : Yvon BERLAND FACULTE DES SCIENCES MEDICALES ET PARAMEDICALES Administrateur provisoire : Georges LEONETTI Affaires Générales : Patrick DESSI Professions Paramédicales : Philippe BERBIS aux Etudes : Jean-Michel VITON à la Recherche : Jean-Louis MEGE aux Prospectives Hospitalo-Universitaires : Frédéric COLLART aux Enseignements Hospitaliers : Patrick VILLANI à Continue en Santé : Fabrice BARLESI pour le Secteur Nord : Stéphane BERDAH aux centres hospitaliers non universitaires : Jean-Nol ARGENSON 1er cycle : Jean-Marc DURAND et Marc BARTHET 2ème cycle : Marie-Aleth RICHARD 3eme cycle DES/DESC : Pierre-Edouard FOURNIER Licences-Masters-Doctorat : Pascal ADALIAN DU-DIU : Véronique VITTON Stages Hospitaliers : Franck THUNY Sciences Humaines et Sociales : Pierre LE COZ : Aurélie DAUMAS Démographie Médicale et Filiarisation : Roland SAMBUC Relations Internationales : Philippe PAROLA Etudiants : Arthur ESQUER Chef des services généraux : Déborah ROCCHICCIOLI Chefs de service : Communication : Laetitia DELOUIS Examens : Caroline MOUTTET Maintenance : Philippe KOCK Scolarité : Christine GAUTHIER Intérieur : Jolle FAVREGA DOYENS HONORAIRES M. Yvon BERLAND M. André ALI CHERIF M. Jean-François PELLISSIER Mis à jour 01/01/2019 PROFESSEURS HONORAIRES MM AGOSTINI Serge ALDIGHIERI René ALESSANDRINI Pierre ALLIEZ Bernard AQUARON Robert ARGEME Maxime ASSADOURIAN Robert AUFFRAY Jean-Pierre AUTILLO-TOUATI Amapola AZORIN Jean-Michel BAILLE Yves BARDOT Jacques BARDOT André BERARD Pierre BERGOIN Maurice BERNARD Dominique BERNARD Jean-Louis BERNARD Pierre-Marie BERTRAND Edmond BISSET Jean-Pierre BLANC Bernard BLANC Jean-Louis BOLLINI Gérard BONGRAND Pierre BONNEAU Henri BONNOIT Jean BORY Michel BOTTA Alain BOURGEADE Augustin BOUVENOT Gilles BOUYALA Jean-Marie BREMOND Georges BRICOT René BRUNET Christian BUREAU Henri CAMBOULIVES Jean CANNONI Maurice CARTOUZOU Guy CAU Pierre CHABOT Jean-Michel CHAMLIAN Albert CHARREL Michel CHAUVEL Patrick CHOUX Maurice CIANFARANI François CLEMENT Robert COMBALBERT André CONTE-DEVOLX Bernard CORRIOL Jacques COULANGE Christian DALMAS Henri DE MICO Philippe DESSEIN Alain DELARQUE Alain DEVIN Robert DEVRED Philippe DJIANE Pierre DONNET Vincent DUCASSOU Jacques DUFOUR Michel DUMON Henri ENJALBERT Alain MM FAVRE Roger FIECHI Marius FARNARIER Georges FIGARELLA Jacques FONTES Michel FRANCOIS Georges FUENTES Pierre GABRIEL Bernard GALINIER Louis GALLAIS Hervé GAMERRE Marc GARCIN Michel GARNIER Jean-Marc GAUTHIER André GERARD Raymond GEROLAMI-SANTANDREA André GIUDICELLI Roger GIUDICELLI Sébastien GOUDARD Alain GOUIN François GRILLO Jean-Marie GRISOLI François GROULIER Pierre HADIDA/SAYAG Jacqueline HASSOUN Jacques HEIM Marc HOUEL Jean HUGUET Jean-François JAQUET Philippe JAMMES Yves JOUVE Paulette JUHAN Claude JUIN Pierre KAPHAN Gérard KASBARIAN Michel KLEISBAUER Jean-Pierre LACHARD Jean LAFFARGUE Pierre LAUGIER René LE TREUT Yves LEVY Samuel LOUCHET Edmond LOUIS René LUCIANI Jean-Marie MAGALON Guy MAGNAN Jacques MALLAN- MANCINI Josette MALMEJAC Claude MARANINCHI Dominique MARTIN Claude MATTEI Jean François MERCIER Claude METGE Paul MICHOTEY Georges MILLET Yves MIRANDA François MONFORT Gérard MONGES André MONGIN Maurice MONTIES Jean-Raoul NAZARIAN Serge NICOLI René MM NOIRCLERC Michel OLMER Michel OREHEK Jean PAPY Jean-Jacques PAULIN Raymond PELOUX Yves PENAUD Antony PENE Pierre PIANA Lucien PICAUD Robert PIGNOL Fernand POGGI Louis POITOUT Dominique PONCET Michel POUGET Jean PRIVAT Yvan QUILICHINI Francis RANQUE Jacques RANQUE Philippe RICHAUD Christian RIDINGS Bernard ROCHAT Hervé ROHNER Jean-Jacques ROUX Hubert ROUX Michel RUFO Marcel SAHEL José SALAMON Georges SALDUCCI Jacques SAN MARCO Jean-Louis SANKALE Marc SARACCO Jacques SASTRE Bernard SCHIANO Alain SCOTTO Jean-Claude SEBAHOUN Gérard SERMENT Gérard SERRATRICE Georges SOULAYROL René STAHL André TAMALET Jacques TARANGER-CHARPIN Colette THOMASSIN Jean-Marc UNAL Daniel VAGUE Philippe VAGUE/JUHAN Irène VANUXEM Paul VERVLOET Daniel VIALETTES Bernard WEILLER Pierre-Jean PROFESSEURS HONORIS CAUSA MM. les Professeurs DADI (Italie) CID DOS SANTOS (Portugal) MM. les Professeurs MAC ILWAIN (Grande-Bretagne) T. A. LAMBO (Suisse) MM. les Professeurs O. SWENSON (U. S. A. ) Lord J. WALTON of DETCHANT (Grande-Bretagne) 1967 1974 1975 1976 1977 MM. les Professeurs P. FRANCHIMONT (Belgique) Z. J. BOWERS (U. S. A. ) MM. les Professeurs C. GAJDUSEK-Prix Nobel (U. S. A. ) C. GIBBS (U. S. A. ) J. DACIE (Grande-Bretagne) 1978 M. le Président F. HOUPHOUET-BOIGNY (Côte d'Ivoire) 1980 MM. les Professeurs A. MARGULIS (U. S. A. ) R. D. ADAMS (U. S. A. ) 1981 MM. les Professeurs H. RAPPAPORT (U. S. A. ) M. SCHOU (Danemark) M. AMENT (U. S. A. ) Sir A. HUXLEY (Grande-Bretagne) S. REFSUM (Norvège) 1982 M. le Professeur W. H. HENDREN (U. S. A. ) 1985 MM. les Professeurs S. MASSRY (U. S. A. ) KLINSMANN (R. D. A. ) 1986 MM. les Professeurs E. MIHICH (U. S. A. ) T. MUNSAT (U. S. A. ) LIANA BOLIS (Suisse) L. P. ROWLAND (U. S. A. ) 1987 M. le Professeur P. J. DYCK (U. S. A. ) 1988 MM. les Professeurs R. BERGUER (U. S. A. ) W. K. ENGEL (U. S. A. ) V. ASKANAS (U. S. A. ) J. WEHSTER KIRKLIN (U. S. A. ) A. DAVIGNON (Canada) A. BETTARELLO (Brésil) 1989 M. le Professeur P. MUSTACCHI (U. S. A. ) MM. les Professeurs J. G. MC LEOD (Australie) J. PORTER (U. S. A. ) MM. les Professeurs J. Edward MC DADE (U. S. A. ) W. BURGDORFER (U. S. A. ) MM. les Professeurs H. G. SCHWARZACHER (Autriche) D. CARSON (U. S. A. ) T. YAMAMURO (Japon) 1994 MM. les Professeurs G. KARPATI (Canada) W. J. KOLFF (U. S. A. ) 1995 MM. les Professeurs D. WALKER (U. S. A. ) M. MULLER (Suisse) V. BONOMINI (Italie) 1997 MM. les Professeurs C. DINARELLO (U. S. A. ) D. STULBERG (U. S. A. ) A. MEIKLE DAVISON (Grande-Bretagne) P. I. BRANEMARK (Suède) 1998 MM. les Professeurs O. JARDETSKY (U. S. A. ) 1990 1991 1992 1999 2001 2002 MM. les Professeurs J. BOTELLA LLUSIA (Espagne) D. COLLEN (Belgique) S. DIMAURO (U. S. A. ) 2000 MM. les Professeurs D. SPIEGEL (U. S. A. ) C. R. CONTI (U. S. A. ) MM. les Professeurs P-B. BENNET (U. S. A. ) G. HUGUES (Grande Bretagne) J-J. O'CONNOR (Grande Bretagne) MM. les Professeurs M. ABEDI (Canada) K. DAI (Chine) 2003 M. le Professeur Sir 2004 M. le Professeur 2005 M. le Professeur 2006 M. le Professeur 2007 M. le Professeur T. MARRIE (Canada) G. K. RADDA (Grande Bretagne) M. DAKE (U. S. A. ) L. CAVALLI-SFORZA (U. S. A. ) A. R. CASTANEDA (U. S. A. ) S. KAUFMANN (Allemagne) PROFESSEURS EMERITE 2008 M. le Professeur Mme le Professeur M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur 2009 M. le Professeur M. le Professeur LEVY Samuel JUHAN-VAGUE Irène PONCET Michel KASBARIAN Michel ROBERTOUX Pierre DJIANE Pierre VERVLOET Daniel 31/08/2011 31/08/2011 31/08/2011 31/08/2011 31/08/2011 31/08/2011 31/08/2012 2010 M. le Professeur 2011 M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur 2012 M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur 2013 M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur 2014 M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur 2015 M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur MAGNAN Jacques 31/12/2014 DI MARINO Vincent MARTIN Pierre METRAS Dominique AUBANIAC Jean-Manuel BOUVENOT Gilles CAMBOULIVES Jean FAVRE Roger MATTEI Jean-François OLIVER Charles VERVLOET Daniel BRANCHEREAU Alain CARAYON Pierre COZZONE Patrick DELMONT Jean HENRY Jean-François LE GUICHAOUA Marie-Roberte RUFO Marcel SEBAHOUN Gérard FUENTES Pierre GAMERRE Marc MAGALON Guy PERAGUT Jean-Claude WEILLER Pierre-Jean COULANGE Christian COURAND François FAVRE Roger MATTEI Jean-François OLIVER Charles VERVLOET Daniel 31/08/2015 31/08/2015 31/08/2015 31/08/2015 31/08/2015 31/08/2015 31/08/2015 31/08/2015 31/08/2015 31/08/2015 31/08/2016 31/08/2016 31/08/2016 31/08/2016 31/08/2016 31/08/2016 31/08/2016 31/08/2016 31/08/2017 31/08/2017 31/08/2017 31/08/2017 31/08/2017 31/08/2018 31/08/2018 31/08/2016 31/08/2016 31/08/2016 31/08/2016 2016 M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur 2017 M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur 2018 M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur M. le Professeur BONGRAND Pierre BOUVENOT Gilles BRUNET Christian CAU Pierre COZZONE Patrick FAVRE Roger FONTES Michel JAMMES Yves NAZARIAN Serge OLIVER Charles POITOUT Dominique SEBAHOUN Gérard VIALETTES Bernard ALESSANDRINI Pierre BOUVENOT Gilles CHAUVEL Patrick COZZONE Pierre DELMONT Jean FAVRE Roger OLIVER Charles SEBBAHOUN Gérard MARANINCHI Dominique BOUVENOT Gilles COZZONE Pierre DELMONT Jean FAVRE Roger OLIVER Charles 31/08/2019 31/08/2017 31/08/2019 31/08/2019 31/08/2017 31/08/2017 31/08/2019 31/08/2019 31/08/2019 31/08/2017 31/08/2019 31/08/2017 31/08/2019 31/08/2020 31/08/2018 31/08/2020 31/08/2018 31/08/2018 31/08/2018 31/08/2018 31/08/2018 31/08/2021 31/08/2019 31/08/2019 31/08/2019 31/08/2019 31/08/2019 CHINOT Olivier CHOSSEGROS Cyrille CLAVERIE Jean-Michel Surnombre GUEDJ Eric COLLART Frédéric COSTELLO Régis COURBIERE Blandine COWEN Didier CRAVELLO Ludovic CUISSET Thomas CURVALE Georges DA FONSECA David DAHAN-ALCARAZ Laetitia DANIEL Laurent DARMON Patrice D'ERCOLE Claude D'JOURNO Xavier DEHARO Jean-Claude DELAPORTE Emmanuel DELPERO Jean-Robert DENIS Danièle DISDIER Patrick DODDOLI Christophe DRANCOURT Michel DUBUS Jean-Christophe DUFFAUD Florence DUFOUR Henry DURAND Jean-Marc DUSSOL Bertrand EUSEBIO Alexandre FAKHRY Nicolas FAUGERE Gérard Surnombre FELICIAN Olvier FENOLLAR Florence FIGARELLA/BRANGER Dominique FLECHER Xavier AGOSTINI FERRANDES Aubert ALBANESE Jacques ALIMI Yves GUIEU Régis AMABILE Philippe GUIS Sandrine AMBROSI Pierre ANDRE Nicolas GUYE Maxime GUYOT Laurent ARGENSON Jean-Nol GUYS Jean-Michel ASTOUL Philippe HABIB Gilbert ATTARIAN Shahram HARDWIGSEN Jean AUDOUIN Bertrand HARLE Jean-Robert AUQUIER Pascal HOFFART Louis Disponibilité AVIERINOS Jean-François HOUVENAEGHEL Gilles AZULAY Jean-Philippe JACQUIER Alexis BAILLY Daniel JOURDE-CHICHE Noémie BARLESI Fabrice JOUVE Jean-Luc BARLIER-SETTI Anne KAPLANSKI Gilles BARTHET Marc KARSENTY Gilles BARTOLI Christophe KERBAUL François BARTOLI Jean-Michel KRAHN Martin BARTOLI Michel LAFFORGUE Pierre BARTOLOMEI Fabrice LAGIER Jean-Christophe BASTIDE Cyrille LAMBAUDIE Eric BENSOUSSAN Laurent LANCON Christophe BERBIS Philippe LA SCOLA Bernard BERDAH Stéphane LAUNAY Franck BERLAND Yvon Surnombre LAVIEILLE Jean-Pierre BERNARD Jean-Paul LE CORROLLER Thomas BEROUD Christophe LECHEVALLIER Eric BERTUCCI François LEGRE Régis BLAISE Didier LEHUCHER-MICHEL Marie-Pascale BLIN Olivier LEONE Marc BLONDEL Benjamin LEONETTI Georges BONIN/GUILLAUME Sylvie LEPIDI Hubert BONELLO Laurent LEVY Nicolas BONNET Jean-Louis MACE Loïc BOTTA/FRIDLUND Danielle SurnombreFOURNIER Pierre-Edouard MAGNAN Pierre-Edouard FRANCES Yves Surnombre BOUBLI Léon MATONTI Frédéric Disponibilité BOUFI Mourad FRANCESCHI Frédéric MEGE Jean-Louis FUENTES Stéphane BOYER Laurent MERROT Thierry GABERT Jean BREGEON Fabienne METZLER/GUILLEMAIN Catherine GABORIT Bénédicte BRETELLE Florence MEYER/DUTOUR Anne BROUQUI Philippe GAINNIER Marc MICCALEF/ROLL Jolle GARCIA Stéphane BRUDER Nicolas MICHEL Fabrice GARIBOLDI Vlad BRUE Thierry MICHEL Gérard GAUDART Jean BRUNET Philippe MICHEL Justin BURTEY Stéphane GAUDY-MARQUESTE Caroline MICHELET Pierre GENTILE Stéphanie CARCOPINO-TUSOLI Xavier MILH Mathieu GERBEAUX Patrick CASANOVA Dominique GEROLAMI/SANTANDREA René CASTINETTI Frédéric MOAL Valérie GILBERT/ALESSI Marie-Christine MONCLA Anne CECCALDI Mathieu GIORGI Roch CHAGNAUD Christophe GIOVANNI Antoine CHAMBOST Hervé GIRARD Nadine CHAMPSAUR Pierre CHANEZ Pascal GIRAUD/CHABROL Brigitte CHARAFFE-JAUFFRET Emmanuelle GONCALVES Anthony CHARREL Rémi CHARPIN Denis Surnombre CHAUMOITRE Kathia CHIARONI Jacques MORANGE Pierre-Emmanuel MOULIN Guy MOUTARDIER Vincent MUNDLER Olivier Surnombre NAUDIN Jean NICOLAS DE LAMBALLERIE Xavier NICOLLAS Richard OLIVE Daniel OUAFIK L'Houcine PROFESSEURS DES UNIVERSITES-PRATICIENS HOSPITALIERS GRIMAUD Jean-Charles GROB Jean-Jacques GORINCOUR Guillaume GRANEL/REY Brigitte GRANVAL Philippe GREILLIER Laurent ROCHE Pierre-Hugues ROCH Antoine ROCHWERGER Richard ROLL Patrice ROSSI Pascal ROUDIER Jean SALAS Sébastien SAMBUC Roland Surnombre SARLES Jacques PAGANELLI Franck PANUEL Michel PAPAZIAN Laurent PAROLA Philippe PARRATTE Sébastien Disponibilité ROSSI Dominique PELISSIER-ALICOT Anne-Laure PELLETIER Jean PERRIN Jeanne PETIT Philippe PHAM Thao PIERCECCHI/MARTI Marie-DominiqueSARLES/PHILIP Nicole PIQUET Philippe PIRRO Nicolas POINSO François RACCAH Denis RANQUE Stéphane RAOULT Didier REGIS Jean REYNAUD/GAUBERT Martine REYNAUD Rachel RICHARD/LALLEMAND Marie-Aleth THIRION Xavier SARLON-BARTOLI Gabrielle SCAVARDA Didier SCHLEINITZ Nicolas SEBAG Frédéric SEITZ Jean-François SIELEZNEFF Igor SIMON Nicolas STEIN Andréas TAIEB David THOMAS Pascal THUNY Franck TREBUCHON-DA FONSECA Agnès TRIGLIA Jean-Michel TROPIANO Patrick TSIMARATOS Michel TURRINI Olivier VALERO René VAROQUAUX Arthur Damien VELLY Lionel VEY Norbert VIDAL Vincent VIENS Patrice VILLANI Patrick VITON Jean-Michel VITTON Véronique VIEHWEGER Heide Elke VIVIER Eric XERRI Luc PROFESSEUR DES UNIVERSITES ADALIAN Pascal AGHABABIAN Valérie BELIN Pascal CHABANNON Christian CHABRIERE Eric FERON François LE COZ Pierre LEVASSEUR Anthony RANJEVA Jean-Philippe SOBOL Hagay PROFESSEUR CERTIFIE BRANDENBURGER Chantal PRAG TANTI-HARDOUIN Nicolas PROFESSEUR ASSOCIE DE MEDECINE GENERALE A MI-TEMPS ADNOT Sébastien FILIPPI Simon MAITRE DE CONFERENCES DES UNIVERSITES - PRATICIEN HOSPITALIER EBBO Mikal FABRE Alexandre ACHARD Vincent (disponibilité) AHERFI Sarah ANGELAKIS Emmanouil (dispo oct 2018) FAURE Alice ATLAN Catherine (disponibilité) BARTHELEMY Pierre BEGE Thierry BELIARD Sophie BERBIS Julie BERGE-LEFRANC Jean-Louis BERTRAND Baptiste BEYER-BERJOT Laura BIRNBAUM David BONINI Francesca BOUCRAUT Joseph BOULAMERY Audrey BOULLU/CIOCCA Sandrine BUFFAT Christophe CAMILLERI Serge CARRON Romain CASSAGNE Carole CHAUDET Hervé CHRETIEN Anne-Sophie COZE Carole CUNY Thomas DADOUN Frédéric (disponibilité) DALES Jean-Philippe DAUMAS Aurélie DEGEORGES/VITTE Jolle DELLIAUX Stéphane DESPLAT/JEGO Sophie DEVILLIER Raynier DUBOURG Grégory DUFOUR Jean-Charles FOLETTI Jean- Marc FOUILLOUX Virginie FROMONOT Julien GASTALDI Marguerite GELSI/BOYER Véronique GIUSIANO Bernard GIUSIANO COURCAMBECK Sophie GONZALEZ Jean-Michel GOURIET Frédérique GRAILLON Thomas GRISOLI Dominique GUERIN Carole GUENOUN MEYSSIGNAC Daphné GUIDON Catherine HAUTIER/KRAHN Aurélie HRAIECH Sami KASPI-PEZZOLI Elise L'OLLIVIER Coralie LABIT-BOUVIER Corinne LAFAGE/POCHITALOFF-HUVALE Marina LAGIER Aude (disponibilité) LAGOUANELLE/SIMEONI Marie-Claude LEVY/MOZZICONACCI Annie LOOSVELD Marie MANCINI Julien MARY Charles MASCAUX Céline MAUES DE PAULA André MILLION Matthieu MOTTOLA GHIGO Giovanna NGUYEN PHONG Karine NINOVE Laetitia NOUGAIREDE Antoine OLLIVIER Matthieu OVAERT Caroline PAULMYER/LACROIX Odile PESENTI Sébastien RESSEGUIER Noémie REY Marc ROBERT Philippe SABATIER Renaud SARI-MINODIER Irène SAVEANU Alexandru SECQ Véronique SUCHON Pierre TABOURET Emeline TOGA Caroline TOGA Isabelle TOMASINI Pascale TOSELLO Barthélémy TROUSSE Delphine TUCHTAN-TORRENTS Lucile VELY Frédéric VION-DURY Jean ZATTARA/CANNONI Hélène MAITRES DE CONFERENCES DES UNIVERSITES (mono-appartenants) ABU ZAINEH Mohammad BARBACARU/PERLES T. A. BERLAND/BENHAIM Caroline BOUCAULT/GARROUSTE Françoise BOYER Sylvie COLSON Sébastien DEGIOANNI/SALLE Anna DESNUES Benot MARANINCHI Marie MERHEJ/CHAUVEAU Vicky MINVIELLE/DEVICTOR Bénédicte POGGI Marjorie RUEL Jérôme THOLLON Lionel THIRION Sylvie VERNA Emeline MAITRE DE CONFERENCES DES UNIVERSITES DE MEDECINE GENERALE CASANOVA Ludovic GENTILE Gatan MAITRES DE CONFERENCES ASSOCIES DE MEDECINE GENERALE à MI-TEMPS BARGIER Jacques BONNET Pierre-André CALVET-MONTREDON Céline GUIDA Pierre JANCZEWSKI Aurélie MAITRE DE CONFERENCES ASSOCIE à MI-TEMPS MATHIEU Marion REVIS Joana PROFESSEURS DES UNIVERSITES et MAITRES DE CONFERENCES DES UNIVERSITES - PRATICIENS HOSPITALIERS PROFESSEURS ASSOCIES, MAITRES DE CONFERENCES DES UNIVERSITES mono-appartenants ANATOMIE 4201 ANTHROPOLOGIE 20 CHAMPSAUR Pierre (PU-PH) LE CORROLLER Thomas (PU-PH) PIRRO Nicolas (PU-PH) GUENOUN-MEYSSIGNAC Daphné (MCU-PH) LAGIER Aude (MCU-PH) disponibilité THOLLON Lionel (MCF) (60ème section) ANATOMIE ET CYTOLOGIE PATHOLOGIQUES 4203 CHARAFE/JAUFFRET Emmanuelle (PU-PH) DANIEL Laurent (PU-PH) FIGARELLA/BRANGER Dominique (PU-PH) GARCIA Stéphane (PU-PH) XERRI Luc (PU-PH) DALES Jean-Philippe (MCU-PH) GIUSIANO COURCAMBECK Sophie (MCU PH) LABIT/BOUVIER Corinne (MCU-PH) MAUES DE PAULA André (MCU-PH) SECQ Véronique (MCU-PH) ANESTHESIOLOGIE ET REANIMATION CHIRURGICALE ; MEDECINE URGENCE 4801 ALBANESE Jacques (PU-PH) BRUDER Nicolas (PU-PH) LEONE Marc (PU-PH) MICHEL Fabrice (PU-PH) VELLY Lionel (PU-PH) GUIDON Catherine (MCU-PH) BRANDENBURGER Chantal (PRCE) ADALIAN Pascal (PR) DEGIOANNI/SALLE Anna (MCF) VERNA Emeline (MCF) BACTERIOLOGIE-VIROLOGIE ; HYGIENE HOSPITALIERE 4501 CHARREL Rémi (PU PH) DRANCOURT Michel (PU-PH) FENOLLAR Florence (PU-PH) FOURNIER Pierre-Edouard (PU-PH) NICOLAS DE LAMBALLERIE Xavier (PU-PH) LA SCOLA Bernard (PU-PH) RAOULT Didier (PU-PH) AHERFI Sarah (MCU-PH) ANGELAKIS Emmanouil (MCU-PH) disponibilité octobre 2018 DUBOURG Grégory (MCU-PH) GOURIET Frédérique (MCU-PH) NOUGAIREDE Antoine (MCU-PH) NINOVE Laetitia (MCU-PH) CHABRIERE Eric (PR) (64ème section) LEVASSEUR Anthony (PR) (64ème section) DESNUES Benoit (MCF) ( 65ème section ) MERHEJ/CHAUVEAU Vicky (MCF) (87ème section) BIOCHIMIE ET BIOLOGIE MOLECULAIRE 4401 BARLIER/SETTI Anne (PU-PH) GABERT Jean (PU-PH) GUIEU Régis (PU-PH) OUAFIK L'Houcine (PU-PH) BUFFAT Christophe (MCU-PH) FROMONOT Julien (MCU-PH) MOTTOLA GHIGO Giovanna (MCU-PH) SAVEANU Alexandru (MCU-PH) ANGLAIS 11 BIOLOGIE CELLULAIRE 4403 ROLL Patrice (PU-PH) GASTALDI Marguerite (MCU-PH) KASPI-PEZZOLI Elise (MCU-PH) LEVY-MOZZICONNACCI Annie (MCU-PH) BIOLOGIE ET MEDECINE DU DEVELOPPEMENT ET DE LA REPRODUCTION ; GYNECOLOGIE MEDICALE 5405 METZLER/GUILLEMAIN Catherine (PU-PH) PERRIN Jeanne (PU-PH) BIOPHYSIQUE ET MEDECINE NUCLEAIRE 4301 CARDIOLOGIE 5102 GUEDJ Eric (PU-PH) GUYE Maxime (PU-PH) MUNDLER Olivier (PU-PH) Surnombre TAIEB David (PU-PH) BELIN Pascal (PR) (69ème section) RANJEVA Jean-Philippe (PR) (69ème section) CAMMILLERI Serge (MCU-PH) VION-DURY Jean (MCU-PH) AVIERINOS Jean-François (PU-PH) BONELLO Laurent (PU PH) BONNET Jean-Louis (PU-PH) CUISSET Thomas (PU-PH) DEHARO Jean-Claude (PU-PH) FRANCESCHI Frédéric (PU-PH) HABIB Gilbert (PU-PH) PAGANELLI Franck (PU-PH) THUNY Franck (PU-PH) BARBACARU/PERLES Téodora Adriana (MCF) (69ème section) CHIRURGIE DIGESTIVE 5202 BIOSTATISTIQUES, INFORMATIQUE MEDICALE ET TECHNOLOGIES DE COMMUNICATION 4604 CLAVERIE Jean-Michel (PU-PH) Surnombre GAUDART Jean (PU-PH) GIORGI Roch (PU-PH) CHAUDET Hervé (MCU-PH) DUFOUR Jean-Charles (MCU-PH) GIUSIANO Bernard (MCU-PH) MANCINI Julien (MCU-PH) ABU ZAINEH Mohammad (MCF) (5ème section) BOYER Sylvie (MCF) (5ème section) BERDAH Stéphane (PU-PH) HARDWIGSEN Jean (PU-PH) SIELEZNEFF Igor (PU-PH) BEYER-BERJOT Laura (MCU-PH) CHIRURGIE GENERALE 5302 DELPERO Jean-Robert (PU-PH) MOUTARDIER Vincent (PU-PH) SEBAG Frédéric (PU-PH) TURRINI Olivier (PU-PH) BEGE Thierry (MCU-PH) BIRNBAUM David (MCU-PH) CHIRURGIE ORTHOPEDIQUE ET TRAUMATOLOGIQUE 5002 GUERIN Carole (MCU PH) ARGENSON Jean-Nol (PU-PH) BLONDEL Benjamin (PU-PH) CURVALE Georges (PU-PH) FLECHER Xavier (PU PH) PARRATTE Sébastien (PU-PH) Disponibilité ROCHWERGER Richard (PU-PH) TROPIANO Patrick (PU-PH) OLLIVIER Matthieu (MCU-PH) CANCEROLOGIE ; RADIOTHERAPIE 4702 BERTUCCI François (PU-PH) CHINOT Olivier (PU-PH) COWEN Didier (PU-PH) DUFFAUD Florence (PU-PH) GONCALVES Anthony PU-PH) HOUVENAEGHEL Gilles (PU-PH) LAMBAUDIE Eric (PU-PH) SALAS Sébastien (PU-PH) VIENS Patrice (PU-PH) SABATIER Renaud (MCU-PH) TABOURET Emeline (MCU-PH) CHIRURGIE THORACIQUE ET CARDIOVASCULAIRE 5103 COLLART Frédéric (PU-PH) D'JOURNO Xavier (PU-PH) DODDOLI Christophe (PU-PH) GARIBOLDI Vlad (PU-PH) MACE Loïc (PU-PH) THOMAS Pascal (PU-PH) FOUILLOUX Virginie (MCU-PH) GRISOLI Dominique (MCU-PH) TROUSSE Delphine (MCU-PH) CHIRURGIE INFANTILE 5402 GUYS Jean-Michel (PU-PH) JOUVE Jean-Luc (PU-PH) LAUNAY Franck (PU-PH) MERROT Thierry (PU-PH) VIEHWEGER Heide Elke (PU-PH) FAURE Alice (MCU PH) PESENTI Sébastien (MCU-PH) CHIRURGIE MAXILLO-FACIALE ET STOMATOLOGIE 5503 CHOSSEGROS Cyrille (PU-PH) GUYOT Laurent (PU-PH) FOLETTI Jean-Marc (MCU-PH) RECONSTRUCTRICE ET ESTHETIQUE ; BRLOLOGIE 5004 CHIRURGIE PLASTIQUE, CASANOVA Dominique (PU-PH) LEGRE Régis (PU-PH) BERTRAND Baptiste (MCU-PH) HAUTIER/KRAHN Aurélie (MCU-PH) CHIRURGIE VASCULAIRE ; MEDECINE VASCULAIRE 5104 GASTROENTEROLOGIE ; HEPATOLOGIE ; ADDICTOLOGIE 5201 ALIMI Yves (PU-PH) AMABILE Philippe (PU-PH) BARTOLI Michel (PU-PH) BOUFI Mourad (PU-PH) MAGNAN Pierre-Edouard (PU-PH) PIQUET Philippe (PU-PH) SARLON-BARTOLI Gabrielle (PU PH) HISTOLOGIE, EMBRYOLOGIE ET CYTOGENETIQUE 4202 LEPIDI Hubert (PU-PH) ACHARD Vincent (MCU-PH) disponibilité PAULMYER/LACROIX Odile (MCU-PH) DERMATOLOGIE - VENEREOLOGIE 5003 BERBIS Philippe (PU-PH) GAUDY/MARQUESTE Caroline (PU-PH) GROB Jean-Jacques (PU-PH) RICHARD/LALLEMAND Marie-Aleth (PU-PH) DUSI COLSON Sébastien (MCF) ENDOCRINOLOGIE , DIABETE ET MALADIES METABOLIQUES ; GYNECOLOGIE MEDICALE 5404 BRUE Thierry (PU-PH) CASTINETTI Frédéric (PU-PH) CUNY Thomas (MCU PH) EPIDEMIOLOGIE, ECONOMIE DE LA SANTE ET PREVENTION 4601 AUQUIER Pascal (PU-PH) BOYER Laurent (PU-PH) GENTILE Stéphanie (PU-PH) SAMBUC Roland (PU-PH) Surnombre THIRION Xavier (PU-PH) BERBIS Julie (MCU-PH) LAGOUANELLE/SIMEONI Marie-Claude (MCU-PH) RESSEGUIER Noémie (MCU-PH) MINVIELLE/DEVICTOR Bénédicte (MCF)(06ème section) TANTI-HARDOUIN Nicolas (PRAG) BARTHET Marc (PU-PH) BERNARD Jean-Paul (PU-PH) BOTTA-FRIDLUND Danielle (PU-PH) Surnombre DAHAN-ALCARAZ Laetitia (PU-PH) GEROLAMI-SANTANDREA René (PU-PH) GRANDVAL Philippe (PU-PH) GRIMAUD Jean-Charles (PU-PH) SEITZ Jean-François (PU-PH) VITTON Véronique (PU-PH) GONZALEZ Jean-Michel ( MCU-PH) GENETIQUE 4704 BEROUD Christophe (PU-PH) KRAHN Martin (PU-PH) LEVY Nicolas (PU-PH) MONCLA Anne (PU-PH) SARLES/PHILIP Nicole (PU-PH) NGYUEN Karine (MCU-PH) TOGA Caroline (MCU-PH) ZATTARA/CANNONI Hélène (MCU-PH) GYNECOLOGIE-OBSTETRIQUE ; GYNECOLOGIE MEDICALE 5403 AGOSTINI Aubert (PU-PH) BOUBLI Léon (PU-PH) BRETELLE Florence (PU-PH) CARCOPINO-TUSOLI Xavier (PU-PH) COURBIERE Blandine (PU-PH) CRAVELLO Ludovic (PU-PH) D'ERCOLE Claude (PU-PH) IMMUNOLOGIE 4703 HEMATOLOGIE ; TRANSFUSION 4701 KAPLANSKI Gilles (PU-PH) MEGE Jean-Louis (PU-PH) OLIVE Daniel (PU-PH) VIVIER Eric (PU-PH) FERON François (PR) (69ème section) BOUCRAUT Joseph (MCU-PH) CHRETIEN Anne-Sophie (MCU PH) DEGEORGES/VITTE Jolle (MCU-PH) DESPLAT/JEGO Sophie (MCU-PH) ROBERT Philippe (MCU-PH) VELY Frédéric (MCU-PH) BOUCAULT/GARROUSTE Françoise (MCF) 65ème section) MALADIES INFECTIEUSES ; MALADIES TROPICALES 4503 BROUQUI Philippe (PU-PH) LAGIER Jean-Christophe (PU-PH) PAROLA Philippe (PU-PH) STEIN Andréas (PU-PH) MILLION Matthieu (MCU-PH) MEDECINE D'URGENCE 4805 KERBAUL François (PU-PH) MICHELET Pierre (PU-PH) BLAISE Didier (PU-PH) COSTELLO Régis (PU-PH) CHIARONI Jacques (PU-PH) GILBERT/ALESSI Marie-Christine (PU-PH) MORANGE Pierre-Emmanuel (PU-PH) VEY Norbert (PU-PH) DEVILLIER Raynier (MCU PH) GELSI/BOYER Véronique (MCU-PH) LAFAGE/POCHITALOFF-HUVALE Marina (MCU-PH) LOOSVELD Marie (MCU-PH) SUCHON Pierre (MCU-PH) POGGI Marjorie (MCF) (64ème section) MEDECINE LEGALE ET DROIT DE LA SANTE 4603 BARTOLI Christophe (PU-PH) LEONETTI Georges (PU-PH) PELISSIER-ALICOT Anne-Laure (PU-PH) PIERCECCHI-MARTI Marie-Dominique (PU-PH) TUCHTAN-TORRENTS Lucile (MCU-PH) BERLAND/BENHAIM Caroline (MCF) (1ère section) MEDECINE INTERNE ; GERIATRIE ET BIOLOGIE DU VIEILLISSEMENT ; MEDECINE GENERALE ; ADDICTOLOGIE 5301 BENSOUSSAN Laurent (PU-PH) VITON Jean-Michel (PU-PH) MEDECINE PHYSIQUE ET DE READAPTATION 4905 BONIN/GUILLAUME Sylvie (PU-PH) DISDIER Patrick (PU-PH) DURAND Jean-Marc (PU-PH) FRANCES Yves (PU-PH) Surnombre GRANEL/REY Brigitte (PU-PH) HARLE Jean-Robert (PU-PH) ROSSI Pascal (PU-PH) SCHLEINITZ Nicolas (PU-PH) EBBO Mikael (MCU-PH) MEDECINE ET SANTE AU TRAVAIL 4602 LEHUCHER/MICHEL Marie-Pascale (PU-PH) BERGE-LEFRANC Jean-Louis (MCU-PH) SARI/MINODIER Irène (MCU-PH) GENTILE Gatan (MCF Méd. Gén. Temps plein) NEPHROLOGIE 5203 ADNOT Sébastien (PR associé Méd. Gén. à mi-temps) FILIPPI Simon (PR associé Méd. Gén. à mi-temps) BARGIER Jacques (MCF associé Méd. Gén. À mi-temps) BONNET Pierre-André (MCF associé Méd. Gén à mi-temps) CALVET-MONTREDON Céline (MCF associé Méd. Gén. à temps plein) GUIDA Pierre (MCF associé Méd. Gén. à mi-temps) JANCZEWSKI Aurélie (MCF associé Méd. Gén. À mi-temps) BERLAND Yvon (PU-PH) Surnombre BRUNET Philippe (PU-PH) BURTEY Stépahne (PU-PH) DUSSOL Bertrand (PU-PH) JOURDE CHICHE Noémie (PU PH) MOAL Valérie (PU-PH) NUTRITION 4404 NEUROCHIRURGIE 4902 DARMON Patrice (PU-PH) RACCAH Denis (PU-PH) VALERO René (PU-PH) ATLAN Catherine (MCU-PH) disponibilité BELIARD Sophie (MCU-PH) MARANINCHI Marie (MCF) (66ème section) ONCOLOGIE 65 (BIOLOGIE CELLULAIRE) CHABANNON Christian (PR) (66ème section) SOBOL Hagay (PR) (65ème section) DUFOUR Henry (PU-PH) FUENTES Stéphane (PU-PH) REGIS Jean (PU-PH) ROCHE Pierre-Hugues (PU-PH) SCAVARDA Didier (PU-PH) CARRON Romain (MCU PH) GRAILLON Thomas (MCU PH) NEUROLOGIE 4901 ATTARIAN Sharham (PU PH) AUDOIN Bertrand (PU-PH) AZULAY Jean-Philippe (PU-PH) CECCALDI Mathieu (PU-PH) EUSEBIO Alexandre (PU-PH) FELICIAN Olivier (PU-PH) PELLETIER Jean (PU-PH) DENIS Danièle (PU-PH) HOFFART Louis (PU-PH) Disponibilité MATONTI Frédéric (PU-PH) Disponibilité OPHTALMOLOGIE 5502 PEDOPSYCHIATRIE ; ADDICTOLOGIE 4904 DA FONSECA David (PU-PH) POINSO François (PU-PH) OTO-RHINO-LARYNGOLOGIE 5501 DESSI Patrick (PU-PH) FAKHRY Nicolas (PU-PH) GIOVANNI Antoine (PU-PH) LAVIEILLE Jean-Pierre (PU-PH) MICHEL Justin (PU-PH) NICOLLAS Richard (PU-PH) TRIGLIA Jean-Michel (PU-PH) DEVEZE Arnaud (MCU-PH) Disponibilité REVIS Joana (MAST) (Orthophonie) (7ème Section) PARASITOLOGIE ET MYCOLOGIE 4502 RANQUE Stéphane (PU-PH) CASSAGNE Carole (MCU-PH) L'OLLIVIER Coralie (MCU-PH) MARY Charles (MCU-PH) TOGA Isabelle (MCU-PH) PEDIATRIE 5401 ANDRE Nicolas (PU-PH) CHAMBOST Hervé (PU-PH) DUBUS Jean-Christophe (PU-PH) GIRAUD/CHABROL Brigitte (PU-PH) MICHEL Gérard (PU-PH) MILH Mathieu (PU-PH) REYNAUD Rachel (PU-PH) SARLES Jacques (PU-PH) TSIMARATOS Michel (PU-PH) COZE Carole (MCU-PH) FABRE Alexandre (MCU-PH) OVAERT Caroline (MCU-PH) TOSELLO Barthélémy (MCU-PH) PSYCHIATRIE D'ADULTES ; ADDICTOLOGIE 4903 BAILLY Daniel (PU-PH) LANCON Christophe (PU-PH) NAUDIN Jean (PU-PH) PSYCHOLOGIE - PSYCHOLOGIE CLINIQUE, PCYCHOLOGIE SOCIALE 16 AGHABABIAN Valérie (PR) RADIOLOGIE ET IMAGERIE MEDICALE 4302 BARTOLI Jean-Michel (PU-PH) CHAGNAUD Christophe (PU-PH) CHAUMOITRE Kathia (PU-PH) GIRARD Nadine (PU-PH) GORINCOUR Guillaume (PU-PH) JACQUIER Alexis (PU-PH) MOULIN Guy (PU-PH) PANUEL Michel (PU-PH) PETIT Philippe (PU-PH) VAROQUAUX Arthur Damien (PU-PH) VIDAL Vincent (PU-PH) PHARMACOLOGIE FONDAMENTALE - PHARMACOLOGIE CLINIQUE ; ADDICTOLOGIE 4803 BLIN Olivier (PU-PH) FAUGERE Gérard (PU-PH) Surnombre MICALLEF/ROLL Jolle (PU-PH) SIMON Nicolas (PU-PH) BOULAMERY Audrey (MCU-PH) PHILOSPHIE 17 LE COZ Pierre (PR) (17ème section) MATHIEU Marion (MAST) PHYSIOLOGIE 4402 BARTOLOMEI Fabrice (PU-PH) BREGEON Fabienne (PU-PH) GABORIT Bénédicte (PU-PH) MEYER/DUTOUR Anne (PU-PH) TREBUCHON/DA FONSECA Agnès (PU-PH) BARTHELEMY Pierre (MCU-PH) BONINI Francesca (MCU-PH) BOULLU/CIOCCA Sandrine (MCU-PH) DADOUN Frédéric (MCU-PH) (disponibilité) DELLIAUX Stéphane (MCU-PH) REY Marc (MCU-PH) RUEL Jérôme (MCF) (69ème section) THIRION Sylvie (MCF) (66ème section) PNEUMOLOGIE ; ADDICTOLOGIE 5101 ASTOUL Philippe (PU-PH) BARLESI Fabrice (PU-PH) CHANEZ Pascal (PU-PH) CHARPIN Denis (PU-PH) Surnombre GREILLIER Laurent (PU PH) REYNAUD/GAUBERT Martine (PU-PH) MASCAUX Céline (MCU-PH) TOMASINI Pascale (MCU-PH) REANIMATION MEDICALE ; MEDECINE URGENCE 4802 THERAPEUTIQUE ; MEDECINE D'URGENCE ; ADDICTOLOGIE 4804 GAINNIER Marc (PU-PH) GERBEAUX Patrick (PU-PH) PAPAZIAN Laurent (PU-PH) ROCH Antoine (PU-PH) HRAIECH Sami (MCU-PH) GUIS Sandrine (PU-PH) LAFFORGUE Pierre (PU-PH) PHAM Thao (PU-PH) ROUDIER Jean (PU-PH) AMBROSI Pierre (PU-PH) VILLANI Patrick (PU-PH) DAUMAS Aurélie (MCU-PH) RHUMATOLOGIE 5001 UROLOGIE 5204 BASTIDE Cyrille (PU-PH) KARSENTY Gilles (PU-PH) LECHEVALLIER Eric (PU-PH) ROSSI Dominique (PU-PH) Remerciements : Merci à ma femme Amina, mes enfants Amine, Manil et Zeyn de m'avoir soutenu et supporté durant ce long travail de thèse. A mes parents, mes grands-parents, mes frères, mes amis, j'espère que vous êtes fiers de moi. Merci à ma directrice de thèse Eva Mitilian d'avoir eu la patience de diriger ma thèse. Merci au Professeur Thirion, au Dr Berbis et Dr Tosello d'avoir accepté de faire partie de mon jury. 3 Introduction : L'extension à 11 vaccins obligatoires a été promulguée par la loi du 30 décembre 2017 par la ministre des Solidarités et de la Santé Agnès Buzyn pour tous les enfants nés après le 01/01/2018. (1) Cette décision fait suite à une concertation citoyenne sur la vaccination organisée en France en 2016 appelé rapport HUREL. Ce comité s'est basé sur le travail de deux jurys, l'un de citoyens et l'autre de professionnels de santé, ainsi que sur de très nombreuses contributions de la société civile et d'experts. Les principales recommandations de cette conférence ont été d'élargir l'obligation vaccinale à certains vaccins jusqu'à présent recommandés dans le calendrier vaccinal du nourrisson pour deux raisons majeures, l'une pour lever l'ambiguïté entre vaccin obligatoire et recommandé et l'autre pour lutter contre le niveau insuffisant de couverture vaccinale (2). Jusqu'à présent, l'obligation vaccinale concernait uniquement les vaccins Diphtérie, Tétanos et Polio rendus obligatoires respectivement en 1938, 1940 et 1964 (3). Cette proposition a fait et fait toujours l'objet d'un débat dans l'espace public en France (4). Les principaux facteurs de défiance vaccinale sont tout d'abord les vaccins dits recommandés qui sont perçus par une partie de la population comme étant facultatifs, moins efficaces, moins sûrs et rendent leur nécessité plus complexe à comprendre (5). Ensuite une nette diminution de l'adhésion vaccinale avait été observée en France au décours de la pandémie de Grippe A(H1N1) de 2009. La proportion de personnes très ou plutôt favorables s'établissait à 61% entre octobre 2009 et juin 2010, alors qu'elle dépassait 90% au début des années 2000 (6). Enfin ce que l'on appelle les rumeurs ou polémiques au sujet de pathologies que l'on attribue injustement aux vaccins (sclérose en plaque/hépatite B ; autisme/ROR et les maladies dégénératives/adjuvants). (7, 8). C'est la raison pour laquelle cette étude va s'intéresser à la perception des parents de jeunes enfants sur cette nouvelle obligation vaccinale. L'hypothèse avancée dans cet article est que les parents de jeunes enfants sont défavorables à l'obligation vaccinale. 4 Matériel et Méthodes : Il s'agit d'une étude quantitative auprès de parents de jeunes enfants (0 à 6 ans), monocentrique réalisée sur la région de Montpellier durant la période de Septembre 2018 à Septembre 2019. Les critères d'inclusion sont des parents qui ont des enfants âgés de 0 à 6 ans choisis de façon aléatoire et répartie autant que possible de façon homogène selon le sexe, âge, niveau d'étude et lieu d'habitation. Le questionnaire comportait 27 questions fermés à réponses unique ou multiples. La première partie portait sur les caractéristiques des parents (sexe, âge, nombre d'enfants, profession, niveau d'études, enfant malade) et la seconde sur l'obligation vaccinale, le niveau de confiance vaccinale, la connaissance vaccinale, l'adhésion vaccinale, ainsi que sur l'opinion de l'utilité de certains vaccins (questionnaire en annexe 2). Celui-ci a été distribué par l'enquêteur de façon aléatoire et rempli sur place de façon anonyme par les parents après explication de l'objectif du travail. A partir de ces données, une analyse descriptive par pourcentages pour chacune des questions a été réalisé, ainsi qu'une analyse des perceptions et attitudes vaccinale des parents selon leurs différentes caractéristiques. Les variables quantitatives ont été comparées par un test de Student quand elles comparaient deux modalités quantitatives. L'étude a été déclarée à la CNIL. Résultats : Sur 202 questionnaires, 180 parents ont été retenus et 22 questionnaires n'ont pu être conservé faute de réponse à certains items. (Figure 1). Concernant les caractéristiques des parents interrogés : L'échantillon se compose de 52, 8 % de femmes et 47, 2 % d'hommes. Les parents sont en majorité (53, 3%) âgés entre 25 et 35 ans. 28, 9% ont entre 35 et 44 ans, 12, 8% entre 18 et 24 ans et 5% plus de 45ans. 39, 4% d'entre eux ont un enfant né après le 01/01/2018 donc concerné par la loi et 60, 1% avant 2018. Une minorité (8, 3 %) des parents ont un enfant malade ou ayant été hospitalisé. 5 53, 3% des parents ont effectué des études supérieures (BAC ), 19, 4 % ont le niveau BAC, 21, 7% le niveau secondaire et 5, 6% sont sans diplôme. 16, 7% ont recours régulièrement à des médecines dites naturelles (homéopathies, phytothérapie, acupuncture. ). 5% des parents étaient suivis pour une maladie grave nécessitant des soins réguliers. La question du caractère obligatoire de cette loi divise les parents. 53, 3% y sont très voire plutôt favorable (Figure 2) alors que 52, 8% pensent que cela représente une atteinte à la liberté des citoyens (21, 1% tout à fait d'accord et 31, 7% plutôt d'accord). (Figure 3). D'autre part, 52, 2 % des parents interrogés trouvent que cette loi favorise les laboratoires pharmaceutiques (18, 3 % tout à fait d'accord et 33, 9 % plutôt d'accord), (Figure 4). Pourtant, cette étude révèle que la majorité des parents (86%) projettent de vacciner leur enfant. 5, 6% souhaitent faire pression auprès de la crèche ou l'école pour les inscrire sans les vaccins, 5% veulent demander un certificat au médecin sans faire les vaccins, 1, 7% vont jusqu'à vouloir déscolariser leur enfant et enfin 1, 1% des parents projettent de demander une attestation de contre-indication aux vaccins. (Figure 5). La confiance vaccinale en générale a aussi été étudiée sur une échelle de Likert allant de 0 (pas du tout confiance) à 20 (totalement confiance). La moyenne générale se situait vers 13, 2. Cela se retrouve aussi dans la confiance en l'efficacité des vaccins o près de 71% des parents sont tout à fait et/ou plutôt d'accord. (Figure 6). Cependant l'adhésion vaccinale diffère en fonction des vaccins. En effet, le nombre des parents pas du tout et/ou plutôt pas favorable à la vaccination contre l'hépatite B est de 22, 2 %, 12, 2% concernant le vaccin contre la méningite, 10% concernant le vaccin contre la rougeole, 6, 2 % concernant le vaccin contre la coqueluche. (Figure 7). Ce résultat est cohérent avec l'inquiétude au sujet des effets secondaires graves, variable en fonction des vaccins. Le vaccin contre l'hépatite B arrive en tête avec près de 17, 7% de parents inquiets, suivi du vaccin contre la grippe (10, 5%), de la méningite (7, 8%) et enfin le vaccin ROR (3, 3%). (Figure 8). Les deux raisons évoquées par les parents refusant le vaccin contre l'hépatite B sont tout d'abord la non nécessité car le bébé est estimé être trop petit pour l'attraper (63% 6 des parents) et la seconde la peur du lien entre l'hépatite B et la sclérose en plaque (37% des parents). Autre sujet d'inquiétude : les adjuvants. Ils inquiètent 45% des parents, 32, 2 % n'ont aucune opinion et/ou ne connaissent pas leur utilité voire même leur existence et 22% ne présentent pas d'inquiétude. (Figure 9) Il a été demandé aux parents d'estimer leur propre niveau de connaissance sur la vaccination : 75% estiment avoir un niveau faible/moyen. Les parents ont aussi été interrogés au sujet des idées reçues concernant la vaccination : 38, 3% sont tout à fait et/ou plutôt d'accord sur la supériorité de l'immunité naturelle à l'immunité vaccinale. (Figure 10). Enfin, 49% estiment qu'administrer 11 vaccins en un peu plus d'un an chez un nourrisson présente un risque pour le bébé (Figure 11) et 42, 2 % estiment que les nourrissons sont vaccinés contre trop de maladies (Figure 12). Concernant la volonté de ne pas vacciner leur enfant : - Les parents ayant un enfant né après le 01/01/2018 sont significativement moins nombreux à ne pas souhaiter vacciner leur enfant, comparé aux parents ayant des enfants nés avant 2018. (2, 8% contre 20, 1% (p 0, 04). - On ne retrouve pas de différence significative entre la volonté de ne pas vacciner leur enfant et les caractéristiques suivantes : Le sexe (homme 15, 3%, femme : 11, 6% ; p 0, 23) ; le niveau d'études (BAC : 12, 5%, BAC ou niveau inférieur : 14, 3% ; p 0, 8) ; les parents ayant recours aux médecines naturelles ou pas (9, 75% contre 16, 32% ; p 0, 65) et les parents ayant eu un enfant hospitalisé pour une maladie grave ou pas (13, 3% contre 13, 3% ; p 0, 88). Concernant l'obligation vaccinale : - Les parents ayant un enfant né après le 01/01/2018 sont significativement plus nombreux à être plutôt ou très favorable à l'obligation vaccinale, comparé aux parents ayant des enfants nés avant 2018. (67, 6% contre 44, 9% ; p 0, 04) - On ne retrouve pas de différence significative entre le fait d'être plutôt ou très favorable à l'obligation vaccinale et les caractéristiques suivantes : Le sexe (homme : 56, 4%, femme : 50, 2% ; p 0, 09), le niveau d'étude (BAC : 53, 1%, BAC ou niveau inférieur : 53, 5%, p 0, 46), les parents ayant recours aux médecines naturelles ou pas (59, 7% contre 49%, p 0, 12) et les parents ayant un enfant qui a été hospitalisé pour une maladie grave ou pas (60% contre 52%, p 0, 34). 7 Concernant la confiance vaccinale : - Les parents ayant eu un enfant hospitalisé pour une maladie grave sont significativement plus nombreux à avoir confiance aux vaccins comparé aux parents n'ayant pas eu d'enfant hospitalisé (Sur une échelle de Likert de 0 à 20, avec une moyenne de 16, 5 contre 13 ; p 0, 03). - On ne retrouve pas de différence significative entre la confiance vaccinale et les caractéristiques suivantes : Le sexe (hommes : 13, 8, femmes : 12, 8, p 0, 21), le niveau d'études (BAC 13, 6, BAC et niveau inférieur 12, 8, p 0, 19), les parents ayant recours aux médecines naturelles ou pas (12, 9 contre 13, 9, p 0, 07), et les parents ayant eu un enfant avant ou après 2018 (13, 2 contre 13, 5, p 0, 32). Concernant la pensée que les nourrissons sont vaccinés contre trop de maladie : - Les parents ayant eu un enfant hospitalisé pour une maladie grave sont significativement moins nombreux à penser que les nourrissons sont vaccinés contre trop de maladie comparée aux parents n'ayant pas eu d'enfant hospitalisé. (20% contre 55% ; p 0, 03). De même les parents ayant recours à des médecines naturelles sont significativement moins nombreux que ceux n'en utilisant pas (45, 1% contre 57, 1%, p 0, 045). - On ne retrouve pas de différence significative entre le fait de penser que les nourrissons sont vaccinés contre trop de maladie et les caractéristiques suivantes : Le sexe (hommes : 49, 4%, femmes : 55, 8%, p 0, 22), le niveau d'études (BAC : 48, 9%, BAC et niveau inférieur : 55, 9%, p 0, 13), les parents ayant eu un enfant avant ou après 2018 (54, 1% contre 46, 4%, p 0, 07). Concernant le risque d'administrer 11 vaccins chez un nourrisson : - Les parents ayant eu un enfant hospitalisé pour une maladie grave sont significativement moins nombreux à penser qu'administrer 11 vaccins chez un nourrisson est risqué comparé aux parents n'ayant pas eu d'enfant hospitalisé. (33% contre 50, 9% ; p 0, 04). De même les hommes sont significativement moins nombreux que les femmes (37, 6% contre 58, 9%, p 0, 04) et les parents ayant un niveau BAC sont significativement moins nombreux que ceux ayant un niveau BAC ou inférieur (32, 3% contre 48, 8%, p 0, 04). Il n'existe pas de différence significative entre le fait de penser qu'il est risqué d'administrer 11 vaccins chez un nourrisson et les caractéristiques suivantes : Les parents ayant recours aux médecines naturelles ou pas (48, 7% contre 48% 8 - p 0, 89) et les parents ayant eu un enfant avant ou après 2018 (50% contre 43, 7%, p 0, 4). Concernant la pensée de supériorité de l'immunité naturelle à l'immunité vaccinale : - Les parents ayant un enfant qui a été hospitalisé pour une maladie grave sont significativement moins nombreux à préférer que le nourrisson fasse sa propre immunité plutôt que de se faire vacciner, comparé aux parents n'ayant pas eu d'enfant hospitalisé (26, 6% contre 40%, p 0, 01). - On ne retrouve pas de différence significative entre la préférence que le nourrisson fasse sa propre immunité plutôt que de se faire vacciner et les caractéristiques suivantes : Le sexe (hommes : 32, 9%, femmes : 41%, p 0, 34), le niveau d'études (BAC : 40, 6% contre BAC et niveau inférieur : 35, 9%, p 0, 23), les parents ayant recours aux médecines dites naturelles ou pas (40% contre 38%, p 0, 13) et les parents ayant des enfants avant ou après 2018 (37% contre 32, 4%, p 0, 66). Discussion : Un des principaux résultats de cette étude est que la loi va être suivie par la grande majorité des parents interrogés (86%) malgré les réticences (37, 2% de parents défavorables à l'obligation vaccinale, confiance vaccinale de seulement 13, 2/20). Ce comportement pourrait s'expliquer par la pression du système scolaire, la crainte de la déscolarisation ou l'impossibilité de se procurer un certificat de contre- indication (9). Ceci signifie qu'il y aurait une vaccination par contrainte et non par conviction. Cette étude retrouve une réticence vis-à-vis de certains vaccins : 22% des parents n'étaient pas favorable à la vaccination contre l'hépatite B et 10 % contre le vaccin de la rougeole. Cela peut s'expliquer par les nombreuses polémiques autour de la vaccination qui ont contribué à accrotre ce doute et à aggraver le recul vaccinal (10). L'étude du médecin britannique A. Wakefield publiée en 1998 dans le Lancet a marqué l'opinion publique en évoquant un lien entre la vaccination contre la rougeole et l'autisme. Suite à la mise en évidence de résultats falsifiés, cette étude a été retirée du Lancet en 2010. Depuis, une méta-analyse réalisée en 2014 n'a pas trouvé de lien entre la vaccination et le risque de développer des troubles du spectre autistique (8). De même pour le lien entre le vaccin contre l'hépatite B et la sclérose en plaques ayant induit une méfiance toujours présente dans la société. 9 Pourtant, une méta-analyse en 2017 a analysé 13 études évaluant le risque de SEP après la vaccination contre l'hépatite B et n'a pas montré de lien de cause à effet entre ce vaccin et ces maladies (7, 11). Autre grand sujet d'inquiétude des parents, les adjuvants (molécules inertes exerçant une activité immunostimulante non toxiques, stables chimiquement). Les plus utilisés sont à base de sels d'aluminium et sont essentiels pour les vaccins inactivés et les vaccins sous-unitaires. 32, 2% des parents n'ont aucune opinion et 45% sont inquiets sur les adjuvants ce qui montre un manque d'information, de connaissance et surtout une appréhension des parents (12). D'ailleurs, 75% des parents interrogés estiment manquer de connaissance sur la vaccination en générale. Une étude réalisée en 2017 (4) retrouvait aussi un faible niveau de connaissance générale sur les vaccinations (maladies couvertes par les vaccins, calendrier des vaccinations et statut obligatoire ou recommandé) expliquant un regard méfiant et suspicieux. Ce manque de connaissance est cohérent avec le pourcentage élevé de parents pensant que les nourrissons sont vaccinés contre trop de maladie (42, 2%) alors que l'on sait que 90% des nourrissons développent des réponses actives aux séries primaires administrées à partir de 2 mois. En effet, une étude américaine a montré que le système immunitaire des enfants pouvait répondre à 10 000 vaccins à la fois. Si 11 vaccins étaient administrés simultanément en une seule injection alors 0, 1 % de leur système immunitaire serait mobilisé (13) Dans notre étude, 71% des parents avaient confiance en l'efficacité des vaccins. On retrouve ce pourcentage dans une étude menée par l'Observatoire sociétal du médicament réalisé en partenariat avec Ipsos en novembre 2018 o 71% des français ont confiance dans les vaccins, un taux en légère progression de deux points par rapport à 2016. (14) A titre d'exemple, le pourcentage d'enfants vaccinés par un vaccin hexavalent est passé de 92 % en mai 2017, à 98 % en mai 2018, celle de la première dose du ROR est passé de 72, 4 % à 75 % de 2017 à 2018 et pour le méningocoque de 70, 8 à 72, 2 % durant la même période. (15) Or l'on sait que pour atteindre une immunité de groupe (seuil o la maladie disparait) il faut obtenir un objectif de 95% de couverture vaccinale. Pour réaliser cet objectif, il est nécessaire ainsi d'entretenir ce niveau de couverture vaccinale (16, 17, 18). Cette étude n'a pas mis en évidence de différence significative en fonction du niveau d'étude concernant la confiance et l'obligation vaccinale mais a permis d'en trouver une concernant le fait de penser qu'il est risqué d'administrer 11 vaccins chez un nourrisson. 10 Une étude parue sur le BEH (19) montrait que les parents les moins favorisés économiquement vaccineraient moins leur enfant. Tandis qu'une autre étude retrouvait les mêmes résultats que la nôtre, à savoir que la catégorie socio professionnelle n'est pas forcément associée à une contestation plus marquée de la vaccination (20). De même on ne retrouve pas de différence significative sur la confiance et l'obligation vaccinale entre les parents qui ont recours à des médecines dites naturelles ou pas ainsi qu'entre les sexes. Ce dernier ne détermine pas significativement un choix plus qu'un autre mis à part sur le fait de penser qu'il est risqué d'administrer 11 vaccins chez un nourrisson o les femmes étaient significativement plus nombreuses que les hommes. On remarque que les parents ayant eu en enfant hospitalisé pour une maladie grave ont significativement plus confiance aux vaccins et sont significativement moins nombreux à penser à privilégier l'immunité naturelle. Cela parat logique dans le sens o l'approche des parents sur la santé de leur enfant n'est pas la même que les parents n'ayant jamais été confronté à une pathologie grave de leur enfant. Enfin, la différence significative concernant le fait que les parents ayant un enfant né après 2018 soient plus enclin à vacciner leur enfant que les parents ayant un enfant né avant 2018 pourrait s'expliquer par le fait que les mesures disciplinaires en cas de non vaccination s'adressent à ces premiers (21). Le fait que ces parents soient plus favorables à l'obligation vaccinale pourrait s'expliquer par un meilleur niveau d'information, de compréhension et d'adhésion à la politique vaccinale selon le Pr Alain Fischer (22). Ainsi, il n'existe pas un sociotype de l'hésitant(e), du/de la sceptique ou du/de la résistant(e). L'hésitation ou le scepticisme n'est pas une image fixe mais varie aussi avec le temps et selon l'histoire personnelle de chacun. Afin d'enrayer ce phénomène, de réinstaurer la confiance des parents et atteindre l'objectif des 95% de couverture vaccinale il est nécessaire de poursuivre les efforts de pédagogie et d'information. Ainsi comme le montre l'enquête qualitative réalisée dans le cadre de la concertation citoyenne sur la vaccination (19), la meilleure arme contre l'hésitation vaccinale est la conviction et la motivation du prescripteur (23). Pour cela, il faut déjà que les prescripteurs soient convaincus. Or, selon une étude panel de médecins généralistes de la région PACA, 70% sont très favorables à la vaccination, 90% en faveur du principe d'obligation vaccinale mais seuls 25% pour son extension à tous les vaccins de la petite enfance. Et enfin, 30% considèrent que certains vaccins recommandés par les autorités ne sont pas utiles (24). 11 Conclusion : La perception des parents des jeunes enfants sur l'obligation vaccinale revêt un caractère complexe qui mêlent à la fois des à priori, un faible niveau de connaissance, un manque d'information mais aussi un ressentiment propre selon l'histoire et l'expérience personnelle de chacun envers les vaccins. Il persiste une appréhension qui se traduit par une vaccination n'atteignant pas encore les seuils nécessaires pour une immunité de groupe et que l'on pourrait considérer comme vaccination de contrainte et non d'adhésion. Les médecins généralistes et pédiatres sont une des clés de la restauration de la confiance des français dans la vaccination. Une étude multicentrique sur toute la France, plus puissante pourrait renforcer l'étude sur l'adhésion vaccinale en fonction des régions, de l'âge et de la catégorie socio professionnelle. Enfin une étude similaire dans 5ans pourrait permettre de comparer les études et de suivre l'évolution des perceptions des parents de jeunes enfants. 12 Bibliographie Thèse : (1) JORF n0021 du 26 janvier 2018 Décret n 2018-42 du 25 janvier 2018 relatif à la vaccination obligatoire vu le 11/09/2019 disponible sur : (2) Fischer A. (dir. ). Rapport sur la vaccination Comité d'orientation de la concertation citoyenne sur la vaccination, 30 novembre 2016. 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Verger, ORS PACA 23/11/2017 disponible sur hm. fr/sites/default/files/files/Corevih/corevih hesitationvaccinale nov 2017 pverger . pdf Liste des abréviations : BEH : Bulletin épidémiologique hebdomadaire CNIL : Commission Nationale de l'Informatique et des Libertés. OMS : Organisation Mondiale de la Santé ROR : Rougeole, Oreillons, rubéoles SEP : Sclérose en Plaque PACA : Provence Alpes Côte d'Azur 15 Annexe 1 Parents éligibles n 202 Parents inclus n 180 (89, 2%) Parents exclus n 22 (10, 8%) Items non remplis Figure 1 : Figure 2 : Favorable à l'obligation vaccinale 25 28, 3 22, 2 15 8, 3 TOUT À FAIT FAVORABLE PLUTÔT FAVORABLE PLUTÔT PAS FAVORABLE PAS DU TOUT FAVORABLE NE SE PRONONCE PAS Favorable à l'obligation vaccinale 16 30 25 20 15 10 5 0 Figure 3 : Représente une atteinte à la liberté des citoyens 31, 7 28, 3 21, 1 35 30 25 20 15 10 5 0 12, 8 6, 1 Représente une atteinte à la liberté des citoyens PLUTÔT PAS D'ACCORD PAS DU TOUT D'ACCORD TOUT À FAIT D'ACCORD PLUTÔT D'ACCORD Figure 4 : NE SE PRONONCE PAS Favorise les laboratoires pharmaceutiques 33, 9 18, 3 21, 7 17, 8 8, 3 TOUT À FAIT D'ACCORD PLUTÔT D'ACCORD PLUTÔT PAS D'ACCORD PAS DU TOUT D'ACCORD NE SE PRONONCE PAS Favorise les laboratoires pharmaceutiques 35 30 25 20 15 10 5 0 17 Figure 5 : Decision finale 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 86, 7 5 1, 1 1, 7 5, 6 VACCINER SON ENFANT DEMANDER UN CERTIFICAT DEMANDER UN CERTIFICAT DE CI DÉSCOLARISER FAIRE PRESSION Figure 6 : 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Efficacité des vaccins contre les maladies 46, 7 25 15, 6 3, 3 9, 4 TOUT À FAIT D'ACCORD PLUTÔT D'ACCORD PLUTÔT PAS D'ACCORD PAS DU TOUT D'ACCORD SANS AVIS 18 Figure 7 : 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Adhésion à un type de vaccin Hépatite B Méningite Coqueluche Rougeole Très favorable Plutôt favorable Plutôt pas favorable Pas du tout favorable Sans avis Figure 8 : Craintes d'effets secondaires graves 60, 7 17, 7 10, 5 7, 8 AUCUN HÉPATITE B GRIPPE MÉNINGITE 3, 3 ROR Craintes d'effets secondaires graves 70 60 50 40 30 20 10 0 19 Figure 9 : 40 30 20 10 0 8, 2 Inquiétude sur les adjuvants 26, 1 22, 8 32, 2 OUI BEAUCOUP OUI UN PEU NON PAS DU TOUT SANS OPINION Inquiétude sur les adjuvants Figure 10 : 35 30 25 20 15 10 5 0 5 Préférence immunité naturelle vs vaccination 33, 3 29, 4 20, 6 11, 7 TOUT À FAIT D'ACCORD PLUTÔT D'ACCORD PLUTÔT PAS D'ACCORD PAS DU TOUT D'ACCORD NE SE PRONONCE PAS Préférence immunité naturelle vs vaccination 20 Figure 11 : 11 vaccins chez les nourrissons c'est risqué 30 18, 9 22, 8 14, 4 13, 9 30 25 20 15 10 5 0 TOUT À FAIT D'ACCORD PLUTÔT D'ACCORD PLUTÔT PAS D'ACCORD PAS DU TOUT D'ACCORD SANS AVIS 11 vaccins chez les nourrissons c'est risqué Figure 12 : Nourrissons vaccinés contre trop de maladie 37, 8 14, 4 24, 4 15, 6 7, 8 TOUT À FAIT D'ACCORD PLUTÔT D'ACCORD PLUTÔT PAS D'ACCORD PAS DU TOUT D'ACCORD SANS AVIS 40 30 20 10 0 21 Annexe 2 : Perceptions des parents de jeunes enfants concernant les 11 vaccins obligatoires -Etes-vous ? Une femme Un homme -Quel âge avez-vous ? 18-24 ans 25-30 ans 30-40 ans 40-45 ans 46-55 ans plus de 56 ans -Est-ce que vous avez un ou des enfants nés après le 1er janvier 2018 ? oui non -Est-ce que vous avez un ou des enfants nés avant le 1er janvier 2018 ? oui non -Est-ce que l'un de vos enfants a été hospitalisé pour une maladie grave ? oui non -Quel est votre niveau d'études ? sans diplôme/primaire secondaire (Brevet, CAP, BEP) BAC BAC études supérieures -Quelle est votre profession actuelle ? Sans profession Demandeur d'emploi Étudiant Ouvrier Employé, salarié (exemple, vendeur serveur, garagiste, coiffeur) Artisan, commerçant (menuisier, serrurier, maçon, gérant de magasin) Enseignant (professeur des écoles, professeur enseignement supérieur) Fonctionnaire (employé de mairie, hospitalier, employé fonction publique, juriste) Profession libérale (médecin, infirmier, expert comptable, avocat) Cadre (inspecteur commercial, responsable informatique, directeur ressources humaines) Cadre supérieur (PDG, ingénieur) Retraité(e) Autre (précisez) : -Vous faites-vous soigner par des médecines dites naturelles ? (exemple : Homéopathie, phytothérapie, acupuncture, médecine chinoise, mésothérapie) Jamais Parfois Souvent Toujours 22 - Etes-vous suivi pour une maladie grave nécessitant des soins réguliers ? oui non - Vous estimez que votre niveau de connaissances sur la vaccination en général est : Faible Moyen Bon Excellent 1) Depuis janvier 2018, 8 vaccinations supplémentaires sont désormais obligatoires pour l'ensemble des nourrissons en plus des 3 vaccins obligatoires (diphtérie-tétanos-Polio) : - Etes-vous favorable à cette obligation ? Tout à fait favorable Plutôt favorable Plutôt pas favorable Pas du tout favorable Ne se prononce pas 2) Etes-vous d'accord ou pas avec les affirmations suivantes ? D'après vous, rendre les 11 vaccinations obligatoires : - Tout à fait d'accord Plutôt d'accord Plutôt pas d'accord Pas du tout d'accord Ne se prononce pas C'est pour protéger l'ensemble des Français de maladies potentiellement graves - C'est un moyen détourné pour favoriser les laboratoires pharmaceutiques Tout à fait d'accord Plutôt d'accord Plutôt pas d'accord Pas du tout d'accord Ne se prononce pas - C'est une façon de montrer que tous ces vaccins sont importants pour la santé Tout à fait d'accord Plutôt d'accord Plutôt pas d'accord Pas du tout d'accord Ne se prononce pas - Cela représente une atteinte à la liberté des citoyens Tout à fait d'accord Plutôt d'accord Plutôt pas d'accord Pas du tout d'accord Ne se prononce pas 23 Etes vous d'accord ou pas avec les affirmations suivantes ? 3) Administrer les 11 vaccinations en un peu plus d'un an chez un nourrisson, c'est risqué : Tout à fait d'accord Plutôt d'accord Plutôt pas d'accord Pas du tout d'accord Ne se prononce pas 4) Les nourrissons/enfants sont vaccinés contre trop de maladies : Tout à fait d'accord Plutôt d'accord Plutôt pas d'accord Pas du tout d'accord Ne se prononce pas 5) Les 11 vaccinations obligatoires pour les enfants sont efficaces contre les maladies contre lesquelles ils sont censés protéger : Tout à fait d'accord Plutôt d'accord Plutôt pas d'accord Pas du tout d'accord Ne se prononce pas 6) Il est préférable pour certaines maladies que les enfants fassent la maladie (immunité naturelle) plutôt que de se faire vacciner. Tout à fait d'accord Plutôt d'accord Plutôt en désaccord Tout à fait en désaccord Ne se prononce pas 7) Parmi les vaccins suivants, cochez celui ou ceux pour lesquels vous craignez des effets secondaires graves : Vaccin contre la Diphtérie-Tétanos-Polio vaccin contre la Rougeole-Oreillons-Rubéole Vaccin contre l'hépatite B Vaccin contre la méningite à méningocoque C Vaccin contre la grippe 8) Concernant 4 vaccins en particulier, chez vos enfants : -Vaccin contre l'hépatite B, êtes-vous : Très favorable Plutôt favorable Plutôt pas favorable Pas du tout favorable Sans avis Si vous êtes plutôt pas favorable ou pas du tout favorable, pourquoi ? -Vaccin contre la coqueluche, êtes-vous : Très favorable Plutôt favorable Plutôt pas favorable Pas du tout favorable Sans avis Si vous êtes plutôt pas favorable ou pas du tout favorable, pourquoi ? 24 -Vaccin contre la rougeole, êtes-vous : Très favorable Plutôt favorable Plutôt pas favorable Pas du tout favorable Sans avis Si vous êtes plutôt pas favorable ou pas du tout favorable, pourquoi ? - Vaccin contre la méningite à méningocoque C, êtes-vous : Très favorable Plutôt favorable Plutôt pas favorable Pas du tout favorable Sans avis Si vous êtes plutôt pas favorable ou pas du tout favorable, pourquoi ? 9) Est-ce que les adjuvants présents dans certains vaccins vous inquiètent ? Oui, beaucoup Oui, un peu, j'ai un doute sur leur sécurité Non, je ne crois pas que les adjuvants soient dangereux Je ne sais pas 10) Finalement, quel est votre niveau de confiance vis à vis des vaccinations en général ? (Placez une croix correspondant à votre niveau de confiance Je n'ai pas du tout confiance J'ai totalement confiance 11) Sachant que les 11 vaccins sont obligatoires pour entrer en crèche et à la maternelle, que comptez-vous faire ? Faire vacciner votre enfant Demander un certificat au médecin sans faire les vaccins Demander au médecin d'attester que votre enfant a une contre-indication aux vaccins Déscolariser votre enfant Faire pression auprès de la crèche ou de l'école pour inscrire votre enfant sans les vaccins 25 Le serment d'Hippocrate Au moment d'être admis(e) à exercer la médecine, je promets et je jure d'être fidèle aux lois de l'honneur et de la probité. Mon premier souci sera de rétablir, de préserver ou de promouvoir la santé dans tous ses éléments, physiques et mentaux, individuels et sociaux. Je respecterai toutes les personnes, leur autonomie et leur volonté, sans aucune discrimination selon leur état ou leurs convictions. J'interviendrai pour les protéger si elles sont affaiblies, vulnérables ou menacées dans leur intégrité ou leur dignité. Même sous la contrainte, je ne ferai pas usage de mes connaissances contre les lois de l'humanité. J'informerai les patients des décisions envisagées, de leurs raisons et de leurs conséquences. Je ne tromperai jamais leur confiance et n'exploiterai pas le pouvoir hérité des circonstances pour forcer les consciences. Je donnerai mes soins à l'indigent et à quiconque me les demandera. Je ne me laisserai pas influencer par la soif du gain ou la recherche de la gloire. Admis(e) dans l'intimité des personnes, je tairai les secrets qui me seront confiés. Reçu(e) à l'intérieur des maisons, je respecterai les secrets des foyers et ma conduite ne servira pas à corrompre les mœurs. Je ferai tout pour soulager les souffrances. Je ne prolongerai pas abusivement les agonies. Je ne provoquerai jamais la mort délibérément. Je préserverai l'indépendance nécessaire à l'accomplissement de ma mission. Je n'entreprendrai rien qui dépasse mes compétences. Je les entretiendrai et les perfectionnerai pour assurer au mieux les services qui me seront demandés. J'apporterai mon aide à mes confrères ainsi qu'à leurs familles dans l'adversité. Que les hommes et mes confrères m'accordent leur estime si je suis fidèle à mes promesses ; que je sois déshonoré(e) et méprisé(e) si j'y manque. 26 | HAL | Scientific |
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Utilisation de copules paramétriques en présence de données observationnelles : cadre théorique et modélisations. Charles Fontaine To cite this version : Charles Fontaine. Utilisation de copules paramétriques en présence de données observationnelles : cadre théorique et modélisations. Médecine humaine et pathologie. Université Montpellier, 2016. Français. NNT : 2016MONTT009. tel-01542594 HAL Id : tel-01542594 Submitted on 20 Jun 2017 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L'archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d'enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. Délivré par l'Université de Montpellier Spécialité : Biostatistique Préparée au sein de l'unité de recherche EA 2415 : Laboratoire de Biostatistique, d'Epidémiologie et de Santé Publique Et de l'école doctorale n166 : Information, Structures, Systèmes (I2S) Présentée et soutenue publiquement par : Charles Fontaine Le 19 Septembre 2016 Utilisation de copules paramétriques en présence de données observationnelles : cadre théorique et modélisations. Directeur de thèse : Co-directeur de thèse : Paul Landais Jean-Pierre Daurès Jury composé de : Salim BOUZEBDA Gérard DURU Gary COLLINS Yannick LE MANACH PUPH PUPH Jean-Pierre DAURÈS Paul LANDAIS PUPH Professeur Université de technologie de Compiègne Rapporteur Rapporteur Professeur Université Claude-Bernard-Lyon-1 Examinateur Professeur University of Oxford McMaster University Examinateur Directeur Université de Montpellier Université de Montpellier Co-directeur Institut Universitaire de Recherche Clinique (IURC) 641, avenue de doyen Gaston Giraud 34093 Montpellier Cedex 5 À ma chère tante Jeannette, qui consacra sa vie à transmettre les connaissances. 3 Les statistiques sont aux [professionnels] ce que les lampadaires sont aux ivrognes : elles sont plus utiles pour s'appuyer que pour s'éclairer. Jacques Parizeau (1930-2015) Premier ministre du Québec 5 Remerciements A priori, il est impératif que je remercie le Professeur Jean-Pierre Daurès. Je lui suis recon- naissant qu'il ait accepté de travailler avec moi pour quelques années, de me suivre dans mon projet de thèse sur l'univers des fonctions de répartitions multivariées et de m'orienter dans des sphères concrètes de la recherche médicale o l'application des copules permet d'innover. Je le remercie également pour les échanges constructifs desquels émanaient des idées ingénieuses. Par ailleurs, je dois remercier le Professeur Paul Landais pour ses judicieux conseils, les échanges toujours cordiaux puis la nesse et la qualité des corrections qu'il a pu eectuer sur mes divers travaux. Enn, je tiens à remercier ces deux professeurs pour l'inuence qu'ils ont eu sur moi à vouloir continuer mon cursus académique dans la sphère médicale et ainsi raner la qualité de mes futurs travaux de recherche. Ensuite, je dois également remercier le Professeur Yannick Le Manach pour les idées de projets que nous avons partagées. Je le remercie aussi pour la qualité de son accueil lors de mes séjours à Hamilton et la convivialité qui règnait lorsque nous travaillions, ou simplement que nous buvions une bière ensemble ! Je remercie également le Professeur Taouk Bouezmarni qui m'a fait découvrir lors de ma matrise en mathématiques, le domaine des copules, qui m'a donné l'occasion de débuter une thèse avec lui et qui a continué à échanger des idées statistiques avec moi malgré ces impératifs administratifs ayant justié la n de notre collaboration. Par ailleurs, je remercie le Professeur Gary Collins pour la qualité des corrections eectuées sur notre article commun présenté au chapitre 3 de cette thèse, et d'avoir accepté d'être examina- teur dans ce jury. De plus, je remercie sincèrement le Professeur Salim Bouzebda et le Professeur Gérard Duru d'avoir accepté de rapporter cette thèse. Je les remercie également pour les com- mentaires et les questions pertinentes, qui ont été constructives dans l'élaboration de la version nale de ce manuscrit. Je suis honoré que vous sègiez sur ce jury ! Cette thèse n'aurait pas aboutie sans l'existence d'amitiés de qualité au cours de ces dernières années. Je commence par remercier Paméla, pour ces taquineries et blagues que nous nous sommes faits et qui ont su mettre de l'ambiance au bureau ; et pour les encouragements à travailler ces quelques ns de semaine, pour bien avancer. J'ai bien aimé lui apprendre divers mots de la langue de Molière tels que les noms des nuages. Tu demeurera mon amie à qui j'ai le plus de plaisir à apprendre à patiner ! Je remercie Audrey pour sa bonne humeur contagieuse. Cette bonne humeur s'est transmet dès son arrivée au bureau et se prolonge dans l'expression de ses chefs-d'oeuvre pâtissiers ! Notre escapade en terre shakespearienne demeurera pour moi un bon souvenir ! J'espère que notre amitié continuera à grandir lorsque l'on suivra le D. U. de recherche clinique ensemble ! Je remercie Long pour sa collaboration sur certains projets et je remercie mon ami québécois Félix pour ces agréables discussions, souvent de nature mathématique, toujours autour d'une bière de qualité supérieure. Par ailleurs, je remercie tous les autres amis que j'aurais pu oublier et toutes ces jolies dames de Montpellier qui ont pu agrémenter ces années de thèse. 7 8 Enn, mais pas la moindre, je remercie Nathalie pour les moments de rigolade que nous avons eus pendant ces pauses au bureau. Elle est, à l'instar de moi, une personne taquine en qui identié une amitié qui, j'ose l'espérer, durera des lustres. Nathalie, lorsque je saurai danser, je t'inviterai pour un tango ou toute autre danse compliquée, mais d'ici là, on doit aller courir un marathon ! Pour terminer, je dois remercier profondément ma famille : ma mère, ma soeur et Michèle pour leurs encouragements sincères dans mes projets d'études, et mon père pour son soutien nancier et pour avoir cru en moi malgré le caractère non-linéaire de mon cheminement académique. Table des matières Avant-propos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Chapitre 1 Miscellanées : fonction copule et mesures de dépendance . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1. 1 Fonctions copules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1. 1. 1 Théorème de Sklar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1. 1. 2 Exemples de copules paramétriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1. 1. 2. 1 Copule gaussienne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1. 1. 2. 2 Copule de Student . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1. 1. 2. 3 Copule de Clayton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1. 1. 2. 4 Copule de Gumbel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1. 2 Mesures de dépendance 1. 2. 1 Tau de Kendall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1. 2. 2 Rho de Spearman . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1. 3 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 20 23 23 25 26 27 28 29 31 34 Chapitre 2 Copules et données médico-économiques : cas de l'analyse coût-ecacité 35 2. 1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. 2 Quantités d'intérêt et approches dans la littérature . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. 3 Modèle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. 3. 1 Détermination de QALY en termes de temps et de qualité de vie . . . . . 2. 3. 1. 1 Relations de dépendance entre les variables d'intérêt dans le cadre de l'analyse coût-utilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. 3. 2 Estimation des paramètres inhérents aux distributions . . . . . . . . . . . 2. 3. 3 Détermination des distributions paramétriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. 3. 4 Sélection bayésienne de la copule . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. 3. 5 Ratio incrémental coût-ecacité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. 3. 6 Bénéce incrémental net . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. 3. 7 Analyse de sous-groupes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. 4 Résultats et discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. 4. 1 Exemple : Données sur l'acupuncture en tant que soin primaire pour les maux de tête chroniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. 5 Alternatives proposées au travail présenté . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. 5. 1 Alternative basée sur l'estimateur de régression de Buckley et James . . . Inférence sur le tau de Kendall Inférence sur les distributions marginales de coûts Inférence sur les familles de copules Inférence sur le tau de Kendall 2. 3. 4. 1 2. 4. 0. 1 2. 4. 0. 2 2. 4. 0. 3 36 37 39 39 40 41 42 43 44 45 46 46 47 48 49 50 52 55 56 10 Table des matières 2. 5. 2 Alternative basée sur la transformation de probabilité et sur l'utilisation des probabilités conditionnelles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. 6 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 59 Chapitre 3 Copules et données discrètes : cas du score de propension . . . . . . . . . . . . . . . . 63 3. 2. 1 Non-unicité de la copule avec des marges discrètes 3. 1 Structures de données discrètes et approches actuelles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. 1. 1 Types de données discrètes couramment rencontrées 3. 1. 2 Approches courantes face aux données discrètes . . . . . . . . . . . . . . . 3. 2 Données discrètes et fonction copule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. 3 Réponses dans la littérature aux limitations de la copule discrète . . . . . . . . . 3. 4 Alternative proposée et application au score de propension . . . . . . . . . . . . . Introduction à l'alternative et généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. 4. 2. 1 Unicité de la sous-copule C1 dont les marges ont été rendues conti- nues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. 4. 3 Réécriture du score de propension en terme de copules . . . . . . . . . . . 3. 4. 4 Cadres nécessaires à l'estimation des paramètres . . . . . . . . . . . . . . 3. 4. 4. 1 Fonctions de répartition marginales . . . . . . . . . . . . . . . . 3. 4. 4. 2 Utilisation d'un tau de Kendall signicatif . . . . . . . . . . . . . 3. 4. 4. 3 Distributions jointes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. 4. 4. 4 Extension multivariée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Simulations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. 4. 5. 1 PGD 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. 4. 5. 2 PGD 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. 5 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. 4. 1 3. 4. 2 Modèle 3. 4. 5 63 64 65 68 68 70 71 71 72 73 78 79 79 80 82 84 85 85 88 89 Chapitre 4 Copules et données censurées : cas de la régression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 92 4. 1 Censure : informativité et mécanismes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 4. 2 Estimateur proposé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 4. 3 Cadre théorique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 4. 3. 1 Hypothèses sur la copule et ses paramètres . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. 3. 2 Résultats principaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 4. 3. 3 Prolongement au cas multivarié . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 4. 4 Sélection du modèle de copule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 4. 5 Simulations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 4. 5. 1 Évaluation du critère de sélection des données . . . . . . . . . . . . . . . . 105 4. 5. 2 Performance de l'estimateur proposé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 4. 5. 3 Application à des données sur la transplantation cardiaque . . . . . . . . . 108 4. 6 Discussion et Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 Liste des gures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 Liste des tableaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 Table des matières 11 Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 Avant-propos Depuis la publication des découvertes de l'illustre Ronald Fischer quant à la convergence de données de masse vers une loi spécique, le domaine de la recherche clinique a été transformé d'une série de protocoles expérimentaux émanants d'hypothèses d'origines incongrues en une science robuste se basant sur les outils que peuvent lui apporter les statistiques inférentielles et, plus particulièrement, la biostatistique. Ainsi, tout protocole expérimental se base sur l'expérience (i. e. données de masse provenant des études antérieures) et on en tire des conclusions à partir de l'observation faite au niveau des patients. On qualie donc ces données recueillies au niveau des patients de données observationnelles. Le fait de mesurer des variables au niveau d'individus qui ont des diérences majeures malgré ce qui pourrait sembler une certaine homogénéité face à une maladie (e. g. niveaux de perception de la douleur diérents, degrés d'assiduité aux thérapies diérents, coûts de traitements diérents) entrainent des particularités importantes sur ces dites données. Alors, il faut être en mesure d'élaborer des stratégies d'analyse statistique qui ne soient pas sensibles à de telles particularités. On prend, pour commencer, l'exemple de données observationnelles émanant de données qualititatives et/ou dichotomiques. On pourrait penser à la mesure de l'ecacité d'un traitement (ecace 1, non-ecace 0) sachant que des covariables l'aectent (e. g. exposition ou non à un produit toxique ). Alors, étant donné que les variables ont pour support l'ensemble naturel positif N`, l'analyse de ces données, discrètes, ne peut pas se baser sur le théorème central limite et il faut sortir du cadre inférentiel statistique standard. Certes, il y a la régression logistique qui permet de traiter ce types de données ; mais l'imposition de la linéarité entre les prédicteurs mise en place par ce modèle est contraignante et, parfois, inappropriée. Un autre exemple type de la particularité que peuvent présenter les données observationnelles se situe au niveau des données comparatives entre deux bras thérapeutiques et, en particulier lorsque ces derniers ne sont pas équilibrés. Bien sûr, il est possible d'ajuster les deux bras par diverses techniques d'analyse du score de propension (e. g. appariement, discrimination, etc. ), mais il arrive que la démarche expérimentale présente encore des complications spéciques à ces données une fois que l'équilibre entre les bras est eectué. On prend l'exemple de l'analyse des coûts et de l'ecacité d'une thérapie. En se basant sur l'approche de Willan (2002), il est possible d'obtenir une modélisation explicite des quantités d'intérêt (ICER et INB) mais cette approche impose ici aussi la linéarité de la régression aux covariables d'intérêt. Par ailleurs, étant donné que les temps de survie (et particulièrement lorsqu'ils sont ajustés à la qualité de vie des patients) 13 14 Avant-propos ont une distribution qui tend à être asymétrique, un modèle basé sur la régression linéaire est inadéquat. Le dernier exemple que l'on considère ici pour illustrer la nature singulière des données expérimentales est la présence sur les variables étudiées du phénomène de censure. Nonobstant le type de censure présente sur les variables étudiées, il faut avant tout considérer la perte d'information que génère ce cas particulier du phénomène des données manquantes. On prend comme exemple le cas d'une relation linéaire simple entre deux variables, potentiellement toutes deux censurées. Alors, la droite interpolant cette relation est, au mieux, décalée vers le bas et, dans tous les cas, elle est biaisée. Donc, l'utilisation des méthodes classiques d'estimation de la régression en présence de censure à droite peut être une astuce adéquate si la relation entre les variables est réellement linéaire. Autrement, on se retrouve encore dans la situation de l'imposition d'un modèle supposant la linéarité à des données inadéquates. L'objectif de ce travail de thèse est avant tout de proposer des procédures de modélisa- tion théoriques pour certains champs d'utilisation des données observationnelles ; procédures qui doivent être exibles face à la structure et à la dispersion des données constituant les variables d'intérêt. Ainsi, l'utilisation des copules paramétriques sera au centre de toutes les modélisation proposées étant donné qu'elles permettent d'établir une relation simple entre les fonctions de répartition marginales des variables d'intérêt à partir d'un (ou de plusieurs) paramètre(s) qui se déduit grâce à une relation fonctionnelle propre à chaque copule avec une mesure robuste entre les marges : la concordance entre ces dernières (évaluée, par exemple, par le tau de Kendall, le rho de Spearman, le bêta de Blomqvist ou le coecient de Gini). Ainsi, les résultats de ce travail ont l'avantage de sortir du cadre paramétrique standard des statistiques appliquées aux données observationnelles, sans toutefois avoir l'inconvénient du cadre non-paramétrique des statistiques qui tend à introduire un surapprentissage au niveau des données. Ce mémoire de thèse présente trois chapitres de contenu nouveau, chacun ayant donné lieu à au moins un article scientique. Ces trois chapitres présentent une modélisation dans un contexte particulier concernant notamment les données observationnelles et on note qu'ils sont indépen- dants entre-eux. Ainsi, la notation utilisée est propre à chaque chapitre et un symbole particulier retrouvé dans un chapitre n'aura nécessairement pas la même signication dans le chapitre sui- vant. L'organisation de ce mémoire est la suivante : au premier chapitre, on rappelle certains concepts de dépendance et la théorie générale des copules an d'introduire le lecteur aux outils utilisés dans les chapitres suivants. Au deuxième chapitre, on présente une modélisation basée sur les copules dans le cas o l'on utilise les données observationnelles en tant que données médico- économiques avec un ajustement sur la qualité de vie. Spéciquement, il s'agit d'une réécriture, basée sur la fonction de densité jointe en termes de copules, de l'analyse coût-ecacité. Au troisième chapitre, on présente le cas le plus fréquent quant aux données observationnelles : les données discrètes. Ainsi, on présente une méthodologie pour déterminer le score de propension en évitant l'utilisation de la régression logistique, mais uniquement en se basant sur l'utilisation Avant-propos 15 de la fonction copule liant la variable traitement aux covariables d'intérêt. Enn, au quatrième chapitre, on s'intéresse au cas des données de survie en présence de données censurées. On y propose une régression basée sur une copule semi-paramétrique. Chapitre 1 Miscellanées : fonction copule et mesures de dépendance Ce chapitre se veut un bref rappel des principaux éléments de la théorie des copules et des concepts de dépendance qui y sont liés. Il s'agit principalement d'une prémisse à la lecture de cette thèse pour le néophyte du concept de la fonction copule. On y présente les principales caractéristiques de ce concept, on y détaille les propriétés fondamentales puis on donne une esquisse de certaines démonstrations aidant à comprendre le concept. L'intérêt inhérent à l'étude des copules, leur application en statistiques descriptives et les concepts de dépendance qui y sont liés est un phénomène plutôt moderne en statistique, la preuve étant que ce terme est apparu pour la première fois dans l'Encyclopedia of Statistical Sciences en 1997. 1 Pourtant, des pans entiers de plusieurs sciences centrales telles que l'économie, la physique moderne et la recherche clinique tentent depuis longtemps d'établir des relations entre au moins deux variables qui sont bien souvent dépendantes. L'idée centrale est donc d'établir une loi conjointe entre plusieurs variables aléatoires an d'ultimement utiliser cette loi dans l'analyse d'un phénomène d'intérêt. Soient les variables aléatoires X1, . , Xd. En établissant l'hypothèse de l'indépendance entre les d variables aléatoires, il est facile d'obtenir la loi conjointe via le produit des fonctions mar- ginales, pour d 2 : PpX1 x1, . , Xd xdq Fpx1, . , xdq F1px1q . Fdpxdq. Cependant, une telle hypothèse d'indépendance est-elle toujours adéquate ? Peut-on, à titre d'exemple, armer que le coût cumulé d'un traitement pour un individu est indépendant de son temps de survie ? Ainsi, il faut nécessairement prendre en compte la dépendance entre ces variables, la force de cette dépendance et sa structure, puis l'intégrer à travers la modélisation de la loi désirée. C'est à cette n que s'inscrit la prise en compte de la fonction copule. Eectivement, le terme copula a été introduit par Abe Sklar, mathématicien américain, en 1959 dans son article Fonctions de répartition à n dimensions et leurs marges, 2 et provient du latin copulo signiant lier ensemble, attacher. 3 Il s'agit donc d'un outil statistique qui non seulement structure une 17 18 Section 1. 1 Fonctions copules forme et un niveau de dépendance entre deux ou plusieurs variable aléatoires, mais permet une réécriture non-biaisée de la fonction de répartition jointe nonobstant le fait que les variables soient indépendantes ou non. C'est ainsi que le théorème de Sklar2 (qui sera étudié plus loin) stipule que pour tout d- ensemble de fonctions de répartition Fjpxjq PpXj xjq, j 1, . , d, il existe au moins une fonction bijective C : r0, 1sd r0, 1s ayant des marges uniformes telle que, @px1, . , xdq P Rd, d 2, on ait la fonction de distribution Fpx1, . , xdq C rF1px1q, . , Fdpxdqs . Par ailleurs, si les marges sont continues, alors C est unique. An de bien préparer le lecteur aux prochains chapitres sans toutefois lui allourdir la tâche en lui présentant des aspects théoriques pour lesquels il n'y a aucune mention dans l'ensemble de ce travail, ce chapitre est divisé comme suit : on commence par présenter les aspects propres à la fonction copule tout en se focalisant principalement sur les copules de nature paramétrique et en présentant quelques exemples de cet outil statistique. Puis, on présente les principaux aspects liés à la mesure de la dépendance entre deux fonctions de répartition marginales, soient une présentation des aspects théoriques liés au tau de Kendall et aux mesures d'association. 1. 1 Fonctions copules On dénit ici la pierre angulaire de la théorie des fonctions de distribution multivariées : la fonction copule. On commence par introduire une notation de base avant dénir la dite fonction et d'énoncer le théorème de Sklar. On notera dans cette section le mot copule tant pour les fonctions multivariées discrètes ( nommées également sous-copules) que pour les fonctions multivariées continues. On rappelle que les marges de la copule sont uniformes. Alors, pour V , une variable aléatoire suivant une loi uniforme sur l'intervalle r0, 1s, Dénition 1. 1. 1. Une copule, notée C, bivariée est une fonction dont le domaine est en cas de fonctions marginales continues : r0, 1s r0, 1s ; en cas de fonctions marginales discrètes : S1 S2 o S1 et S2 sont des sous-ensembles de r0, 1s contenant 0 et 1. De cette dénition du domaine de la fonction copule, on peut dénir la fonction copule de par ses propriétés principales. Dénition 1. 1. 2. Une copule bivariée est une fonction C avec les propriétés : PpV vq $'&'% si u 0 ; 0 u si 0 u 1 ; 1 si 1 u. Chapitre 1 Miscellanées : fonction copule et mesures de dépendance 19 C est caractérisée grounded, i. e. Cpu, 0q Cp0, vq 0 pour tout u, v P r0, 1s ; C est 2-croissante, i. e. Cpu2, v2qCpu2, v1qCpu1, v2q`Cpu1, v1q 0#@u1, u2, v1, v2 P r0, 1s si les marges sont continues, @u1, u2 P S1, @v1, v2 P S2 sinon ; Les marges sont uniformes, i. e. Cpu, 1q u et Cp1, vq v#@u, v P r0, 1s si les marges sont continues, @u P S1, @v P S2 sinon ; En généralisant la 2-croissance des fonctions copules bivariées au cas multivarié, et grâce au lemme suivant, on est en mesure de montrer la régularité au sens de Lipschitz de la copule multivariée. Lemme 1. 1. 1. Soient i et i, i P N` des suites de nombres complexes de module inférieurs à 1 (|i| 1, |i| 1@i P N` ). Alors, @n 1, ni1 ni1|i i| . i Théorème 1. 1. 1. Soit C une copule multivariée de dimension d 2. C est lipschitzienne : pour tout pu1, . , udq et pv1, . , vdq qui appartiennent au domaine de C, on a i ni1 |Cpu1, . , udq Cpv1, . , vdq| di1|ui vi| . Ainsi, C est uniformément continue sur son domaine. Démonstration : Soient les variables aléatoires suivant la loi uniforme sur l'intervalle r0, 1s : U pU1, . , Udq ; et C une copule de dimension d 2 dénie par PpU1 u1, . , Ud udq. On a, lorsque u pu1, . , udq, v pv1, . , vdq P Rd, |Cpu1, . , udq Cpv1, . , vdq| E1pU uq E1pU vq E ni1 ni1 1pUiuiq 1pUiviq E ni11pUiuiq 1pUiviq ni1|ui vi| La validité de ce développement réside en l'utilisation de l'inégalité de Jensen pour la première inégalité et du lemme précédent pour la seconde. 20 Section 1. 1 Fonctions copules On peut ainsi qualier la fonction copule de dimension d de fonction de répartiton multivariée dénie sur r0, 1sd et dont les marges sont uniformes. Dans le cas multivarié, il est simple d'avoir l'intuition que le caractère grounded et 2-croissant de la copule implique qu'elle soit bornée de part et d'autre, pour u et v xés. On qualie de telles limites bornes de Fréchet. En se projetant au cas multivarié, on peut établir formellement l'existence des bornes de Fréchet telles que qualifées au théorème suivant. Théorème 1. 1. 2. Pour toute copule C de dimension d 2 et pour tout u pu1, . , udq P r0, 1sd, la copule Cpuq est bornée telle que Cpuq Cpuq C`puq o les bornes de Fréchet sont telles que Cpuq max0, di1 Démonstration : ui d ` 1 et que C` min t1idu ui. Pour la partie gauche de cette inégalité, soit U pU1, . , Udq des variables aléatoires qui suivent une loi uniforme sur r0, 1sd, o d 2, et C la copule associée à la loi jointe de ces variables. Soit u pu1, . , udq P r0, 1sd. On a donc : Cpuq PpU uq PpU1 u1, . , Ud udq 1 P di1tUi uiu 1 PpUi uiq di1 1 d ` ui. di1 Or, étant une fonction de répartition, C est toujours supérieure ou égale à 0. Alors, Cpuq ui d ` 1. La partie droite de cette inégalité se montre sous ce raisonnement : max0, di1 Cpuq PpU uq PpUi uiq ui. Ainsi, Cpuq min t1idu ui. 1. 1. 1 Théorème de Sklar Maintenant que l'on a déni une copule par ses attributs (e. g. propriété lipschitzienne et bornes), il est temps de présenter la copule en tant qu'une représentation de la fonction jointe de répartition de d variables. Pour ce faire, on commence par introduire l'inversion de la fonction de répartition. Chapitre 1 Miscellanées : fonction copule et mesures de dépendance 21 Proposition 1. 1. 1. Soit F une fonction de répartition dénie sur R, croissante et continue à droite. Soit F 1 son inverse généralisé croissant et déni à gauche par F 1ptq inftx|Fpxq tu. Soit U une variable aléatoire de loi uniforme sur r0, 1s. Alors, pour tout x P R et s P p0, 1s, Fpxq s ô x F 1psq. Par ailleurs, F est la fonction de répartition de la variable aléatoire F 1pUq. Démonstration : On prend un epsilon arbitraire dans l'intervalle ouvert p0, sq. Alors, @ P p0, sq, on retrouve les équivalences F 1ps q x ô s Fpxq ô s Fpxq ô F 1psq x. De ces relations, on a donc @x P R, P`F 1pUq x PpU Fpxqq Fpxq. Maintenant, on est en mesure d'énoncer le théorème de Sklar. [Théorème de Sklar] : Théorème 1. 1. 3. Soit H la fonction de répartition jointe entre les variables X1, . , Xd avec les distributions mar- ginales F1, . , Fd pour d 2. Alors, il existe une copule C telle que, pour tout x1, . , xd P Rd, Hpx1, x2, . , xdq CpF1px1q, F2px2q, . , Fdpxdqq. Si F1px1q, F2px2q, . , Fdpxdq sont continues, alors C est unique. Autrement, C est non-unique sur r0, 1sd, mais est unique sur le support de ses marges, soit RanpF1q RanpF2q . RanpFdq. En se concentrant sur la construction d'une copule via le corollaire suivant, il sera possible de démontrer le théorème de Sklar. Corollaire 1. Soit H étant la fonction de répartition jointe de dimension d entre les fonctions de distribution marginales F1, . , Fd, d 2, et C la copule unissant ces dernières. Par ailleurs, soit F 1 étant l'inverse généralisé des fonctions de distribution marginales. Alors, pour u pu1, . , udq P r0, 1sd , , . , F 1 d 1 Cpuq CpF1px1q, . , Fdpxdqq pu1q, . , F 1 HpF 1 1 d pudqq. Démonstration : Soient U pU1, . , Udq des variables aléatoires suivant une loi uniforme sur l'intervalle r0, 1s et C une copule de dimension d 2 telle qu'elle soit la fonction de répartition de ces va- riables. Soit Fi, i P t1, . , du une fonction de répartition prenant valeur dans R. En posant 22 Section 1. 1 Fonctions copules X `F 1 1 H de X telle que pU1q, . , F 1 d pUdq pour x px1, . , xdq P Rd, on écrit la fonction de répartition Hpxq HpF 1 P`F 1 d pUdq xd 1 1 pu1q, . , F 1 d pudqq pU1q x1, . , F 1 PpU1 F1px1q, . , Fdpxdqq C pF1px1q, . , Fdpxdqq Cpuq. Démonstration du théorème 1. 1. 3 : Le lien entre la fonction de répartition jointe et la fonction copule se prouve via l'application directe du corollaire 1. Pour prouver l'unicité de la fonction copule en cas de marges continues, on pose V une variable aléatoire suivant une loi uniforme sur l'intervalle unitaire et indépendante de Xi, i 1, . , d. On pose, par ailleurs, Ui FipXiq, i 1, . , d si Fi est continue. Comme les variables Xi et F 1 pUiq ont la même fonction de répartition, elles ont la même loi et consé- quemment, FpXiq et FpF 1pUiqq ont la même loi, et FpF 1pUiqq est donc une variable aléatoire valant Ui pour Xi nie presque sûrement. Ainsi, Ui est de loi uniforme sur r0, 1s et, @xi P R, on a presque sûrement l'égalité tCi xiu tUi Fipxiqu. Soit la copule C qui est également la fonction de répartition de U pU1, . , Udq. Alors, i PpX1 x1, . , Xd xdq PpU1 F1px1q, . , Ud Fdpxdqq CpF1px1, . , Fdpxdqq. Enn, la continuité de la fonction copule et l'image contenant l'ouvert p0, 1q assurent l'unicité de la copule en cas de fonctions marginales continues. De ces démonstrations et en se basant sur le corollaire 1, on est en mesure de construire une copule. Ainsi, on prend l'exemple suivant pour illustrer la démarche associée. Exemple : On prend la distribution logistique bivariée d'Ali et al. 4 telle que la fonction de répartition jointe soit donnée par Hpx1, x2q 1 ` ex1 ` ex2 ` p1 qex1x21 o représente un paramètre de dépendance. On voit que lorsque 0, il y a indépendance entre X1 et X2 ; puis que lorsque 1, on a la distribution logistique bivariée de Gumbel. 5 En intégrant la fonction jointe de répartition par rapport, dans un cas, à x2, et dans l'autre cas, à x1, on a respectivement les distributions marginales telles que F1px1q p1 ` ex1q1 et F2px2q p1 ` ex2q1 et, leurs inverses sont de la forme F 1puq log 1 u 1. Ainsi, du Chapitre 1 Miscellanées : fonction copule et mesures de dépendance 23 corollaire 1, on obtient la copule d'Ali-Mikhail-Haq par la construction : 1 Cpu, vq HpF 1 1 ` elnp 1 2 puq, F 1 pvqq u 1q ` elnp 1 uv 1 p1 uqp1 vq . v 1q ` p1 qelnp 1 u 1q`lnp 1 v 1q1 1. 1. 2 Exemples de copules paramétriques On présente ici deux exemples de copules pour les deux principales familles (au sens large) de copules paramétriques, soit la famille des copules elliptiques pour laquelle on présente la copule gaussienne et celle de Student ; puis la famille des copules archimédiennes pour laquelle on présente la copule de Clayton et celle de Gumbel. On qualie de distribution elliptique toute loi jointe du couple X pX1, X2q pour laquelle il est possible de réécrire ce couple par la décomposition6 X ` R1{2U o représente la moyenne, R une variable aléatoire à valeur positive et indépendante de U, et U une variable aléatoire uniformément distribuée sur le disque contenu sur R2 ayant pour rayon l'intervalle r0, 1s. Alors, on peut représenter la fonction de densité jointe de tels couples par des courbes de niveaux prenant généralement la forme d'une ellipse. Pour ce qui en est de la notion de famille de copules archimédiennes, elle a été introduite par Genest et Mackay7 et son principe est que pour une copule de générateur , la transformation pq appliquée aux marges crée l'indépendance entre les composantes. On remarque que chaque copule a son propre générateur. Dénition 1. 1. 3. Soit le générateur d'une copule archimédienne tel qu'il soit une fonction de classe C 2 de sorte que p1q 0, 1puq 0 et 2puq 0 . On qualie une copule d'archimédienne si, pour d 2, si puiq p0q, di1 Cpu1, . , udq di1 1 ppuiq ` . ` pudqq puiq p0q, Cpu1, . , udq 0. et si di1 Pour concrétiser l'idée d'une fonction nommée générateur, on prend l'exemple de la copule de Frank pour laquelle le générateur est ln eu 1 e 1 o 0 est le paramètre de dépendance de cette copule. 1. 1. 2. 1 Copule gaussienne Le premier type de copules paramétriques que l'on présente ici est la copule gaussienne (ou normale). Par son nom, on remarque bien qu'elle est issue de la distribution normale multivariée. Ainsi, il s'agit d'une copule non-adaptée aux valeurs extrêmes étant donné qu'elle ne présente 24 Section 1. 1 Fonctions copules Copule Gaussienne v 8 . 0 4 . 0 0 . 0 0. 0 0. 2 0. 4 0. 6 0. 8 1. 0 u Figure 1. 1 Exemple de dispersion de 2000 observations issues d'une copule gaussienne avec une force de dépendance liée à un tau de Kendall de 0, 5. pas de dépendance de queue. On note que la copule gaussienne a pour coecient de dépendance le coecient de corrélation linéaire standard, soit le de Pearson. Dénition 1. 1. 4. Soient P r1, 1s le coecient de corrélation de Pearson, 1 l'inverse d'une fonction de répartition gaussienne centrée réduite et * dsdt, la loi multinormale de dimension pu, vq v 2a1 2 2. Alors, pour pu, vq P r0, 1s2, exp ps2 ` t2 2stq 8 u 2p1 2q 8 1 Cpu, vq `1puq, 1pvq . En dérivant la copule gaussienne, on obtient sa densité de copule telle que cpu, vq exp 21puq1pvq 2p1puq2 ` 1pvq2q 2p1 2q * . Cpu, vq B2 BuBv 1 a1 2 À la gure 1. 1, on aperçoit la forme de la dépendance entre les marges inhérente à une copule gaussienne pour un paramètre de dépendance moyen ( 0. 92). On y remarque en eet l'absence d'une dépendance notoire entre les extrêmes des deux distributions, et la symétrie caractéristique de la loi normale dans le nuage de dispersion des couples pu, vq. Chapitre 1 Miscellanées : fonction copule et mesures de dépendance 25 1. 1. 2. 2 Copule de Student La copule de Student est issue, comme son som l'indique, de la distribution multivariée de Student. Sa construction est dans le continuum de la copule gaussienne mais, contrairement à cette dernière, elle réussit à bien capter les dépendances aux extrêmes, tant positives que négatives, de par ses queues lourdes. Dénition 1. 1. 5. Soient P r1, 1s le coecient de corrélation de Pearson, T 1 l'inverse d'une fonction de répartition de Student centrée réduire univariée, T, pu, vq v dsdt, la distribution de la loi de Student de dimension 2 o 0 représente le nombre de degrés de liberté. Alors, pour pu, vq P r0, 1s2, 2a1 21 ` p`2q{2 s2 ` t2 2st p1 2q 8 u 8 1 Cpu, vq T, `T 1puq, T 1pvq . Pour obtenir la densité de la copule de Student, il sut d'utiliser la dénition de la densité de copule : cpu, vq T, `T 1puq, T 1pvq B2 BuBv fpu, vq fpuq fpvq 2a1 2 p{2q2 pp ` 1q{2q2 p12q p`2q{2 1 ` u2`v22uv 1 ` v2 1 ` u2 p`2q{2 o représente la fonction gamma, fpu, vq la densité jointe d'une loi de Student et fpuq, fpvq les densités marginales. 26 Section 1. 1 Fonctions copules Copule de Student v 8 . 0 4 . 0 0 . 0 0. 0 0. 2 0. 4 0. 6 0. 8 1. 0 u Figure 1. 2 Exemple de dispersion de 2000 observations issues d'une copule de Student avec une force de dépendance liée à un tau de Kendall de 0, 5. À la gure 1. 2, on peut voir que la loi jointe des observations au sens de la copule de Student est une loi aux queues de dépendance lourdes et modélisant une probabilité d'événements ex- trêmes joints supérieure à celle modélisée par la copule gaussienne. 1. 1. 2. 3 Copule de Clayton La copule de Clayton modélise la relation entre deux fonctions de répartition avec une très forte dépendance à la partie inférieure de la distribution, et un nuage de points qui tend à crotre lorsque l'on se déplace vers l'extrémité supérieur. Ainsi, il s'agit d'une copule modélisant une relation totalement asymétrique. Dénition 1. 1. 6. On dénit la copule de Clayton par la fonction, pour un paramètre de dépen- dance P r1, 8qzt0u, d d ` 11{ o d 2. On note que le générateur de cette copule est pzq z 1. Cpu1, . , udq u 1 ` . ` u Ainsi, dans le cas bivarié, la copule de Clayton a la forme Cpu, vq pu ` v 1q1{ et, on en déduit sa densité de copule bivariée cpu, vq B2 BuBv Cpu, vq p ` 1qpuvqp`1qpu ` v 1qp 2`1 q. Chapitre 1 Miscellanées : fonction copule et mesures de dépendance 27 On remarque que pour toute copule archimédienne, tel que montré par Savu et Trede, 8 la densité de copule est fonction du générateur de cette dernière. Ainsi, pour toute copule archimédienne, la densité cpu1, . , udq p1qpdqppu1q, . , pudqq 1puiq di1 o 1 est l'inverse du générateur, 1 la dérivée du gérénateur et p1qpdq la d-ième dérivée du générateur, est valide. Copule de Clayton v 8 . 0 4 . 0 0 . 0 0. 0 0. 2 0. 4 0. 6 0. 8 1. 0 u Figure 1. 3 Exemple de dispersion de 2000 observations issues d'une copule de Clayton avec une force de dépendance liée à un tau de Kendall de 0, 5. À la gure 1. 3, une relation de dépendance moyenne est représentée ( 6). On y voit clairement l'asymétrie dans la relation de dépendance entre les variables aléatoires. 1. 1. 2. 4 Copule de Gumbel La copule de Gumbel modélise une dépendance de l'extrémité supérieure de la distribution. On note son asymétrie provoquée simplement par une plus grande dépendance au niveau de l'ex- trémité supérieure de la distribution versus une dépendance presque nulle à la partie inférieure. Dénition 1. 1. 7. On dénit la copule de Gumbel par la fonction, pour un paramètre de dépen- dance 1, Cpu1, . , udq exp$&% di1p lnpuiqq1{, . - o d 2 et pour laquelle le générateur est pzq p lnpzqq. 28 Section 1. 2 Mesures de dépendance Donc, dans le cas bivarié, la copule de Gumbel a la forme Cpu, vq exptp lnpuqq ` p lnpvqq1{ Pour trouver la densité bivariée, il faut utiliser le générateur de cette copule. Ainsi, u. cpu, vq p1qpdqppu1q, . , pudqq 1pCpu, vqq1puq1pvq di1 1puiq 1pCpu, vqq3 Cpu, vqrpuq ` pvqs 1 2 1 ` ppuq ` pvqq1{ p lnpuqq1p lnpvqq1 uv . Copule de Gumbel v 8 . 0 4 . 0 0 . 0 0. 0 0. 2 0. 4 0. 6 0. 8 1. 0 u Figure 1. 4 Exemple de dispersion de 2000 observations issues d'une copule de Gumbel avec une force de dépendance liée à un tau de Kendall de 0, 5. À la gure 1. 4, pour une force de dépendance standard ( 4), on remarque la force de la dépendance modélisée par la queue supérieure de la distribution, contrairement à la dépendance à la partie inférieure ; ainsi que l'asymétrie de la copule. On remarque, par ailleurs, qu'il s'agit de la seule copule archimédienne vériant la propriété de max-stabilité, c'est-à-dire que Cpun dq C npu1, . , udq pour d 2 et n 1. 1 , . , un 1. 2 Mesures de dépendance L'idée d'introduire les principales mesures de dépendance ici, ainsi que les principales mesures d'association relève de l'estimation qui sera faite dans les chapitres ultérieurs quant à l'inférence du paramètre de dépendance d'une copule paramétrique. Eectivement, pour coupler deux ou Chapitre 1 Miscellanées : fonction copule et mesures de dépendance 29 plusieurs fonctions de répartition multivariées qui sont composées de lois marginales identique- ment distribuées, il faut mesurer la dépendance entre les marges et, cela se fait à partir de la mesure d'un ordre partiel entre les couples de données composant les observations. Étant donné que les mesures de concordance se calculent sur des couples de données et que pour obtenir le paramètre de dépendance d'une copule de dimension d 3, il est plus consistant et computationnellement plus simple d'utiliser une méthode basée sur la vraisemblance des données qu'une méthode basée sur l'inversion d'une mesure de concordance (voir le chapitre 3), on présente ici les mesures de dépendance pour des distributions bivariées uniquement. Dénition 1. 2. 1. Soient pxi, yiq et pxj, yjq, deux couples d'observations d'un vecteur de variables aléatoires pX, Y q. Alors, si pxi xjqpyi yjq 0, les couples pxi, yiq et pxj, yjq sont dits concordants ; si pxi xjqpyi yjq 0, les couples pxi, yiq et pxj, yjq sont dits discordants. On note qu'il est également possible d'établir une comparaison de la concordance entre deux fonctions de répartitions bivariées de mêmes marges sans calculer de relation d'ordre sur les couples d'observations. Dénition 1. 2. 2. Soient G et H, deux fonctions de répartition bivariées appartenant à la même classe de fonctions de répartitions bivariées de marges F1 et F2. alors G a une plus grande concordance que F si, @x1, x2 P R, 1. 2. 1 Tau de Kendall Fpx1, x2q Gpx1, x2q. Étant la mesure de dépendance la plus largement utilisée dans la littérature sur l'estimation de copules paramétriques, le tau de Kendall9 a l'avantage, a contrario au coecient de corrélation de Pearson, de ne pas reposer sur une hypothèse de linéarité entre les variables en étant plutôt une mesure d'association. Dénition 1. 2. 3. Soient pX1, Y1q et pX2, Y2q deux vecteurs aléatoires indépendants et iden- tiquements distribués de même fonction de répartition jointe H, qui sont en fait deux copies indépendantes des variables aléatoires continues X et Y . Alors, on dénit le tau de Kendall ( ) comme étant la probabilité de concordance moins la probabilité de discordance de ces vecteurs aléatoires tel que pX, Y q PrpX1 X2qpY1 Y2q 0s PrpX1 X2qpY1 Y2q 0s . Pour démontrer le rôle que joue la fonction copule dans la mesure d'association qu'est le tau de Kendall, on montre que ce dernier dépend la fonction de répartition jointe HX, Y seulement via sa copule. 30 Section 1. 2 Mesures de dépendance Théorème 1. 2. 1. Soient le tau de Kendall tel que présenté à la dénition 1. 2. 3 et pX1, Y1q, pX2, Y2q deux copies indépendantes de pX, Y q, des variables aléatoires continues, ayant pour fonction de répartition jointe H, et des fonctions de répartition marginales communes F (pour X1 et X2) et G (pour Y1 et Y2). Soit C, la copule associée à la fonction de répartition jointe Hpx, yq CpFpxq, Gpyqq. Alors, X, Y 4 tr0, 1sr0, 1su Cpu, vqdCpu, vq 1. Démonstration : Étant donné que les variables aléatoires sont continues, on peut émettre l'égalité X, Y PrpX1 X2qpY1 Y2q 0s PrpX1 X2qpY1 Y2q 0s PrpX1 X2qpY1 Y2q 0s p1 PrpX1 X2qpY1 Y2q 0sq 2PrpX1 X2qpY1 Y2q 0s 1. Toutefois, il est possible de réécrire cette probabilité de condordance telle que PrpX1 X2qpY1 Y2q 0s PpX1 X2, Y1 Y2q ` PpX1 X2, Y1 Y2q. On commence par évaluer la probabilité PpX1 X2, Y1 Y2q par sa dénition : PpX1 X2, Y1 Y2q R2 R2 tr0, 1sr0, 1su PpX1 x, Y1 yqdHpx, yq CpFpxq, GpyqqdCpFpxq, Gpyqq Cpu, vqdCpu, vq en utilisant les transformations de probabilité u Fpxq et v Gpyq. Similairement, PpX1 X2, Y1 Y2q R2 PpX1 x, Y1 yqdHpx, yq R2 r1 Fpxq Gpyq ` CpFpxq, Gpyqqs dHpx, yq R2 r1 Fpxq Gpyq ` CpFpxq, Gpyqqs dCpFpxq, Gpyqq tr0, 1sr0, 1su r1 u v ` Cpu, vqs dCpu, vq. Par contre, compte tenu que C est la distribution jointe du couple pU, V q de variables aléatoires de loi uniforme dénies sur p0, 1q, ErUs ErV s 0, 5. Alors, PpX1 X2, Y1 Y2q tr0, 1sr0, 1su Cpu, vqdCpu, vq. Chapitre 1 Miscellanées : fonction copule et mesures de dépendance 31 C'est ainsi que l'on réécrit le tau de Kendall : X, Y 2PrpX1 X2qpY1 Y2q 0s 1 Cpu, vqdCpu, vq ` tr0, 1sr0, 1su 2 tr0, 1sr0, 1su 4 R2 Cpu, vqdCpu, vq 1. Cpu, vqdCpu, vq 1 1. 2. 2 Rho de Spearman Similairement au tau de Kendall, le rho de Spearman, , est une mesure d'association basée sur des mesures de concordance et de discordance. Là o il y a un changement par rapport au tau de Kendall est que prend en compte les vecteurs aléatoires indépendants et identiquement distribués, pX1, Y1q, pX2, Y2q et pX3, Y3q. Dénition 1. 2. 4. Soient pX1, Y1q, pX2, Y2q et pX3, Y3q trois copies indépendantes des variables aléatoires continues X et Y , et ayant la même fonction de répartition jointe H et les mêmes fonctions de répartition marginales F et G. Alors, on dénit le rho de Spearman () comme étant proportionnel à la probabilité de concordance moins la probabilité de discordance de ces vecteurs aléatoires tel que pX, Y q 3pPrpX1 X2qpY1 Y3q 0s PrpX1 X2qpY1 Y3q 0sq . Il est également possible de démontrer que la mesure du rho de Spearman de deux variables aléatoires X et Y est intimement liée à la fonction de répartition jointe H de ces variables. Théorème 1. 2. 2. Soient le rho de Spearman tel que présenté à la dénition 1. 2. 4 et pX1, Y1q, pX2, Y2q, pX3, Y3q trois copies indépendantes de pX, Y q, des variables aléatoires continues, ayant pour fonction de répartition jointe H, et des fonctions de répartition marginales communes F et G pour X et Y respectivement. Soit C, la copule associée à la fonction de répartition jointes Hpx, yq CpFpxq, Gpyqq. Alors, X, Y 12 tr0, 1sr0, 1su Cpu, vqdudv 3. Démonstration : On commence par réécrire étant donné la continuité des variables aléatoires. Alors, on a l'égalité X, Y 3pPrpX1 X2qpY1 Y3q 0s PrpX1 X2qpY1 Y3q 0sq 3pPrpX1 X2qpY1 Y3q 0s p1 PrpX1 X2qpY1 Y3q 0sqq 6PrpX1 X2qpY1 Y3q 0s 3. On peut réécrire cette probabilité telle que PrpX1 X2qpY1 Y2q 0s PpX1 X2, Y1 Y2q ` PpX1 X2, Y1 Y2q. 32 Section 1. 2 Mesures de dépendance On note que l'on a la fonction de répartition jointe qui peut être réécrite en terme de sa copule HX1, Y1px, yq HX2, Y2px, yq HX3, Y3px, yq CpFpxq, Gpyqq. Par contre, étant donné l'indépen- dance entre les copies pX1, Y1q, pX2, Y2q, pX3, Y3q, on note la copule équivalente à la fonction de répartition jointe entre les variables X2 et Y3 telle que HX2, Y3px, yq pFpxq, Gpyqq. On remarque alors que est la copule d'indépendance telle que pu, vq uv. Ainsi, on peut évaluer PpX1 X2, Y1 Y2q de façon analogue à la démonstration du théorème 1. 2. 1 : PpX1 x, Y1 yqdHX2, Y3px, yq PpX1 X2, Y1 Y3q R2 R2 tr0, 1sr0, 1su tr0, 1sr0, 1su CpFpxq, GpyqqdpFpxq, Gpyqq Cpu, vqdpu, vq Cpu, vqdudv en utilisant les transformations de probabilité u Fpxq et v Gpyq. Par ailleurs, PpX1 X2, Y1 Y2q R2 PpX1 x, Y1 yqdHX2, Y3px, yq R2 r1 Fpxq Gpyq ` CpFpxq, Gpyqqs dHX2, Y3px, yq R2 r1 Fpxq Gpyq ` CpFpxq, Gpyqqs dpFpxq, Gpyqq tr0, 1sr0, 1su r1 u v ` Cpu, vqs dudv tr0, 1sr0, 1su Cpu, vqdudv o on obtient le passage à la dernière ligne en raison d'arguments similaires à ceux de la démons- tration du théorème 1. 2. 1. C'est ainsi que l'on réécrit le rho de Spearman : X, Y 6PrpX1 X2qpY1 Y3q 0s 3 6 tr0, 1sr0, 1su 12 R2 Cpu, vqdudv 3. Cpu, vqdudv ` tr0, 1sr0, 1su Cpu, vqdudv 3 Pour conclure ces rappels des deux principales mesures d'association utilisées dans l'inférence des copules paramétriques, on va établir une relation entre et . Cette relation, établie à travers le théorème suivant, vient de Durbin et Stuart, 10 et la démonstration est adaptée de Kruskal11 et de Nelsen. 12 Théorème 1. 2. 3. Soient X et Y , deux variables aléatoires de lois continues, X, Y et X, Y respectivement les mesures d'association du tau de Kendall et du rho de Spearman Chapitre 1 Miscellanées : fonction copule et mesures de dépendance 33 mesurées sur ces deux variables aléatoires. Alors, et 1 ` 2 1 ` 2 2 2 1 2 2 1 . Démonstration : On commence par rappeler, tel qu'utilisé à la démonstration du théorème 1. 2. 1, que l'on peut réécrire tel que 2PrpX1 X2qpY1 Y2q 0s 1 pour pX1, Y1q, pX2, Y2q, deux copies indé- pendantes de pX, Y q. Cela dit, on a pX1, Y1q, pX2, Y2q et pX3, Y3q trois copies indépendantes de pX, Y q et ayant la même fonction de répartition H. Si on note p la probabilité que deux de ces copies soient concordantes avec la troisième, on a p PrpX2, Y2q et pX3, Y3q sont concordants avec pX1, Y1qs PrpX2, Y2q et pX3, Y3q sont concordants avec px, yqs dHpx, yq PrpX2 xqpY2 yq 0s PrpX3 xqpY3 yq 0s dHpx, yq R2 R2 R2 pPrpX2 xqpY2 yq 0sq2 dHpx, yq R2 pPrpX2 xqpY2 yq 0sq dHpx, yq2 R2 pPrpX2 xqpY2 yqs ` PrpX2 xqpY2 yqsq dHpx, yq2 rPrpX2 X1qpY2 Y1q 0ss2 1 ` 2 2 o la dernière égalité se justie avec le rappel de la réécriture du tau de Kendall présenté au début de cette démonstration, et l'inégalité se justie par ErZ 2s pErZsq2 o Z PrpX2 X1qpY2 Y1q 0|pX1, Y1qs. Soit 6PrpX1 X2qpY1 Y3q 0s 3. En permu- tant les indices de X et de Y , on obtient la forme symétrique de telle que tPrpX1 X2qpY1 Y3q 0s ` PrpX1 X3qpY1 Y2q 0s `PrpX2 X1qpY2 Y3q 0s ` PrpX2 X3qpY2 Y1q 0s `PrpX3 X1qpY3 Y2q 0s ` PrpX3 X2qpY3 Y1q 0su 3. Soit pijk PrYi Yj Yk|X1 X2 X3s. Étant donné que ne varie pas lorsque l'on permute les indices des variables aléatoires X et Y , on peut émettre l'hypothèse que X1 X2 X3. Alors, 2PrY1 Y3s 1. 2pp123 ` p132 ` p213q 1. Si on permute les indices de la dénition de p, 34 on remarque alors p p123 ` 1 3 p132 ` Section 1. 3 Discussion 1 3 tPrpX2, Y2q et pX3, Y3q sont concordants avec pX1, Y1qs `PrpX1, Y1q et pX3, Y3q sont concordants avec pX2, Y2qs `PrpX1, Y1q et pX2, Y2q sont concordants avec pX3, Y3qsu 1 3 tpp123 ` p132q ` p123 ` pp123 ` p213qu 1 3 p213. On conclut cette démonstration en remarquant que 1 ` 2 p123 ` p132 ` p213 p p123 ` 1 3 p132 ` 1 3 p213 1 ` 2 2 . Pour la deuxième inégalité à démontrer, on réécrit cette démonstration en montrant la probabilité de discordance au lieu de la probabilité de concordance. 1. 3 Discussion Avec rappel des quelques dénitions présentées dans ce chapitre ainsi qu'avec la présentation des quelques aspects techniques des théorèmes et de leur démonstration pour la fonction copule et pour les principales mesures d'association utilisées pour inférer une copule paramétrique, le lecteur dispose de l'essentiel des outils nécessaires pour pouvoir lire et comprendre les modélisa- tions présentées dans les chapitres suivants. Au prochain chapitre, on va proposer une approche alternative de la modélisation de la relation entre le coût et l'ecacité d'une nouvelle thérapie versus les alternatives pré-existantes sur le marché. Pour ce faire, les notions de dépendance seront particulièrement utiles. Ainsi, le choix d'une famille de copules réprésentant la bonne forme de dépendance et la mesure de la force de cette dernière via le tau de Kendall seront des sujets qui y seront approfondis. Ensuite, au chapitre 3, on traitera de données discrètes pour eectuer la mesure du score de propension. Alors, il faudra adapter la théorie présentée ici à ce type de données. Enn, le chapitre 4 traitera du phénomène de censure sur les observations. Donc, on y verra comment les fonctions marginales ainsi que le paramètre de dépendance de la copule peuvent être estimés avec consistance dans un tel cas. Chapitre 2 Copules et données médico-économiques : cas de l'analyse coût-ecacité Le concept de fonction copule et la théorie qui en est issue sont des notions essentielles pour comprendre la relation de dépendance entre plusieurs covariables et leurs lois marginales. Dans un schème de données provenant d'essais thérapeutiques, la présence de censure sur les variables d'intérêt est systématique et peut mener à une interprétation biaisée de la relation de dépen- dance entre les fonctions de distribution marginales et, qui plus est, en une inférence biaisée de la fonction de distribution jointe. Un cas particulier de ces schémas de données provenant d'essais thérapeutiques est l'analyse coût-ecacité (et sa variante qu'est l'analyse coût-utilité), qui a montré sa nécessité dans plusieurs études médico-économiques ; études o le phénomène de censure intervient. Ce chapitre discute d'une modélisation basée sur la fonction copule pour la fonction de répartition jointe, d'une méthode d'estimation du coût (tant ponctuel que cumulatif) et de la survie ajustée sur la qualitée de vie (QALY) lors d'une analyse coût-ecacité en pré- sence de censure. Cette méthode n'est basée sur aucune supposition de linéarité sur les variables estimées contrairement aux approches classiques ; mais sur une estimation ponctuelle réalisée à partir des distributions marginales des covariables, et du lien de dépendance entre ces dernières. Ainsi, ce chapitre fera un état des lieux des concepts primordiaux dans l'analyse coût-ecacité tout en présentant les diverses approches rencontrées dans la littérature, puis présentera la nou- velle approche proposée dans ce travail de thèse. Ensuite une méthode d'analyse de sous-groupes pour les cohortes randomisées et non-randomisées est présentée ; méthode qui innove en tenant compte des sous-groupes à l'intérieur des bras prédéterminés dans les essais thérapeutiques pour les calculs de variance et de covariance, calculs nécessaires pour la détermination d'intervalles de conance précis. Enn, une analyse comparative sur des données cliniques de soins d'acupuncture en traitement primaire pour les céphalées de tension est présentée. 35 36 Section 2. 1 Introduction Méthodologie médico-économique Réponse obtenue (Outcome) Résultat Analyse Coût-Bénéces (CBA) Analyse Coût-Ecacité (CEA) Analyse Coût-Utilité (CUA) Valeurs cliniques Annés de vie gagnées Années de vie gagnées ajustées par la qualité de vie (QALY) Retour sur l'investissement (ROI) Bénéces Net (BNAI) Ratio Coût-Ecacité Incrémental (ICER) par année de vie gagnée Bénéce Net Incrémental (INB) ICER par QALY INB avec QALY Tableau 2. 1 Distinctions entre les diérents types d'analyses médico-économiques. 2. 1 Introduction En raison de la croissance au cours du temps de la variété de traitements possibles pour un problème de santé spécique et, corollairement, à la croissance de l'ensemble des coûts moné- taires directs (e. g. coût spécique d'une hospitalisation) et indirects (coût d'opportunité) pour ce problème spécique, les sciences médico-économiques tendent à se concentrer sur le concept de coût-ecacité des nouvelles thérapies versus celles préexistantes. Cette pratique mène donc à une étude statistique complète depuis que la pratique commune dans les laboratoires occidentaux est de collecter les données individuelles des coûts sur les patients dans les études randomisées. Ainsi, il est d'usage de calculer avec ces données le bénéce incrémental net de l'utilisation de la nouvelle thérapeutique versus celle d'usage commun. Durant les dernières décennies, l'analyse coût-ecacité (CEA) pour les nouvelles thérapies est devenu un sujet contemporain de travail pour les biostatisticiens. Cette analyse est utilisée à l'intérieur de deux schémas particuliers : la CEA qui se base sur la modélisation et la CEA qui se base sur un apprentissage par essais et erreurs. La diérence majeure entre les deux approches est que dans le cas de l'analyse basée sur l'apprentissage par essais et erreurs, les données sont situées au niveau individuel des patients dans une étude spécique, et cela peut conduire à un phénomène de surapprentissage quant aux conclusions statistiques ; ce qui mène à des biais et des erreurs d'interprétation lorsque les résultats sont ramenés au niveau de populations. En contraste, la CEA basée sur la modélisation est basée sur des données plus facilement généralisables car une structure d'aide à la décision peut être imposée au travail statistique (e. g. imposition de fonctions marginales paramétriques aux covariables). Au tableau 2. 1, il est présenté les diérences majeures entre les types d'analyses médico- économiques actuellement rencontrées dans la littérature. Dans le cadre de ce chapitre, nous nous limiterons à l'analyse coût-utilité que nous présenterons en fait comme une spécication de l'analyse coût-ecacité. Ainsi, on utilise la sémantique coût-ecacité (ou CEA) car tous les résultats présentés sont généralisables sans travail supplémentaire de la part du lecteur pour les années de vies gagnées sans ajustement sur la qualité de vie. Chapitre 2 Copules et données médico-économiques : cas de l'analyse coût-ecacité 37 2. 2 Quantités d'intérêt et approches dans la littérature Il sera question ici de présenter les deux principales quantités d'intérêt : le ratio incrémental coût-ecacité (ICER) et le bénéce incrémental net (INB). Pour y arriver, on note qu'on présente ces deux quantités en utilisant la variable exprimant les temps de survie T et, par la suite, on introduira la variable des temps de survie ajustés à la qualité de vie Tadj et utilisera cette dernière pour les calculs d'intérêt au lieu de T . Soit l'intervalle p0, s étant la durée d'intérêt de l'étude médico-économique ; étant le dernier moment de suivi du patient. Cet intervalle est divisible en K sous-intervalles rk, k`1q de longueur k o 0 1 2 . K`1 o la borne supérieure de l'intervalle représente le moment de saisie des coûts instantanés de traitement dans le dit intervalle, coûts dénotés ck, k P t1, 2, . , Ku. Ainsi, on obtient la variable aléatoire exprimant les coûts cumulatifs d'une thérapeutique sur la durée de l'étude telle que C Kk0 ckk. Soit j étant l'indice notant le bras thérapeutique de l'étude (j 1 pour le bras traité et j 0 pour le bras contrôle). Alors, on dénit le ratio incrémental coût-ecacité tel que ICER ErCj1s ErCj0s ErTj1s ErTj0s . o Epq est l'espérance mathématique. Cette quantité est donc un indicateur des coûts monétaires de l'utilisation d'une nouvelle thérapeutique quant aux temps de survie. Par ailleurs, on dénit le bénéce incrémental net comme la diérence INBpq pErTj1s ErTj0sq pErCj1s ErCj0sq o représente une quantité prédéterminée, arbitraire, de la volonté de payer pour une unité supplémentaire d'ecacité (de survie). Dans la littérature, plusieurs article proposent des voies pour estimer ces quantités. Pour commencer, Willan et Lin13 proposent une approche basée sur la moyenne échantillonnale. Soient Tji et Cji étant respectivement les mesures de l'ecacité et des coûts cumulés pour le patient i, i 1, 2, . , nj assigné à la thérapeutique j. Alors, on obtient les termes d'espérance Cj j j ETj o j1 j0 et j1 j0, et de variance VpTjq 2 j , covpCj, Tjq jjj. Si on se place dans un schéma de minimisation, est considéré comme étant nul et, alors, est considéré le paramètre d'intérêt. Alors, en cas de données complètes, ils proposent d'estimer le bénéce incrémental net comme une simple relation linéaire de diérence impliquant j0. Par ailleurs, Willan et O'Brien14 proposent d'estimer l'intervalle les estimateurs , j , VpCjq 2 j1 et 38 Section 2. 2 Quantités d'intérêt et approches dans la littérature de conance de l'ICER et sa variance grâce à l'application du théorème de Fieller. En présence de données censurées, ils proposent d'estimer la fonction de survie Sjptq sur chaque bras thé- rapeutique en utilisant l'estimateur de Kaplan-Meier, 15 et ensuite d'estimer j en intégrant la fonction de survie jusqu'au temps (dernier moment d'observation de l'individu). Par la suite, les principales méthodes développées ont considéré l'ajustement des temps de survie à la qualité de vie. C'est à partir de 2003 avec le travail de Willan et al. 16 qu'on a commencé à considérer la variable QALY (Quality Adjusted Life Years) ; variable que l'on va noter ici Tadj. Soit Qjki étant la qualité de vie observée sur l'intervalle temporel k, k P t1, 2, . , Ku pour le patient i contraint au traitement j. Il s'agit en fait de temps de survie contractés par le facteur de la qualité de vie. Par ailleurs, on note Erqjis j. On détermine la valeur de Qjki ainsi : soit l'individu i assigné au bras j avec une qualité de vie mesurée aux moments tji1, tji2, . , tjimji avec des scores de qualité de vie qji1, qji2, . , qjimij qptqdt est la somme pondérée du temps qui sont en fait les valeurs de l'utilité. Alors, Qjki ak`1 passé dans les diérents états de qualité de vie o ak qjih ` pqji, h`1 qjihqpt tjihq tji, h`1 tjih qptq qji1 qjimji 0 $'&'% si 0 t tji1 ; si tjih t tji, h`1 ; si tjimji t Xji ; si t Xji, et o Xji minpTji, jiq, ji 1tTjijiu o représente la variable censure. De plus, soit Yjki 1pXji ak et rXji ak`1 ou ji 1sq, qui indique si l'individu i sur le bras traité j est en vie au moment ak et n'est pas censuré sur l'intervalle rak, ak`1q ; et soit Yjk Yjki. Si on note Qjk l'estimation de j ajusté à la qualité de vie prenant la forme nji1pYjkiQjkiq{Yjk, alors, avec une expression connue de la variance, 16 on obtient nji1 j Kk1 Sjpakq Qjk. Cj Plus récemment, Willan et al. 17 ont proposé de réaliser l'analyse coût-ecacité entière en utilisant les méthodes de régression linéaire. Soit Ci le coût cumulatif pour l'individu i, alors EpCjiq T ZCji, i 1, 2, . , nj o ZCji est un vecteur de covariables aectant le coût et Cj est le vecteur des coecients de régression (à estimer). Ainsi, en utilisant une pondération basée sur l'inverse de la probabilité de censure (IPCW), ils proposent une méthode pour estimer la seconde composante de Cj qui est la diérence moyenne des coûts ajustés aux autres covariables entre les deux bras, c, et sa variance associée. Une méthodologie similaire est eectuée pour la variable Tadj. Donc, ils proposent d'estimer l'ICER ajusté sur la qualité de vie par c{ tadj et d'utiliser le théorème de Fieller an de déterminer l'intervalle de conance au niveau 100p1 q%. En ce qui a trait à l'INB, ils proposent comme estimation d'utiliser b tadj c avec, comme Chapitre 2 Copules et données médico-économiques : cas de l'analyse coût-ecacité 39 expression de la variance 2 quantile z1, au niveau , la nouvelle thérapie est considérée coût-ecace. c 2ce. Alors, si b{ est plus grand que le 2 2 e ` 2 De cette approche basée sur la régression linéaire, plusieurs variantes paramétriques et semi- paramétriques18 sont nées. Le problème principal de ces estimateurs pour l'analyse coût-ecacité basé sur la régression linéaire est que même si l'estimateur IPCW est consistent, il n'est pas ef- cace dans la mesure o s'il y a présence d'un individu censuré avant ou au temps K`1, ce dernier ne contribue pas à la sommation qui constitue cet estimateur et de l'information statis- tiquement signicative est dès lors perdue. Par ailleurs, en l'absence de censure, cette approche est équivalente à la résolution des moindres carrés ordinaires pour laquelle l'hypothèse de linéa- rité peut mener à de sérieux biais en cas de non-linéarité. Pour ces raisons, une méthodologie basée sur les copules paramétriques d'analyse coût-ecacité et de modélisation des fonctions de densité jointes entre les coûts cumulatifs et la variable QALY, pour chaque bras thérapeutique, et donc basée seulement sur la dépendance entre les covariables et l'information a priori sur les distributions des variables d'intérêt, est présentée ici. 2. 3 Modèle 2. 3. 1 Détermination de QALY en termes de temps et de qualité de vie Dans l'éventualité o le temps de survie ajusté sur la qualité de vie est déjà mesuré, il est évidemment indiqué de procéder directement à l'estimation des paramètres de sa distribution. Toutefois, cette situation est plutôt rare : il est d'usage que les cliniciens n'aient en leur possession que les variables temps de survie et utilité (i. e. qualité de vie). Tel que montré dans la section précédente du même chapitre, la méthode d'ajustement classique du temps de survie sur la qualité de vie est donnée par Tadjpq T pq 0 Qpvptqqdt du sujet au temps t. Or, étant donné que la fonction Hptq t o Qpvptqq P r0, 1s est la qualité de vie sur l'intervalle temporel d'intérêt et vptq est l'état de santé Qpvpyqqdy est monotone crois- sante, il est possible de réécrire la fonction de distribution cumulative de Tadj en une composition de fonctions telle que 0 o H 1pq est la fonction de l'inverse généralisé de Hptq et l'on peut également réécrire la fonction de densité de probabilité de la façon suivante : Fadjpyq F H 1pyq fadjpyq frH 1pyqs 1 QrvpH 1pyqqs o fadj est la fonction de densité de Tadj et f est celle de T . Donc, pour un individu i étant soumis au traitement j, la variable aléatoire représentant QALY , Eadjji, est telle que Eadjji infiTadjji, adjji 40 Section 2. 3 Modèle o adjji représente le phénomène de censure ajustée sur la qualité de vie des patients i dans le bras thérapeutique j et Tadjji représente le temps de survie soumis au même ajustement. Par ailleurs, notons Cjiptq le coût cumulatif de l'invididu i ayant la thérapie j jusqu'à l'instant t. Ainsi, on obtient les relations de dépendance suivantes : 2. 3. 1. 1 Relations de dépendance entre les variables d'intérêt dans le cadre de l'ana- lyse coût-utilité Les variables aléatoires Tadjji et ji sont dépendantes. Démonstration : Pour simplier la notation, supposons ce qui suit comme représentant un individu i assigné Qptqdt. Ayant les temps observés Xpq infppq, Tpqq, si pq Tpq, on obtient à un bras thérapeutique j. De plus, soit Tadjpq T pq Qptqdt ` T pq Tadjpq pq Qptqdt 0 0 adjpq ` T pq pq adjpq ` fppqq pq Qptqdt o f est une fonction de pq. Alors, Tadjpq est dépendant de pq. Les variables aléatoires Cji et ji sont dépendantes. Démonstration : Pour alléger la notation, on suppose ce qui suit comme étant pour un individu i ayant la théra- peutique j. On a : Cpq Alors, avec Epq infppq, Tpqq, T pq0 pq0 $'&'% ckk si Tpq pq ; ckk si pq Tpq. CpEpqq 1rT pqpqsCpTpqq ` 1rpqT pqsCppqq. Ainsi, en acceptant que la variable Tpq soit indépendante de pq, on remarque que les variables pq et Cpq sont dépendantes. Les variables aléatoires Tadjji et adjji sont indépendantes. Démonstration : Chapitre 2 Copules et données médico-économiques : cas de l'analyse coût-ecacité 41 Soient et Tadjpq T pq 0 Qptqdt HrTpqs adjpq pq 0 Qptqdt Hrpqs o H est une fonction borélienne inversible. Étant donné que Tpq et pq sont des temps indé- pendants, il est trivial de remarquer que HrTpqs et Hrpqs le sont également. Alors, Tadjji et adjji sont indépendants. 2. 3. 2 Estimation des paramètres inhérents aux distributions Pour commencer, même dans l'éventualité o les distributions réelles des coûts cumulés et de QALY sont inconnus, il est possible de faire l'inférence des deux principaux paramètres empi- riques : la moyenne et la variance. En fait, on va considérer ici chaque bras de l'essai, pour cha- cune des deux distributions d'intérêt, comme étant une variable aléatoire distincte avec sa propre moyenne et sa propre variance, mais avec la même loi de distribution que sa réciproque dans le bras opposé. Par ailleurs, on va assumer l'idée de l'existence d'une censure non-administrative, ce qui conduit à optimiser le processus d'estimation. Soit ZC ji étant le vecteur de dimension d de covariables qui aectent les coûts sur le bras j, j 0, 1, pour la population groupée et soit ZTadj étant son équivalence pour QALY. Alors, tel que proposé par Thompson et Nixon, 19 et Stamey et al. , 20 la fonction exprimant la moyenne pour les coûts sur le bras j est exprimée par ji C j 0 ` 1zC 1j ` . ` dzC dj et, pour QALY, par Tadj j 0 ` 1zTadj 1j ` . ` dzTadj dj . De ce fait, ces constructions sont des modèles de régression linéaire avec censure sur les cova- riables. En utilisant la méthode de Lin, 21 on peut estimer le vecteur des coecients de régression C par une somme sur les k périodes d'intérêt telle que C de pondération de l'inverse de la probabilité de censure (IPCW) telle que, pour un individu i appartement au bras j, on ait ck, o en utilisant la méthode Kk1 ck ni1 jki GpX jkiq Z C j pZ C j qt1 ni1 jkicjki GpX jkiq Z C j 42 Section 2. 3 Modèle jki minpXji, ak`1q, Gpq est l'estimateur de Kaplan-Meier de Gpq, o X jki ji ` p1 jiq1pXji ak`1q et, tel que décrit précédemment, Xji est le temps minimal entre soit le temps compris dans l'intervalle temporel de la randomisation au décès de l'individu, ou soit celui compris dans l'intervalle temporel de la randomisation au moment de censure ; et ji 1pTji jiq. Le même cheminement est utilisé pour trouver , le vecteur des coecients de régression pour QALY. Alors, de cette inférence sur les coecients, il est possible de déterminer la moyenne ajustée sur la survie. On note qu'il est possible d'utiliser toute autre technique de pondération avec un biais in- férieur ou égal à celui de Lin. 21 Ainsi, en ce qui a trait à la variance des variables aléatoires d'intérêt, on propose d'utiliser le résultat de Buckley et James22 (voir également Miller et Hal- pern23), qui est une généralisation des techniques IPCW basée sur l'espérance conditionnelle des variables aléatoires et tendant donc à avoir un biais minimal. Ainsi, la variance approximative pour la distribution des coûts cumulés dans un bras thérapeutique spécique (j étant xé) est 2 C 1 l1 l 2 n ni1 ie0 i Ci ZC j i j2 j e0 nj1 1 l1 l n i est un terme d'erreur tel que e0 o e0 distribution de QALY. j. Une approche similaire est réalisée pour la 2. 3. 3 Détermination des distributions paramétriques Pour la modélisation des coûts, trois lois de probabilité communes sont fréquemment uti- lisées : la loi Gamma, la loi normale et la loi lognormale. La paramétrisation de ces dernières est facilement réalisable sachant la moyenne et la variance de la distribution. Soit C étant la moyenne et 2 C étant la variance des coûts, et j le bras thérapeutique. Alors, le choix de la distribution paramétrique va être l'une des options suivantes : 1. Cj N ormalpCj , 2 Cjq ; 2. Cj GammapCj , Cjq 3. Cj LognormalpCj , 2 Cjq ; C ` 2 C logp2 C sont la moyenne et la variance des log-coûts, i. e. C 2logpCq C ` 2 o C et 2 Cq et 2 Cq 2logpCq. Par ailleurs, C est le paramètre de forme de la distribution Gamma, qui est tel que C 2 C. Ainsi, une fois que chaque modélisation est eectuée, la sélection de la distribution paramétrique qui a la meilleure adéquation aux données s'eectue sur la base du critère de la déviance. En fait, la meilleure adéquation aux données est celle qui a la plus petite déviance, soit le négatif de deux fois la log-vraisemblance. logp2 C{2 1 2 Dans le cas de la variable QALY, le choix est limité à une seule option compte tenu de l'aspect symétrique que prennent les données de cette distribution : 1. Tadjj N ormalpTadjj , 2 Tadjjq. Chapitre 2 Copules et données médico-économiques : cas de l'analyse coût-ecacité 43 2. 3. 4 Inférence sur le tau de Kendall Dans le but ultérieur de calculer le paramètre de dépendance pour chaque copule testée dans la procédure de sélection de la copule, on doit obtenir un paramètre de dépendance global indépendant des types de familles de fonctions multivariées : le tau de Kendall. L'idée est que de réaliser l'inférence sur le tau de Kendall une seule fois au lieu d'une fois sur chaque famille de copule à tester mène à une seule procédure d'inférence. Bien que l'estimateur du maximum de vraisemblance puisse être utilisé pour obtenir le paramètre de la copule, dans ce travail, on a considéré uniquement la méthode d'inversion du tau de Kendall dans le but de diminuer le travail computationnel nécessaire. En fait, pour chaque famille de copules paramétriques, il existe une relation directe entre le paramètre de la copule et le tau de Kendall. On considère le couple de variables aléatoires pC, Tadjq pour un bras thérapeutique donné j, j 0, 1. Par ailleurs, on considère pCt1u, T t1u adj q, deux copies indépendantes du couple pC, Tadjq. Alors, ces copies sont dites concordantes si pCt1u Ct2uqpT t1u adj q 0 et discordantes autrement. Le tau de Kendall, qui est donc une mesure de concordance, est déni par Kendall9 tel que adj q et pCt2u, T t2u adj T t2u K PrpCt1u Ct2uqpT t1u adj T t2u adj q 0s PrpCt1u Ct2uqpT t1u adj T t2u adj q 0s adj T t2u 2 PrpCt1u Ct2uqpT t1u adj q 0s 1 Erp2 1rCt1u Ct2u 0s 1qp2 1rT t1u Era12b12s adj T t2u adj 0s 1qs o E est l'espérance, 1 est la fonction indicatrice, a12 21rCt1uCt2u 0s1 et b12 21rT t1u adj T t2u adj 0s1. Dans un cadre plus général, on a les couples pCt1u, T t1u adj q, . , pCtnu, T tnu adj q o toutes les valeurs de Ctru, T tru adj , r 1, . , n sont uniques. Ainsi, on peut écrire ars 2 1rCtru Ctsu 0s 1 et brs 2 1rT tru adj 0s 1 o r et s sont les indices de ces réplications indépendantes. En l'absence de censure, l'estimation de est donnée par adj q, pCt2u, T t2u adj T tsu K n 21 1rsn arsbrs o n est la taille de l'échantillon. En fait, il s'agit simplement des npn1q{2 couples d'observations bivariées qui peuvent être construits multipliés par la soustraction du nombre de paires discor- dantes au nombre de paires concordantes. Sous la contrainte de la censure, l'approche d'Oakes24 propose d'ajouter une indicatrice de complétude des observations Lrs 1rminpCtru, Ctsuq minptru Tadjqs à cette équation telle que C q, minpT tru adj , T tsu C , tsu , tsu Tadj adj q minptru K n 21 1rsn Lrsarsbrs o tru et tsu représentent les variables censurées sous chaque copie indépendante. Le problème de cet estimateur est son manque de consistance dans la situation o les données sont hautement corrélées. De cette façon, il est recommandé dans ce travail d'utiliser l'estimateur renormalisé 44 Section 2. 3 Modèle d'Oakes25 pour lequel la consistance a été démontré peu importe le niveau de corrélation entre les variables aléatoires. Ainsi, l'estimateur K t1rsnu Lrsarsbrs t1rsnu Lrs est simplement le ratio du nombre de paires discordantes non-censurées soustraites au nombre de paires concordantes non-censurées par rapport au nombre total de paires non-censurées. 2. 3. 4. 1 Sélection bayésienne de la copule Pour sélectionner la meilleure copule quant à son adéquation aux données, quelques possibi- lités sont présentées dans la littérature. Pour les distributions de données complètes, Genest et Rivest26 proposent une procédure basée sur la transformée de l'intégrale de probabilité. D'autre part, en se basant sur un test d'adéquation aux données, Lakhal-Chaieb27 propose une procé- dure pour les données censurées lorsque les distributions sont estimées à l'aide d'une fonction de survie (e. g. estimation de Kaplan-Meier). Cependant, lorsque disponible, une connaissance a priori des lois de probabilité que suivent les fonctions marginales à l'intérieur de la copule est une information non-négligeable et se doit d'être prise en considération pour l'inférence sur la famille de copules lorsque cette dernière est inconnue, an de minimiser le risque d'erreur. Dans leur article, Dos Santos Silva et al. 28 proposent une méthodologie de sélection basée sur les critères d'information (e. g. AIC, BIC, . ) On note FTadjpyq et FCpq les fonctions de répartition pour QALY et les coûts cumulatifs sur un bras thérapeutique donné. Alors, on a : fpy, |q cpFTadjpy|Tadjq, FCp|Cq|qfTadjpy|TadjqfCp|Cq o C dénote un vecteur de paramètres pour la distribution des coûts, Tadj est le vecteur de paramètres pour la distribution de QALY, est le paramètre de dépendance qui est, en fait, une fonctionnelle du tau de Kendall et C Y Tadj Y est l'union de tous ces vecteurs de paramètres. Aussi, f et F dénotent respectivement la fonction de masse et la fonction de répartitions. On remarque qu'une écriture similaire peut être eectuée pour une modélisation multivariée. Tel qu'illustré par Genest et al. , 29 on peut trouver le paramètre de copule de n'im- porte quelle copule paramétrique en ayant uniquement la mesure du tau de Kendall, 9 même si les données sont multivariées. 30 Soit x un échantillon bivarié de taille n provenant de cette densité. Soit Mk une famille de co- pules donnée, k 1. m, o m est le nombre de modèles (familles) que l'on désire comparer an de déterminer celui ayant la meilleure adéquation aux données. Alors, la fonction de vraisemblance est donnée par Lpx|, Mkq nj1 cpFTadjpyj|Tadj , Mkq, FCpj|C , Mkq|, MkqfTadjpyj|Tadj , MkqfCpj|C , Mkq. Ainsi, en utilisant la déviance, qui est en fait Dpkq 2llpx|, Mkq o ll représente la fonction de log-vraisemblance, Dos Santos Silva et al. 28 proposent d'utiliser le critère d'information basé Chapitre 2 Copules et données médico-économiques : cas de l'analyse coût-ecacité 45 sur la déviance (DIC) qui est DICpMkq 2ErDpkq|x, Mks DpErk|x, Mksq, o ils proposent l'utilisation des approximations de Monte Carlo pour les quantités ErDpkq|x, Mks et Erk|x, Mks qui sont respectivement L1 est un échantillon provenant de la distribution a posteriori fpk|x, Mkq. Alors, on choisit le mo- dèle de copule ayant le plus petit DIC. k. Ici, on suppose que ! p1q kq et L1 Ll1 Ll1 Dpl l k , . , pLq k ) 2. 3. 5 Ratio incrémental coût-ecacité À partir des densités jointes estimées, fpyj, jq, j P t0, 1u, on a, pour les coûts, ErCjs DCjDTadjj DCjDTadjj jfpj, yjqdyjdj jcp FTadjpy| Tadjq, FCp| Cqq fCpy| Cq fTadjp| Tadjqdyjdj o DCj et DTadjj pour le bras j. Pour la variable QALY, on calcule son espérance par sont respectivement les domaines de dénition des variables aléatoires C et Tadj ErTadjjs DTadjj DCj DTadjj DCj yjfpj, yjqdjdyj yjcp FTadjpy| Tadjq, FCp| Cqq fCpy| cq fTadjp| Tadjqdjdyj. Alors, sachant les coûts espérés et les temps de survie ajustés à la qualité de vie, le ratio incré- mental coût-ecacité (ICER) ajusté est estimé par {ICER {EpCj1q {EpCj0q {EpTadjj1q {EpEadjj0q et, grâce au théorème de Fieller ( Fieller, 31 Willan et O'Brien, 14 Chaudhary et Stearns32), on obtient l'intervalle de conance 100p1 q% tel que z1{2b2 Tadj ` 2 C 2C Tadj z2 1{2 2 1{2p2 Tadj 1 z2 Tadj 2 C 2 C Tadjq q. {ICERp1z2 1{2 C Tadj Tadj Dans cette formule, z1{2 représente le 100p1 {2q percentile de la distribution gaussienne standardisée. Par ailleurs, 2 représente la variance de la distribution de QALY o Tadj est la diérence entre Tadjj1 et Tadjj0. Le même schème se présente pour 2 C . Pour ce qui en est , il ne s'agit de rien de plus que de la covariance estimée des diérences, entre j 0 de C Tadj et j 1, pour les coûts et les temps de survie ajustés à la qualité de vie. On remarque que les raisons pour lesquelles on a construit un intervalle de conance au sens de Fieller plutôt qu'en appliquant une méthode du type bootstrap proviennent des conclusions 46 Section 2. 3 Modèle des travaux de Siani et Moatti33 : en plus d'inconvénients au niveau du support des intervalles de conance (ce qui peut avoir un impact sur la règle de décision), le bootstrap a l'inconvénient, contrairement à la méthode de Fieller, d'être instable lorsque {EpTadjj1q {EpEadjj0q converge vers 0, tout en étant statistiquement diérent de 0. Eectivement, dans une telle situation, la densité de l'ICER va être bimodale, ce qui enlève la précision des intervalles de conance. 2. 3. 6 Bénéce incrémental net Le bénéce incrémental net (INB) ajusté () est estimé par zIN B p {EpTadjj1q {EpTadjj0qq p {EpCj1q {EpCj0qq avec, comme expression de la variance, 2 o est la propension de payer pour une unité d'ecacité. C 2C Tadj Tadj ` 2 2 2 2. 3. 7 Analyse de sous-groupes Il est possible d'accomplir une analyse intra-cohorte en utilisant la procédure présentée dans ce travail. L'idée principale ici est de réaliser une analyse coût-ecacité tout en créant une dis- crimination entre deux sous-groupes ou plus. Le principe est qu'il existe une variable référentielle Zk, k P t1, 2, . , du, autant pour les coûts cumulés que pour QALY, qui est, en fait, une variable catégorielle (dichotomique or multichotomique) et pour laquelle on peut déterminer l'IN B mar- ginal. De tels sous-groupes doivent être basés sur des covariables cliniquement importantes. Étant donné que ces sous-groupes sont à l'intérieur d'un bras thérapeutique donné, il n'est pas pos- sible d'armer qu'ils sont équilibrés. Tel qu'illustré en Nixon et Thompson, 34 Tsai et Peace, 35 une utilisation naïve de l'information provenant de ces sous-groupe sans aucun ajustement peut mener à de sérieux biais d'inférence. Tadj jki jki, Z Soient Z C signiant l'allocation ou non d'attributs donnés à une population (e. g. sexe, consommation de tabac, etc. ) et étant représentés en tant que covariables d'intérêt agissant sur les coûts et QALY pour un invidu i faisant partie du bras thérapeutique j. Dans le but d'illustrer le concept ici, on prend pour exemple que l'on test l'eet d'une thérapeutique sur les fumeurs. Alors, il y aura 4 sous-groupes : fumeurs dans le groupe traité, non-fumeurs dans le groupe traité, fumeurs dans le groupe contrôle et non-fumeurs dans le groupe contrôle. Soient Tadjj1, k1, i étant l'ecacité pour les individus i, fumeurs, sur le bras traité ; et Tadjj1, k0, i étant l'ecacité pour les individus i, non-fumeurs, sur le même bras. On établit la même notation pour le bras contrôle j 0. Par ailleurs, on établit une notation similaire pour les coûts cumu- latifs, C. Soient EpT adjjq EpTadjj, k1q EpTadjj, k0q et EpC jq EpCj, k1q EpCj, k0q. Alors, l'intérêt de cette discrimination est sur le bénéce incrémental net marginalisé à la cohorte des fumeurs, qui est IN Bpq pEpT adjj1q EpT adjj0qq pEpC j1q EpC j0qq. Étant donné que ces sous-groupes sont à l'intérieur d'un bras clinique, la problématique principale est d'établir l'expression de la variance. En ajustant la méthode de Fieller à ce contexte de sous-groupes, on Chapitre 2 Copules et données médico-économiques : cas de l'analyse coût-ecacité 47 obtient VarpIN Bpqq 22 Tadj ` 2 C 2 C Tadj 2VarpT adjj1 T adjj0q ` VarpC j1 C j0q 2covpT adjj1 T adjj0, C j1 C j0q o les variances peuvent être estimées de façon régulière. En ce qui a trait au terme de la covariance, , il y a deux scénarios possibles. Premièrement, lorsque l'hypothèse de la randomisation entre les sous-groupes à l'intérieur de chaque bras est possible, on a Tadj C covpT adjj1 T adjj0, C j1 C j0q covpT adjj1, C j1q ` covpT adjj0, C j0q qui peut être déterminée facilement en utilisant les techniques statistiques classiques. Deuxième- ment, lorsque l'hypothèse de la randomisation entre les sous-groupes n'est pas possible, alors la covariance s'exprime telle que covpT adjj1 T adjj0, C j1 C j0q covpT adjj1, C j1q ` covpT adjj0, C j0q covpT adjj1, C j0q covpT adjj0, C j1q. Ici, les termes covpT adjj1, C j1q et covpT adjj0, C j0q sont calculés de façon classique similaire- ment au cas randomisé. Cependant, pour les termes de covariance qui nécessitent de croiser les deux bras thérapeutiques, covpT adjj1, C j0q et covpT adjj0, C j1q ; l'approche que l'on suggère ici est d'estimer les fonctions de répartition jointes FpT adjj1, C j0q par Cp F Tadjpyj1q, F Cpj0qq et FpT adjj1, C j0q par Cp F Tadjpyj1q, F Cpj0qq à partir de la méthodologie présentée dans ce travail, et ensuite, en utilisant la dénition de la covariance covpC, Tadjq ErTadj, Cs ErTadjsErCs, de calculer les covariances désirées à partir de l'estimation de la fonction de densité jointe et de l'estimation des fonctions de densité marginales. Suivant le raisonnement de Willan et al. , 17 on peut tester l'hypothèse de l'égalité de l'INB entre les sous-groupes, qui peut être rejetée au niveau si est plus grand que le percentile z1{2 de la distribution gaussienne standardisée. IN Bpq aVarpIN Bpqq 2. 4 Résultats et discussion Le but de cette section est de donner une illustration de la performance de la copule qui approxime le mieux, en utilisant la méthode présentée dans ce travail, la vraie copule et les fonctions de distribution cumulatives des variables coûts et QALY. Soit la copule exacte Cpq pFTadjpy|Tadjq, FCp|Cqq et son approximation provenant de la méthode présentée à la section précédente Cpiq p FTadjpy| Tadjq, FCp| Cqq o piq est le modèle de copule sélectionné pour faire une approximation de la distribution jointe à travers l'ensemble des modèles de copules 48 Section 2. 4 Résultats et discussion testés et pq représente cette distribution jointe exprimée à travers une copule. Par ailleurs, F est la distribution choisie pour F . Alors, l'objectif de ces simulations est de montrer que les biais générés par les approximations de par , de C Y Tadj par , la sélection de Cpiq en tant que modèle de copule et FC , FTadj en tant que modèles marginaux paramétriques, est relativement faible. Pour évaluer la performance de la méthodologie présentée dans ce travail dans des cas non- triviaux, on a réalisé des simulations de Monte-Carlo avec 18 schèmes diérents. Le processus était de simuler des données bivariées (représentant les coûts et QALY) à partir de trois copules spé- ciques. Pour chaque copule, on a simulé les trois congurations possibles pour les distributions marginales (les coûts sont normallement distribués, les coûts sont log-normallement distribués et les coûts suivent une loi gamma ; alors que QALY est normallement distribué), puis on a appliqué, dans chaque cas, deux diérents niveaux de censure aléatoire sur les distributions marginales de QALY. La censure suivait une loi exponentielle telle que s15 0. 041 et s30 0. 090 o s représente le pourcentage de censure simulé. Pour chaque procédure de génération de données (PGD), le tau de Kendall était le même et représentait un niveau intermédiaire de dépendance entre les distributions marginales an d'être au plus près de la réalité : K 0. 60. Puis, on a cal- culé le paramètre de copule, pour chaque copule, en se basant sur le tau de Kendall. Par ailleurs, on a utilisé des paramètres de moyenne et de variance relativement standard dans l'analyse coût- ecacité, suivant les paramètres suivis par Thompson et Nixon19 tels que C 1500, C 400 ; E 4, E 0. 75, et on a paramétrisé chaque distribution marginale an de demeurer près de ces valeurs. Pour le choix des copules génératrices de données, on a sélectionné une copule ellip- tique à un seul paramètre (la gaussienne) et les deux copules archimédiennes à un seul paramètre les plus connues pour être diérentes dans la forme de la dépendance qu'elles tentent de décrire. Les schèmes des PGD sont présentés au tableau 2. 2. Étant donné que la simulation de covariables linéairement dépendantes et non-censurées pour les coûts peut mener à des biais en notre avantage pour le calcul de la moyenne et de la variance en comparaison à une estimation de ce type dans un contexte clinique classique, on a décidé de déer notre méthode en utilisant l'estimateur de la moyenne par Kaplan-Meier de la fonction de survie et sa variance associée (approche à suivre en l'absence de covariables d'intérêt) au lieu de la procédure présentée et basée sur les covariables. Puis, on a appliqué les étapes présentées dans ce travail pour sélectionner une distribution paramétrique pour les marges, sélectionner une copule paramétrique en utilisant un critère d'information et, nalement, trouver le paramètre de la copule. On a répliqué cette procédure B 500 fois avec n 1000 données et on a collecté l'information sur le nombre de procédures qui furent un succès par rapport à l'inférence sur les marges, l'estimation du tau de Kendall et le choix de la copule. 2. 4. 0. 1 Inférence sur le tau de Kendall Le chemin proposé pour inférer le tau de Kendall pKq en présence de censure donne des résultats proches au réel K mesuré sur les données juste avant d'appliquer la censure. À la Chapitre 2 Copules et données médico-économiques : cas de l'analyse coût-ecacité 49 Copule génératrice Distribution des coûts Copule gaussienne 0. 809 FC NpC 1500, C 400q FC pshapeC 12, scaleC 125q FC logNpC 7. 30, C 0. 25q FC NpC 1500, C 400q FC pshapeC 12, scaleC 125q FC logNpC 7. 30, C 0. 25q FC NpC 1500, C 400q FC pshapeC 12, scaleC 125q FC logNpC 7. 30, C 0. 25q Niveau de censure PGD 15% 30% 15% 30% 15% 30% 15% 30% 15% 30% 15% 30% 15% 30% 15% 30% 15% 30% PGD 1 PGD 2 PGD 3 PGD 4 PGD 5 PGD 6 PGD 7 PGD 8 PGD 9 PGD 10 PGD 11 PGD 12 PGD 13 PGD 14 PGD 15 PGD 16 PGD 17 PGD 18 Copule de Clayton 3 Copule de Gumbel 0. 809 Tableau 2. 2 Schèmes des 18 diérentes procédures de simulations Niveau de censure Moyenne pKq Var pKq Min pKq Max pKq 0. 6539 censure 15% censure 30% 0. 6648 0. 00024 0. 00035 0. 6011 0. 6030 0. 5416 0. 5319 Tableau 2. 3 Informations sur l'estimation du tau de Kendall pour chaque niveau de censure. Les extrants des 9 simulations avec un niveau de censure de 15% sont joints ensemble dans l'information de la première ligne, et identiquement pour le niveau de censure de 30% à la seconde ligne gure 2. 1 et à la table 2. 3, on peut voir la dispersion des tau de Kendall calculés pour, dans un cas, toutes les simulations avec un indice de censure de 15% et, dans un autre cas, toutes les simulations avec un indice de censure de 30%. Ainsi, le vecteur contenant toutes les mesures du tau de Kendall pour un niveau de censure donné a une longueur de 4500 observations. On observe que la dispersion des valeurs pour certains , en appliquant la méthode d'inversion de K, n'est pas collée à la valeur réelle comme peut l'être sa valeur correspondante de K à K étant donné que le support du tau de Kendall est r1, 1s alors que, pour certaines copules comme celle de Clayton, par exemple, se situe en r1, 8qzt0u. 2. 4. 0. 2 Inférence sur les distributions marginales de coûts Pour sélectionner la meilleure distribution marginale au sens de l'adéquation aux données pour chacune des 500 simulations, en chaque PGD, on a utilisé le critère basé sur la déviance tel que proposé précédemment. Alors, à la gure 2. 2, on peut voir la performance de ce critère. On 50 Section 2. 4 Résultats et discussion Figure 2. 1 Dispersion des tau de Kendall estimés en fonction du niveau de censure. remarque que, même à un niveau de censure de 30%, la distribution de probabilité choisie est presque toujours correctement estimée. 2. 4. 0. 3 Inférence sur les familles de copules Il existe une vastitude de familles de copules paramétriques mais, pour simplier ces simu- lations, on va limiter notre sélection aux familles les plus présentes dans la littérature : familles gaussienne, de Student, de Clayton, de Gumbel, de Frank et de Joe. Pendant les simulations, pour chaque itération, on a collecté l'information à propos de la famille sélectionnée en utilisant le critère d'information. Sur les tableaux 2. 4 et 2. 5, on peut voir ces résultats pour chaque PGD. On a indiqué, en gras, la famille de copules ayant été sélectionnée le plus de fois sur les 500 itérations et on arme qu'il s'agit de la copule à choisir pour la dite PGD. Lorsque la sélection de la famille de copules s'eectue seulement entre celles utilisées pour générer les données (tel qu'illustré à la table 2. 4), il est évident que la copule choisie est celle utilisée pour la généra- tion. Autrement, lorsque l'on ajoute des copules intermédiaires (pour lesquelles la forme de la dépendance est proche de celle issue des copules de génération des données) dans la procédure de sélection, les résultats peuvent diérer tel que montré au tableau 2. 5. En ce qui a trait aux PGD o les coûts étaient simulés suivant une distribution normale (1, 2, 7, 8, 13 et 14), le choix de la copule est inuencé par la dépendance provoquée par la copule utilisée pour générer les données. En fait, lorsque la distribution marginale des coûts suit la loi NpC 1500, C 400q et que la distribution marginale de QALY suit la loi NpE 4, E 0. 75q, en utilisant K 0. 60, si la Chapitre 2 Copules et données médico-économiques : cas de l'analyse coût-ecacité 51 Figure 2. 2 Fréquence de la sélection des distributions marginales (paramétriques) pour les coûts à partir du critère de la déviance. Les bandes noires représentent la sélection de la loi gaussienne, les bandes grises foncées la sélection de la loi Gamma et les bandes grises pâles celles de la loi log-normale. 52 Section 2. 4 Résultats et discussion distribution de la dépendance est pratiquement normale (i. e. provient d'une copule gaussienne ou de Gumbel), il y aura présence d'une queue de distribution modérée, presque inexistante, en chaque extrême sur le graphe de dispersion des données avec un nuage uniforme centré entre ces deux dernières. Cela explique entre autre la meilleure adéquation qu'a la copule de Frank à ce type de données ; copule qui est sélectionnée pour les PGD 1, 2, 13 et 14. Toutefois, lorsque, pour une copule de Clayton ayant servi à générer les données, une dépendance stricte est imposée à la queue de distribution inférieure alors qu'une presque totale indépendance est imposée à la queue de distribution supérieure (bien que le terme queue de distribution soit plutôt un qualicatif de position ici étant donné son inexistance en cas d'indépendance), seulement une copule de Clayton va être en phase pour modéliser ces données. C'est la raison pour laquelle c'est la copule sélec- tionnée pour les PGD 7 et 8. Dans la situation o QALY suit la loi NpE 4, E 0. 75q alors que les coûts suivent une distribution déphasée (loi gamma ou loi log-normale), dans n'importe quel cas, il n'existe pas réellement de queue de dépendance à droite, mais certainement un nuage de points orienté à gauche avec une queue de dépendance lourde à la gauche. C'est la raison pour laquelle, même dans le cas o les données proviennent d'une copule de Clayton, la copule de Student (t) est celle qui est sélectionnée. Ainsi, les simulations ont montré que le critère de sélection bayésien de la famille de copules est en phase avec les propriétés théoriques des copules paramétriques. Selon la structure des lois marginales, le choix de la copule peut seulement être eectué pour un nombre limité de familles. Ainsi, il est indispensable lorsque l'on cherche la meilleure famille de copules au sens de l'adéquation aux données d'inclure les familles les plus connues et qui couvrent le plus de structures de dépendance possible. Donc, en harmonie avec le tableau 2. 5, une copule sélectionnée qui n'est pas celle ayant servi à générer les données est simplement une copule ayant une meilleure adéquation structurelle (sur la forme de la dépendance) entre les marges. 2. 4. 1 Exemple : Données sur l'acupuncture en tant que soin primaire pour les maux de tête chroniques Pour illustrer ce travail, on utilise les données sur l'acupuncture en tant que soin primaire pour les maux de tête chroniques selon Vickers et al. 3638 (avec la courtoisie de Pr. Andrew J. Vickers) contenant l'information sur les migraines et les céphalées de tension pour 401 patients âgés entre 18 et 65 ans qui ont rapporté une moyenne d'au moins deux maux de tête par mois. Les sujets ont été recrutés par des médecins généralistes en Angleterre et au Pays de Galles ; et se sont fait allouer jusqu'à 12 séances d'acupuncture sur une période de trois mois. Pour la nalité de l'étude, les interventions d'acupuncture ont été fournies à la communauté par le United Kingdom National Health Service (NHS). L'étude a débuté en 2002 avec un temps d'horizon de 12 mois et a été enregistrée auprès du NHS : ISRCT N 96537534. L'information présente dans les données se concentre sur les mesures de l'ecacité en terme de QALY et sur les coûts cumulatifs qui leur sont associés mesurés en livres sterling (). Les patients Chapitre 2 Copules et données médico-économiques : cas de l'analyse coût-ecacité 53 PGD DPG 1 PGD 2 PGD 3 PGD 4 PGD 5 PGD 6 PGD 7 PGD 8 PGD 9 PGD 10 PGD 11 PGD 12 PGD 13 PGD 14 PGD 15 PGD 16 PGD 17 PGD 18 copule de Gaussienne copule de Clayton copule de Gumbel 460 454 415 429 473 490 0 0 18 11 2 6 2 9 123 109 80 84 0 0 0 0 0 0 500 500 482 489 498 493 0 0 0 0 0 0 40 46 85 71 27 10 0 0 0 0 0 1 498 491 377 391 420 416 Tableau 2. 4 Fréquence du choix d'une copule spécique pour chaque PGD pour 500 itérations avec les trois copules principales. La copule choisie est en caractère foncé. PGD DPG 1 PGD 2 PGD 3 PGD 4 PGD 5 PGD 6 PGD 7 PGD 8 PGD 9 PGD 10 PGD 11 PGD 12 PGD 13 PGD 14 PGD 15 PGD 16 PGD 17 PGD 18 copule Gaussienne copule de Student copule de Clayton copule de Gumbel 7 2 32 26 47 55 0 0 0 2 1 2 0 0 13 19 32 39 45 44 297 291 343 344 12 17 427 433 477 476 18 20 236 231 198 213 6 4 0 0 1 0 364 372 56 55 19 18 0 0 0 0 0 0 25 25 56 59 45 43 0 0 0 0 2 0 110 107 153 157 177 148 copule de copule de Frank 415 425 112 120 38 33 124 111 17 10 1 4 196 214 67 58 13 13 Joe 2 1 3 4 26 25 0 0 0 0 0 0 176 159 31 35 80 87 Tableau 2. 5 Fréquence du choix d'une copule spécique pour chaque PGD pour 500 itérations avec les trois copules principales et trois copules intermédiaires. La copule choisie est en caractère foncé. 54 Section 2. 4 Résultats et discussion ont rapporté eux-mêmes les coûts unitaires associés aux médicaments en vente libre consommés et aux consultations pour des soins de santé en cabinet privé. Le coût de l'intervention étudiée a été estimé à partir du coût horaire pour une consultation en acupuncture avec un professionnel du NHS multiplié par le temps de consultation. Ainsi, les patients dans le bras traité ont eu un temps moyen de 4. 2 heures de traitement avec un acupuncteur agrémenté par l'étude. On précise que l'allocation des patients aux thérapies comparées s'est faite via un algorithme de minimisation des variables âge, sexe, diagnostique (migraine ou céphalées de tension), sévérité des maux de tête au moment de l'inclusion à l'étude (sur une échelle de 0 à 5, 0 étant l'absence totale de maux de tête et 5 étant une présence de maux de tête paralysant), chronicité des maux de tête (nombre d'années durant lesquelles l'individu a remarqué la présence de l'aiction) et taille des eectifs dans les diérents centres de soins. Les patients qui ont été alloués au bras thérapeutique de non-acupuncture ont reçu les soins standards, selon la sévérité de leurs maux de tête, qu'un médecin généraliste peut leur procurer en situation régulière. Par ailleurs, pour uniformiser le traitement, les acupuncteurs prodiguant les traitements devaient être membre de l'Acupuncture Association of Chartered Physiotherapist et avoir complété un minimum de 250 heures d'études suite à l'obtention de leur diplôme universitaire. La mesure de l'ecacité sur les sujets s'est eectuée à partir de deux outils complémentaires, en trois moments : à l'inclusion, trois mois après l'inclusion et un an après l'inclusion. Le premier outil était en fait un journal quotidien sur lequel les patients devaient reporter, quatre fois par jour durant un mois, la sévérité du mal de tête sur une échelle de 0 à 5. Le second outil était un questionnaire sur l'état de santé général de l'individu. Il s'agit du Questionnaire court d'étude de la santé SF-36, utilisé internationalement et mesurant l'état de santé général et la qualité de vie d'un individu. Lors de la collecte et du traitement primaire des données, aucune imputation n'a été eectuée dans l'éventualité o l'un des trois questionnaires n'était pas complètement rempli car, dans ce cas, la variable QALY ne pouvait pas être mesurée. Ainsi, le bras traité a comporté 136 participants alors que le bras contrôle en a comporté 119. À la table 2. 6, on voit la procédure de modélisation pour chaque fonction de distribution jointe (pour chaque bras thérapeutique) pour les coûts et QALY. On remarque que dans les deux cas, la dépendance est très faible étant donné que le tau de Kendall se situe entre 0. 10 et 0. 15. Pour le choix des lois paramétriques servant à modéliser les coûts, dans chaque bras, la distribution log-normale a été considérée comme étant celle ayant la plus petite déviance. En ce qui a trait à la sélection de la famille de copule en utilisant le DIC, on a comparé, pour chaque bras, les copules gaussienne, de Clayton, de Student, de Frank, de Joe et de Gumbel. Dans le bras traité, la copule de Student a été celle qui a été considérée alors que dans le bras contrôle, il s'est agit de la copule gaussienne. Ainsi, la fonction de distribution jointe du bras traité est estimée par FpCj1, Tadjj1q CpStudentq 0. 1923 p FC logNpC 5. 7111, C 0. 7600q, FTadj NpTadj 0. 7268, Tadj 0. 1190qq Chapitre 2 Copules et données médico-économiques : cas de l'analyse coût-ecacité 55 Bras contrôle 0. 1065 Tadj 0. 7083 Tadj 0. 1118 Procédure de modélisation tau de Kendall pKq statistiques de QALY distribution de QALY statistiques des coûts distribution des coûts famille de copules choisie paramètre de copule pq Tableau 2. 6 Informations obtenues dans la procédure d'analyse pour les coûts et QALY sur chaque bras C logNpC 4. 4844, C 1. 3390q Tadj 0. 7268 Tadj 0. 1190 gaussienne 0. 1664 C 217. 20 C 486. 00 Bras traité 0. 1232 C 403. 40 C 356. 59 Student (t) 0. 1923 Tadj NpTadj 0. 7083, Tadj 0. 1118q Tadj NpTadj 0. 7268, Tadj 0. 1190q C logNpC 5. 7111, C 0. 7600q alors que, pour le bras contrôle, l'estimation est donnée par FpCj0, Tadjj0q CpGaussianq 0. 1664 p FC logNpC 4. 4844, C 1. 3390q, FTadj NpTadj 0. 7083, Tadj 0. 1118qq. En se servant de l'approche présentée dans ce travail se basant sur les densités de copules, le ICER 10082. 68 par unité d'ecacité avec ratio incrémental coût-ecacité est estimé par 1 1251q o un intervalle de conance, selon la méthode de Fieller, de z1 est le 100p1 {2q percentile de la distribution normale standardisée ; ce qui signie qu'il coûte approximativement 10082. 68 par année pour obtenir une unité d'ecacité additionnelle en utilisant l'acupuncture comme soin primaire pour les maux de tête. ICER ` p12. 44 z2 À la gure 2. 3, on voit le graphique de l'INB estimé avec ses bandes de conance à 90 %. L'axe vertical montre la variabilité des coûts et l'intervalle de conance associé. L'axe horizontal montre l'estimation de l'ICER. Étant donné que ce jeu de données est limité en nombre de covariables, il n'est pas possible de déterminer l'existence de sous-groupes. Si ça avait été le cas, l'approche présentée dans ce travail aurait pu être aisément appliquée. 2. 5 Alternatives proposées au travail présenté Le but de cette section est de présenter des résultats qui ont été développés en parallèle du travail de cette thèse. Ainsi, même si ces travaux ont été faits durant le temps de cette thèse, soit ils ne s'inscrivent pas dans sa thématique quant à l'application de fonctions copules pour des données observationnelles ; même s'ils considèrent les données observationnelles dans le cadre 56 Section 2. 5 Alternatives proposées au travail présenté Figure 2. 3 Graphique de l'INB versus lambda pour l'acupuncture comme soin primaire pour les maux de tête. de l'analyse coût-ecacité ; soit ils ont été abordés ultérieurement à la rédaction du présent manuscrit. Eectivement, dans le premier cas, l'approche basée sur l'estimateur de la régression de Buckley et James est développé. Cette approche n'utilise pas la fonction copule, mais bien le développement d'une espérance sur une tribu borélienne. Dans le second cas, l'approche présentée est en fait une généralisation des résultats du chapitre 3 sur le score de propension. En eet, il sera question de réappliquer les résultats proposés pour la probabilité conditionnelle à une réécriture du ratio incrémental coût-ecacité. C'est la raison pour laquelle il ne sera présenté ici que les résultats principaux de ces deux cas. 2. 5. 1 Alternative basée sur l'estimateur de régression de Buckley et James E pEadjj Ayant la variable aléatoire Tadjj et l'espérance mesurée sur sa sigma-algèbre telle que Z , adjj qrTadjjs o adjj 1tTadjj adjj u, on écrit l'estimateur de l'espérance conditionnelle classique de Buckley et James22 appliqué à cette variable aléatoire tel que , adjj qrTadjjs 1 n pEadjj Zi ErTadjs ErZs EE ni1 Tadjji ` adjj 08 n adjj 1 et donc ErTadjs 1 adjji ydPTadjjpyq PpTadjj adjjq Chapitre 2 Copules et données médico-économiques : cas de l'analyse coût-ecacité 57 o n représente le nombre d'individus présents sur le bras j dans lequel on mesure la variable. Étant donné que la quantité d'intérêt dans l'analyse coût-ecacité est le ratio incrémental coût- ecacité, lui même composé des termes d'espérance pour Tadj et C, la problématique ici est de déterminer le numérateur de l'ICER ; plus précisément de xer l'expression de l'espérance au sens de Buckley et James pour les coûts cumulés mesurés sur un bras thérapeutique donné, Cj. Sur un bras xé, soit le coût cumulé C mesuré sur le temps de survie Tpq correspondant à celui ajusté à l'utilité utilisé pour le dénominateur de l'ICER Tadjpq tel que C rTpqs T pq 0 cpuqdu o cpuq représente les coûts instantanés, ponctuellement mesurés, c'est-à-dire cpuq ck si u P rk, k`1q o 0 1 2 . K`1 , k K o est le dernier moment de suivi d'un patient. Les coûts cumulés n'étant pas rétractables contrairement aux temps de survie ajustés à la qualité de vie, l'ICER est calculé sur des temps retractés pour être concordants avec le score d'utilité alors que le coût déboursé est entier et ne peut être diminué, on considère les coûts sur la variable Tpq au lieu de Tadjpq. Par ailleurs, on établit la mesure du coût cumulé sur le temps de censure tel que Crpqs pq 0 cpuqdu. Ainsi, dans la continuité de la notation utilisée dans le présent chapitre, on introduit E minpCrTpqs, Crpqsq et 1tCrT pqsCrpqsu. Par ailleurs, on peut de façon évidente établir la relation bijective suivante : CrTpqs Crpqs ô T , ce qui est vrai étant donné que C est monotone et croissante. De cette notation, en utilisant la bijection présentée, on retrouve l'approximation de la valeur de l'espérance pour CrTpqs en utilisant Buckley et James tel que 1 ErCrTpqss EEp E, qrCrTpqss CrTisi ` i08 CpTiq ` i08 CpTiq ` i08 n i1 n i1 n i1 1 1 Cris ydPpCrTpyqsq Cris ydPpCrTpyqsq PpCrTis Crisq PpTi iq PpTi iq CpyqdPTpyq i o l'indice i représente la valeur de la variable au niveau des individus. On note que l'estimation de PpTi iq s'eectue par une utilisation directe de l'estimateur de Kaplan-Meier. Pour ce qui 58 Section 2. 5 Alternatives proposées au travail présenté en est de 8 i CpyqdPTpyq, l'utilisation des méthodes d'intégration au sens de Monte Carlo permet d'estimer avec une valeur consistante cette intégration. Ainsi, de cet estimateur de l'espérance des coûts cumulés en présence de censure, on retrouve le numérateur du ratio incrémental coût- ecacité, et par conséquent l'estimation de ce ratio. 2. 5. 2 Alternative basée sur la transformation de probabilité et sur l'utilisa- tion des probabilités conditionnelles Cette alternative se base sur l'hypothèse que les eectifs entre les deux groupes (traité et contrôle) sont équilibrés et de taille identique. Dans le cas o cette éventualité n'est pas vériée, il est recommandé d'eectuer un appariement (matching) sur les individus des deux groupes à l'aide d'un score de propension an de vérier cette hypothèse et de procéder aux calculs qui suivent, en conservant les jumelages eectués par ce score. Soit le numérateur de l'ICER ErCj1s ErCj0s qui, par linéarité de l'espérance, est égal à ErCj1 Cj0s ErCs o C est la variable aléatoire issue de la diérence entre les variables aléatoires Cj1 et Cj0. Soit , pour le dénominateur du ratio incrémental coût-ecacité, la même opération de linéarité telle que ET adj ETadjj1 Tadjj0 ETadjj1 ETadjj0 . Alors, on réécrit l'ICER ICER ErCj1 Cj0s ETadjj1 Tadjj0 ErCs ET adj AS E C adj T ErZs adj et o AS signie o Z est la variable aléatoire issue du quotient des variables aléatoires C par T que l'égalité est vraie dans le cas asymptotique. En admettant la loi jointe H du couple pC, T adjq telle que HpC, T sont les fonctions marginales des deux variables aléatoires composant Z, on trouve la loi de Z par quelques manipulations. En eet, en utilisant l'écriture suivante, on a, pour h étant la densité adj qpu, vq ; alors : du couple et c la densité d'une copule paramétrique, hpC, T adjpvqq o C est la fonction copule et FC, GT adj qpu, vq CpFCpuq, GT adj qpu, vq dHpC, T adj adj qpu, vq adj qpu, vqdudv hpC, T B2CpFCpuq, GT adjpvqq BFCpuqBGT adjpvqq dudv 0 dHpC, T PpZ zq P`C T adjt 8 0 vz 8 0 vz 0 vz 8 8 adjpvqq vz GT 0 0 0 0 cpFCpuq, GT adjpvqqfCpuqdudv Chapitre 2 Copules et données médico-économiques : cas de l'analyse coût-ecacité 59 qui est valide en acceptant l'hypothèse que les supports de C et de T adj sont tels que C P r0, 8q, T adj P r0, 8q. Cette hypothèse est réaliste dans le cas d'une stratégie o la thérapeutique testée pj 1q est plus coûteuse que la thérapie d'origine ; mais procure une survie ajustée à l'utilitée plus grande. On obtient nalement comme valeur de l'ICER : ICER ErZs zdPpZ zq zdPpZ zq 8 8 pzPpZ zqq8 adjpvq vz 8 GT 0 0 0 0 0 8 0 PpZ zqdz cpFCpuq, GT adjpvqqfCpuqdudv o l'on réalise aisément l'estimation de cette quantité en considérant les méthodes d'estimation proposées dans le présent chapitre en ce qui a trait au choix des distributions marginales à considérer ; et o l'on peut choisir la famille de copules en se basant sur un critère de distance similairement à ce qui a été considéré au chapitre 3. On note toutefois qu'avec une telle approche, l'estimation du paramètre de la copule à partir de l'inversion du tau de Kendall est computa- tionnellement compliquée : la mesure du tau de Kendall devra tenir compte de l'échangéabilité entre les observations individuelles sur les bras thérapeutiques à l'intérieur des variables C et T adj. Dans un tel cas, il est recommandé au lecteur d'estimer le paramètre de la copule à l'aide de l'estimateur de vraisemblance pour minimiser l'eort de calcul. 2. 6 Conclusion La principale motivation de ce travail a été générée par les limitations des modèles de régres- sion standard appliqués à l'analyse coût-ecacité o la structure de dépendance entre les coûts et l'utilité au l du temps n'était pas prise en considération. Par ailleurs, l'imposition de la linéarité derrière de tels modèles de régression peut être tout à fait non justiée dans certains cas. On a présenté ici une procédure, simple, étape-par-étape, an de trouver le bénéce incrémental net et le ratio incrémental coût-ecacité, et de déterminer leurs intervalles de conance ; même dans les cas o une censure sur la variable QALY survient. À la gure 2. 4, on peut voir la procédure schématisée qui part des données observationnelles observées sur chaque bras thérapeutique et qui conduit à une analyse coût-ecacité complète. De façon parallèle, on accomplit les étapes 1 et 2, qui consistent en la mesure de la dépendance entre les coûts cumulés et la variable QALY via le tau de Kendall, et la détermination des fonctions de répartition marginales pour chaque variable aléatoire. Puis, à l'étape 3, on génère autant de copules paramétriques que désirées à partir de l'information obtenue aux étapes précédentes et, au sens du critère d'information basé sur la déviance, on sélectionne la copule la plus proche de la vraie distribution jointe des deux variables aléatoires. Finalement, on détermine l'INB et l'ICER en utilisant les fonctions 60 Section 2. 6 Conclusion srt t sts t t s t k stt r strts t Prtr str ts rs adjj N(j, 2 j ) j F t rt t n rtr s t C (1) (1) ( FTadj (y| Tadj ), FC(| C) ( FTadj (y| Tadj ), FC(| C) t (n) ( FTadj (y| Tadj ), FC(| C) t t strt r t st j, Tadjj ) (i) ( FTadj (y| Tadj ), FC(| C) t t ICER ts IN B ts trs trs Figure 2. 4 Schéma de la procédure à appliquer pour l'analyse coût-ecacité impliquant l'uti- lisation de copules paramétriques. Chapitre 2 Copules et données médico-économiques : cas de l'analyse coût-ecacité 61 jointes de densité et de répartition. En cas d'analyse de sous-groupes, s'il n'y a pas d'hypothèse de randomisation sur ces derniers à l'intérieur d'un bras xé, on réitère la procédure présentée pour obtenir deux copules supplémentaires et, ultimement, la fonction de répartition jointe des coûts et de l'utilité qui va servir à déterminer le terme de covariance qui croise les deux bras thérapeutiques. Une perspective future à ce travail serait de pousser l'analyse avec des copules entièrement non-paramétriques, ce qui diminuerait encore davantage le biais d'inférence en adoptant une structure de dépendance épousant parfaitement la forme des données. Étant donné la nature unique de ce type d'analyse sur un jeu de données spécique permettant d'obtenir une réponse nale à une problématique, dans le sens o l'INB ou l'ICER ne risquent pas d'être utilisés dans d'autres calculs ultérieurs, le risque de surapprentissage sur les données que présente l'utilisation de copules non-paramétriques ne serait pas contraignant. Pour terminer ce chapitre, il a également été montré ici, dans une perspective moindre, que d'autres approches novatrices sont possibles pour modéliser l'analyse coût-ecacité dans un contexte de censure non-administrative sur les données et de disponibilité de l'information sur l'utilité. L'importance derrière de telles innovations de modélisation n'est pas un simple exercice de réécriture théorique, mais plutôt de fournir les bases à l'implémentation d'un estimateur qui, en plus d'être simple d'utilisation pour un utilisateur néophyte aux statistiques (e. g. practicien hospitalier, etc. ), soit un estimateur non-biaisé et à variance minimale pU M V U Eq. Chapitre 3 Copules et données discrètes : cas du score de propension On débute ce chapitre par une discussion sur les données multivariées discrètes et leurs structures, pour lesquelles on regarde les méthodes actuelles d'analyse et on construit les bases nécessaires pour arriver à en modéliser la dépendance à travers les fonctions copules. La moti- vation principale de ce chapitre est que dans le cadre de données observationnelles, il est établi que plus que la moitié des données recueillies ne sont pas continues. Alors, le cadre standard des outils statistiques basé sur les distributions continues doit être adapté pour répondre aux exigences d'analyses de ce type de données. Ce chapitre est organisé comme suit. Dans la section 4. 1, on introduit, dans un premier temps, la notion de données discrètes et les types de structures qui en sont issues. On y détaille, entre autre, les cas des données binaires, catégorielles et de comptage. Dans un second temps, on fait état de la littérature quant aux techniques actuellement appliquées dans le cadre de l'analyse de données observationnelles discrètes puis, dans la section 4. 2, on établit le cadre proposé an de permettre l'utilisation de telles données à l'intérieur de copules paramétriques. Dans la section 4. 3, on explore les voies proposées dans la littérature statistique utilisant de telles types de données et leurs fonctions de répartition puis, dans la section 4. 4 on propose une nouvelle voie basée sur les copules pour travailler avec ce type de données et on l'applique à la probabilité conditionnelle que constitue le score de propension. 3. 1 Structures de données discrètes et approches actuelles On s'intéresse aux données discrètes dans le présent ouvrage étant donné que la majeure partie des données observationnelles est de cette nature. On peut prendre, comme exemples, la prise d'un traitement ou non, le niveau de revenu d'un ménage, la nationalité ou bien l'apparition d'eets secondaires dans un délai donné. Par ailleurs, en plus d'être catégorielles ou de comptage, ces variables peuvent être ordonnées ou non ; ce qui en fait un bon type de données an d'y appliquer les statistiques d'ordre. Sachant que les données discrètes ont pour support l'ensemble N, on note qu'une variable 63 64 Section 3. 1 Structures de données discrètes et approches actuelles aléatoire discrète Z peut avoir un schéma de dépendance général ou particulier avec une autre variable d'intérêt. Le schéma de dépendance de telles variables et les conclusions que l'on peut en tirer sont l'objet du présent chapitre. 3. 1. 1 Types de données discrètes couramment rencontrées On présente ici les types de données données discrètes que l'on rencontre le plus dans le cadre d'études observationnelles. On note que bien que l'on présente des données quantitatives, il est fréquent de rencontrer des données qualitatives sous forme de données de comptage. Données binaires : Les données binaires (ou dichotomiques) sont rencontrées lorsque celles-ci ne peuvent prendre que deux valeurs ; habituellement représentées par les scalaires 0 ou 1 ; o, par convention, 1 représente la survenue d'un événement d'intérêt et 0 la non-survenue. Notons qu'une distribution suivant la loi de Bernoulli est le cas le plus répandu d'un tel type de données. Prenons à type d'exemple la prise d'une thérapie ou non, la présence d'un symptôme donné ou non, ou encore une hygiène de vie exempte de tabac ou non. Ces exemples qui sont tous des mesures fréquentes dans un cadre médico-expérimental illustrent que dans la recherche médicale, et en particulier dans un cadre d'inférence causale et d'analyse du score de propension, les données binaires multivariées sont largement utilisées ; d'autant plus qu'ils minimisent l'espace de stockage lorsqu'ils font partie intégrante de bases de données de grandes dimensions. Données catégorielles ordinales : Une variable ordinale est naturellement ordonnée sur son support, mais les distance entre ses valeurs possibles ne sont pas dénies. De ce fait, les données catégorielles ordinales sont fréquentes dans le cadre d'études expérimentales en biostatistiques et particulièrement dans le cadre de l'inférence causale. On prend, par exemple, la classication d'un patient en fonction de son degré d'atteinte par rapport à une maladie (absent, sévère, très sévère, . ). Le problème inhérent à de telles données est la diculté à former une métrique par rapport aux catégories possibles qui forment la variable. En traitant de telles données de façon nominale plutôt qu'ordinale, le traitement est alors possible, mais l'information quant à l'ordonnancement des données est perdue ; ce qui diminue la qualité de l'information tirée de telles variables. On note que pour une variable ordinale, il est habituel de supposer que les catégories ordonnées correspondent à des intervalles exhaustifs et disjoints en l'ensemble R. Données de comptage : Les données de comptage sont, en fait, la mesure du nombre d'occu- rence d'un événement particulier, n'engageant pas de variable explicative (e. g. temps, traitement) distinguant les dits événements entre-eux ; ce qui fait qu'ils se résument en une simple mesure d'occurences. On note, par exemple, le nombre de lésions cutanées d'une pathologie sur une ré- gion particulière, ou encore le nombre de chirurgies subies dans un temps prescrit ; ce qui en font également des données à considérer dans un cadre d'inférence causale. Chapitre 3 Copules et données discrètes : cas du score de propension 65 3. 1. 2 Approches courantes face aux données discrètes L'objectif de cette sous-section étant de présenter les approches les plus vues dans la littéra- ture an de traiter les données discrètes, on considère seulement les cas o les variables que l'on appelle discrètes sont uniquement binaires ou catégorielles nominales, dans un but simplier le texte pour lecteur. On adoptera la même dénomination pour la suite de ce chapitre. Par ailleurs, on considère comme notation Z pZ1, Z2, . , ZdqT un vecteur de covariables discrètes et T une variable réponse également discrète. Les modèles présentés ici sont principalement prédictifs et utilisés dans le domaine médical dans des buts diagnostiques ou pronostiques. Un de ces modèles provient du monde des sciences informatiques, mais sa similarité avec les statistiques modernes en fait un modèle à considérer. Régression logistique On débute cette section en rappelant le modèle standard de la régression linéaire courante avec des données continues. Ayant le vecteur de vecteurs d'observations pTi, Ziqt pour i 1, 2, . , n o n est la taille de l'échantillon constituant chaque variable aléatoire, il est possible de déterminer la valeur moyenne de la variable T pour un individu i en suivant le principe de la régression linéaire ; soit en imposant une relation fonctionnelle juxtée à un bruit centré entre la variable réponse et les covariables. Par cette relation, il est convenable d'obtenir l'espérance de Ti conditionnelle aux valeurs observées Zi des covariables d'intérêt en établissant la droite Ti 0 ` 1Z1piq ` 2Z2piq ` . ` dZdpiq ` i o les coecients 0, 1, . , d sont les paramètres de régression à estimer en utilisant diérentes stratégies (voir le chapitre 2 pour plus de détails). Un tel modèle peut s'avérer intuitif et sembler pratique aux premiers abords. Cependant, en se plaçant dans un contexte de données observationnelles dans le cadre d'une recherche à caractère médical servant à valider ou à inrmer une hypothèse thérapeutique, on est placé dans un contexte o la variable réponse est dichotomique ( prise ou non de la thérapie testée ou encore succès ou échec de la thérapie testée) ; donc discrète, et les covariables d'intérêt sont un mélange de loi continues (e. g. poids, durée temporelle, . ) et discrètes (e. g. sexe, usage du tabac, . ). Ainsi, l'établissement d'une telle relation dans un contexte de régression nécessite un réajustement de la régression linéaire standard aux données discrètes ; ce qui constitue la nalité de la régression logistique. Eectivement, il serait fallacieux d'utiliser la régression linéaire an de modéliser le comportement de la variable réponse T en terme de la probabilité PpZq : dans une telle situation, une fonction de Z doit avoir un support entre 0 et 1 alors que le fonction linéaire n'est pas bornée. L'utilisation d'une transformation logarithmique telle que logpPpZqq soit une fonction linéaire de Z peut sembler avantageuse au sens o un changement dans une covariable multipliera la variable réponse par une quantité xe. Cependant, elle est également à proscrire pour des raisons relatives au domaine de dénition de la variable observée : bien que cette variable puisse prendre valeur sur R, la transformation logarithmique aura pour support un intervalle borné en une direction. 66 Section 3. 1 Structures de données discrètes et approches actuelles L'intuition de la transformation logarithmique simple mène à chercher un type de trans- formation, basée sur les logarithmes, qui aura un support non-borné à partir d'une variable à expliquer bornée ; ce qui est assuré par la transformation logit : log rPpZq{p1 PpZqqs. Ainsi, pour un individu i, i 1, 2, . , n, on déniera le modèle de régression logistique tel que log Ppziq 1 Ppziq 0 ` zi o représente un vecteur de coecients de régression et 0 un terme d'origine (intercept). En isolant Ppziq, on obtient comme expression de la variable réponse Ppziq 1 1 ` exptp0 ` ziqu expt0 ` ziu 1 ` expt0 ` ziu . Il est ainsi évident que pour estimer si la variable réponse dichotomique T prends la valeur de 0 ou de 1, il sut de déterminer respectivement, pour l'individu i, si 0` zi est positif ou négatif ; o la frontière de décision sera déterminée par la solution à l'équation 0 ` zi 0. L'intérêt de l'utilisation de la régression avec la fonction logistique dans un cadre d'études thérapeutiques remonte aux travaux de Berkson39 et, d'un point de vue théorique, n'a pas subi d'adaptation contextuelle dans son utilisation malgré l'avénement depuis de l'utilisation de statistiques semi et non-paramétriques dans ces domaines d'application. Ainsi, la régression logistique agit comme un modèle linéaire de classication ; ce qui est en soi une problématique de ce choix de modélisation étant donné que la linéarité entre les prédicteurs ne peut pas être toujours vériée. Malgré cette diculté, la régression logistique demeure l'un des outils statistiques les plus utilisés dans les domaines de recherches appliquées pour plusieurs raisons. Pour commencer, en plus d'être utilisée pour une raison d'habitudes, il faut mentionner que la fonction logit est appelée à jouer un rôle important dans l'analyse des tables de contingences. Eectivement, Barnard40 a apporté la notion de log odds, quantité interpolée par la régression logistique et pour laquelle l'étude des ratios dans un tableau permet de déterminer les probabilités d'intérêts quant à chaque catégorie dans une étude comparative. Ensuite, cette régression demeure liée de près aux distributions de la famille exponentielle ; famille de modèles fréquemment utilisés dans un contexte bayésien en épidémiologie o la probabilité d'un vecteur s est proportionnelle à la quantité 0 ` fjpsqj. En eet, si une des composantes de s est binaire et que les fonctions fj sont toutes des indicatrices, on obtient une régression logistique. En réalité, on note que la fonction logistique est une fonction linéaire généralisée appartenant à la famille exponentielle. mj1 Une des problématiques principale auxquelles ce chapitre de thèse tente d'apporter une piste de solution est de déterminer s'il y a un outil statistique stable et relativement parcimonieux arrivant à répondre aux questions auxquelles on soumet les modèles de régression logistique et qui soit uniquement basé sur les données et non sur un modèle imposé par la structure même de ces données. Ainsi, la linéarité supposée entre les variables prédictives que propose le modèle de Chapitre 3 Copules et données discrètes : cas du score de propension 67 régression logistique peut être contournée par un tel outil ; ce qui sera montré dans les sections suivantes. Réseaux de neurones articiels Les réseaux de neurones articiels sont actuellement considérés dans le domaine de la re- cherche clinique comme étant l'alternative principale à la régression logistique dans une perspec- tive de prédiction d'une réponse binaire sachant un ensemble de covariables d'intérêt. D'ailleurs, Guerriere41 et Hinton42 ont présenté cette nouvelle technique comme étant dérivée des sciences in- formatiques, se congurant davantage sur l'expérience basée sur les similitudes et les divergences dans les données que sur une analyse statistique paramétrée. Ainsi, les réseaux de neurones arti- ciels sont un groupement d'algorithmes modélisés à l'image du cerveau humain pour lesquels la nalité tout comme les conditions préalables d'application sur les données demeurent les mêmes que dans le cas de la régression logistique. Un réseau neuronal typique est composé de trois niveaux d'information : le niveau des en- trants ; soit le niveau o il y a prise en compte des covariables d'intérêt, le niveau caché, soit le niveau o le traitement de l'information se fait, et le niveau des extrants : la sortie de la variable réponse. Ce qui est d'intérêt ici est de déterminer la qualité du modèle au niveau des extrants et la abilité de prédiction de la variable réponse. Pour y arriver, il faut dénir ce qui relie les dif- férents niveaux du modèle, soient les poids de connexion, c'est-à-dire l'équivalent des coecients de la régression logistique contenant la connaissance du modèle après entrainement. Cet entrainement se fait en assignant des poids aléatoires a priori, et en expérimentant le système en cherchant le réseau minimisant l'erreur globale, calculée similairement à la notion statistique d'erreur quadratique moyenne. Les paramètres que constituent en fait les noeuds de connexion sont toujours en quantité su- périeure au nombre de paramètres qui composent une régression logistique. Prenons, par exemple, un système avec deux covariables pour lesquelles l'on veut déterminer une réponse. Avec la ré- gression logistique, il y aura en tout trois paramètres à estimer p0, 1, 2q alors que pour un réseau neuronal, il y en aura 9. On peut ainsi voir les nets désavantages d'utiliser cet outil in- formatique : pour commencer, il est clair que la capacité computationnelle exigée pour ce type de système est beaucoup plus imposante que dans un cadre statistique classique. Par ailleurs, en se basant sur des algorithmes de minimisation de l'erreur de prédiction, le risque de surappren- tissage à partir des intrants est maximisé ; ce qui cause une diculté d'adaptation du modèle à des données provenant d'un environnement de saisie diérent. Enn, l'élément causant le plus de craintes quant à l'utilisation des réseaux de neurones articiels est qu'ils sont en fait des botes noires avec une capacité limitée à détecter les possibles relations causales. En fait, ce modèle tend à contenir un nombre élevé de variables prédictives non-pertinentes et dicilement détec- tables pour l'analyste ; ce qui en fait un modèle à proscrire lorsque l'on suppose être en présence de variables de confusion dans un ensemble de données observationnelles. 68 Section 3. 2 Données discrètes et fonction copule 3. 2 Données discrètes et fonction copule L'objectif primaire de cette section est de présenter le cadre limitatif quant à l'utilisation de la fonction copule avec des données discrètes, quel que soit le type de discrétisation. De façon secondaire, cette section veut amener le lecteur à la compréhension de l'impact d'une utilisation stricte de copules classiques sur de telles données et, par conséquent, d'une mauvaise caractérisation de la dépendance de ces données à travers le choix de la modélisation. An d'être cohérent avec le reste de cette thèse et dans le but de présenter les pistes de solutions proposées dans le section suivante sans ambivalence, nous nous limiterons à caractériser la dépendance à partir de la mesure du tau de Kendall. Pour toute question d'approfondissement quant à ce sujet, ou pour étendre les résultats présentés au coecient du rho de Spearman, le lecteur est invité à se référer à Genest et al. 43 qui est considéré comme l'article de référence pour les copules avec les données discrètes. Débutons par un exemple simple : notons X et Y deux variables aléatoires, de paramètres et respectivement, qui suivent une loi de Poisson pour lesquelles il est légitime de supposer une certaine dépendance. Alors, il est vraisemblable d'émettre la supposition que la copule modélisant la fonction de répartition jointe entre X et Y appartient à la famille de Clayton. Ainsi, on obtient la fonction de répartition jointe PpX x, Y tq F ptq 11{ psq ` F pour s, t P N et étant le paramètre de dépendance de la copule, P r1, 8qzt0u. Il est donc possible d'estimer les paramètres des fonctions marginales et le paramètre de la copule à partir des observations pXj, Yjq, j 1, 2, . , n par des méthodes statistiques de base telles que celles maximisant la vraisemblance. Sinon, il est possible de déterminer par la méthode d'inversion du tau de Kendall ; ce qui nécessitera justement l'estimation de cette mesure de dépendance. Cependant, plusieurs problèmes sont à considérer pour cette modélisation. Pour commencer, sans ajustement, le tau de Kendall peut prendre une valeur à l'extérieur de son support de dénition r1, 1s. Par ailleurs, tel qu'illustré plus loin, un problème d'unicité de la copule se présente pour de telles données. 3. 2. 1 Non-unicité de la copule avec des marges discrètes Soit H la fonction de répartition jointe entre deux variables aléatoires X et Y de marges Fpxq et Gpyq telle que , @x, y P R, Hpx, yq PpX x, Y yq, Fpxq PpX xq, Gpyq PpY yq. L'inverse généralisé pour chaque fonction de distribution marginale, qui est continu à gauche @u P p0, 1s, est déni ainsi par F 1puq inftx P R : Fpxq uu Chapitre 3 Copules et données discrètes : cas du score de propension 69 et de façon similaire pour G1pvq. An d'amener le lecteur à bien saisir la problématique analy- tique des copules discrètes, il sera présenté le concept de sous-copules ; concept complémentaire à la présentation générale du cadre des copules de l'introduction. Sous-copule : Une sous-copule de dimension 2 (ou 2-sous-copule) est une fonction notée C1 munie des propriétés : 1. Dom C1 S1 S2 o S1 et S2 sont des sous-ensembles du carré unitaire contenants les valeurs de 0 et de 1 2. C1 est 2-croissante et à l'instar de la 2-copule, C1p0, vq C1pu, 0q 0 et C1p1, vq v ; C1pu, 1q u On note que pour tout pu, vq appartenant au domaine de C1, 0 C1pu, vq 1 et donc que le support de C1 est aussi un sous-ensemble du carré unitaire. Cette dénition amène à la réécriture du théorème de Sklar en fonction de la sous-copule selon le lemme suivant. Lemme 3. 2. 1. [lemme 2. 3. 4 de Nelsen, 2006 12] : Soit H une fonction de distribution cumulative avec des marges F et G. Alors, il existe une sous-copule unique C1 telle que 1. Dom C1 Ran F Ran G o Ran est l'image (Range) 2. Pour tout x, y P R, Hpx, yq C1pFpxq, Gpyqq o R représente la ligne des nombre réels extentionnée (i. e. r8, 8s). Démonstration : La distribution jointe H satisfait, lorsque S1 S2 R, pour tout point px1, y1q et px2, y2q en R2, l'inéquation |Hpx2, y2q Hpx1, y1q| |Fpx2q Fpx1q| ` |Gpy2q Gpy1q| . Il s'ensuit que si Fpx1q Fpx2q et Gpy1q Gpy2q, alors Hpx1, y1q Hpx2, y2q et que l'ensemble de couples ordonnés (ppFpxq, Gpyqq, Hpx, yqq|x, y P R( dénit une fonction réelle C1 ayant pour domaine Ran F Ran G. Que cette fonction soit une sous-copule vient directement des propriétés de H. Par ailleurs, pour montrer que les conditions de la dénition de la sous-copule sont vériées, on remarque que pour tout u P Ran F , il existe x P R tel que Fpxq u. Alors, C1pu, 1q C1pFpxq, Gp8qq Hpx, 8q Fpxq u. La vérications des autres conditions de la dénition précédente se fait de façon similaire. 70 Section 3. 3 Réponses dans la littérature aux limitations de la copule discrète 3. 3 Réponses dans la littérature aux limitations de la copule dis- crète On commence cette section par le lemme 2. 3. 5 de Nelsen12 qui complète le lemme 2. 3. 4 du même auteur présenté à la section précédente et qui permet de se prononcer sur l'extension par continuité d'une sous-copule. Lemme 3. 3. 1. [lemme 2. 3. 5 de Nelsen, 2006 12] : Soit C1 une sous-copule. Alors il existe une copule C qui est une extension de la sous-copule d'origine telle que Cpu, vq C1pu, vq@pu, vq P DompC1q. Cette extension est généralement non-unique. Démonstration : Soit DompC1q S1 S2. En utilisant la propriété Lipschitz de la copule appliquée aux sous- copules, on peut étendre par continuité C1 à une fonction C2 avec le domaine DompC2q S1 S2 o dénote l'adhérence d'un ensemble. Il est évident que C2 est une sous-copule. Ensuite, on peut étendre C2 à une copule C ayant pour support r0, 1sr0, 1s. Soit pa, bq, n'importe quel point de ce support et soient a1 et a2 respectivement le plus grand et le plus petit élément de S1 qui peuvent satisfaire a1 a a2. Par ailleurs, soient les éléments b1 et b2 également respectivement le plus grand et le plus petit élément de S2 qui peuvent satisfaire b1 b b2. On remarque que si a P S1, alors a1 a a2 ; et on fait la même remarque pour b. Maintenant, on dénit et 1 # aa1 a2a1 1 1 # bb1 b2b1 1 si a1 a2, si a1 a2 ; si b1 b2, si b1 b2. Alors, on obtient l'interpolation bilinéaire C de la sous-copule C1 Cpa, bq p1 1qp1 1qC2pa1, b1q ` p1 1q1C2pa1, b2q `1p1 1qC2pa2, b1q ` 11C2pa2, b2q. On remarque que cette interpolation est linéaire en chaque point. Enn, il est aisé de remar- quer que C est une copule satisfaisant l'ensemble des conditions du théorème de Sklar. La procédure d'extension d'une sous-copule présentée dans cette démonstration du lemme 2. 3. 5 de Nelsen est, en fait, la principale réponse dans la littérature aux marges discrètes ; plu- sieurs publications étant des adaptations de cette dernières. 44, 45 Cette interpolation comporte Chapitre 3 Copules et données discrètes : cas du score de propension 71 des dicultés pour l'utilisateur : principalement quant à l'implémentation computationnelle qui nécessite le calcul de 4 sous-copules pour trouver une seule copule dans le cas bivarié. Une autre voie rencontrée dans la littérature pour ce type de données est l'approche proba- biliste de Denuit et Lambert. 44 Soit X, une variable aléatoire discrète appartenant à un sous- ensemble non-négatif X de l'ensemble N. Alors, pour U, une variable aléatoire continue portée par le domaine p0, 1q (la distribution proposée dans ces travaux étant la loi uniforme)X, U ayant une fonction de répartition strictement croissante LU P r0, 1s et indépendante de X, il est pro- posé, par cette approche, de rendre continue la variable aléatoire X en créant la nouvelle variable aléatoire X X ` pU 1q. Ainsi, X X. En prenant xsy, la valeur entière de s P R, @s P R, F psq Fpxsyq ` LUps xsyqfxs`1y o, f étant une densité, est dénie fxs`1y PrX xs ` 1ys . Cette approche probabiliste fait appel à la loi des grands nombres et nécessite des échantillons de taille considérable pour obtenir une convergence exacte de par l'addition d'un bruit provenant de la variable aléatoire U, ce qui n'est pas toujours possible dans un contexte de données cliniques. 3. 4 Alternative proposée et application au score de propension 3. 4. 1 Introduction à l'alternative et généralités Soit la variable stochastique T P t0, 1u, une variable binaire représentant l'aectation clinique des individus participant à une étude observationnelle et soumis à un traitement spécique (i. e. T 1 si un individu prend la thérapeutique visée par l'étude, et T 0 si l'individu a été aecté au bras placebo ou à la thérapie préexistente à l'essai), et soit Z pZ1, Z2, . , Zdqt étant un vecteur de dimension d constitué de d variables d'intérêt. Ces variables d'intérêt peuvent être continues ou discrètes, mais la majeure partie du temps, elles sont discrètes. Étant confronté à une étude observationnelle et, par conséquent, à l'absence de randomisation dans l'assignation des individus à la thérapie objet de l'étude, les cliniciens doivent être en mesure d'équilibrer les deux bras de l'essai thérapeutique an d'obtenir la plus petite diérence possible quant aux informations cliniques pertinentes relatives aux participants entre les deux groupes pour contrôler le biais de sélection. Pour y arriver, Rosenbaum et Rubin46 proposent l'utilisation d'un score pouvant être calculé pour chaque individu prenant part à l'étude : le score de propension, déni par : epzq PrT 1|Z1 z1, Z2 z2, . , Zd zds. Un tel score est alors utilisé dans une analyse d'équilibration des groupes. Plusieurs types d'ana- lyses d'équilibration peuvent être eectuées tels qu'une utilisation pondérale sur les eectifs, une discrimination non-paramétrique, etc. (voir Guo47). Toutefois, on remarque que dans la majeure 72 Section 3. 4 Alternative proposée et application au score de propension partie des cas, c'est un processus d'appariement qui est appliqué. En fait, le principe de l'ap- pariement est de déterminer l'eet traitement moyen (Average Treatment Eect, ATE) sachant l'issue clinique (outcome) dans chaque bras T et le score de discrimination qu'est le score de propension pour conserver uniquement les individus appariés (connaissant un niveau de décision prédéterminé) dans l'estimation de l'ATE tel que : AT E ErT 1 T 0|epzqs . De cette façon, l'estimation du score de propension aecte directement l'ATE. Rosenbaum et al. , 46 suggèrent l'utilisation du logit de la probabilité prédite au lieu de la dite probabilité elle- même comme score de propension car il est alors possible de le considérer comme une distribu- tion de probabilité suivant une loi logit-normale. Toutefois, on remarque que l'utilisation de la régression logistique peut, en fait, mener à certains problèmes de modélisation. Pour commencer, il est clair que la fonction de régression logistique peut avoir un maximum parce que sa log- vraisemblance est globalement concave. Par contre, il est fréquent de rencontrer des situations o la fonction de vraisemblance n'a aucun maximum (voir Amemiya48). Dans un tel cas, les estimateurs du maximum de vraisemblance n'existent pas. Ensuite, l'utilisation de la régression logistique en présence de données observationnelles est inopportune si les variables de confusion dans le modèle sont inconnues. En fait, dans un contexte d'études cliniques, il arrive qu'il y ait des variables explicatives qui apparaissent plus qu'une fois dans le sens o elles peuvent être observées à travers d'autres variables explicatives. En l'absence d'indépendance entre ces cova- riables, le problème de la colinéarité apparat ; ce qui, tel que montré dans la littérature, est profondément contraignant. 4952 Les points principaux ici sont qu'un tel problème va causer une distortion dans l'interprétation du modèle en diminuant son exactitude (biais constaté sur les coecients de régression). Cette section propose une approche qui tend à éviter complètement l'utilisation de la régression logistique an de déterminer le score de propension en s'appuyant uniquement sur la dépendance induite entre la variable de l'allocation au traitement et l'ensemble des covariables d'intérêt. 3. 4. 2 Modèle Le lecteur est invité à remarquer que la notation adoptée dans ce qui suit est basée sur le lemme 3. 2. 1. Par ailleurs, an de restreindre le nombre de covariables dans un cadre d'essais thérapeutiques et dans le but de dénir un modèle facilement applicable pour le clinicien, on doit émettre les hypothèses suivantes. La première concerne les covariables d'intérêt à utiliser dans le modèle présenté ici et proviennent des conclusions d'Austin. 53 Hypothèse 3. 4. 1. Les covariables d'intérêt pour déterminer le score de propension sont seule- ment celles qui aectent l'issue clinique (outcome) et celles qui aectent à la fois l'assignation au traitement et l'issue clinique. Chapitre 3 Copules et données discrètes : cas du score de propension 73 Cette hypothèse permet de déterminer le nombre de distributions marginales qui vont être dans le score de propension basé sur la fonction copule. Pour le reste de ce chapitre, les notions sont présentées dans le but d'appliquer la procédure schématisée à la gure 3. 3 ; en d'autres mots, pour rendre continue une sous-copule étant unique seulement sur l'image du croisement des fonctions de distributions marginales la constituant, an de déterminer une copule unique qui joint ces variables discrètes et, nalement, de construire le réseau de copules nécessaire pour calculer la probabilité conditionnelle entre les variables T et Z qui constituent le score de propension. 3. 4. 2. 1 Unicité de la sous-copule C1 dont les marges ont été rendues continues Cette sous-section est construite de façon à obtenir une modélisation nale basée sur l'unique copule bivariée Ct1, 2u pour laquelle sa mesure de dépendance est égale à celle attribuable au couple pT, Zkq, k P t1, 2, . , du ; e. g. pT, Zkq pCt1, 2uq. Pour y arriver, on doit introduire un cadre théorique concernant les éléments ayant la plus grande inuence sur la structure de la copule : les fonctions de répartition marginales. Pour commencer, l'hypothèse qui suit concerne la nature des marges pour toutes les variables d'intérêt (variable traitement et covariables aectant l'issue clinique). Cette dernière permet l'implémentation d'une copule unique dans le modèle. Hypothèse 3. 4. 2. Chaque variable qui constitue le score de propension peut être approchée par une distribution continue, même s'il s'agit d'une variable discrète. Cette hypothèse mène à l'implémentation de nouvelles variables articielles qui sont, en fait, les transformations de variables aléatoires discrètes en variables continues. Soit Zk, k P t1, 2, . , du une covariable d'intérêt pour le score de propension. Soit étant n'importe quel élément de t1, 2u, l'ensemble contenant 1, une fonction de n o n 8 ; et 2, une fonction de m o m 8. On remarque que n peut être de la même taille que m sans, toutefois, que 1 et 2 ne le soient. Alors, on obtient la nouvelle variable aléatoire continue Z 2 k issue de la fonction de distribution cumulative G2 k pzkq qui est, en fait, une version continue de Gkpzkq telle que Gkpzkq aizk ` bi 2 zk xi 2q ; i1pxi1 ` 2 i0rxi 2, xi ` 2 2s , G2 k pzkq $&% si zk PI si zk PI o, tel qu'illustré à la gure 3. 1, xi, i P t1, 2, . , Iu et x0 0, représente la localisation en abcisse des sauts entre les diérentes modalitées de la variable aléatoire, 2 un terme arbitraire qui tend vers 0 et aizk ` bi est l'équation de la ligne de correction qui lie les modalités de la variable catégorielle dans un voisinage de la locatisation des sauts. Étant donné que ai et bi représentent respectivement la pente et l'origine d'une droite, on en déduit aisément leur représentation analytique par quelques manipulations telles que ai i 2 2 ` 2 74 Section 3. 4 Alternative proposée et application au score de propension Figure 3. 1 Fonction de répartition d'une variable aléatoire simulée Z comportant 3 modalités avec des corrections de continuité pour un de 1/250, créant ainsi la nouvelle variable aléatoire Z k. o i Gkpx` point xi, et Gkpx` i q Gkpx i q est la hauteur du saut entre Gkpx i q, la valeur à gauche de Gk au i q la valeur à droite de Gk évaluée à ce même point ; et bi Gkpx i q i 2 2 ` 2pxi 2q. On note que la même transformation de continuité est à eectuer avec la variable d'allocation au traitement, T , et sa fonction de distribution cumulative Fptq. Dans un but de simplicité de la notation et de clarté des explications, pour la suite de cette section, on se limitera au cas o n'il y a qu'une seule covariable d'intérêt (le cas multivarié sera traité plus tard), Z, qui est discrète. Alors, la variable aléatoire continue correspondante est Z 2 et leurs fonctions de distributions cumulatives sont, respectivement, Gpzq et G2pzq. De façon correspondante, on a, pour la variable discrète d'assignation au traitement T , la variable continue T 1 et sa fonction de répartition F 1ptq. On précise que l'on utilise une correction de continuité sur l'invervalle rxi , xi ` 2s au lieu de l'intervalle symétrique rxi , xi ` s en raison que la fonction de distribution jointe est càdlàg ; ce qui signie que lorsque zk xi, on s'assure que G2pzkq converge ponctuellement vers Gpzkq. An d'arriver à utiliser les nouvelles variables aléatoires T 1 et Z 2, on pose la proposition suivante : Proposition 3. 4. 1. G2pzq converge en distribution vers Gpzq lorsque 2 converge vers 0. Démonstration : On doit commencer par vérier, pour chaque valeur de z, la diérence entre la fonction G et la fonction G2 0 G2pzq Gpzq $'&'% i 2 2`2 i 2 2`2 2 z i z i 2`2pxi 2q i 2`2pxi 2q 2 si z PI si z PI si z PI i1pxi1 ` 2 i0rxi, xi ` 2 2s ; i0rxi 2, xiq. 2 z xi 2q ; Chapitre 3 Copules et données discrètes : cas du score de propension 75 La convergence de G2pzq vers Gpzq est évidente dans le premier cas. Dans le deuxième cas ( lorsque z P 2s ), si z xi, alors considérant la limite lorsque 2 tend vers 0, on a : Ii0rxi, xi ` 2 20|G2pzq Gpzq| lim lim Si z xi ` 2 2, on a alors : 20|G2pzq Gpzq| lim lim 0. 20 i lim 20 i 2 0. i i 2 ` 2pxi 2q i i 2 2 ` 2 2 20 2 xi 2 2 ` 2 i 2 i 2 ` 2pxi 2q i 2q 2 ` 2pxi ` 2 2 2 ` 2 2 2 ` 2 i i i 2 2 ` 2 z 2 z xi 2 Ii0rxi 2, xi ), on doit évaluer : 20 2 ` 2pxi 2q 2 ` 2 . i ` i lim i ` i lim 2 ` 2 0. z xi 2 20 20 Donc, en utilisant le résultat du lemme de Portmanteau, il est montré que @z P 20|G2pzq Gpzq| 0. lim Ii0rxi, xi ` 2 2s, Dans le dernier cas, lorsque z P 20|G2pzq Gpzq| lim lim On remarque que 2 z xi 0. Cependant, il existe un 2 z xi 2. Alors, z xi 2 1 , et lim 20 2 qui tend également vers 0 tel que Donc, @z P DompGq, si 2 0 G2pzq Gpzq. Pour l'intuition du lecteur, on rappelle que la fonction de distribution Gpzq est càdlàg aux points de discontinuité xi. Ainsi, lorsque 2 0, au point xi, la limite évaluée à la droite est la valeur de la modalité sise à la droite de ce point. Par ailleurs, on remarque que les probabilités mesurées avec les nouvelles distributions conti- nues sont équivalentes à celles qui sont originellement d'intérêt. En fait, la diérence principale est sur la représentation de la densité : au lieu d'être dénie en k intervalles rectangulaires (o 76 Section 3. 4 Alternative proposée et application au score de propension k est le nombre de modalitées de la variable aléatoire discrète originelle), la densité va être re- présentée sur I intervalles supplémentaires non-rectangulaires de taille qui correspondent aux points de discontinuité dans la représentation de la fonction de distribution cumulative. Suivant le raisonnement de Genest et al. , 43 il est évident que lorsque F et G (fonctions de répartition discrètes) ont des sauts, leurs inverses ont des plateaux. Ainsi, le théorème de Sklar garantit qu'il existe au moins une représentation de copule pour PpT t, Z zq, mais que cette dernière n'est pas unique. Alors, on note C l'ensemble de toutes les possibles familles de copules qui représentent la fonction de distribution jointe de F et G. Proposition 3. 4. 2. Soit Ct1, 2u, la copule qui converge ponctuellement (faiblement) vers C1, qui est la sous-copule qui exprime la fonction de distribution jointe du couple de variables aléa- toires pT, Zq ; si le couple pT 1, Z 2q converge ponctuellement vers pt, zq ; alors Ct1, 2upt1, z2q converge vers C1pt, zq. On en déduit que Ct1, 2u est une des copules qui expriment la fonction de distribution jointe du couple pT, Zq telle que Ct1, 2u P C. Démonstration : Soit pt, zq, n'importe quelle valeur appartenant au domaine des fonctions de répartition margi- nales FT , GZ ; et pt1, z2q leur réciproque dans le domaine des fonctions de répartitions marginales T 1 , G2 F 1 Z 2 . On dénit la variable aléatoire T 1 (et similairement Z 2), avec des limites vers telles que n k{1, m s{2, k 1, s 1, et o, à des vitesses de convergence diérentes, n 8, m 8, telle que PpT 1 tq F 1ptq ; Si t P p8, 0q, PpT 1 tq 0 ; Si t P rti , ti ` 2 Si t P pti ` , ti`1 1q, PpT 1 tq PpT tq Fptq. 1s, i 0, 1, 2, . , PpT 1 tq F 1ptq F 1pt q ; En prenant la valeur absolue de la diérence entre Ct1, 2upt1, z2q et C1pt, zq, on obtient Ct1, 2upt1, z2q C1pt, zq Ct1, 2upt1, z2q Ct1, 2upt, zq ` Ct1, 2upt, zq C1pt, zq Ct1, 2upt1, z2q Ct1, 2upt, zq `Ct1, 2upt, zq C1pt, zq Cependant, la propriété Lipschitz de la fonction copule stipule que Ct1, 2upt1, z2q Ct1, 2upt, zq |t1 t| ` |z2 z| . Alors, on obtient Ct1, 2upt1, z2q C1pt, zq |t1 t| ` |z2 z| `Ct1, 2upt1, z2q C1pt, zq . Actuellement, vu que est une fonction de n ou de m, @ 0, t1 t alors, pour {3, il existe n0 tel que n n0 |T 1 t| {3 ; z2 z alors, pour {3, il existe n1 tel que m n1 |Z 2 z| {3. Chapitre 3 Copules et données discrètes : cas du score de propension 77 Étant donné que Ct1, 2u C1 faiblement, il existe, pour x et y des valeurs arbitraires xées, n2 tel que pn ^ mq n2 Ct1, 2upt, zq C1pt, zq {3. Donc, @ 0, @pn ^ mq maxpn0, n1, n2q, Ainsi, Ct1, 2upt1, z2q converge vers C1pt, zq. Ct1, 2upt1, z2q C1pt, zq . On remarque aussi que suivant le raisonnement de la proposition 3. 4. 1, il est évident que la structure liant Fptq à Gpzq est une sous-copule unique sur l'image du croisement de ses marges, soit Ran F Ran G. En utilisant le lemme 2. 3. 5 de Nelsen, 12 on voit qu'il est possible d'étendre, par continuité, la sous-copule C1pFptq, Gpzqq à une copule C qui appartient à l'ensemble de toutes les familles de copules possibles C. Suivant les explications qui suivent, on en déduit que Ct1, 2u est l'une de ces copules. On remarque aisément que Ct1, 2u est une copule : premièrement, Dom Ct1, 2u r0, 1s r0, 1s ; ensuite Ct1, 2up0, vq Ct1, 2upu, 0q 0 et Ct1, 2up1, vq v ; Ct1, 2upu, 1q u. Enn, il est trivial de constater que Ct1, 2u est une fonction 2-croissante et est une interpolation bilinéaire de C1 à partir de la dénition des structures marginales F 1 et G2. Proposition 3. 4. 3. Si Ct1, 2u C1 faiblement, alors : lim m8 lim n8 pT 1, Z 2q pT, Zq. o 1 est une fonction de n (s 1{n), 2 est une fonction de m (2 k{m), s 1, k 1, n 8, m 8 à des vitesses de convergence diérentes, et pT 1, Z 2q est le tau de Kendall lié à la copule Ct1, 2upF 1ptq, G2pzqq. Démonstration : À partir des paires de variables aléatoires pT, Zq et pT 1, Z 2q, on a les fonctions de répartition jointes HpT, Zq et HpT 1 , Z 2 q. Si les convergences faibles suivantes existent : F 1 F , G2 G et HpT 1 , Z 2 q HpT, Zq ; alors, à partir du théorème 1 de Vandenhende et Lambert, 54 et des axiomes de concordance de Scarsini, 55 Toutefois, on a lim m8 lim n8 pT 1, Z 2q pT, Zq. HT 1 , Z 2pr, sq Ct1, 2u pF 1prq, G2psqq . On doit montrer que si Ct1, 2u C1 ponctuellement, alors Ct1, 2u pF 1prq, G2psqq C1 lim n8 F 1prq, lim n8 G2psq . 78 Section 3. 4 Alternative proposée et application au score de propension Alors, en utilisant les propriétés de la convergence faible et le lemme 2. 3. 4 de Nelsen12 concernant le théorème de Sklar appliqué aux sous-copules, on obtient HpT, Zqpr, sq C1 lim n8 F 1prq, lim m8 G2psq qui est une fonction de distribution cumulative jointe. Ainsi, on a montré que lim m8 lim n8 pT 1, Z 2q pT, Zq. Cette proposition assure, en fait, que l'extension de continuité proposée pour les fonctions de distribution marginales discrètes aecte seulement ces distributions. En d'autres mots, la correction de continuité liée à n'aecte pas les concordances et les discordances sur les variables pT, Zq et ne va pas aecter le paramètre de dépendance sur les modèles de copules paramétriques qui est, relativement à la famille de copule sélectionnée, une fonction directe du tau de Kendall. On remarque qu'il n'est pas possible de qualier le degré d'adéquation de Ct1, 2u sur les don- nées parmi toutes les copules qui composent l'ensemble C en raison du problème d'identiabilité des éléments qui composent C. Toutefois, via des simulations, il est possible de déterminer le comportement de Ct1, 2u. 3. 4. 3 Réécriture du score de propension en terme de copules Suivant la dénition du score de propension46 o Z pZ1, Z2, . , Zdqt, à partir des variables aléatoires discrètes originelles, on écrit le PS pour un individu i, i 1, 2, . , n assigné à une thérapie T 0, 1 tel que : epzq PpT 1|Z zq PpT 1, Z zq . PpZ zq L'utilisation de sous-copules pour calculer ce score peut paratre attractif étant donné la non-nécessité de transformer les fonctions marginales des variables aléatoires. Toutefois, tel que mentionné précédemment dans cette section, ces sous-copules présentent un problème majeur quant à leur identiabilité et leur unicité sur le carré unitaire. Alors, dans le but d'utiliser plutôt les variables aléatoires continues pT 2q et leurs fonctions de répartition continues an de calculer epzq, on doit introduite 1 d`1 qui sont des scalaires qui tendent vers 0 tels que : 1 , Z 2, . , 1 1, 1 PpZ 2 tq lim lim 1 20 1 2 P rt 1 PpZ 20`G2pt ` 1 2, t ` 1 2sq 2q . 2q G2pt 1 Chapitre 3 Copules et données discrètes : cas du score de propension 79 On note que 1 seule covariable d'intérêt, on écrit le score de propensiton tel que : 2 peut être diérent de 2, mais ce n'est pas nécessairement le cas. Donc, pour une epzq lim 20 lim 1 1 2qCt1, 2upF 1pt ` 1 1q, G2pz ` 1 2qq 1 10 G2pt ` 1 Ct1, 2upF 1pt ` 1 Ct1, 2upF 1pt 1 `Ct1, 2upF 1pt 1 2q G2pt 1 1q, G2pz 1 2qq 1q, G2pz ` 1 2qq 1q, G2pz 1 2qq . C'est ainsi qu'on remarque la présence de 2d`1 fonctions copules (contraintes) au numérateur, o d est le nombre de covariables. Donc, dans le cas multivarié, il est nécessaires de réécrire en terme de copules ces d covariables équivalentes à la probabilité jointe epzq lim 10 P`T 1 P rt 1 1s, Z 2, 1, t ` 1 P`Z 2, 1 P rz1 1 1 P rz1 1 2, z1 ` 1 2s, . , Z 2, z1 ` 1 d`1, d 2s, . , Z P rzd 1 P rzd 1 d`1, zd ` 1 d`1, d d`1s . d`1, zd ` 1 d`1s On note, pour guider l'intuition du lecteur, que l'utilisation des densitées de copules en tant qu'approximation des probabilités jointes pour T t et pour Z z au lieu de la procédure présentée ici utilisant les fonctions jointes de distributions cumulatives est à proscrire. En eet, les modèles de copules paramétriques sont bien connues pour le problème de frontières : les densités de copules divergent vers l'inni lorsqu'elles tendent vers les points r0, 0s et r1, 1s. Dans le contexte présenté ici, étant donné que la masse de probabilité est hautement concentrée autour de ces points (spécialement dans le cas de variables binaires), il est recommendé d'utiliser uniquement les fonctions de distributions cumulatives qui elles, ne divergent pas. Pour davantage d'informations à propos du problème de frontières, le lecteur est référé à Gijbels et al. 56 3. 4. 4 Cadres nécessaires à l'estimation des paramètres An d'arriver à travailler de façon ecace avec des mesures de score de propension et des données médicales, il est nécessaire d'être outillé de modèles utiles et applicables dans le but d'obtenir un processus de calcul facilement implémentable sur les outils technologiques pour le score de propension tels que les modèles de régression logistique peuvent l'être. Le but ici est de présenter la méthodologie nécessaire pour estimer tant les familles de copules paramétriques que leurs marges constituantes et leurs paramètres. Ultimement, il sera donc possible d'inférer le score de propension pour chaque sujet participant à une étude donnée. La façon de procéder est donc de procéder à l'estimation des trois structures principales du modèle : les fonctions de répartition marginales, le tau de Kendall et les familles de copules. 3. 4. 4. 1 Fonctions de répartition marginales On dénit G2 en tant qu'estimateur convergent de G2. Alors, il est évident que la seule diérence entre G2 et G2 est tributaire de la vitesse de convergence de G2. Par ailleurs, on 80 Section 3. 4 Alternative proposée et application au score de propension remarque que cette diérence existe seulement au niveau des plateaux de G telle que : G2pzq $&% Gnpzq aiz ` bi si z PI si z PI 2 z xi 2q ; i1pxi1 ` 2 i0rxi 2, xi ` 2 2s . Tant l'utilisation d'une modélisation paramétrique que non-paramétrique pour les marges peut être eectuée. Dans le premier cas, il est suggéré d'utiliser une loi de Bernoulli (loi binomiale de paramètres (1, p) ) pour modéliser la variable d'allocation au traitement T . En ce qui a trait aux covariables d'intérêt, étant donné que le nombre de modalités de la variable Z peut être supérieur à 2, on suggère également l'utilisation d'une loi multinomiale. L'estimation des paramètres de la loi sélectionnée peut se faire en utilisant l'estimateur du maximum de vraisemblance. Dans un second cas, s'il est décidé d'utiliser une estimation non-paramétrique des fonctions de répartition marginales, on suggère l'utilisation de la fonction de distribution empirique ré- échelonnée en tant qu'estimateur de la fonction G o : Gnpzq 1 n ` 1 nj1 1tTj tu. En fait, ce rééchelonnement conserve les propriété de la fonction de répartition empirique ori- ginale et permet de contourner les problèmes liés aux copules évaluées à leurs frontières. Par ailleurs, il est aisé de démontrer, en utilisant l'inégalité de Chebyshev, que Gnpzq converge en probabilités vers G. Cette suggestion quant aux choix de modélisation mène à l'hypothèse sui- vante, permettant d'assurer la convergence des estimateurs avec les vraies lois. Hypothèse 3. 4. 3. N'importe quel estimateur G peut être utilisé pour estimer G s'il peut fournir une représentation discrète et satisfait Gptq Gnptq ` oppn1{2q Taille d'epsilon Tel que mentionné précédemment, il est suggéré de sélectionner des valeurs d'epsilon proches de 0 telles que 1 0, 2 0. Étant donné que l'on dénit ces valeurs comme 1 k{n, 2 s{m, k 1, s 1, les valeurs d'epsilon ont deux contraintes majeures : elles doivent être assez larges pour ne pas être considérées comme des données aberrantes mais faire partie de la distribution, et susament petites pour être considérées proches de 0. Ainsi, un choix raisonnable de ces valeurs est dans le voisinage de 1{100 : par simulations, on peut constater que ce choix est en harmonie avec ces contraintes. 3. 4. 4. 2 Utilisation d'un tau de Kendall signicatif Dans le but d'être en mesure d'exprimer une copule possédant une erreur quadratique mini- male quant à son adéquation aux données, il est primordial d'inférer le paramètre de dépendance de la copule avec une méthode minimisant le biais dans un contexte de données discrètes. Chapitre 3 Copules et données discrètes : cas du score de propension 81 Pour ce faire, les deux chemins les plus rencontrés dans la littérature sont l'estimation basée sur le maximum de la vraisemblance (MLE), et celle basée sur l'inversion du tau de Kendall. Ces deux méthodes ont leurs lacunes respectives : l'estimateur du maximum de vraisemblance n'est pas consistent pour les données discrètes dans le sens o il fournit des valeurs possibles de que seulement quelques fois (il est fréquent qu'on ne puisse pas calculer les dérivées de la (log) vraisemblance dans le contexte cité). En ce qui a trait au tau de Kendall en lui-même, il est souvent biaisé dans le sens o il possède plusieurs valeurs possibles avec une borne inférieure et une borne supérieure et, parfois, peut prendre valeur à l'extérieur de r1, 1s. Toutefois, il est possible de corriger le tau de Kendall pour en obtenir un estimateur consistant du paramètre de la copule. Par dénition, une expression jointe telle que la fonction de répartition jointe se doit d'expri- mer tant les fonctions de répartitions marginales qui la constituent que le niveau de dépendance entre ces dernières ; c'est la raison pour laquelle la fonction copule est un outil d'intérêt dans cette modélisation. Sachant que, dans le cas paramétrique bivarié, le paramètre de la copule est obtenu directement à partir d'une mesure de corrélation entre les variables, le point ici est d'obtenir un paramètre de dépendance basé sur une mesure de concordance robuste. Un élément capital à inférer dans une modélisation jointe avec des données discrètes est la mesure de dépendance entre les distributions marginales dans le but trouver, par inversion du tau de Kendall (méthode également valide pour le rho de Spearmann, le bêta de Blomqvist, etc. ), le paramètre de la copule tributaire à la famille choisie. Dans cette section, on va suivre la voie majeure dans la littérature sur les copules unidimensionnelles : l'utilisation uniquement du tau de Kendall. On remarque que la convergence théorique de , telle que montrée à la proposition 2. 3, est indépendance du concept de tau de Kendall corrigé en faveur des données discrètes, mais nous montre que l'on peut prendre les mesures de concordance et de discordance directement sur les données brutes des variables aléatoires T et Z si l'on eectue la correction nécessaire ensuite. Tel que montré dans les articles de Denuit et al. 44 et de Genest et al. , 43 le tau de Kendall () mesuré sur des distributions discrètes perd beaucoup de propriétés et, en particulier, peut avoir une valeur à l'extérieur de son support r1, 1s. C'est la raison pour laquelle l'utilisation du tau de Kendall original en cas de distributions discrètes est indésirable ; une correction doit être eectuée. L'approche de Bouezmarni et al. , 57 basée sur les bornes des distributions des variables aléatoires, sera adoptée ici. Soient Fptq et Gpzq les fonctions de distribution cumulatives pour l'assignation au traitement et pour sa covariable d'intérêt. Alors, la distribution extrême est connue pour être la borne inférieure de Fréchet, et Hminpt, zq maxr0, Fptq ` Gpzq 1s Hmaxpt, zq minrFptq, Gpzqs est connue pour être la borne supérieure de Fréchet. De ces bornes, on déduit les valeurs des tau 82 Section 3. 4 Alternative proposée et application au score de propension de Kendall qui leur sont associées, min et max, pour lesquelles, si est la version originale du tau de Kendall mesuré directement sur les données discrètes, Ainsi, la version corrigée du tau de Kendall, c, est min max. c # max min if 0 ; if 0. Bouezmarni et al. 57 ont démontré les propriétés asymptotiques de cet estimateur. 3. 4. 4. 3 Distributions jointes Modèles et familles de copules Tel qu'illustré dans la littérature, 43 il y a une limite quant à l'applicabilité des familles de copules paramétriques pour les données de comptage. An d'assurer une certaine consistance dans la modélisation des fonctions jointes, les familles de copules présentées ici seront limitées aux plus couramment rencontrées pour les données discrètes. En fait, la variété de copules qui peuvent être utilisées avec ce type de données et qui conservent leurs propriétés analytiques est réellement limité. Pour l'usage de ce travail de recherche, il a été décidé de limiter notre choix aux familles de copules paramétriques (voir le tableau 3. 1) et qui sont associées à un paramètre de dépendance unique. On remarque que, lorsqu'il y a une évidence sur la nature de la dépendance entre les données, on peut contraindre les copules à une propriété de dépendance spécique : on suppose que l'on obtient la matrice de probabilités P en discrétisant les variables aléatoires pT 1, Z 2q de façon à ce qu'il existe deux suites croissantes A0 A1 . Aa ; B0 B1 . Bb telles que pij PpT PsAi1, AirYZ PsBj1, Bjrq, pi 0, pj 0. Alors, si le couple pT, Zq suit une propriété de dépendance (e. g. QPD : Quadrant-Positive Dependence, RTI : Right- tail Increasing), P le fait également. Un tel choix de modélisation peut requérir une procédure de rééchantillonnage soumise à la propriété de dépendance donnée. 58 On note aussi que de la proposition 2. 3, en utilisant (Yanagimoto and Okamoto, 59 Tchen60), les propriétés de dépendance sont préservées avec la transformation de continuité proposée dans cette section. Procédure de sélection de la copule Il existe de multiples zones d'ombres aux procédures standard de sélection d'une famille de copules lorsque cette dernière provient de l'extension par continuité d'une sous-copule. Les raisons majeures justiant ces problématiques sont, pour commencer, le problème de sensibilité de la copule à la variation d'une seule observation sur les distributions discrètes ; et, ensuite, la forte masse de probabilité présente sur les valeurs extrêmes des distributions. D'autre part, tel Chapitre 3 Copules et données discrètes : cas du score de propension 83 Copule type Joe Gumbel Frank Clayton Fonction Cpu, vq 1 rp1 uq ` p1 vq p1 uqp1 vqs1{ exptrp log uq ` p log vqs1{u logr1`pu1qpv1q{p1qs log pu ` v 1q1{ Dépendence P p0, 8q P r1, 8q P p0, 8q\t1u P r1, 8q\t0u Tableau 3. 1 Exemple de copules à considérer qui ont un paramètre de dépendance unique et qui peuvent représenter une propriété de dépendance spécique. que pointé par Durrleman et al. , 61 une procédure de sélection d'une famille de copules basée sur un critère d'information (e. g. AIC, BIC, TIC, etc. ) va favoriser la copule de Frank. Dans ce travail, il est suggéré d'utiliser l'approche empirique. Soit la fonction de répartition jointe empirique, 62 telle que : Hnpt, zq 1 n ni1 1 ! FnpTq t, GnpZq z) o FnpTq and GnpZq sont les fonctions marginales des variables aléatoires T et Z respective- ment. On construit les K copules paramétriques à mettre en compétition en tant que meilleure approximation de Ct1, 2u telles que : Ct1, 2u p1q Ct1, 2u p2q pF 1ptq, G2pzqq pF 1ptq, G2pzqq . Ct1, 2u pKq pF 1ptq, G2pzqq. Pour n'importe quelle famille j, j 1, 2, . , K, la sous-copule C1pFptq, Gpzqq est approchée par Ct1, 2u pjq pF 1ptq, G2pzqq. En se basant sur le tau de Kendall c ayant subi une correction sur les probabilités de concordance et de discordance et calculé sur les observations pT, Zq, on obtient, pour chaque copule j une relation bijective entre le tau de Kendall et le paramètre de copule recherché telle que pjq rjpcq et l'on obtient pt, zq o Hpt, zq est la distribution jointe des variables T et Z, et C j rj pcq est la distribution jointe continue représentée par la copule j avec un paramètre j. Alors, on a, en utilisant la norme C j rj pcq pF 1ptq, G2pzqq H j 84 Section 3. 4 Alternative proposée et application au score de propension suprémum sup px, yqH j t1, 2upt, zq Hnpt, zq j t1, 2u. Ainsi, on sélectionne la copule j ayant la plus petite valeur de j k{n, 2 s{m, k 1, s 1, pour toute famille j, la relation . On note qu'en utilisant 1 est satisfaite. lim m8 lim n8 j t1, 2u 0 Considération d'une mauvaise spécication Évidemment, la modélisation avec une mauvaise spécication de la famille de copule n'est pas problématique dans le cas des données discrètes au même point qu'il l'est avec les données continues. Le fait que la sous-copule ne soit pas unique sur r0, 1s r0, 1s et que la présence (ou l'absence) d'une queue de dépendance entre les distributions marginales soit limitée en raison de la nature discrète des données font que la diérence dans la modélisation entre les diérentes familles de copules est, en fait, relativement faible ; mais existe bien et est détectable sous un critère de distance muni de la norme suprémum. Ainsi, une estimation de la copule basée sur une distance entre l'ensemble des familles de copules comparées et la fonction de répartition empirique jointe va minimiser le risque d'une mauvaise spécication. 3. 4. 4. 4 Extension multivariée Le calcul du tau de Kendall pour les distributions multivariées (i. e. lorsqu'il y a plus qu'une covariable d'intérêt) est possible, et l'utilisation de provenant de la méthode d'inversion du tau de Kendall assure un paramètre de copule consistent. 63 Toutefois, il a été montré dans la littérature qu'une telle méthode est particulièrement onéreuse en termes de performances computationnelles et d'implémentation informatique. Par ailleurs, l'estimation de basée sur la maximisation de la pseudo-vraisemblance est clairement l'approche la plus ecace. 29 En se basant sur l'approche de Genest et al. , 64 le principe est d'obtenir la valeur de qui maximise la quantité llpq nk1 logPT 1 P rt 1 1, t ` 1 1s, Z 2, 1 P rz1 1 2, z1 ` 1 2s, . , Z d`1, d P rzd 1 d`1, zd ` 1 d`1s (3. 1) o la probabilité P est évaluée en calculant les 2d`1 copules nécessaires. La procédure de sélec- tion de la copule va donc, conséquemment, impliquer tant la sélection des familles de copules multivariées qui sont munies d'un seul paramètre de dépendance (e. g. Clayton, Gumbel, etc. ) que celles qui ont plusieurs paramètres de dépendance (e. g. de Student). Chapitre 3 Copules et données discrètes : cas du score de propension 85 3. 4. 5 Simulations Le but de cette section est, premièrement, de vérier que la méthode d'estimation du score de propension présentée dans ce travail est consistente tant dans le cas d'une seule variable polytomique que dans le cas de plusieurs covariables d'intérêt dichotomiques et, deuxièmement, de comparer l'adéquation du score de propension basé sur les copules à des données générées à l'adéquation du score de propension basé sur la régression logistique aux mêmes données simulées. Pour y arriver, on va considérer les deux procédures de génération de données (PGD) suivantes : PGD 1 : Modèle bivarié constitué de deux marges discrètes 1. FpTq une loi de Bernoulli avec p 0. 5, une distribution dichotomique ; 2. GpZq une loi binomiale de paramètres p3, 0. 44q, i. e. données catégorielles ; 3. HpFpT, GpZqq générée à partir d'une copule de Gumbel de paramètre 6. 25 (équivalent à un tau de Kendall de 0. 84) avec n 2000 individus. PGD 2 : Modèle multivarié basé sur des simulations de données cliniques 1. Étude de cohorte hypothétique (n 2000) ; 2. FpTq cdf d'une exposition à un traitement T (binaire) ; 3. GpppZqqq cdf d'un vecteur aléatoire de 3 covariables d'intérêt (binaires). 3. 4. 5. 1 PGD 1 Le premier élément à vérier ici est la validité du critère de sélection de la copule. Pour la PGD 1, on a répliqué B 500 fois la génération d'une sous-copule archimédienne (Gumbel) de paramètre relié, par inversion, à un tau de Kendall 0. 84 (an d'imposer une forte structure de dépendance caractéristique de cette famille de copules) avec deux fonctions de répartition marginales telles que décrites précédemment. On note que le choix de la famille de copules utilisée pour générer les données est absolument arbitraire ; n'importe quel choix d'une famille de copules archimédienne avec une dépendance forte entre les données doit être détecté ultérieurement lors de la prodécure de sélection de la copule. Ensuite, on a estimé les fonctions de distribution marginales pour chaque PGD avec la fonc- tion de distribution empirique, et avons rendu continues ces dernières à l'aide de la méthode présentée dans ce travail. On a noté à chaque fois la copule sélectionnée et avons reporté cela à la table 3. 2. Les familles de copules en compétition étaient les quatre citées à la table 3. 1 ayant un unique paramètre de dépendance, en plus de la copule gaussienne simplement en raison de sa fréquence d'utilisation dans la littérature en tant que représentante des copules elliptiques. An d'éviter tout problème de convergence lors des séquences itératives de simulation, la taille d'ep- silon a été xée à i 1{100, i 1, 2. Toutefois, on a noté que pour de petites valeurs d'epsilon telles que 3{2000, plus qu'une fois sur deux, il n'y avait pas de problèmes computationnels dans la procédure d'application de la copule sur les données rendues continues. Donc, il est pos- sible de voir que le critère de sélection d'une famille de copule a été consistent avec les données 86 Section 3. 4 Alternative proposée et application au score de propension PGDs PGD 1 Clayton Frank Gumbel 0 2 403 Joe Gaussian 0 95 Tableau 3. 2 Sélection de la copule Ct1, 2u avec des marges continues pour des données générés à partir d'une sous-copule archimédienne C1 avec des marges discontinues simulées dans plus de 80% des cas. Étant donné que l'impact d'une mauvaise spécication de la copule est faible en présence de données discrètes, on peut armer que le critère de sélection d'une famille de copules est satisfaisant. La deuxième étape de ces simulations a été d'obtenir la probabilité conditionnelle que consti- tue le score de propension pour chacun des 2000 patients simulés ici en utilisant les deux méthodes de calcul : l'approche basée sur la fonction copule et la régression logistique classique. Dans le but d'éviter tout biais provenant du niveau de dépendance entre les données, on a appliqué la procédure à trois niveaux de dépendance dans la génération des données de PGD 1 : 0. 20, 0. 50 et 0. 86. À la gure 3. 2, on observe la dispersion des scores de propension pour les 2000 individus évalués aux trois niveaux à l'aide des deux méthodes. On remarque l'évidence d'une diérence signicative entre la dispersion de ces scores pour les mêmes populations. La façon dont nous avons décidé de comparer la méthode de calcul basée sur l'utilisation des fonctions copules et celle basée sur la régression logistique était par l'évaluation du Critère d'Information d'Akaike (AIC) (i. e. 2 fois le nombre de paramètres présents dans le modèle moins 2 fois sa log-vraisemblance). Ainsi, le nombre de paramètres du modèle utilisant les fonctions copules, lorsque la famille spéciée est de Clayton, de Gumbel, de Joe ou gaussienne, est simple- ment 1. Cela dit, nous avons réalisé 500 réplications du schème de génération des données et, à chaque fois, avons recueilli l'AIC pour chaque méthode quant à son adéquation aux données. Au tableau 3. 3, on peut voir le nombre d'occurences o le modèle basé sur la copule de Gumbel a obtenu un plus petit AIC que celui basé sur la régression logistique. La procédure a été répétée pour les trois diérents niveaux de dépendance. Donc, la somme de chaque colonne est égale à 500. Au tableau 3. 4, on a performé la même procédure en utilisant une copule possédant une structure de dépendance complètement diérente, de type Clayton, pour analyser l'eet d'une mauvaise sélection de copule sur l'adéquation aux données du modèle. On observe que, pour un très petit niveau de dépendance entre la variable traitement et une covariable d'intérêt, lorsque la sélection de la copule est erronée, le modèle de régression logistique peut obtenir parfois une meilleure adéquation aux données. Cependant, nonobstant le niveau de dépendance entre les variables, si la famille de copules est bien spéciée, le modèle basé sur ces dernières obtient un plus petit AIC et, conséquemment, une meilleure adéquation. Finalement, on observe que, avec un niveau de dépendance intermédiaire, une mauvaise spécication de la copule n'a pas d'impact signicatif sur la qualité de la modélisation : Ct1, 2u obtient ici également une plus petite valeur de critère d'information. Chapitre 3 Copules et données discrètes : cas du score de propension 87 Figure 3. 2 Boxplots de la dispersion des scores de propension pour les données générées avec 3 diérents niveaux de dépendance. Méthode d'estimation de la probabilité Ct1, 2u de famille de Gumbel Régression logistique 0. 2 0. 5 0. 86 497 3 500 0 500 0 Tableau 3. 3 Comparaison de l'AIC entre la méthode basée sur les copules et la régression logistique pour estimer la probabilité conditionnelle de T sachant Z ; 500 réplications eectuées. Méthode d'estimation de la probabilité Ct1, 2u de famille de Clayton Régression logistique 0. 2 0. 5 0. 86 330 170 500 0 500 0 Tableau 3. 4 Comparaison de l'AIC entre la méthode basée sur les copules et la régression logistique dans le cas d'une mauvaise spécication de la copule ; 500 réplications eectuées. 88 Section 3. 4 Alternative proposée et application au score de propension 3. 4. 5. 2 PGD 2 La deuxième PGD consistait, tel que mentionné précédemment, en une variabre binaire d'assi- gnation à un traitement T qui est dépendante de trois covariables Z1, Z2, Z3, mais les covariables sont indépendantes entre elles. La construction de ces variables est illustrée dans l'encadré sui- vant. Par ailleurs, on remarque que le choix des règles de décision pour construire ces variables dichotomiques à partir de variables gaussiennes est inspiré du travail de simulations de Setogu- chi. 65 Construction des données pour la PGD 2 : 1. Génération d'une variable aléatoire R Np0, 1q ayant n 2000 observations. 2. Pour la variable aléatoire T , si Ri 1, 29, i 1, 2, . , n, alors Ti 1 ; sinon Ti 0. 3. Pour la variable aléatoire Z1, générer une variable aléatoire RZ1 Np0, 1q telle que corpR, RZ1q 0. 6 ; si RZ1i 1, 45, i 1, 2, . , n, alors RZ1i 1 ; sinon RZ1i 0. 4. Pour la variable aléatoire Z2, générer une variable aléatoire RZ2 Np0, 1q telle que corpR, RZ2q 0. 35 ; si RZ2i 1, i 1, 2, . , n, alors RZ2i 1 ; sinon RZ2i 0. 5. Pour la variable aléatoire Z3, générer une variable aléatoire RZ3 Np0, 1q telle que corpR, RZ3q 0. 35 ; si RZ3i 1. 55, i 1, 2, . , n, alors RZ3i 1 ; sinon RZ3i 0. En ce qui concerne la sélection de la famille de copules, en utilisant le critère de sélection décrit dans ce travail, la copule multivariée de Clayton, qui a la forme analytique suivante, a été choisie : Cpu0, u1, . , udq d ` dj0 j 1{ u o d 3, le nombre de covariables d'intérêt. Donc, le paramètre de la copule a dû être inféré en eectuant la maximisation de la pseudo-vraisemblance décrite à l'équation 3. 1. Dans une voie similaire à celle de la PGD 1, la comparaison entre le modèle de score de propension basé sur la fonction copule et celui basé sur la régression logistique a été eectuée sur la base du critère d'information de l'AIC. Pour le modèle de régression logistique, toutes les covariables ont été incluses et ont été supposées indépendantes entre elles. Le résultat de cette Chapitre 3 Copules et données discrètes : cas du score de propension 89 srt t r trtt t rts trst t r t F 1 (t), G2 1 (z1), . , G d 1 2 (zd) t t rt s trt s t tst t t tst r s t r rrt s stt t c(T, Z) srt strts t s t r t t t rt t r t stt P(T 1 zd) t, Z 2 1 z1, . , Z d 1 d P(Z 2 1 z1, . , Z d 1 d zd) t stt t Prst r Figure 3. 3 Schéma de la procédure entière pour obtenir le score de propension à partir de la fonction copule. comparaison a été sans équivoque en faveur du modèle se basant sur la copule de Clayton : des 500 réplications indépendantes de la population, l'AIC a été inférieur pour le score de propension issue des copules 500 fois. 3. 5 Discussion Tel qu'illustré dans les simulations, la méthode d'estimation du score de propension basée sur les copules présentée dans ce travail avec une continuation des marges pour les fonctions discrètes est eciente pour estimer la probabilité conditionnelle que constitue le score de propension étant donné qu'elle n'est pas inhérente à une quelconque hypothèse de linéarité entre les covariables d'intérêt sur le traitement. On a présenté ici deux éléments majeurs : a priori, une approche simple pour prendre en considération les données de comptage avec les fonctions copules basée sur une correction limite des fonctions de répartition marginales avec toute la théorie nécessaire an d'y arriver. Ensuite, on a proposé l'utilisation de cette approche pour obtenir le score de propension tel qu'elle est résumée sur le schéma 3. 3. Dans une perspective future de travail, l'étape suivante d'une telle procédure d'évaluation du 90 Section 3. 5 Discussion score de propension est d'appliquer les constructions de copules par paires dans un contexte de copules en vignes (Vine copulas)66 aux fonctions de répartition marginales rendues continues par correction au lieu de construire, pour chaque probabilité recherchée, un réseau de 2d`1 copules o d est le nombre de covariables d'intérêt qui aectent l'assignation au traitement. Chapitre 4 Copules et données censurées : cas de la régression Ce chapitre propose une approche semi-paramétrique d'estimation de la fonction de régression dans le cas o une censure à droite, non-informative, subsiste sur la variable réponse. On propose ici une approche basée sur la fonction copule, dans le cas o cette dernière est paramétrique, menant à une estimation de la régression via l'estimateur de Kaplan-Meier, l'estimateur empirique de la fonction de répartition et l'estimation du paramètre de la copule inhérente au modèle (e. g. : inversion du tau de Kendall, maximum de vraisemblance). La censure à droite dans un cadre non-informatif sur la variable réponse d'une étude spécique survient principalement pour des raisons propres aux sujets et conséquemment indépendantes du cadre de l'étude (e. g. déménagement). Ces manques d'information quant à la liaison exacte entre la variables d'intérêt et ses prédicteurs nécessitent l'utilisation de méthodes d'inférence particulières. Dans la littérature, Miller67 et Koul et al. 68 proposent des modèles d'estimation basés sur le modèle de régression linéaire simple. Malgré la relative simplicité d'utilisation de cette méthodologie, des failles théoriques persistent : l'imposition de la linéarité entre les variables et, surtout, l'imposition d'un cadre restrictif sur la censure. Ensuite, la méthode de Buckley et James, 22 basée sur l'espérance conditionnelle de la variable réponse sachant les covariables et la distribution de la censure, fait appel à l'estimation de coecients de régression au sens de la méthode des moindres carrés ordinaires. Le problème ici est que la valeur des coecients de régression est trouvée à partir d'une procédure itérative qui ne converge par toujours. Il arrive que oscille entre deux valeurs numériques. Dans les travaux de Doksum et Yandell, 69 Zheng, 70, 71 Leurgans, 72 Zhou73 et Srinivasan et Zhou, 74 diverses approches basées sur la transformation des données (data transformation principle) ont été suggérées. Toutefois, ces approches ont toutes le même inconvénient : la régression linéaire est eectuée avec comme prémisse la non-corrélation entre les données. Autrement dit, l'existence de variables de confusion parmi les covariables tout comme la dépendance entre les données ne peuvent pas être détectées avec une telle méthodologie. Enn, une méthode non-paramétrique proposée par Fan et Gijbels75 et basée sur une régression locale linéaire présente une méthodologie exible étant donné qu'elle ne suppose pas un modèle 91 92 Section 4. 1 Censure : informativité et mécanismes paramétrique pour la fonction de régression. Par contre, la problématique majeure est le éau de la dimensionnalité (curse of dimensionality) : l'approche local-linéaire présuppose de travailler sur plusieurs dimensions alors qu'en réalité, les données se situent dans un espace de moins grande dimension. 4. 1 Censure : informativité et mécanismes Étant donné qu'en biostatistiques et en épidémiologie, l'objet principal des études menées est l'explication de l'occurence d'un événement d'intérêt (e. g. décès, rejet d'un greon, présence d'une complication post-opératoire spécique), toute information disponible doit être décorti- quée. Toutefois, en raison du fait que le phénomène de censure est en-soi un cas particulier d'incomplétude des données, les études observationnelles ne présentent que très rarement des données complètes lorsqu'elles se situent dans un cadre d'analyse de la survie. Ainsi, il faut, pour le clinicien, être prompt à utiliser des méthodes statistiques tenant compte des données censurées. Se plaçant sous l'hypothèse que le temps avant la censure et le temps avant l'événement d'intérêt sont en réalité deux temps dépendants pour diminuer le biais dans l'estimation de la survie, on qualie trois types de censure : censure à gauche, censure à droite et censure par intervalles. On note que dans la majorité des cas, on se trouve dans le cadre d'une censure à droite. Par ailleurs, la censure peut être informative ou non-informative : en cas de censure informative, il y a dépendance entre le temps de survie et le temps de censure. On prend l'exemple d'un patient perdu de vue : sa rétractation volontaire peut, par exemple, provenir du fait que le patient connait sa n proche ou décide d'arrêter les traitements pour décéder dans une certaine dignité, sa censure est alors dépendante du temps de décès. Il en va de même pour la censure administrative que l'on considère souvent informative. 4. 2 Estimateur proposé Soit Y , la variable réponse, une variable aléatoire ayant pour fonction de distribution cu- mulative F et admettant une fonction de densité f ; et soit X pX1, X2, . , Xdq représen- tant le vecteur de variables prédictives ayant pour fonction de distribution cumulative Gpppxqqq pG1px1q, G2px2q, . , Gdpxdqq et admettant pour densité gpppxqqq pg1px1q, g2px2q, . , gdpxdqq . À partir de la théorie des copules, pour X et Y étant des variables continues, il est possible de connatre la fonction de répartition jointe du couple pY, XqT en tout ensemble de points py, xq P R Rd par CpFpyq, Gpppxqqqq o C est une copule unique. Alors, pour pu0, u1, . , udq pu0, uq P r0, 1s r0, 1sd, on a Cpu0, uq PpU0 u0, U1 u1, . , Ud udq Chapitre 4 Copules et données censurées : cas de la régression 93 o U0 FpY q, Uj GjpXjq for j 1, . , d. Ainsi, C est une fonction de distribution avec des marges uniformes sur r0, 1s. En situation de données complètes pour toutes les variables, Noh et al. 76 proposent d'estimer la fonction de régression en conditionnant sur les variables. À partir de la théorie de la den- sité conditonnelle réécrite en terme de densitées de copules (c'est-à-dire en terme des dérivées partielles par rapport aux marges de la fonction de distribution de la copule), on obtient o c est la densité de copule de X ; c'est-à-dire que fY |Xx fpyq cpFpyq, Gpppxqqqq cpGpppxqqqq cpFpyq, Gpppxqqqq B2CpFpyq, Gpppxqqqq BFpyqBGpppxqqq . Ainsi, à partir de la dénition de l'espérance conditionnelle, selon l'approche de Noh et al. , on obtient l'expression de la fonction de régression telle que mpxq EpY |X xq EpY wpFpyq, Gpxqqq epGpxqq cpGpxqq (4. 1) o et epuq 1 0 wpu0, uq cpu0, uq{cpuq F 1pu0qcpu0, uqdu0. Donc, c et c représentent respectivement les densités de pY, Xq et X et donc, cpu0, uq Bd`1Cpu0, u1, u2, . , udq . Ainsi, on voit que wpu0, uq est simplement le ratio de cpu0, uq par cpuq. On remarque que dans le cas o les données sont bivariées (o d 1) tout comme dans le cas o les variables prédictives sont mutuellement indépendantes, on a c 1 et cette fonction de régression se réduit simplement à EpY |X xq epGpppxqqqq. et cpuq BdCp1, u1, u2, . , udq Bu0Bu1Bu2. Bud Bu1Bu2. Bud Dans ce travail, la méthode d'estimation proposée est en fait une adaptation de l'estimateur de Noh et al. aux données dont la variable dépendante est censurée à droite ; cas o la censure est bien entendu non-administrative. On note ainsi le vecteur des observations Y tel que Y minpT, C 0q o Y est le temps de survie jusqu'au décès et C 0 est la variable aléatoire représentant le phénomène de censure. Par ailleurs, on note la complétude des données par 1 pT C 0q o 1. représente la fonction indicatrice. Si, par exemple, on observe uniquement des données complètes sur l'ensemble d'une base de données, alors @i : Yi Ti et i 1 o i 1, 2, . , n est l'indice des variables d'intérêt au niveau des individus et o n est le nombre d'observations composant chaque variable de la base. À partir de la formule 4. 1, il faut maintenant être en mesure d'obtenir un estimateur robuste des distributions marginales et de la copule paramétrique représentant le mieux le lien de dépen- dance entre les variables composant les observations dans un contexte de censure omniprésente. 94 Section 4. 2 Estimateur proposé La méthodologie proposée dans ce travail fait appel à l'estimateur de Kaplan-Meier et à une pondération issue directement de cet estimateur. Soit n, l'estimateur, au sens de Kaplan-Meier, de la fonction de répartition F , inférée à partir des observations Yi. Alors, on dénit pour toute valeur y, n par 1 i : 1in, Ypiqy n i n i ` 1piq 0 si y Ypnq ; autrement. npyq $'&'% Par ailleurs, on suppose la complétude sur l'ensemble des variables explicatives. Alors, on propose l'utilisation d'une fonction de distribution empirique rééchelonnée (pour éviter les problèmes de divergence de la densité de copule aux points p0, 0q et p1, 1q) pour les prédicteurs Gj, j 1, 2, . , d telle que Gj, npxjq 1pXi xjq. 1 n ` 1 ni1 Autrement, si les variables sont un mélange de données complètes et censurées, on suggère ici de considérer la distribution empirique rééchelonnée pour les distributions marginales des variables non-censurées, et l'estimateur de Kaplan-Meier pour les distributions marginales des variables censurées. En ce qui a trait à l'estimation de la famille de copules, ce travail considère uniquement l'utilisation des copules paramétriques pour approcher la loi jointe entre les fonctions marginales étant donné qu'en plus de donner l'opportunité de déterminer l'estimateur des marges, l'inférence de la copule paramétrique se résume, une fois les fonctions marginales déterminées, à inférer uniquement un vecteur de paramètres qui se limite généralement à un maximum de 2 paramètres. Ainsi, on suppose la copule Cp, q que l'on estime par Ckp Fpyq, Gpxq, q, k 1, 2, . , K étant le nombre de familles paramétriques considérées pour l'estimation de la loi jointe. Alors, utilisant la densité de la copule sélectionnée, on propose l'estimateur semi-paramétrique de la régression suivant : mpxq Dpnq ycpnpyq, G1, npx1q, . , Gd, npxdq, nqdnpyq i1 YiwicpnpYiq, G1, npx1q, . , Gd, npxdq, nq cp G1, npx1q, . , Gd, npxdq, nq . cp G1, npx1q, . , Gd, npxdq, nq n o 1 npYp1qq, i npYpiqq npYpi1qq pour i 2, . , n et Dpnq est le domaine de n. Remarque 4. 2. 1. L'hypothèse qui suit peut être faite dans le cas o l'on utilise n'importe quel autre estimateur que l'estimateur de la fonction de distribution empirique pour les données com- plètes ou l'estimateur de Kaplan-Meier pour les données censurées pour évaluer F and G respes- tivement. Soit Gjpxq dénotant l'estimateur utilisé pour les covariables et npyq celui pour la va- riable réponse. Alors, les estimateurs doivent satisfaire la condition qui stipule que, pour Chapitre 4 Copules et données censurées : cas de la régression 95 toute valeur ponctuelle de x, x P Rd, o l'on désire estimer la fonction de régression, les estimateurs sont tels que : Gjpxq Gj, npxq ` oppn1{2q pour j 1, . , d ; npyq npyq ` oppn1{2q. 4. 3 Cadre théorique La contribution principale de cette section est de présenter deux résultats asymptotiques de l'estimateur présenté. Le premier établit la convergence uniforme, faible, de cet estimateur et le second établit sa représentation i. i. d (indépendante et identiquement distribuée). À partir de ces deux résultats, on déduit la normalité asymptotique de cet estimateur. Par ailleurs, on calcule sa variance asymptotique et on suggère un estimateur pratique de cette variance asymptotique. Pour commencer, on doit établir certaines hypothèses et conditions nécessaires à la consistence de ces résultats. On présente les résultats, dans un premier temps, appliqués au cas bivarié puis, à la section 3. 3, on présente leur généralisation au cas multivarié. 4. 3. 1 Hypothèses sur la copule et ses paramètres On commence par les suppositions élémentaires suivantes pour s'assurer de la consistance de l'estimateur et introduire certains éléments de notation nouveaux. Ainsi, on doit émettre des hypothèses sur le paramètre de la copule et, à ces ns, on va généraliser certains résultats s'ap- pliquant aux copules bidimensionnelles à des copules multidimensionnelles. Soit n, l'estimateur de 0, paramètre de la copule réelle égale à la fonction jointe entre les variables observées. Alors, n doit satisfaire Hypothèse A : n 0 1 n ni1 i ` oppn1{2q o i sont des variables i. i. d. de moyenne nulle et de variance nie. Dans ce travail, on considère l'estimation de selon la méthologie de Shih et Louis77 qui est en fait une procédure d'estimation du maximum de vraisemblance en deux étapes paramétriques pour une situation de données censurées à droite. Il s'agit en fait d'un cas particulier de la méthode IFM (inference for margins) de Joe et Xu. 78 La validité de cette procédure repose sur la distribution limite de n qui est telle que ? npn 0q Np0, B1p0qq o B est la matrice d'information de Godambe. An de pouvoir émettre des hypothèses sur la copule utilisée pour l'inférence, on doit établir la notation suivante76 : epuq EpY cpFpY q, uqq 1 Bjc Bc Buj for j 0, 1, . , d and 9c Bc B1 0 , . , Bc BpT . F 1pu0qcpu0, uqdu0, u pu1, . , udq ; Avec cette notation, on peut établir l'hypothèse qui suit concernant la continuité des fonctions de masse jointes exprimées à l'aide d'une densité de copule. 96 Hypothèse B : Section 4. 3 Cadre théorique Soit q, une fonction de 9c ou de Bjc, j 0, 1, . , d et x P Rd étant une valeur ponctuelle arbitraire telle que Gpxq P p0, 1qd. Alors, pu, q qu0pu, q qpu0, u ; q est continu en pGpxq, 0q et uniformément pour u0 P r0, 1s u0 qpu0, Gpxq ; 0q est contenu en [0, 1]. Finalement, on doit établir une hypothèse de continuité sur les dérivées partielles an de s'assurer de la validité des résultats asymptotiques. Hypothèse C : Soient les éléments de continuité : ErY s 8 ErcjpFpY q, Gpppxqqq ; 0qs2, j 1, 2, . , d est nie, tout comme sa première dérivée par rapport à 0 ErY cjpFpY q, Gpppxqqq ; 0qs2, j 1, 2, . , d est nie, tout comme sa première dérivée par rap- port à 0 yFpyq 0 lorsque y 8 @ 0, 9cj et cj, j 1, 2, 3, . , d sont continus sur les surfaces des parallélépipèdes formés par r0, 1s dj1rGjpxjq , Gjpxjq ` s . 4. 3. 2 Résultats principaux On commence par considérer le cas univarié ; soit en présence de la covariable X. On prouve, à la proposition 4. 3. 1, la convergence uniforme en probabilités de l'estimateur proposé (et par conséquent, la convergence en loi) ; puis on présente sa représentation i. i. d au théorème 4. 3. 1. Finalement, la proposition 4. 3. 2 présente la normalité asymptotique vers une moyenne nulle et une variance nie de m. Proposition 4. 3. 1. Sous les hypothèses A et B, on obtient x | mpxq mpxq| sup P 0. Avant de prouver cette proposition, on doit établir certaines notations et résultats asympto- tiques de la littérature qui serviront ultérieurement dans cette preuve. Soit qpsq s 0 PpTi v, C 0 i vq2 dPpYi v, i 1q o l'on remarque que H représente la fonction jointe de survie Yi et C 0 i et H 1 représente la sous- distribution des observations complètes parmi l'ensemble des observations. Alors, pour y, z P R`, on a pz, , yq qpy ^ zq ` 1 PpTi z, C 0 i zq 1pz y, 1q Chapitre 4 Copules et données censurées : cas de la régression 97 o le symbole ^ représente l'élément minimal entre les éléments de part et d'autre de ce symbole. En posant comme notation que ipyq pYi, i, yq, on note que, @u, v P Yi, Epipyqq 0 et covpipuq, ipvqq qpu ^ vq. Le lemme qui suit, de Lo et al. , 79 exprime l'estimateur de Kaplan-Meier en tant qu'un processus i. i. d avec un résidu d'ordre négligeable : Lemme 4. 3. 1. ( 79) Pour tout t T o le terme résiduel rn est tel que et pour tout 1, npyq Fpyq n1 Fpyq 0yT |rnpyq| Olog n n sup ni1 ipyq ` rnpyq, presque sûrement, E|rnpyq| Olog n n . sup 0yT On introduit ici une notation propre à chaque partie de cette décomposition de l'estimateur de Kaplan-Meier : npyq F0pyq ` n1 ni1 pYi, i, yq ` rnpyq F0pyq ` pyq ` rnpyq. On remarque ainsi que pyq n1 pYi, i, yq. Le lemme suivant fournit une décomposition intéressante de l'estimateur proposé de la fonction de régression évaluée ponctuellement en x. Cette décomposition, tout comme la notation présentée ici, sera nécessaire à la démonstration de la proposition 4. 3. 1 et du théorème 4. 3. 1. ni1 Lemme 4. 3. 2. Soit m, l'estimateur de la fonction de régression tel que présenté précédemment. Sous l'hypothèse B, on a o et mpxq mpxq ` 4j1 In, j ` oppn1{2q (4. 2) ypnpyq F0pyqqBc0pFpyq, Gpxq, 0qdFpyq, yBc1pFpyq, Gpxq, 0qdFpyq, 0 In, 1 In, 2 p Gnpxq Gpxqq In, 3 0 ypn 0qT 9cpFpyq, Gpxq, 0qdFpyq, 0 In, 4 0 ycpFpyq, Gpxq, 0qdpyq. o ycpFpyq, Gpxq, 0qdFpyq ` V1 ` V2 ` V3 0 I V1 V2 p Gnpxq Gpxqq V3 0 0 0 ypnpyq FpyqqBc0p1, 2, 3qdFpyq yBc1p1, 2, 3qdFpyq ypn 0qT 9cp1, 2, 3qdFpyq 98 Section 4. 3 Cadre théorique Démonstration : En utilisant la décomposition précédente de Lo et al. , 79 on obtient 0 mpxq ` 8 0 8 ycpnpyq, Gnpxq, nqdnpyq ycpnpyq, Gnpxq, nqdFpyq ` ycpnpyq, Fnpxq, nqdrnpyq 0 I ` II ` III ycpnpyq, Gnpxq, nqdpyq Pour la partie (I) de l'estimateur : Pour étudier la partie (I) de cet estimateur. on débute en utilisant une série de Taylor d'ordre 1 autour de pFpyq, Gpxq, 0q. On a alors dont les termes 1, 2 et 3 sont 1 Fpyq ` tpnpyq Fpyqq 2 Gpxq ` tp Gnpxq Gpxq 3 0 ` tpn 0qT o t est un scalaire, arbitraire, appartenant à l'intervalle r0, 1s ; et Bc0, Bc1, 9c sont respectivement les matrices des dérivées partielles des fonction copules par rapport à u, v et 0 lorsque l'on exprime la copule telle que C0pu, vq. Si l'on étudie V2, on s'apperçoit que l'on peut réécrire ce terme tel que 0 V2 p Gnpxq Gpxq p Gnpxq Gpxqq p Gnpxq Gpxqq ` p Gnpxq Gpxqq 0 0 0 yBc1p1, 2, 3qdFpyq yBc1p1, 2, 3qdFpyq yBc1pFpyq, Gpxq, 0qdFpyq yrBc1p1, 2, 3q Bc1pFpyq, Gpxq, 0qsdFpyq Chapitre 4 Copules et données censurées : cas de la régression 99 o l'on suppose que rBc1p1, 2, 3qBc1pFpyq, Gpxq, 0qs opp1q. Par ailleurs, grâce au théorème de Donsker, 80 on sait que supx| Gnpxq Gpxq| Oppn1{2q. Par conséquent, on obtient V2 p Gnpxq Gpxqq In, 2 ` oppn1{2q. 0 yBc1pFpyq, Gpxq, 0qdFpyq ` oppn1{2q Ensuite, si l'on étudie V3, on obtient la réécriture V3 ` 0 0 0 ypn 0qT 9cp1, 2, 3qdFpyq ypn 0qT 9cpFpyq, Gpxq, 0qdFpyq ypn 0qTr 9cp1, 2, 3q 9cpFpyq, Gpxq, 0qsdFpyq o l'on suppose que r 9cp1, 2, 3q 9cpFpyq, Gpxq, 0qs opp1q. À partir du travail de Shih et Louis, 77 il est établit que ? npn 0q converge asymptotiquement vers une variable gaussienne de variance nulle et de variance B1p0q. Par ailleurs, il y est établit que sup|0| Oppn1{2q. Par conséquent, on peut réécrire V3 comme l'égalité V3 pn 0qT In, 3 ` oppn1{2q 0 y 9cpFpyq, Gpxq, 0qdFpyq ` oppn1{2q Pour ce qui en est de l'étude de V1, on a la réécriture 0 V1 ` 0 0 ypnpyq FpyqqBc0p1, 2, 3qdFpyq ypnpyq FpyqqBc0pFpyq, Gpxq, 0qdFpyq ypnpyq FpyqqrBc0p1, 2, 3q Bc0pFpyq, Gpxq, 0qsdFpyq Ici, on présume que rBc0p1, 2, 3qBc0pFpyq, Gpxq, 0qs opp1q. Il a été établi dans le travail de Lo et Singh81 que supy|npyq Fpyq| Oppn3{4plog nq3{4q. Par ailleurs, à partir de l'hypothèse C, pour toute constante K 1, on déduit la majoration |Bc0p1, 2, 3q Bc0pFpyq, Gpxq, 0q| K|1 Fpyq| K|npyq Fpyq| Oppn3{4plog nq3{4q. Par conséquent, V1 0 In, 1 ` oppn1{2q. ypnpyq FpyqqBc0pFpyq, Gpxq, 0qdFpyq ` Oppn1plog nqq Donc, pIq mpxq ` In, 1 ` In, 2 ` In, 3 ` oppn1{2q. Pour la partie pIIq de l'estimateur : Section 4. 3 Cadre théorique 100 On étudie ycpnpyq, F1, npx1q, nqdpyq. Par une série de Taylor d'ordre 1 autour de pFpyq, Gpxq, 0q, on a II 0 II 0 ycpFpyq, Gpxq, 0qdpyq ` W1 ` W2 ` W3 o ypnpyq FpyqqBc0p1, 2, 3qdpyq 0 W1 W2 p Gnpxq Gpxqq W3 pn 0qT 0 yBc1p1, 2, 3qdpyq 0 y 9cp1, 2, 3qdpyq. Maintenant, on doit montrer W1, W2 et W3 de la série de Taylor d'ordre 1 évaluée sur (II) convergent vers 0. Pour cela, on montre pour W1 que 0 W1 ` 0 0 ypnpyq FpyqqBc0p1, 2, 3qdpyq ypnpyq FpyqqBc0pFpyq, Gpxq, 0qdpyq ypnpyq FpyqqrBc0p1, 2, 3q Bc0pFpyq, Gpxq, 0qsdpyq. Étant donné qu'il a été montré que sup y |pyq| Oppn3{4plog nq3{4q. Ainsi, sup y |npyq Fpyq| Oppn3{4plog nq3{4q, on admet que et, en multipliant par ? n, on obtient 0 0 oppn1{2q ypnpyq Fpyqqdpyq sup ? n y |npyq Fpyq| ypnpyq Fpyqqdpyq Oppn3{4plog nqq 0 dpyq qui converge asymptotiquement vers 0. En utilisant la même technique, on montre que W2 oppn1{2q et W3 oppn1{2q. Donc, pIIq In, 4 ` oppn1{2q. Pour la partie pIIIq de cet estimateur : Chapitre 4 Copules et données censurées : cas de la régression 101 En étudiant la partie (III) , on montre facilement qu'il s'agit d'un terme négligeable. En fait, 8 8 on a Donc, ycpnpyq, Gnpxq, nqdrnpyq |cpnpyq, Gnpxq, nq|8 0 Oppn3{4plog nq3{4q oppn1{2q. Ce qui fait la démonstration. pIIIq oppn1{2q. drnpyq À la lumière de ces résultats, on peut nalement prouver la proposition 4. 3. 1 : Démonstration de la Proposition 4. 3. 1 : Pour commencer, on remarque, de la démonstration précédente, que y |npyq Fpyq| et sup sup x Gnpxq Gpxq convergent vers zéro uniformément. Par ailleurs, à partir de l'hypothèse B, on remarque que In, 1 et In, 2 convergent également vers zéro uniformément. Ensuite, à partir des hypothèses A et B, on voit que le terme In, 3 converge aussi vers zéro uniformément. Finalement, étant donné que pyq et n1 pYi, i, yq sont des variables aléatoires i. i. d de moyenne nulle et de variance nie, le terme In, 4 tend uniformément vers zéro. Ce qui complète la démonstration. ni1 (4. 3) Théorème 4. 3. 1. Sous les hypothèses A et B, m admet la représentation i. i. d. suivante : o, i 4j1 et mpxq mpxq ` 1 n ni1 ipGpxqq ` oppn1{2q i, jpGpxqq, avec i, 1pGpxqq 0 ypyqBc0pFpyq, Gpxq, 0qdFpyq, i, 2pGpxqq p1pXi xq Gpxqq 0 yBc1pFpyq, Gpxq, 0qdFpyq, 0 i, 3pGpxqq i, 4pGpxqq 0 yi 9cpFpyq, Gpxq, 0qdFpyq, pyqdpycpFpyq, Gpxq, 0qqdFpyq. 102 Section 4. 3 Cadre théorique Démonstration : Pour commencer, si l'on étudie le paramètre de la copule, à partir de l'hypothèse A, on obtient la diérence n 0 1 n ni1 i ` oppn1{2q o i sont des variables aléatoires i. i. d. de moyenne nulle et de variance nie. Ensuite, on remarque pour l'estimation de la variable réponse censurée, à partir de Lo et Singh, 81 que npyq Fpyq ` n1 ni1 pY i, i, yq ` rnpyq o représente également une série de variables aléatoires i. i. d. Donc, on utilise directement le lemme 4. 3. 2, ce qui termine cette preuve. Proposition 4. 3. 2. Sous les hypothèses A et B, ? np mpxq mpxqq converge asymptotiquement vers une distribution normale de moyenne nulle et de varialle 2 Ep2 1q. Démonstration : La proposition 4. 3. 2 est déduite directement à partir du théorème 4. 3. 1. 4. 3. 3 Prolongement au cas multivarié On étend ici les résulats montrés dans le cas multivarié, soit le cas o il y a au moins deux covariables (d 2) aectant la variable réponse. Tel que présenté précédemment, l'estimateur proposé de la fonction de régression avec données censurées est mpxq epGpxqq cXpGpxqq . (4. 4) o, en supposant une modélisation paramétrique au numérateur, on estime epGpxq ; 0q par une expression similaire au cas univarié, soit ep Gpxqq ni1 YiwicpnpYiq, G1, npx1q, . , Gd, npxdq, nq o d représente le nombre de covariables aectant la variable réponse et o Gpxq p G1px1q, . . . , Gdpxdqq. Suivant le théorème 4. 3. 1 et sa preuve, il est évident que ep Gpxqq epGpxqq n1 ni1 ipGpxqq ` oppn1{2q, (4. 5) Chapitre 4 Copules et données censurées : cas de la régression 103 o i 4j1 i, j avec i, 1pGpxqq 0 ypYi, i, yqBc0pFpyq, Gpxq, 0qdFpyq, i, 2pGpxqq yBcjpFpyq, Fpxq, 0qdFpyq, 0 dj1p1pXji x1q Gpx1qq i, 3pGpxqq i, 4pGpxqq y T i 0 0 9cpFpyq, Gpxq, 0qdFpyq, pYi, i, yqdpycpFpyq, Gpxq, 0qq. En se servant de la dénition de c, soit cXpuq ErcpFpY q, uqs, on propose d'estimer cXpGpxqq par cXp Gpxqq wicpnpYiq, Gpxq ; q. et et ni1 ni1 Alors, l'estimateur proposé, mpxq est donné par mpxq ep Gpxqq cXp Gpxqq Yi wicp FpYiq, Gpxq ; q n i1 wicp FpYiq, Gpxq ; q . La représentation asymptotique de cXp Gpxqq est déterminée en utilisant les mêmes argu- ments que dans le théorème 4. 3. 1. En fait, suivant ce théorème, il est peu contraignant de vérier que cXp Gpxqq cXpGpxqq n1 ni1 i ` oppn1{2q, (4. 6) o ipGpxqq 4j1 i, jpGpxqq avec i, 1pGpxqq 0 ypYi, i, yqBc0pFpyq, Gpxq, 0qdFpyq, i, 2pGpxqq yBcjpFpyq, Gpxq, 0qdFpyq, 0 dj1p1pXji x1q G1px1qq i, 3pGpxqq i, 4pGpxqq y T i 0 0 9cpFpyq, Gpxq, 0qdFpyq, pYi, i, yqdpycpFpyq, Gpxq, 0qq. En combinant (4. 5) et (4. 6), on arrive au résultat principal : 104 Section 4. 4 Sélection du modèle de copule Théorème 4. 3. 2. Sous l'hypothèse C, si F satisfait l'hypothèse A et satisfait l'hypothèse B, on a alors mpxq mpxq n1 ni1 1 cXpGpxqq ripGpxqq mpxqipGpxqqs ` oppn1{2q. Démonstration : Application stricte du théorème 4. 3. 1 et de sa preuve. 4. 4 Sélection du modèle de copule Lorsque la famille de copules paramétriques est bien spéciée et que le modèle à l'intérieur de cette famille est adéquat, l'estimateur proposé de la fonction de régression converge vers la vraie régression entre la variable réponse et les covariables l'aectant. Toutefois, la mauvaise spéci- cation d'une densité de copule, dans le cas de données continues, peut mener à de sérieux biais d'inférence (voir Dette et al. 82). Dans le cas de données complètes, plusieurs tests d'adéquation sont proposés pour sélectionner la copule adéquate (pour une revue exhaustive de ces méthodes, voir Genest et al. 83). Dans le cas des données censurées ; cas de gure de ce chapitre, Shih84 et Glidden85 ont proposé des tests d'adéquation qui ont le problème de se limiter à une classe trop restreinte de copules. En se basant sur l'estimateur présenté dans ce travail, on propose un processus de choix simple et pratique de la fonction copule basé sur un critère de distance. On considère c1, c2, . , ck ; k représentant une quantitée nie de modèles de copules paramé- triques à comparer. Par exemple, c1 peut être une copule gaussienne, c2 une copule de Gumbel et ainsi de suite. Par ailleurs, on considère l'estimateur de la régression mcjpxq ni1 yicjpnpyiq, Gi, npxiq, qwpyq o j P t1, 2, . , ku. Ainsi, on propose de calculer une fonction de diérence pour les k copules possibles telle que cj ni1pyi mcjpxiqq2wpyiq, j 1, 2, . , k. Alors, la copule qui procure le minpc1, c2, . , ckq est celle à sélectionner pour obtenir l'es- timateur le plus consistent possible de la fonction de régression. Dans la section suivante, on enquête sur ce critère de sélection via des simulations et on montre la performance de cette méthode. 4. 5 Simulations Dans cette section, on montre, dans un premier temps, que le critère de sélection de la copule ayant la meilleure adéquation avec les données, présenté dans ce travail, est valide même dans le Chapitre 4 Copules et données censurées : cas de la régression 105 cas d'une censure à droite ; puis on montre la performance de l'estimateur proposé via certaines procédures de générations de données (PGDs) en comparant diverses familles et modèles de copules et ce, à diérents degrés de censure. 4. 5. 1 Évaluation du critère de sélection des données An d'évaluer la performance du critère de sélection proposé, on a généré des données à partir de cinq familles diérentes de copules : familles de Clayton, de Frank, gaussienne, de Gumbel et de Student. Pour chaque copule utilisée à la génération des données, on a fait usage du même tau de Kendall, 0. 75, ainsi que de trois niveaux de censure : 0%, 25% et 32%. La distribution de la censure suivait une loi exponentielle. Dans chaque cas, on a généré B 500 populations bivariées comportant une taille de n 200 observations par variable ; puis sélectionné l'estimateur qui permettait d'obtenir le minimum de cj , j 1, 2, . , k. À la table 4. 1, on voit, pour chaque famille de copules, la moyenne et l'écart-type de la valeur c obtenue sur l'ensemble des 500 simulations. Comme il peut être vu à la table 4. 1, à un niveau de censure de 0%, le critère de sélection de la copule est robuste et une mauvaise spécication du modèle est donc évitée. À un niveau de censure supérieur ou égal à 25%, le critère est valide pour toutes les copules, sauf la copule de Student qui est moins ecace que la copule gaussienne. Cela s'explique aisément par la proximité entre ces deux copules elliptiques (qui sont les deux seules copules elliptiques du panel de copules à comparer d'ailleurs). Ainsi, similairement aux statistiques inférentielles classiques o, sous certaines conditions, la loi normale peut approximer la loi de Student, la copule normale peut être une approximation de la copule de Student dans certains cas. 4. 5. 2 Performance de l'estimateur proposé Dans cette section, on s'adonne à deux procédures de génération de données (PGDs) avec un niveau de censure de 25%. On note que la censure est générée à partir d'une loi exponentielle. Les PGDs eectuées dans ce travail sont les suivantes : PGD 1 : pFpyq, Gpxqq générés à partir d'une copule gaussienne de paramètre 0. 8 ; Y pNqpY 0, 2 Y 1q 1. La fonction de régression théorique résultante est mpxq 0. 8 ` 1pFXpxqq o est la cdf d'une loi Np0, 1q 2. X est généré à partir d'une loi Np0, 1q. DGP 2 : pFpyq, Gpxqq générés à partir d'une copule de Farlie-Gumbel-Morstenstein de paramètre 0. 8 1. La fonction de régression théorique résultante est mpxq p 2. Y Np0, 1q, X expp1q. 0. 8 ? q ` 2p 0. 8 ? qY FXpxq 106 Section 4. 5 Simulations Clayton Gumbel Estimateur z Générateur gaussienne c 0% c 25% c 32% c 0% c 25% c 32% c 0% c 25% c 32% c 0% c 25% c 32% c 0% c 25% c 32% Student Frank gaussienne Clayton Gumbel Frank 1. 459 Student 1. 776 6. 170 6. 910 6. 820 1. 877 5. 888 6. 177 6. 748 1. 436 5. 865 1. 969 6. 312 1. 820 5. 560 1. 767 5. 827 5. 345 1. 703 5. 924 1. 630 5. 474 1. 677 5. 755 6. 065 0. 145 0. 971 0. 824 0. 165 0. 719 0. 727 0. 150 1. 690 1. 147 1. 445 0. 142 5. 262 0. 940 6. 711 0. 876 1. 671 0. 347 0. 283 0. 301 0. 285 5. 485 5. 449 0. 891 1. 028 0. 797 0. 864 5. 710 5. 585 0. 946 1. 030 0. 932 0. 944 1. 593 0. 359 0. 278 0. 320 0. 290 5. 114 0. 757 0. 841 0. 671 0. 735 5. 318 0. 817 0. 829 0. 776 0. 767 1. 702 0. 332 0. 299 0. 291 0. 278 5. 549 1. 266 1. 401 1. 218 1. 255 5. 710 1. 329 1. 379 1. 394 1. 414 0. 352 0. 283 0. 307 0. 288 0. 939 1. 049 0. 840 0. 908 1. 008 1. 039 0. 967 0. 969 1. 776 0. 186 0. 302 0. 1. 541 0. 348 0. 288 1. 070 0. 836 0. 924 0. 904 0. 954 0. 0. 993 1. 046 0. 971 1. 017 0. 943 1. 795 6. 263 6. 228 6. 429 6. 299 6. 522 5. 698 7. 001 1. 685 5. 722 1. 594 5. 636 5. 865 6. 096 5. 785 6. 080 1. 718 5. 813 6. 051 1. 776 6. 618 1. 494 6. 074 6. 586 6. 805 5. 953 1. 676 5. 928 1. 864 7. 479 6. 894 1. 705 1. 493 6. 541 6. 526 Tableau 4. 1 Évaluation de la valeur moyenne de c pour diérentes copules à un tau de Kendall de 0. 75. Les valeurs exprimées sont des pourcentages. Chapitre 4 Copules et données censurées : cas de la régression 107 Figure 4. 1 Exemple du diagramme de dispersion des données pour les deux procédures de génération des données avec 300 données censurées exponentiellement à 25%. Un point représente une donnée complète et une croix une donnée censurée. La fonction de régression théorique est représentée par une ligne pleine alors que la régression basée sur les copules est représentée à l'aide d'une ligne pointillée. PGD 1 MSE Biais2 PGD 2 MSE Biais2 n 100 0. 1148 0. 0151 0. 0997 0. 1284 0. 0187 0. 1097 n 250 0. 1127 0. 0141 0. 0986 0. 1281 0. 188 0. 1093 n 500 0. 1096 0. 0135 0. 0961 0. 1267 0. 0176 0. 1091 Tableau 4. 2 Évaluation de l'erreur quadratique moyenne et de l'écart-type sur les 300 répli- cations des deux procédures de génération de données sous les trois niveaux. À la gure 4. 1, on peut voir un exemple des deux PGD avec leurs données censurées repré- sentées par une croix. Pour chaque PDG, on a eectué B 300 réplications du processus de simulation pour 100, 200 et 500 observations sur chaque variable. Les moyennes sur les 500 répli- cations du biais au carré, de la variance et, conséquemment, de l'erreur quadratique moyenne de l'estimateur proposé sont consignées au tableau 4. 2. On spécie que ces valeurs ont été calculées en se basant sur la diérence entre les valeurs théoriques de la régression et celles trouvées à l'aide de l'estimateur. Ainsi, dans certains cas, il arrive que la valeur théorique de la régression simulée ne représente pas sa valeur réelle. 108 Section 4. 5 Simulations Estimateur Buckley & James Intercept 1. 35 SDp q 0. 71 Âge SDp 1q 0. 037 1 0. 107 Âge2 2 -0. 0017 SDp 2q 0. 0005 Tableau 4. 3 Coecients pour la régression sur le Stanford heart transplant dataset à partir de la méthode de Buckley et James. 4. 5. 3 Application à des données sur la transplantation cardiaque À partir des données utilisées par Miller et Halpern, 23 on va comparer l'estimateur de la régression en présence de censure selon ces derniers, à l'estimateur basé sur les copules présenté dans ce travail. Les données que l'on utilise ici proviennent du jeu de données bien connu Stanford Heart transplant dataset, provenant de l'étude d'une procédure de transplantation cardiaque ayant débutée en octobre 1967. Les patients étaient présélectionnés pour pouvoir intégrer l'étude (et s'assurer de l'homogénéité entre les cohortes étudiées) et conséquemment recevoir un coeur. Entre le moment de la sélection d'un patient et l'opération de transplantation, certains individus sont décédés, ce qui a mené leur temps de survie à la valeur 0. La date de point de l'étude a été janvier 1980 et, à ce moment, les données concernant la transplantation de 184 patients ont été collectées. Les variables d'intérêt ici étaient le temps de survie (en jours), le statut de la survie (1 si décès, 0 si survie ; ce qui est équivalent à 1 s'il s'agit s'une donnée complète et 0 si c'est une donnée censurée), l'âge du patient au moment de la première transplantation et le score de mauvaise concordance greon-receveur (mismatch score). On en déduit donc qu'il y a présence d'une forte censure administrative (et informative) sur ces données. An de travailler sur exactement les mêmes données que Miller et Halpern, on conserve uniquement les patients qui ont survécu un minimum de 10 jours ; ainsi que ceux pour lesquels le score de mauvaise concordance greon-receveur n'est pas manquant. Ainsi, on obtient un échantillon de 152 données avec un niveau de censure de 36. 18%. Dans leur article, Miller et Halpern constatent que la régression avec la meilleure adéquation à ces données censurées est celle de Buckley et James22 pour laquelle les paramètres sont présenté au tableau 4. 3. Comme on peut le constater à la gure 4. 2, il y a évidence que les deux estimateurs proposent une régression non-linéaire. Toutefois, avec Buckley et James, on doit spécier que l'on désire une régression de degré 2 dans l'élaboration du modèle ; ce qui n'est pas nécessaire avec la modélisation basée sur les copules. Par ailleurs, l'estimateur basé sur les copules a l'avantage de ne pas être lisse comme celui de Buckley et James ; ce qui peut lui conférer ponctuellement une meilleure estimation de la fonction de régression en considérant toutes les variations locales dans la dispersion des données. On note que pour ce jeu de données, le critère de sélection de la copule proposé dans ce travail propose l'utilisation d'une copule gaussienne. Chapitre 4 Copules et données censurées : cas de la régression 109 Figure 4. 2 Diagramme de dispersion des temps de survie en fonction de l'âge du receveur pour la transplantation cardiaque de 152 patients. La ligne continue représente l'estimateur de la régression basé sur les copules alors que celle pointillée représente la régression de Buckley et James. On remarque qu'une croix représente une donnée censurée. 4. 6 Discussion et Conclusion Dans ce chapitre, une méthodologie a été proposée quant à une modélisation de la fonction de régression en présence d'un phénomène de censure non-informative sur la variable réponse. Cette approche, qui est en fait une réécriture de la régression en tant qu'espérance conditionnelle et, par conséquent, en tant que sommation sur la fonction de densité conditionnelle écrite comme le ratio de Bayes, a l'avantage de ne pas être un modèle imposant une linéarité sur les covariables (e. g. régression selon les moindres carrés ordinaires), mais plutôt un modèle xant la forme de la dépendance entre la variable réponse et ses covariables via une fonction copule. Comme on peut le voir à la gure 4. 3, la loi marginale liée à chaque variable est estimée de façon indépendante, puis il ne reste qu'à déterminer la copule avec la meilleure adéquation aux données et à estimer son paramètre de dépendance an d'écrire le modèle. Enn, les approches paramétriques connues quant à ce type de régression (e. g. Buckley et James (1979) sont désavantagées quant à l'adéquation aux données censurées par rapport à l'approche basée sur les copules présentée dans ce travail en raison de leur prémisse de linéarité. Toutefois, les approches de régression complètement non-paramétriques ont un net avantage par rapport aux copules paramétriques en ne se limitant pas à un modèle, mais en épousant la relation entre les données dans un voisinage immédiat du point d'évaluation de la fonction de régression. Ainsi, dans une perspective future, il serait intéressant de considérer le cas de l'utilisation d'une copule complètement non-paramétrique pour évaluer la fonction de régression avec des données observationnelles. 110 Section 4. 6 Discussion et Conclusion srt t sttt sr rss r Y min(T, C 0) tr i 1 {TiC 0 i } t rt X t t stt Gj(x) j 1, 2, . , d Gj, n(x) stt F (y) n(y) t r t r t trt t r ts wi stt r rs t t s t t trt m(x) r t s t trt t st s cj rtr Figure 4. 3 Schéma de la modélisation de la fonction de régression en présence de données censurées via l'utilisation de fonctions copules paramétriques. Conclusion L'objectif de ce travail de thèse fut de montrer que malgré la présence de données ayant une structure singulière, recueillies lors d'essais thérapeutiques non-randomisés, il est possible d'écrire les relations entre les variables aléatoires observées à partir des fonctions de répartition jointes et marginales ; puis d'utiliser ces relations pour modéliser directement l'objet de l'étude sans passer par un modèle sous-tendant la linéarité entre les covariables. Ainsi, l'écriture de ces fonctions de répartition jointes à partir de la fonction copule a été la base des modélisations innovantes présentées dans cette thèse. Pour commencer, on a présenté un rappel des principales propriétés des copules paramé- triques et des mesures d'association directement liées à ces copules. Le lien existant entre ces deux concepts se situe au niveau du paramètre de dépendance de la copule : ayant une struc- ture représentant la forme de dépendance entre deux (ou plusieurs) fonctions de répartition marginales, soit la représentation issue de la famille de copule, le paramètre de dépendance va représenter la force de cette dépendance. Ainsi, une mesure de dépendance peut être calcu- lée, mis à part via une méthode de maximisation de la vraisemblance, à partir d'une mesure d'association et, pour chaque type de copule, il existe donc une relation fonctionnelle entre le paramètre de la copule et une mesure d'association du type tau de Kendall ou rho de Spearman. Au chapitre 2, on s'est placé dans un contexte d'analyse coût-ecacité o l'ecacité était mesurée en terme d'utilité. À partir de coûts ponctuellement mesurés, de temps de survie de sujets appartenant à un bras thérapeutique donné et de score de qualité de vie, le principe est de commencer par calculer les coûts cumulatifs puis de déterminer la valeur de QALY en ajustant, par une contraction, les temps de survie aux scores de qualité de vie. Obtenant ainsi les variables Tadj et C sur chaque bras clinique, il faut ensuite déterminer les fonctions de répartition marginales et mesurer la dépendance entre ces dernières à partir d'une mesure d'association ; puis déterminer la copule avec la meilleure adéquation aux données. On remarque que bien que l'on ait proposé un critère bayésien pour la sélection du type de copule dans le travail de recherche qui constitue ce chapitre, en raison d'une connaissance a priori sur les paramètres des distributions, un critère de sélection basé sur une distance entre la copule empirique et la copule que l'on compare aurait pu être tout aussi ecace. Cela dit, à partir de la densité de la copule sélectionnée, il est possible d'obtenir l'expression de l'espérance des variables QALY et coûts cumulatifs sur chaque bras et, ainsi, d'obtenir les quantités d'intérêt que sont l'ICER et l'INB, tout comme leurs intervalles de conance à partir de la méthode de Fieller. Au chapitre 3, on s'est placé dans un contexte o les fonctions de répartition multivariées sont encore très peu utilisées en raison de leurs limitations théoriques, soit le contexte de données discrètes constituant des données observationnelles ; plus précisément dans le cadre o l'on désire calculer le score de propension sans avoir les contraintes de la linéarité entre les prédicteurs que propose la régression logistique. On a ainsi commencé par proposer une méthode d'extension 111 112 Conclusion d'une sous-copule C1 pour obtenir une copule C dénie sur le carré unitaire et unique en ce domaine grâce à une réécriture des fonctions de répartition marginales constituée d'interpolations linéaires aux points de discontinuité. On a ensuite montré que le tau de Kendall n'est pas aecté par une telle réécriture, puis on s'est placé dans un cadre d'estimation des paramètres et de la meilleure fonction copule joignant la variable réponse aux covariables d'intérêt. Il est ainsi possible de réécrire le score de propension sous la contrainte d'un nombre limité de covariables d'intérêt. Au chapitre 4, l'estimation de la fonction de régression avec des données censurées à droite a été abordée. Pour ce faire, on a déni un modèle basé sur une copule semi-paramétrique : le type de copule modélisant la dépendance est paramétrique alors que les fonctions marginales la constituant sont non-paramétriques ( fonction de répartition empirique pour une variable consti- tuée de données complètes et estimateur de Kaplan-Meier pour une variable avec des données censurées). En utilisant la densité de cette copule, il est simple de réécrire la fonction régression en tant qu'espérance conditionnelle entre deux (ou plusieurs) variables et ainsi, d'obtenir un estimateur convergent de la régression. On a, par ailleurs, montré la convergence en probabilité et la décomposition asymptotique de cet estimateur. Enn, on remarque que cette thèse laisse place à plusieurs perspectives futures de travail. Pour commencer, l'ensemble des modèles présentés dans ce document reposent sur des copules paramétriques. Par contre, il serait possible de modéliser le tout avec des estimateurs de co- pules entièrement non-paramétriques (par exemple, l'estimateur empirique de copule basé sur les polynômes de Bernstein). Ainsi, il y aurait une diminution du biais d'inférence en raison que les paramètres des distributions n'auraient pu à être estimés. Ensuite, pour ce qui en est de la modélisation du score de propension qui a été présenté ici, le modèle est restrictif dans le sens qu'il permet dicilement de modéliser ce score dans le cas o il y a plusieurs covariables qui aectent la variable traitement. C'est ainsi qu'il serait intéressant d'intégrer le concept de copules en vignes (Vine copulas) à la modélisation proposée an de pouvoir tenir compte de plusieurs covariables d'intérêt sans problèmes d'un point de vue computationnel. Pour terminer, on arme que la copule est un outil puissant avec les données dépendantes ; données qui sont omniprésentes en recherche clinique. C'est pourquoi, sachant qu'il y a encore une panoplie de modèles statistiques d'analyse des données cliniques qui sont basées sur une forme de linéarité, soit entre les variables d'intérêt, soit entre la variable réponse et les variables d'intérêt, il serait intéressant de s'aranchir de cette contrainte en les réécrivant en terme de fonctions de réparti- tion (et de densité) multivariées ; puis en implémentant une procédure permettant leur inférence d'une façon ecace et robuste et qu'elle soit simple d'utilisation pour le clinicien. Table des gures 1. 1 Exemple de dispersion de 2000 observations issues d'une copule gaussienne avec une force de dépendance liée à un tau de Kendall de 0, 5. . . . . . . . . . . . . . . 1. 2 Exemple de dispersion de 2000 observations issues d'une copule de Student avec une force de dépendance liée à un tau de Kendall de 0, 5. . . . . . . . . . . . . . . 1. 3 Exemple de dispersion de 2000 observations issues d'une copule de Clayton avec une force de dépendance liée à un tau de Kendall de 0, 5. . . . . . . . . . . . . . . 1. 4 Exemple de dispersion de 2000 observations issues d'une copule de Gumbel avec une force de dépendance liée à un tau de Kendall de 0, 5. . . . . . . . . . . . . . . 2. 1 Dispersion des tau de Kendall estimés en fonction du niveau de censure. . . . . . 2. 2 Fréquence de la sélection des distributions marginales (paramétriques) pour les coûts à partir du critère de la déviance. Les bandes noires représentent la sélection de la loi gaussienne, les bandes grises foncées la sélection de la loi Gamma et les . . . . . . . . . . . . . . . . . . . bandes grises pâles celles de la loi log-normale. 2. 3 Graphique de l'INB versus lambda pour l'acupuncture comme soin primaire pour . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. 4 Schéma de la procédure à appliquer pour l'analyse coût-ecacité impliquant l'uti- lisation de copules paramétriques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . les maux de tête. 3. 1 Fonction de répartition d'une variable aléatoire simulée Z comportant 3 modalités avec des corrections de continuité pour un de 1/250, créant ainsi la nouvelle variable aléatoire Z k. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. 2 Boxplots de la dispersion des scores de propension pour les données générées avec 3 diérents niveaux de dépendance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. 3 Schéma de la procédure entière pour obtenir le score de propension à partir de la fonction copule. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 26 27 28 50 51 56 60 74 87 89 4. 1 Exemple du diagramme de dispersion des données pour les deux procédures de génération des données avec 300 données censurées exponentiellement à 25%. Un point représente une donnée complète et une croix une donnée censurée. La fonc- tion de régression théorique est représentée par une ligne pleine alors que la ré- gression basée sur les copules est représentée à l'aide d'une ligne pointillée. . . . . 107 4. 2 Diagramme de dispersion des temps de survie en fonction de l'âge du receveur pour la transplantation cardiaque de 152 patients. La ligne continue représente l'estimateur de la régression basé sur les copules alors que celle pointillée repré- sente la régression de Buckley et James. On remarque qu'une croix représente une donnée censurée. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 4. 3 Schéma de la modélisation de la fonction de régression en présence de données censurées via l'utilisation de fonctions copules paramétriques. . . . . . . . . . . . 110 113 Liste des tableaux 2. 1 Distinctions entre les diérents types d'analyses médico-économiques. . . . . . . . 2. 2 Schèmes des 18 diérentes procédures de simulations . . . . . . . . . . . . . . . . Informations sur l'estimation du tau de Kendall pour chaque niveau de censure. Les 2. 3 extrants des 9 simulations avec un niveau de censure de 15% sont joints ensemble dans l'information de la première ligne, et identiquement pour le niveau de censure de 30% à la seconde ligne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. 4 Fréquence du choix d'une copule spécique pour chaque PGD pour 500 itérations . . . . 2. 5 Fréquence du choix d'une copule spécique pour chaque PGD pour 500 itérations avec les trois copules principales et trois copules intermédiaires. La copule choisie est en caractère foncé. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Informations obtenues dans la procédure d'analyse pour les coûts et QALY sur chaque bras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . avec les trois copules principales. La copule choisie est en caractère foncé. 2. 6 qui peuvent représenter une propriété de dépendance spécique. à partir d'une sous-copule archimédienne C1 avec des marges discontinues 3. 1 Exemple de copules à considérer qui ont un paramètre de dépendance unique et . . . . . . . . . 3. 2 Sélection de la copule Ct1, 2u avec des marges continues pour des données générés . . . . 3. 3 Comparaison de l'AIC entre la méthode basée sur les copules et la régression logis- tique pour estimer la probabilité conditionnelle de T sachant Z ; 500 réplications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . eectuées. 3. 4 Comparaison de l'AIC entre la méthode basée sur les copules et la régression logistique dans le cas d'une mauvaise spécication de la copule ; 500 réplications eectuées. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 49 49 53 53 55 83 86 87 87 4. 1 Évaluation de la valeur moyenne de c pour diérentes copules à un tau de Kendall de 0. 75. Les valeurs exprimées sont des pourcentages. . . . . . . . . . . . . . . . . 106 4. 2 Évaluation de l'erreur quadratique moyenne et de l'écart-type sur les 300 réplica- tions des deux procédures de génération de données sous les trois niveaux. . . . . 107 4. 3 Coecients pour la régression sur le Stanford heart transplant dataset à partir de la méthode de Buckley et James. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 115 Bibliographie 1 Fisher NI. Copulas. Encyclopedia of statistical sciences. 1997 ; . Cité page 17. 2 Sklar A. Fonctions de répartition à n dimensions et leurs marges. Publ Inst Statist Univ Paris. 1959 ; 8 : 229231. 2 citations pages 17 et 18. 3 Gaot F. Dictionnaire Latin-Française. DIÁLOGOS. 1951 ; 25 : 00. Cité page 17. 4 Ali MM, Mikhail N, Haq MS. A class of bivariate distributions including the bivariate logistic. Journal of multivariate analysis. 1978 ; 8(3) : 405412. Cité page 22. 5 Gumbel EJ. Bivariate logistic distributions. 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A concordance test for independence in the presence of censoring. Biometrics. 1982 ; 38 : 451455. Cité page 43. 25 Oakes D. On consistency of Kendall's tau under censoring. Biometrika. 2008 ; 95-4 : 9971001. Cité page 44. 26 Genest C, Rivest LP. Statistical inference procedures for bivariate Archimedean copulas. Journal of the American Statistical Association. 1993 ; 88 : 10341043. Cité page 44. 27 Lakhal-Chaieb L. Copula inference under censoring. Biometrika. 2010 ; 97-2 : 505512. Cité page 44. 28 Dos Santos Silva R, Freitas Lopes H. Copula, marginal distributions and model selection : a Bayesian note. Statistics and Computing. 2008 ; 18 : 313320. Cité page 44. 29 Genest C, Neslehova J, Ben Ghorbal N. Estimators based on Kendall's tau in multivariate 2 copula models. Australian and New Zealand Journal of Statistics. 2011 ; 53(2) : 157177. citations pages 44 et 84. 30 El Maache H, Lepage Y. Spearman's rho and Kendall's tau for multivariate data sets. Mathe- matical Statistics and Applications, Lecture Notes-Monograph Series. 2003 ; 42 : 113130. Cité page 44. 31 Fieller E. Some problems in interval estimation. Journal of the Statistical Royal Society, Series B. 1954 ; 16 : 175185. Cité page 45. 32 Chaudhary N, Stearns S. Condence intervals for cost-eectiveness ratios : an example from randomized trial. Statistics in Medicine. 1996 ; 15 : 14471458. Cité page 45. 33 Siani C, Moatti JP. Quelles méthodes de calcul des régions de conance du ratio coût-ecacité incrémental choisir ? Universites d'Aix-Marseille II et III ; 2002. Cité page 46. 34 Nixon R, Thompson S. Methods for incorporating covariate adjustment, subgroup ana- lysis and between-centre dierences into cost-eectiveness evaluations. Health economics. 2005 ; 14 : 12171229. Cité page 46. 35 Tsai K, Peace K. Analysis of subgroup data in clinical trials. Sixteenth Annual Biopharma- ceutical Applied Statistics Symposium. 2009 ; Savannah, GA. Cité page 46. 36 Vickers AJ, Rees RW, Zollman CE, McCarney R, Smith CM, Ellis N, et al. Acupunc- large, pragmatic, randomised trial. Bmj. ture for chronic headache in primary care : 2004 ; 328(7442) : 744. Cité page 52. 37 Wonderling D, Vickers A, Grieve R, McCarney R. Cost eectiveness analysis of a rando- mised trial of acupuncture for chronic headache in primary care. British Medical Journal. 2004 ; 328 : 747749. Cité page 52. 38 Vickers AJ. Whose data set is it anyway ? Sharing raw data from randomized trials. Trials. 2006 ; 7(1) : 15. Cité page 52. 119 39 Berkson J. Application of the logistic function to bio-assay. Journal of the American Statistical Association. 1944 ; 39 (227) : 357365. Cité page 66. 40 Barnard GA. Statistical inference. Journal of the Royal Statistical Society, Series B. 1949 ; 11(2) : 115149. Cité page 66. 41 Guerriere MR, Detsky AS. Neural networks : what are they ? Annals of internal medicine. 1991 ; 115(11) : 906907. Cité page 67. 42 Hinton GE. How neural networks learn from experience. Scientic American. 1992 ; 267(3) : 145 151. Cité page 67. 43 Genest C, Neslehova J. A Primer on Copulas for Count Data. ASTIN Bulletin. 2007 11 ; 37 : 475 515. 4 citations pages 68, 76, 81, et 82. 44 Denuit M, Lambert P. Constraints on concordance measures in bivariate discrete data. Journal of Multivariate Analysis. 2005 ; 93 : 4057. 3 citations pages 70, 71, et 81. 45 Marshall AW. Copulas, marginals, and joint distributions. Lecture Notes-Monograph Series. 1996 ; p. 213222. Cité page 70. 46 Rosenbaum P, Rubin D. The central role of the propensity score in observational studies for causal eects. Biometrika. 1983 ; 70 : 4155. 3 citations pages 71, 72, et 78. 47 Guo S, Fraser M. Propensity score analysis : statistical methods and applications - 2nd edition. Advanced Quantitative Techniques in the Social Sciences Series. Thousand Oaks, California : SAGE ; 2015. Cité page 71. 48 Amemiya T. Advanced econometrics. Harvard university press ; 1985. Cité page 72. 49 Tu YK, Kellett M, Clerehugh V, Gilthorpe MS. Problems of correlations between explana- tory variables in multiple regression analyses in the dental literature. British dental journal. 2005 ; 199(7) : 457461. Cité page 72. 50 Miles J, Shevlin M. Applying regression and correlation : A guide for students and researchers. Sage ; 2001. Cité page 72. 51 Glantz S, Slinker B. Multicollinearity and what to do about it. Primer of Applied Regression & Analysis of Variance 2nd edition McGraw-Hill, Inc New York, NY. 2001 ; p. 185187. Cité page 72. 52 Pedhazur EJ. Multiple regression in behavioral research : Explanation and prediction. Coa- ching Eiticacy and Youth Sport. 1997 ; . Cité page 72. 53 Austin P, Grootendrost P, Anderson G. A comparaison of the ability of dierent propensity score models to balance measured variables between treated and untreated subjects : a Monte Carlo study. Statistics in medicine. 2007 ; 26 : 734753. Cité page 72. 54 Vandenhende F, Lambert P. 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Annals of the Institute of Statistical Mathematics. 1969 ; 21(1) : 489506. Cité page 82. 60 Tchen AH. Inequalities for distributions with given marginals. The Annals of Probability. 1980 ; p. 814827. Cité page 82. 61 Durrleman V, Nikeghbali A, Roncalli T. Which copula is the right one. Groupe de Recherche Operationnelle du Credit Lyonnais, France. 2000 ; . Cité page 83. 62 Deheuvels P. La fonction de dépendance empirique et ses propriétés. Un test non paramé- trique d'indépendance. Bulletin de la Classe des Sciences de l'Académie Royale de Belgique. 1979 ; 01 : 65. Cité page 83. 63 Joe H. Multivariate concordance. Journal of multivariate analysis. 1990 ; 35(1) : 1230. Cité page 84. 64 Genest C, Ghoudi K, Rivest LP. A semiparametric estimation procedure of dependence pa- rameters in multivariate families of distributions. Biometrika. 1995 ; 82 : 543552. Cité page 84. 65 Setoguchi S, Schneeweiss S, Brookhart MA, Glynn RJ, Cook EF. Evaluating uses of data mining techniques in propensity score estimation : a simulation study. Pharmacoepidemiology and drug safety. 2008 ; 17(6) : 546555. Cité page 88. 66 Panagiotelis A, Czado C, Joe H. Pair copula constructions for multivariate discrete data. Journal of the American Statistical Association. 2012 ; 107(499) : 10631072. Cité page 90. 67 Miller R. Least squares regression with censored data. Biometrika. 1976 ; 63 : 449464. Cité page 91. 68 Koul H, Susarla V, Van Ryzin J. Regression analysis with randomly right censored data. Annals of Statistics. 1981 ; 9 : 12761288. Cité page 91. 69 Doksum K, Yandell B. Properties of regression estimates based on censored survival data. In A festschrift for Erich L Lehmann (eds P J Bickel, K Doksum and JL Hodges Jr). 1983 ; p. 140156. Cité page 91. 70 Zheng Z. Regression analysis with censored data. PhD Dissertation. 1984 ; Columbia University. Cité page 91. 71 Zheng Z. A class of estimatord for the parameters in linear regression with censored data. Acta Math Appl Sin. 1987 ; 3 : 231241. Cité page 91. 72 Leurgans S. Linear models, random censoring and synthetic data. Biometrika. 1987 ; 74 : 301 309. Cité page 91. 73 Zhou M. Asymptotic normality of the synthetic data regression estimator for censored survival data. Annals of statistics. 1992 ; 20 : 10021021. Cité page 91. 74 Srinivasan C, Zhou M. Linear regression with censoring. Journal of Multivariate Analysis. 1994 ; 49 : 179201. Cité page 91. 75 Fan J, Gijbels I. Censored-regression : local linear approximations and their applications. Journal of the American Statistical Association. 1994 ; 89 : 560570. Cité page 91. 76 Noh H, El Ghouch A, Bouezmarni T. Copula-Based Regression Estimation and Inference. Journal of the American Statistical Association. 2013 ; 108 : 676688. 2 citations pages 93 et 95. 77 Shih JH, Louis TA. Inferences on the association parameter in copula models for bivariate survival data. Biometrics. 1995 ; p. 13841399. 2 citations pages 95 et 99. 78 Joe H, Xu J. The estimation method of inference functions for margins for multivariate models. Technical Reports of Department of Statistics of University of British-Columbia. 1996 ; 166 : 1 21. Cité page 95. 121 79 Lo SH, Mack YP, Wang JL. Density and hazard rate estimation for censored data via strong reptresentation of the Kaplan-Meier estimator. Probability Theory and Relatd Fields. 1989 ; 80 : 473473. 2 citations pages 97 et 98. 80 Donsker MD. Justication and extension of Doob's heuristic approach to the Kolmogorov- Smirnov theorems. The Annals of mathematical statistics. 1952 ; p. 277281. Cité page 99. 81 Lo S, Singh K. The Product-Limit Estimator and the Bootstrap : Some Asymptotic Repre- 2 citations pages 99 sentations. Probability Theory and Related Fields. 1985 ; 71 : 455465. et 102. 82 Dette H, Van Hecke R, Volgushev S. Some comments on copula-based regression. Journal of the American Statistical Association. 2014 ; 109(507) : 13191324. Cité page 104. 83 Genest C, Rémillard B, Beaudoin D. Goodness-of-t tests for copulas : A review and a power study. Insurance : Mathematics and economics. 2009 ; 44(2) : 199213. Cité page 104. 84 Shih JH. A goodness-of-t test for association in a bivariate survival model. Biometrika. 1998 ; 85(1) : 189200. Cité page 104. 85 Glidden DV. Checking the adequacy of the gamma frailty model for multivariate failure times. Biometrika. 1999 ; 86(2) : 381393. Cité page 104. Utilisation de copules paramétriques en présence de données observa- tionnelle : cadre théorique et modélisations. Résumé : Les études observationnelles (non-randomisées) sont principalement constituées de données ayant des particularités qui sont en fait contraignantes dans un cadre statistique classique. En eet, dans ce type d'études, les données sont rarement continues, complètes et indépendantes du bras thérapeutique dans lequel les observations se situent. Cette thèse aborde l'utilisation d'un outil statis- tique paramétrique fondé sur la dépendance entre les données à travers plusieurs scénarii liés aux études observationnelles. En eet, grâce au théorème de Sklar (1959), les copules paramétriques sont devenues un sujet d'actualité en biostatis- tique. Pour commencer, nous présentons les concepts de base relatifs aux copules et aux principales mesures d'association basées sur la concordance retrouvées dans la littérature. Ensuite, nous donnons trois exemples d'application des modèles de copules paramétriques pour autant de cas de données particulières retrouvées dans des études observationnelles. Nous proposons d'abord une stratégie de modélisa- tion de l'analyse coût-ecacité basée uniquement sur une réécriture des fonctions de distribution jointes et évitant les modèles de régression linéaire. Nous étudions ensuite les contraintes relatives aux données discrètes, particulièrement dans un contexte de non-unicité de la fonction copule : nous réécrivons le score de pro- pension grâce à une approche novatrice basée sur l'extension d'une sous-copule. Enn, nous évoquons un type particulier de données manquantes : les données censurées à droite, dans un contexte de régression, grâce à l'utilisation de copules semi-paramétriques. Mots-clefs : Copules paramétriques, Analyse coût-ecacité, Score de propension, Régression semi-paramétrique, Données non-randomisées. Use of parametric copulas with observational data : theoretical frame- work and modelizations. Abstract : Observational studies (non-randomized) consist primarily of data with features that are in fact constraining within a classical statistical framework. Indeed, in this type of study, data are rarely continuous, complete, and independent of the therapeutic arm the observations are belonging to. This thesis deals with the use of a parametric statistical tool based on the dependence between the data, using several scenarios related to observational studies. Indeed, thanks to the theorem of Sklar (1959), parametric copulas have become a topic of interest in biostatistics. To begin with, we present the basic concepts of copulas, as well as the main measures of association based on the concordance founded on an analysis of the literature. Then, we give three examples of application of models of parametric copulas for as many cases of specic data found in observational studies. We rst propose a strategy of modeling cost-eectiveness analysis based essentially on rewriting the joint distribution functions, while discarding the use of linear regression models. We then study the constraints relative to discrete data, particularly in a context of non-unicity of the copula function. We rewrite the propensity score, thanks to an innovative approach based on the extension of a sub-copula. Finally, we introduce a particular type of missing data : right censored data, in a regression context, through the use of semi-parametric copulas. Keywords : Parametric copulas, Cost-eectiveness analysis, Propensity score, Semi-parametric regression, Not-randomized data. | HAL | Scientific |
Chirurgie des sténoses cicatricielles de la voie biliaire principale | WMT16 | Scientific |
modopar 62, 5 gélules 1 gélule le matin pendant 1 semaine puis 1 gélule matin et soir pendant 1 semaine puis 1 gélule matin midi et soir pendant encore 1 semaine | PXCORPUS | Dialogue |
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Les réchutes tardives d'amibiase viscérale. Une nouvelle observation | WMT16 | Scientific |
Introduction La tomoscintigraphie de perfusion myocardique (TSM) reste très utile dans deux situations cliniques : pour identifier les patients coronariens et ; chez les patients coronariens connus, pour évaluer la sévérité de l'ischémie de stress, ainsi que la viabilité myocardique et le potentiel de récupération fonctionnelle La TSM permet, en effet, d'analyser les anomalies de la répartition de la perfusion tissulaire ventriculaire gauche et, lorsque les acquisitions sont synchronisées sur l'ECG, cet examen permet aussi d'analyser la fonction systolique globale et segmentaire du ventricule gauche D'autres techniques peuvent aussi donner des informations à la fois sur la perfusion et la fonction ventriculaire gauche et il s'agit essentiellement de l'échocardiographie et de l'IRM Cependant, la TSM se singularise par : la précision de l'information donnée sur la répartition de la perfusion tissulaire ; sa simplicité de réalisation (sept à 15minutes d'acquisition) et d'analyse (logiciels automatisés) ; la facilité avec laquelle il est possible de combiner les analyses de la perfusion et la contraction à l'échelle segmentaire, puisque les images de perfusion et de fonction sont issues de la même acquisition ; la possibilité d'analyser la perfusion d'effort en routine et donc, dans des conditions de stress qui sont physiologiques et extrapolables aux stress de la vie courante Les progrès techniques et technologiques La scintigraphie myocardique est une technique d'exploration relativement ancienne, puisque les premières utilisations cliniques avec le thallium datent des années 1970 Cependant, l'examen de perfusion, réalisé actuellement en TSM, a beaucoup progressé Cette évolution technologique est probablement assez proche de ce qui a été observé, pendant la même période, pour l'échographie Une première évolution majeure a été, dans les années 1980, l'apparition des techniques tomographiques d'acquisition en trois dimensions Dans un deuxième temps, sont apparus les traceurs technétiés (sestamibi, tétrofosmine) qui ont permis d'obtenir, comparativement au thallium-201, des gains tout à fait significatifs en termes de qualité de l'image (rapport signal/bruit, diminution de la fréquence des artéfacts), de dosimétrie (la dose absorbée est deux à trois fois inférieure à celle de l'angioscanner cardiaque) Surtout, l'accroissement du signal enregistré a alors permis de faire des enregistrements en mode cinéma, en gated-SPECT Cette technique du gated-SPECT permet une analyse combinée de la perfusion et de la fonction ventriculaires gauches et cela, avec une correspondance topographique parfaite, puisque les images de contraction et de perfusion sont issues d'une seule et même acquisition Près de 90 % des TSM de perfusion myocardique sont actuellement réalisées en gated-SPECT, car cette technique s'avère utile pour toutes les indications de cet examen : l'identification des patients coronariens (gains en terme de spécificité ) ; l'évaluation de la sévérité des anomalies de perfusion et l'information pronostique qui en découle (meilleure identification des patients à haut risque de décès cardiaque ) et ; l'évaluation des séquelles d'infarctus et de la viabilité myocardique En outre, les procédures d'analyse des examens se sont beaucoup harmonisées et automatisées, avec l'apport de logiciels spécifiques , si bien que cet examen a aussi beaucoup gagné en robustesse et en reproductibilité, ainsi qu'en facilité de réalisation et d'interprétation Une tomoscintigraphie myocardique de perfusion de stress et/ou de repos, et qui utilise la technique du gated-SPECT, est réalisable dans tous les services de médecine nucléaire L'évaluation de l'ischémie myocardique de stress Il est possible d'analyser la perfusion tissulaire myocardique avec les agents de contraste intravasculaires en échographie, angioscanner ou en IRM Il est aussi possible d'évaluer les ischémies déclenchées par une perfusion de dobutamine, aussi bien en échographie qu'en IRM Cependant, seule la tomoscintigraphie de stress permet en routine une exploration de la perfusion d'effort et donc, dans des conditions de stress physiologiques et extrapolables aux stress de la vie quotidienne L'utilisation d'une technique de stress pharmacologique (dipyridamole, adénosine, dobutamine) permet certes d'obtenir des résultats identiques à l'effort en termes de sensibilité et de spécificité de la détection des sténoses significatives, mais la sévérité des ischémies induites et l'information pronostique s'avèrent différentes de ce qui est observé à l'effort L'exercice physique présente un autre avantage qui est celui de pouvoir intégrer l'action anti-ischémique des médications prescrites En effet, de nombreuses études ont montré que les tomoscintigraphies d'effort, réalisées sans arrêter le traitement anti-angineux quotidien, étaient moins sensibles pour détecter les sténoses coronaires et qu'elles avaient aussi une excellente valeur pronostique Ainsi, chez les patients traités par bétabloquants et qui présentent des sténoses coronaires tout à fait significatives, la présence d'une tomoscintigraphie d'effort normale ou subnormale est prédictive d'un excellent pronostic à long terme Obtenir ce type d'informations suppose de pouvoir analyser la perfusion myocardique d'effort, ce qui n'est possible en routine qu'avec la tomoscintigraphie d'effort Un deuxième point à prendre en considération est la complémentarité vis-à-vis des informations obtenues sur l'anatomie du réseau coronaire par la coronarographie conventionnelle, mais aussi par l'angioscanner Ainsi, les patients coronariens dont les TSM de stress sont normales, ont un excellent pronostic, même en présence de sténose(s) coronaire(s) D'une manière générale, pour une sévérité donnée des anomalies anatomiques coronaires (nombre de troncs coronaires atteints, pourcentage de sténoses), le pronostic des patients s'avère extrêmement variable en fonction du retentissement de ces anomalies sur la perfusion myocardique de stress Ce retentissement sur la perfusion ne peut être estimé sur une angiographie coronaire, car il dépend de trois paramètres essentiels : la présence et, surtout, l'efficacité d'une éventuelle circulation de suppléance ; la survenue ou non d'une vasoconstriction coronaire d'effort, qui est particulièrement fréquente au niveau des sténoses intermédiaires et ; la plus ou moins bonne efficacité des médications anti-angineuses prescrites Ainsi, des ischémies parfois sévères peuvent se voir dans des territoires o les sténoses coronaires semblent peu serrées sur l'angiographie réalisée au repos Inversement, des sténoses semblant sévères peuvent n'entraner aucune ischémie de stress, lorsque la circulation de suppléance est efficace et/ou en raison de l'effet bénéfique des médications anti-ischémiques L'évaluation des séquelles d'infarctus et de la viabilité myocardique Lorsqu'une cardiopathie ischémique s'accompagne d'une dysfonction ventriculaire gauche sévère, la recherche d'une viabilité myocardique revêt une importance capitale Les examens de médecine nucléaire, qui sont réalisés dans cette indication, sont ainsi : la tomographie par émission de positons (TEP) avec le 18 F-fluorodésoxyglucose (FDG) et ; la TSM, qui peut être réalisée avec le thallium-201 ou bien avec le sestamibi et le Myoview, lorsque ces deux traceurs technétiés sont injectés après administration de dérivés nitrés La TSM et le TEP-FDG présentent des propriétés diagnostiques assez voisines : leurs sensibilités sont élevées (8090 % pour la TSM et 8595 % pour le TEP), mais leurs spécificités s'avèrent plus décevantes (de l'ordre de 50 à 60 %) Les examens d'échographie ou d'IRM, qui sont réalisés à la recherche d'une réserve inotrope, ont l'inconvénient d'avoir une sensibilité plus faible, mais leur spécificité est supérieure, de l'ordre de 85 % Des études ont montré que cette forte spécificité, obtenue par l'analyse de la réserve inotrope, était liée à la mise en évidence d'un niveau plus élevé de viabilité qu'en TSM Lorsqu'une viabilité myocardique est observée en TSM, la fibrose interstitielle peut représenter jusqu'à 30 à 40 % du volume tissulaire, ce qui correspond à des pertes cellulaires pouvant aller jusqu'à 50 % En revanche, lorsqu'il existe une réserve inotrope, la proportion de fibrose à l'intérieur du tissu myocardique est plus limitée (2030 % au maximum), de même que les pertes cellulaires (3040 % au maximum) Il a été proposé de combiner les informations obtenues par ces deux examens en réalisant des TSM synchronisées sur l'ECG (G-SPECT) à l'état basal puis sous perfusion de dobutamine Ce dobutamine-Gated-SPECT permet, en effet, de recueillir des informations très sensibles sur la viabilité myocardique résiduelle, en fonction du niveau de fixation du traceur sur les TSM, et d'autres beaucoup plus spécifiques, en fonction de la présence ou de l'absence d'une réserve inotrope Les développements à venir Les caméras à semi-conducteurs sont susceptibles d'améliorer spectaculairement la qualité de l'imagerie SPECT (résolutions spatiale et en énergie) et elles suscitent donc de grands espoirs pour le futur Cependant, les techniques de médecine nucléaire s'orientent plutôt vers les tomographies par émission de positons (TEP) aux dépens de la classique tomoscintigraphie Cela est lié à un certain nombre d'avantages tels que : la meilleure qualité intrinsèque des images avec, en particulier, une meilleure résolution spatiale ; la possibilité de mesurer la perfusion en valeur absolue (en mL/mn/g de tissu myocardique), alors que la tomoscintigraphie ne permet actuellement qu'une analyse relative, par rapport à une zone de référence considérée comme normale ; une diminution de l'irradiation corporelle, puisque les radioisotopes utilisés ont alors une demi vie beaucoup plus courte et ; des possibilités de radiomarquage d'une variété beaucoup plus importante de molécules À la différence du thallium-201 ou du technétium-99 m , qui sont utilisés pour les tomoscintigraphies, les radioisotopes émetteurs de positons (fluor-18, oxygène-15, carbone-11 ) s'avèrent beaucoup plus faciles à insérer dans une molécule organique quelconque et sans en modifier les propriétés physiologiques et pharmacocinétiques En outre, les caméras de médecine nucléaire et, en particulier les caméras TEP, sont de plus en plus souvent couplées à un scanner X multidétecteurs dans des appareils hybrides En cardiologie, ces appareils permettent des études couplées de l'anatomie coronaire (angioscanner) et de la perfusion myocardique de stress, avec des traceurs spécifiques utilisés en TEP Dans le domaine de la maladie coronaire, comme d'ailleurs dans beaucoup d'autres domaines, les techniques d'investigation optimales seront probablement celles qui pourront associer une information anatomique précise, comme par exemple la localisation et la sévérité des lésions artérielles coronaires, à une information fonctionnelle qui soit réellement physiologique et qui permette d'obtenir des informations pronostiques utiles. | ISTEX | Scientific |
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Conceptions modernes en chirurgie de la rate. B. Attitude clinique. La chirurgie de la rate en 1986 | WMT16 | Scientific |
Mme NH , 51 ans , ménopausée depuis 2 ans , était hospitalisée pour tumeur du sein gauche .
Elle n' avait aucun antécédent familial de cancer du sein .
Sa symptomatologie remontait à un mois par l' apparition d' une tuméfaction du quadrant supérointerne du sein gauche , ayant augmenté rapidement de volume .
Il n' existait pas se signes accompagnateurs , en l' occurrence , pas de douleur , pas d' écoulement ou de rétraction mamelonnaire .
Sa symptomatologie évoluait dans un contexte de conservation de l' état général .
A l' examen clinique , il existait une masse de 20 cm de diamètre , de consistance élastique , bosselée par endroit déformant la totalité du sein gauche .
Cette masse était mobile au plan profond .
Par ailleurs , le sein droit était normal .
La palpation des aires ganglionnaires ne révélait pas d' anomalies .
La mammographie montrait une opacité très dense de 20 cm de grand axe , homogène , à contours antérieurs nets .
Cette opacité prenait la totalité du sein .
Il n' existait pas de calcifications ni d' images stellaires .
L' échographie objectivait une masse d' échostructure tissulaire à contours réguliers avec zones de nécroses Le bilan d' extension était sans anomalies .
Une ponction biopsie du sein a révélait la présence de lipoblastes suspectes évoquant soit un sarcome de bas grade ou un liposarcome .
Une mastectomie était réalisée avec curage axillaire .
Les suites opératoires étaient simples .
L' examen histologique finale confirmait un liposarcome myxoide grade 2 de Broders sans adénopathies métastatiques Aucun traitement adjuvant n' a été instauré .
Le suivie est de 4 ans et demi .
On n' pas noté de récidive clinique ou radiologique . | DEFT2021 | Question Answering |
Médecins : urgence a domicile | WMT16 | Scientific |
Monitorage de la curarisation : le savoir, le faire, le noter | WMT16 | Scientific |
Comment je fais. une échographie pelvienne | WMT16 | Scientific |
Anamnèse
Patiente de 57 ans, fumeuse active, hypertendue, dyslipidémique et diabétique de type II, trouble bipolaire contrôlé par polythérapie. En août 2012, elle consulte pour une tumeur du sein droit. À l'examen : carcinome intraductal de grade I avec récepteurs hormonaux (HR) positifs, Ki67 12 % et erb-B2 négatif avec stadification finale : T2N1M0. De septembre à novembre, la patiente a subi une chimiothérapie néoadjuvante (4 cycles de doxorubicine et de cyclophosphamide avec des doses cumulées (DC) de 572 mg et 4584 mg respectivement) avec une réponse partielle. Une chirurgie conservatrice avec lymphadénectomie droite a été réalisée en janvier 2013. En mars, dans l'attente d'un traitement adjuvant, la patiente a consulté pour l'apparition d'une lésion érythémateuse, infiltrée, papuleuse de 1 cm sur l'hémithorax antérieur gauche, prurigineuse à la palpation. La biopsie a montré une infiltration diffuse du derme et de l'hypoderme par des cellules myéloïdes néoplasiques, de forme allongée, avec un cytoplasme clair abondant, une chromatine granuleuse et des nucléoles évidents, positives pour la myéloperoxydase, le CD43 et le CD68. Les résultats étaient compatibles avec un diagnostic de sarcome myéloïde. Il a été décidé d'hospitaliser le patient dans le service d'hématologie de notre centre pour compléter l'étude et le traitement.
Examen physique
État général ECOG 0. Au niveau cutané, la lésion décrite pouvait être observée avec d'autres lésions plus débutantes situées au niveau de la calotte, de la région cervicale postérieure, de la partie antérieure du thorax et des flancs. Le reste de l'examen est normal.
Tests complémentaires
L'hémogramme a montré une légère leucopénie avec une formule normale. L'aspiration de la moelle osseuse a montré 58 % de blastes myéloïdes avec érythrophagocytose et dysplasie dans 70 % de la population. L'immunofixation a montré l'expression de marqueurs myéloïdes et monocytaires, CD56 positif, CD34 négatif, et la co-expression de peroxydases et d'estérases. La cytogénétique et la biologie moléculaire ont montré un caryotype 46XX avec t(8. 16) p(11p13), sans autres mutations.
Diagnostic
Sarcomes myéloïdes cutanés en tant que début de leucémie myéloïde aigu (LMA) liée à la thérapie (OMS).
Traitement
Étant donné le bon pronostic du néoplasme mammaire, il a été décidé, en accord avec l'équipe médicale du service d'oncologie, de reporter le traitement adjuvant et d'entamer un traitement radical de la LAM par QT et greffe de cellules souches hématopoïétiques allogéniques (Allo-HCT).
Évolution
Pendant la phase d'induction, une disparition complète de toutes les lésions cutanées a été observée. Après récupération hématopériphérique, une réévaluation AMO a été réalisée, qui a montré une rémission complète (morphologique et cytogénétique) de la maladie. Le patient est actuellement hospitalisé et subit la première consolidation en vue de l'AloTPH. | FRASIMED | Clinical |
L'aspect psychologique de la prophylaxie des douleurs de l'accouchement | WMT16 | Scientific |
Les Myxogastria sont une classe de mycétozoaires.
Notes et références
Lien externe
(en) WoRMS : Myxogastria (+ liste familles + liste genres)
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Equilibre oculomoteur et accommodation-convergence | WMT16 | Scientific |
De la détermination de la position de repos de la mandibule et de sa signification en prothèse complète | WMT16 | Scientific |
L'utilisation concomitante de vardénafil avec le ritonavir administré à doses thérapeutiques ou comme potentialisateur pharmacocinétique doit être envisagée avec prudence, à des doses réduites ne dépassant pas 2, 5 mg de vardénafil toutes les 72 heures, et être accompagnée d'une surveillance renforcée des effets indésirables (voir rubrique 4. 4). | EMEA_V3 | Medicinal |
Le pronostic de la tuberculose ostéo-articulaire débutant au cours de la première année de la vie | WMT16 | Scientific |
Le service médical rendu par les spécialités COSENTYX 150 mg, solution injectable en seringue préremplie et en stylo prérempli est modéré dans le rhumatisme psoriasique selon le libellé de l'indication de l'AMM. service médical rendu par COSENTYX (sécukinumab) est modéré dans la spondyloarthrite axiale non radiographique selon le libellé de l'indication de l'AMM. | BDPM | Medicinal |
Il est par ic | EMEA_V3 | Medicinal |
A I X - M A R S E I L L E U N I V E R S I T É É C O L E D E S S C I E N C E S D E L A R É A D A P T A T I O N F O R M A T I O N E N M A S S O - K I N É S I T H É R A P I E INTÉRÊT DU MASSAGE THÉRAPEUTIQUE CHEZ DES PATIENTS ATTEINTS D'UN CANCER EN SOINS PALLIATIFS : REVUE DE LITTÉRATURE DHAMELINCOURT Pauline Directeur de mémoire : M. MAFFEI D. E. M. K. Marseille 2020 N 46 Remerciements Je tiens tout d'abord à exprimer ma reconnaissance à mon matre de mémoire, M. Maffei. Je le remercie de m'avoir encadrée, orientée et conseillée. Ses judicieux conseils et sa grande disponibilité en ces temps de crise sanitaire ont contribué à alimenter ma réflexion et ont été plus que précieux pour sa finalisation. Je remercie toute l'équipe pédagogique de l'IFMK de Marseille, les intervenants extérieurs et mes différents matres de stage, qui par leur professionnalisme, leur implication, leurs conseils et critiques, m'ont fourni les outils et les clés nécessaires à la réussite de mes études. Un grand merci à Monsieur Eric Dudoit, docteur en psychologie clinique et psychopathologie, responsable de l'unité psycho-oncologie du CHU La Timone depuis 2002, qui m'a permis d'enrichir mon mémoire grâce à ses conseils avisés et qui m'accompagne personnellement depuis plus d'un an. Je remercie mes parents et ma sœur qui ont toujours été là pour moi. Mes piliers, vous m'avez donné de magnifiques modèles de labeur et de persévérance. Je vous adresse ma plus sincère gratitude et tout mon amour pour votre patience, vos encouragements tout au long de mes études. Je pense également à ma belle-famille, qui m'a poussée à ne jamais abandonner malgré les tragiques événements. Vous êtes ma famille. Merci d'avoir toujours cru en moi. Je remercie maintenant mes chères amies ; Laura, Lola, Noémie, Marie, Samantha et Pauline. Nous avons formé une belle équipe durant cette scolarité ; nous nous sommes encouragées et motivées année après année pour la réussite de nos examens, nous nous sommes soutenues dans des moments bien difficiles et nous avons également beaucoup ri. Alexandre, Margaux, Kevin, Alexiane, Lisa, Marie, Florent et tous mes autres amis : je tiens à vous remercier pour votre soutien indéfectible. Votre amitié m'est précieuse. Enfin, j'adresse tout mon amour à Julien, mon merveilleux conjoint, qui m'a inspirée le sujet de ce mémoire. Je te remercie du fond du cœur pour ces neuf magnifiques années, malgré la maladie. Tu m'as transmis toute ta force, ta volonté et ton courage. J'espère te rendre fier, mon ange gardien. A vie, ma vie. Table des matières 1. 1. 1 1. 2 1. 3 1. 4 1. 5 1. 4. 1 1. 4. 2 1. 5. 1 1. 5. 2 1. 5. 3 1. 2. 1 1. 2. 2 1. 2. 3 1. 2. 4 1. 2. 5 1. 2. 6 Introduction : . 1 Introduction sur le cancer . 1 Qu'est-ce que le cancer ? . 2 Définition d'après l'Institut National du Cancer [6] . 2 De nombreux cancers possibles . 4 Localisations les plus fréquentes en France, en 2017 . 6 Les facteurs de risques . 6 Les différents symptômes possibles . 6 Les différents traitements possibles . 7 Les soins palliatifs : . 9 Définitions d'après l'Organisation Mondiale de la Santé . 9 1. 3. 1 Population concernée . 10 1. 3. 2 Symptômes en soins palliatifs . 10 1. 3. 3 Une prise en charge pluridisciplinaire . 11 1. 3. 4 1. 3. 5 Objectifs de prises en charge en soins palliatifs . 11 La place du masso-kinésithérapeute : quels sont ses actes ? . 12 1. 3. 6 La douleur en fin de vie . 12 Les traitements antalgiques médicamenteux . 13 Une stratégie antalgique non médicamenteuse : . 13 Le massage thérapeutique . 14 Techniques du massage thérapeutique . 15 Les rôles du massage thérapeutique . 15 Contre-indications au massage thérapeutique . 16 Intérêt de la revue . 16 Objectifs P. I. C. O . 17 2 Méthodologie . 18 Critères d'éligibilité . 18 Types d'études . 18 Population . 18 Intervention . 18 Critères de jugement ou Outcome . 18 2. 2 Méthodologie de recherche des études . 19 Extraction et analyse des données . 20 2. 3 Sélection des études . 20 2. 3. 1 Tableau résumant les différentes études incluses dans l'analyse littéraire . 21 2. 3. 2 2. 3. 3 Évaluation de la qualité méthodologique des études sélectionnées . 22 2. 3. 4 Méthode de synthèse des résultats . 25 Résultats . 26 Description des études . 26 Diagramme de flux (flow chart) . 26 Tableau présentant les études exclues . 27 Tableaux présentant les études incluses . 28 Risque de biais des études incluses . 37 2. 1. 1 2. 1. 2 2. 1. 3 2. 1. 4 1. 6 1. 7 2. 1 3 3. 1 3. 1. 1 3. 1. 2 3. 1. 3 3. 2 3. 3 3. 2. 1 3. 2. 2 4. 1. 1 4. 1. 2 Grille d'analyse utilisée . 37 Synthèse des biais retrouvés . 38 Effets de l'intervention . 41 3. 3. 1 Critère de jugement principal . 41 3. 3. 2 Critères de jugement secondaires . 49 Discussion . 53 Analyse des principaux résultats . 53 Critère de jugement principal : la douleur . 53 Critères de jugement secondaires . 55 Applicabilité des résultats en clinique . 57 Qualité des preuves . 58 Limites de la revue . 60 Biais potentiels présents dans la revue . 61 Conclusion . 63 Implication pour la pratique clinique . 63 Implication pour la recherche . 64 Bibliographie : . 65 4. 1 4. 2 4. 3 4. 4 4. 5 5. 1 5. 2 4 5 6 1. Introduction : Introduction sur le cancer 1. 1 Actuellement, le cancer est un problème de santé publique. En effet, d'après l'Institut National du Cancer, le nombre estimé de nouveaux cas en France Métropolitaine en 2018 est de 382 000 : 204 600 hommes et 177 400 femmes. [1] Fig 1. Le cancer en France - [1] Le cancer, inscrit dans la liste des Affections de Longue Durée (ALD), fait réagir les pouvoirs publics en instaurant de nombreuses actions dans la prévention de cette maladie. Jacques Chirac est à l'initiative de la lutte contre le cancer en mettant en place, en 2003, le premier Plan National contre le cancer (2003-2009). [2] Cette lutte vise alors à mobiliser les différents acteurs de la santé publique autour de la prévention, du dépistage, des soins, de la recherche et de l'accompagnement du patient et de ses proches. En créant par la suite l'Institut National du Cancer, en 2005, l'État s'est doté d'une agence sanitaire et scientifique chargée de coordonner les différentes actions de lutte contre le cancer. Depuis presque 20 ans, le Ministère de la Santé se concentre sur la lutte contre le cancer et la prévention de celui-ci en organisant tous les 4 ans, un Plan Cancer dont le but principal est d'améliorer la prise en charge des patients. Alors que le troisième plan cancer 2014-2019 [3] vient de prendre fin, il y a quelques mois, nous n'avons cependant à ce jour aucune information à propos de la nouvelle stratégie concernant cette lutte. En effet, depuis ce début d'année 2020, la France connat une grande crise sanitaire et lutte hardiment contre le Covid-19. Ainsi, cette préoccupation majeure ne permet pas au ministre de la Santé, Olivier Véran, de nous indiquer les nouveaux objectifs pour le plan 2020-2025 . [4] DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 1 Malgré ces différents plans menés contre le cancer, celui-ci reste une atteinte importante en termes de mortalité. En effet, le nombre de décès par cancer est estimé à 157 400 en 2018 : 89 600 chez l'homme et 67 800 chez la femme (contre 84 041 hommes et 66 000 femmes en 2017). [5] Fig 2. Les décès liés au cancer en France - [1] Lorsque la fin de vie d'un patient est envisagée, il peut lui être proposée la dispensation de soins palliatifs qui s'efforcent à préserver la meilleure qualité de vie possible jusqu'au décès et offrent également un accompagnement aux proches. Ainsi, la massothérapie peut-elle être un soin de confort pour les patients atteints d'un cancer avancé, en soins palliatifs ? A-t-elle un impact sur la qualité de vie de celui-ci ? 1. 2 Qu'est-ce que le cancer ? 1. 2. 1 Définition d'après l'Institut National du Cancer [6] Le cancer est une maladie provoquée par la transformation de cellules qui deviennent anormales et prolifèrent de façon excessive. Ces cellules déréglées finissent par former une masse qu'on appelle tumeur maligne. Les cellules cancéreuses ont tendance à envahir les tissus voisins et à se détacher de la tumeur. Elles migrent alors par les vaisseaux sanguins et les vaisseaux lymphatiques pour aller former une autre tumeur (métastase). Il faut savoir que la cellule est considérée comme l'entité de base de tout organisme et qu'il s'agit du plus petit dénominateur commun des êtres vivants. Le corps humain se compose de milliards de cellules regroupées entre elles, formant ainsi des tissus et des organes. [7] Chaque cellule de notre corps contient un noyau dans lequel se situent des gênes, qui permettront à celle-ci de se développer, de travailler, de se diviser par le système de mitose et enfin, de mourir. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 2 Lorsque les cellules se divisent, elles ont pour mission de réaliser des copies exactes d'elles- mêmes. Ainsi, une cellule se divise en 2 cellules identiques puis, à nouveau, ces 2 cellules se divisent en 4 et ainsi de suite. En temps normal, chez l'adulte, les cellules se développent pour se diviser et produire plus de cellules dans le cas o le corps en ait besoin, comme par exemple, pour remplacer des cellules vieillissantes ou endommagées. Cependant, lorsque l'ADN contenu dans le noyau de ces cellules est modifié ou endommagé, le gêne peut alors subir une mutation et ne plus fonctionner correctement La cellule cancéreuse est une cellule présentant des mutations génétiques. Ainsi, son développement et sa division se réaliseront de manière tout à fait anarchique. Ces cellules cancéreuses sont différentes des cellules dites normales pour plusieurs raisons évidentes car elles : Se divisent de façon désordonnée ; Sont immatures et ne deviennent pas des cellules matures qui répondent à des tâches spécifiques ; Évitent le système immunitaire ; Ignorent les signaux qui leur indiquent de cesser de se diviser ou de mourir quand elles le devraient - N'adhèrent pas très bien les unes aux autres et peuvent donc se propager à d'autres - - - - - parties du corps par le sang ou le système lymphatique ; Envahissent et endommagent les tissus et les organes. [8] Elles nécessitent, cependant, comme les cellules normales, un apport sanguin pour leur fournir des éléments nutritifs et de l'oxygène dont elles ont besoin pour survivre. Fig 3. Développement d'une tumeur - [7] Ces cellules cancéreuses, en se développant et en se divisant de manière anarchique, finissent par former une tumeur. La masse tumorale pourra facilement se développer et grossir en se procurant les éléments nécessaires des vaisseaux sanguins voisins. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 3 Fig 4. Propagation des cellules cancéreuses - [7] Une tumeur peut grossir lorsque les cellules cancéreuses se propagent vers les tissus voisins, normalement sains. En effet, les cellules cancéreuses sont capables de fabriquer des enzymes responsables de la transformation des tissus sains en tissus cancéreux. Ainsi, lorsqu'un cancer envahit un tissu voisin, on parle d'un cancer invasif ou encore d'un envahissement local. [7] Il existe aussi des développements à distance de ces masses tumorales que l'on appelle métastases . Il s'agit d'un foyer cancéreux secondaire éloigné du foyer initial ; les cellules cancéreuses se détachent alors de la tumeur et circulent par le système sanguin (ou le système lymphatique) jusqu'à un nouvel emplacement. 1. 2. 2 De nombreux cancers possibles Les tumeurs malignes peuvent se développer dans tous les organes du corps humain, à partir des cellules cancéreuses. Il existe donc environ 200 types de cancers différents que l'on peut répartir en 4 grandes catégories : [9] Les tumeurs solides se développent dans n'importe quel tissu du corps humain : peau, muqueuses, os, organes, etc. Ils représentent à eux-seul 90% des cancers et sont donc les plus fréquents. On distingue 2 types de tumeurs : cancers Les solides Les carcinomes se développent à partir de cellules épithéliales (peau, muqueuses, glandes). Exemples : cancers du sein, de l'intestin, des poumons, de la prostate, etc. Les sarcomes, plus rares, se développent quant à eux à partir de cellules des tissus conjonctifs (ou tissus de soutien). Exemples : cancers de l'os, du cartilage, etc. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 4 cancers ou Les liquides sanguins Les cancers métastatiques ou disséminés cancers Les secondaires On distingue 2 types de cancers dits liquides : leucémies se développent à partir de Les leucémies : Il s'agit des cancers du sang et de la moelle osseuse. Les la multiplication anarchique de cellules précurseurs (cellules immatures qui donneront naissance à des cellules adultes) des globules blancs dans la moelle osseuse qui vont envahir le sang. Les lymphomes sont des cancers du système lymphatique : ganglions, rate, foi. Les lymphomes se développent au départ de certains globules blancs. Un cancer métastatique ou disséminé se déclare lorsque les cellules cancéreuses ont migré à travers le corps, par la voie des vaisseaux sanguins ou lymphatiques. Celles-ci ont alors colonisé un ou plusieurs autre(s) tissu(s), à distance de la tumeur initiale. Différents organes peuvent donc être atteints par ces métastases. Par exemple, les os, le foie, le cerveau, les poumons La nature d'un cancer est néanmoins toujours déterminée par son point de départ. Parfois, certains traitements anticancéreux peuvent eux-mêmes générer et provoquer l'apparition ultérieure de nouvelles cellules cancéreuses. Ce sont des cancers secondaires, consécutifs à un traitement. Nous distinguons quatre grands stades du cancer, reposant sur la description de la tumeur, à savoir son étendue et son volume. Stade 1 Stade 2 Stade 3 La tumeur est unique et de petite taille. La tumeur a un volume local plus important. Nous observons un envahissement des ganglions lymphatiques ou des tissus avoisinant la tumeur. Nous observons une extension plus large dans l'organisme sous forme de métastases. Stade 4 Ainsi, nous pouvons dire que le type de cancer, sa localisation, son degré d'agressivité, ses manifestations cliniques et l'état de santé du patient déterminent la façon dont le cancer sera traité. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 5 1. 2. 3 Localisations les plus fréquentes en France, en 2017 [10][5] Fig 5. Les cancers les plus fréquents en France, en 2018 [1] 1. 2. 4 Les facteurs de risques De nos jours, nous savons que des agents extérieurs, en interaction avec le génome humain, sont susceptibles de provoquer ou de favoriser la survenue d'un cancer. D'après l'OMS et l'INca, ces agents cancérigènes sont multiples et peuvent être dissociés en deux grands groupes : [11] Les facteurs de risques évitables relatifs à notre comportement, à nos habitudes de vie ou à l'environnement, tels que : Le tabagisme Un mauvais équilibre alimentaire L'exposition aux rayons UV La consommation d'alcool Le surpoids ou l'obésité Le manque d'activité physique L'exposition L'avancée en âge Les hormones Les maladies inflammatoires ou auto- Les facteurs de risques non évitables, tels que : aux ondes Origine héréditaire Les potentiels traitements (qui peuvent augmenter le risque de cancer) électromagnétiques La pollution de l'air Les infections immunes 1. 2. 5 Les différents symptômes possibles Il est évident que les symptômes liés à un cancer diffèrent selon plusieurs critères comme notamment la localisation, le type et le degré d'agressivité de celui-ci. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 6 Certains signes sont généraux à tous les types de cancers, c'est-à-dire qu'ils se manifestent comme une vague de modifications cliniques qui ne permettent pas de diagnostiquer avec précision et évidence un cancer. Cependant, ces signes peuvent orienter l'équipe médicale dans l'évaluation clinique et le choix des examens complémentaires nécessaires pour confirmer un diagnostic. [12] - Douleurs nouvelles et prolongées - Perte de poids inexpliquée - Fatigue - Fièvre - Perte d'appétit - Sueurs nocturnes - Nausées ou vomissements - Toux chronique - Sangs dans les selles ou les urines - Mauvaise cicatrisation - Grosseur ou masse palpable - Modification du transit intestinal La présence de ces symptômes ne signifie pas nécessairement la présence d'un cancer. Toutefois, il est important de ne pas négliger ces signes inhabituels car ils peuvent être des signes précurseurs du cancer. 1. 2. 6 Les différents traitements possibles Parce qu'il existe une multitude de cancers et parce que chaque prise en charge est unique, il existe différents types de traitements pour soigner un cancer. Ces différents traitements peuvent être prescrits seuls ou combinés entre eux. Le choix du protocole du traitement est ainsi adapté à chaque situation. [13] - Traitement chirurgical : Lorsqu'elle est possible, la chirurgie est souvent le premier traitement proposé au patient puisqu'elle permet l'ablation de la tumeur et des cellules cancéreuses à sa proximité. - Les traitements médicamenteux : La chimiothérapie consiste en une thérapie médicamenteuse agissant contre les cellules cancéreuses. On différencie la chimiothérapie néo-adjuvante administrée aux patients avant la chirurgie, celle-ci ayant pour but de réduire la taille de la tumeur et ainsi, faciliter l'opération chirurgicale, de la chimiothérapie adjuvante, réalisée après la chirurgie qui permettra d'éviter la récidive de la maladie. [14] DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 7 Les thérapies ciblées, faisant partie de l'arsenal médicamenteux, permet de bloquer les différents mécanismes spécifiques des cellules cancéreuses selon le profil biologique du patient et des caractéristiques moléculaires de sa maladie. La radiothérapie est l'un des traitements locorégionaux les plus employés dans la prise en charge des cancers. Cette technique consiste à exposer les cellules cancéreuses à des rayonnements (appelés également rayons ou radiations). Cette exposition provoquera ainsi la destruction de ces cellules cancéreuses, qui perdront leurs facultés à se multiplier et à se développer. L'irradiation aura donc pour but de détruire les cellules cancéreuses tout en préservant du mieux possible les tissus sains et les organes avoisinants. Il existe deux grands types de radiothérapie : - - La radiothérapie externe o les rayons sont émis en faisceaux depuis une machine située à proximité du patient, qui est généralement allongé. Les rayons traversent ainsi la peau pour atteindre les cellules cancéreuses. La zone exposée est préalablement délimitée afin de parfaitement cibler la tumeur. La curiethérapie ou radiothérapie interne est une technique dans laquelle les sources radioactives sont implantées directement à l'intérieur du corps du patient. Le type, la quantité et la méthode de rayonnements prescrits par l'oncologue sont, évidemment, déterminés en fonction du type du cancer, de la taille de la tumeur et de la localisation de celle-ci dans le corps. - L'hormonothérapie Ce traitement est fréquemment utilisé dans le cas du cancer du sein et du cancer de la prostate. En effet, ces deux cancers sont particulièrement sensibles à l'action des hormones naturellement produites dans l'organisme. En présence de ces hormones, les cellules cancéreuses ont la faculté de se multiplier plus rapidement. Ainsi, cette thérapie vise à bloquer la production ou l'activité de ces hormones dans le but de ralentir le développement des tumeurs. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 8 1. 3 Les soins palliatifs : 1. 3. 1 Définitions d'après l'Organisation Mondiale de la Santé Lorsqu'il n'est plus question de guérir le patient atteint du cancer, l'hospitalisation en soins palliatifs permet alors de traiter les conséquences physiques de la maladie, tout en prenant en considération le désarroi psychologique, social ou spirituel provoqué par le cancer. Il existe, selon l'OMS (Organisation Mondiale de la Santé), deux grandes définitions des soins palliatifs. [15] Définition de 1990, OMS : Les soins palliatifs sont des soins actifs, complets, donnés aux malades dont l'affection ne répond pas au traitement curatif. La lutte contre la douleur et d'autres symptômes et la prise en considération des problèmes psychologiques, sociaux et spirituels, sont primordiales. Le but des soins palliatifs est d'obtenir la meilleure qualité de vie possible pour les malades et leur famille. De nombreux éléments des soins palliatifs sont également applicables au début de l'évolution de la maladie, en association avec un traitement anticancéreux. Les soins palliatifs affirment la vie et considèrent la mort comme un processus normal, ne hâtent ni ne retardent la mort, procurent un soulagement de la douleur et des autres symptômes pénibles, intègrent les aspects psychologiques et spirituels dans les soins aux malades, offrent un système de soutien pour aider les malades à vivre aussi activement que possible jusqu'à la mort, offrent un système de soutien qui aide la famille à tenir pendant la maladie du patient et leur propre deuil. [16] [17] Définition de 2002, OMS Les soins palliatifs cherchent à améliorer la qualité de vie des patients et de leur famille, face aux conséquences d'une maladie potentiellement mortelle, par la prévention et le soulagement de la souffrance, identifiée précocement et évaluée avec précision, ainsi que le traitement de la douleur et des autres problèmes physiques, psychologiques et spirituels qui lui sont liés. Les soins palliatifs procurent : le soulagement de la douleur et des autres symptômes gênants, soutiennent la vie et considèrent la mort comme un processus normal, - - - n'entendent ni accélérer ni repousser la mort, - - proposent un système de soutien pour aider les patients à vivre aussi activement que intègrent les aspects psychologiques et spirituels des soins aux patients, possible jusqu'à la mort, DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 9 - - - - - - - - - - - - . - offrent un système de soutien qui aide la famille à tenir pendant la maladie du patient et leur propre deuil, - utilisent une approche d'équipe pour répondre aux besoins des patients et de leurs familles en y incluant si nécessaire une assistance au deuil, - peuvent améliorer la qualité de vie et influencer peut-être aussi de manière positive l'évolution de la maladie, sont applicables tôt dans le décours de la maladie, en association avec d'autres traitements pouvant prolonger la chimiothérapie et la radiothérapie, incluent les complications cliniques gênantes et de manière à pouvoir les prendre en charge. [16] [17] investigations qui sont requises afin de mieux comprendre la vie, comme les 1. 3. 2 Population concernée Les patients souffrant d'une maladie grave, évolutive et incurable limitant le pronostic vital peuvent bénéficier des soins palliatifs. Cette admission peut ainsi dépendre de plusieurs facteurs comme : [18] la pathologie du patient (il s'agit souvent de patients atteints de cancers mais les soins palliatifs peuvent également concerner des affections non-cancéreuses) l'âge du patient l'évolution de la maladie 1. 3. 3 Symptômes en soins palliatifs D'après l'ANAES, le patient admis en soins palliatifs présente de nombreux symptômes qui sont d'ailleurs souvent similaires à ceux qu'il peut présenter en phase terminale de sa maladie. Dans cette situation, il est recommandé de traiter la cause même du symptôme, c'est-à-dire utiliser un traitement étiologique lorsque celui-ci est simple, acceptable et rapidement efficace pour le soulagement du patient. [19] Les principaux symptômes sont : la douleur les troubles musculo-squelettiques en prenant en compte l'immobilité et l'asthénie du patient les troubles cutané-trophiques et vasculaires : escarres, plaies, œdèmes les troubles psychologiques : anxiété, dépression, troubles du sommeil les syndromes confusionnels qui peuvent être un signe important de la phase terminale de la maladie les troubles respiratoires (dyspnée, dysphagie, toux, hoquet rebelle) les troubles du transit (nausées, vomissements, diarrhées, constipations, occlusions ) DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 10 1. 3. 4 Une prise en charge pluridisciplinaire La prise en charge des patients admis en soins palliatifs relève de plusieurs niveaux. En effet, il est primordial de s'intéresser aux différentes composantes de leurs douleurs, à savoir la douleur physique mais également la souffrance psychique, sociale et spirituelle. Il s'agit d'une douleur totale pour les patients en fin de vie. [20] Ainsi, pour que la prise en charge de ces patients soit globale et pertinente, de nombreux professionnels de santé travaillent en concertation pour permettre une prise en charge adaptée au patient et à ses besoins. L'équipe pluridisciplinaire peut se composer de : [21] [22] - Des médecins, spécialistes de la prise en charge de la douleur et des traitements symptomatiques, - Des infirmiers, - Des auxiliaires de vie - Des kinésithérapeutes, - Des orthophonistes, - Des psychologues, - Des diététiciens - 1. 3. 5 Objectifs de prises en charge en soins palliatifs Comme nous l'avons dit précédemment, le patient va être pris en charge par différents professionnels de santé qui vont tous associer leurs compétences pour permettre un accompagnement optimal. En fin de vie ou en phase terminale d'une maladie telle que le cancer, le patient souffre d'une douleur dite totale , c'est-à-dire une douleur dans son ensemble [20]. Celle-ci inclut bien entendu la douleur mais également d'autres symptômes comme par exemple l'asthénie, les troubles musculo-cutanés, la dyspnée Cependant, cette douleur concerne aussi la souffrance psychique o le patient observe sa propre dégradation, en passant par la modification de l'image de soi, de la perte de son autonomie et même encore, des peurs, des appréhensions concernant sa mort. Le patient voit également sa place dans la société réduite à néant o celui-ci ne parvient à assurer son rôle dans la société, par exemple son rôle de conjoint, de parent, voir même de citoyen. Ainsi, la prise en charge pluridisciplinaire est essentielle en soins palliatifs car chaque professionnel va pouvoir intervenir en vue d'améliorer la qualité de vie des patients. D'après l'ANAES, nous pouvons donc énoncer quelques objectifs et principes de cette prise en charge pluridisciplinaire : [19] [23] DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 11 - le respect du confort, du libre arbitre et de la dignité du patient - prise en compte de la souffrance globale du patient - évaluation et suivi de l'état psychique du patient - qualité de l'accompagnement et de l'abord relationnel - - - prise en charge de la phase terminale et de l'agonie - préparation au deuil information et communication avec le patient et ses proches coordination et continuité des soins Ainsi, les soins palliatifs visent principalement à privilégier la qualité de la vie au détriment de la quantité. 1. 3. 6 La place du masso-kinésithérapeute : quels sont ses actes ? Bien qu'il n'existe à ce jour des textes réglementant les actes prévus par le masso- kinésithérapeute en soins palliatifs, nous pouvons considérer que celui-ci se trouve en première ligne de la prise en charge dans ce domaine. [22] [24] En effet, le masso-kinésithérapeute se concentre sur 4 grands principes lors de sa prise en charge : - - - - Le toucher : il peut être assimilé aux actes liés à la douleur avec l'utilisation du massage thérapeutique, de mobilisations ou même de relaxation. Le souffle : il peut être assimilé à des actes liés à la respiration avec notamment la diminution de la dyspnée, désencombrement broncho-pulmonaire. Les mouvements : ils peuvent être assimilés à des actes permettant l'autonomie avec la gestion de l'équilibre, des transferts, de la marche mais également à des actes liés à la prévention des troubles du décubitus (installation au lit, drainage lymphatique manuelle, mobilisations passives et actives). La parole et la communication : le masso-kinésithérapeute va pouvoir apporter son soutien au patient en fin de vie. 1. 4 La douleur en fin de vie Chez le patient en fin de vie, l'angoisse et la douleur sont deux composantes souvent associées, voir intriquées entre elles. Ainsi, il est nécessaire d'évaluer cette plainte douloureuse afin d'orienter au mieux la prise en charge du patient. [19] Nous pouvons donc analyser la douleur en évaluant plusieurs paramètres à savoir ses causes, ses mécanismes (douleurs neurogènes, psychogènes), sa topographie en utilisant par exemple un schéma du corps humain o il est possible de préciser les zones douloureuses, son intensité en utilisant l'interrogatoire, l'examen clinique ou par le biais de différentes échelles (BPI [25], MPAC), son retentissement sur les activités de la vie quotidienne et de l'état psychologique du patient. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 12 1. 4. 1 Les traitements antalgiques médicamenteux Tout d'abord, le premier temps d'un traitement antalgique relève de la capacité à rassurer le patient concernant l'engagement et l'investissement de l'équipe soignante à faire le maximum pour soulager sa douleur. Il existe, à ce jour, différentes douleurs en fin de vie qui peuvent être soulagées par des médicaments adaptés. Les médicaments pour lutter contre la douleur sont appelés des antalgiques. Selon l'OMS, il existe 3 grands paliers d'antalgiques : [26] Antalgiques de pallier I Antalgiques de pallier II Antalgiques de pallier III Antalgiques dits périphériques, non opioïdes, prescrits en cas de douleurs de faible intensité. Par exemple : paracétamol, aspirine, AINS Antalgiques de type opioïdes faibles prescrits en cas de douleur d'intensité modérée. Par exemple : codéïne, buprénorphine sublinguale tramadol. Antalgiques prescrits en cas de douleur de très forte intensité. Ce sont les opioïdes majeurs. Par exemple : morphine, fentanyl, oxycodone. Il est recommandé de privilégier l'administration des antalgiques par voie orale et de manière préventive (et non au moment o la douleur est déjà présente), de réévaluer régulièrement l'efficacité des médicaments et leurs potentiels effets secondaires. Il existe cependant une multitude d'autres médicaments permettant le soulagement de la douleur ainsi que de nombreuses voies d'administration. 1. 4. 2 Une stratégie antalgique non médicamenteuse : Toujours dans l'optique de réduire la douleur et en complément de ces médicaments, il existe d'autres méthodes pour soulager celle-ci : il s'agit des médecines complémentaires et/ou alternatives (CAM : Complementary Alternative Medicine) comme : [27][19] le massage thérapeutique le yoga l'acupuncture l'ostéopathie la méditation l'homéopathie la sophrologie la relaxation l'hypnose la musicothérapie la chiropraxie - - - - - - - - - - - - . Fig 6. Complementary Alternative Medecine CAM DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 13 Ces médecines non-conventionnelles ne remplacent aucunement traitements médicamenteux mais permettent parfois de diminuer les dosages des médicaments antalgiques, voir même d'en diminuer leurs effets secondaires. les Elles sont, de plus en plus, reconnues dans les établissements de soins car elles peuvent apporter un bénéfice au patient, qu'il soit sur la douleur physique ressentie, sur le bien-être moral et même sur la qualité de vie du patient. Dans l'idéal, la prise en charge de la douleur dans un cancer devrait associer des traitements médicamenteux et des traitements non-médicamenteux mais il n'est pas à négliger une possibilité de mauvaise interaction entre les deux. Ainsi, il est donc indispensable de discuter avec l'équipe soignante avant d'initier un traitement dit complémentaire. 1. 5 Le massage thérapeutique Dans les différentes revues et articles scientifiques, le terme de massage therapy ou plus communément appelé massage s'intègre à part entière dans les médecines complémentaires et/ou alternatives (Complementaries and Alternatives Medicines : CAM). [28] Quatre grands types de massage thérapeutique sont pratiqués dans les pays occidentaux, à savoir : [29] [30] - - - - le massage suédois ou classique le massage sportif le massage des tissus profonds le massage assis ou sur chaise Cependant, dans ces pays, la méthode de massothérapie la plus utilisée reste le massage suédois (ou Swidish massage) ; massage thérapeutique classique. Il s'agit d'une technique développée par le Suédois Per Henrik Ling au XIXème siècle qui consiste en l'application de techniques manuelles des tissus mous dans le but d'améliorer la santé ou le bien-être des patients. Le massage a traditionnellement été défini comme des mouvements de la main pratiqués à la surface du corps vivant dans un but thérapeutique [31] Nous considérons que les mouvements de massage varient en fonction : DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 14 - de la direction du mouvement de la main sur le corps, - de la partie du corps à laquelle le soin est appliqué, - quand et à quelle vitesse le coup est appliqué, - de la partie de la main utilisée pour appliquer la course, - de la quantité de pression appliquée pendant le massage. 1. 5. 1 Techniques du massage thérapeutique La technique du massage thérapeutique comprend 5 grandes familles de techniques : - - - - - Les effleurages : manœuvre caractérisée par le glissement des mains sur les téguments sans les entraner et sans déprimer les plans sous-jacents. Les frictions : manœuvre caractérisée par le glissement de la peau et du tissu cellulaire sous-cutané entrané par la main sur les tissus sous-jacents avec un déplacement des tissus superficiels sur les plans profonds (foulage, modelage, ponçage, élongation, dilacération) Les pétrissages : ensemble de deux frictions qui prennent appuis l'une sur l'autre, comportant une gamme étendue de variétés comme les pétrissages en décollement des tissus, en torsion, en roulement, en bracelet, en reptation, en fer à cheval Les vibrations : manœuvre caractérisée par une série de pressions et de décompressions exécutées à un rythme très rapide qui a pour but de faire onduler ou faire vibrer des muscles spécifiques. Les tapotements : manœuvre dans lesquelles les doigts ou la main exécutent une série de chocs et de rebonds successifs sur les régions à masser ; pouvant se pratiquer à mains ouvertes ou fermées. Ces différentes manœuvres s'adaptent évidemment aux besoins du patient en variant, par exemple, la pression exercée, la durée et nécessitent ainsi une formation indispensable pour leur pratique. 1. 5. 2 Les rôles du massage thérapeutique Il a été démontré que le massage thérapeutique peut jouer plusieurs rôles : [32] - dilater le sang superficiel des vaisseaux sanguins et ainsi augmenter le flux sanguin local jusqu'à deux minutes après le massage, augmenter le flux sanguin vers le membre controlatéral non stimulé , augmenter les composantes sanguines fibrinolytiques, réduire les œdèmes, soulager les muscles, les spasmes, améliorer la fonction musculaire, réduire des douleurs musculaires après exercices, - - diminuer la viscosité du sang et l'hématocrite par hémodilution, - - - - - - prévenir l'atrophie et la perte de contractilité des muscles dénervés, - - - soulager la douleur pour une analgésie de courte durée, augmenter le volume de l'AVC cardiaque en raison de l'amélioration du retour veineux, augmenter l'oxaloacétique glutamique sérique, les concentrations de transaminase (SGOT), de myoglobine, de créatine kinase et de lactate déshydrogénase, améliorer le flux lymphatique, - - maintenir ou améliorer la mobilité des ligaments, tendons et des muscles, - prévenir les adhérences cicatricielles, - soulager la douleur pour une analgésie de longue durée en activant les mécanismes de contrôle inhibiteurs nocifs descendants. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 15 D'autres sources énoncent d'autres intérêts au massage thérapeutique telles que la revue de littérature Systematic Rewiew of Massage Intervention For Adult Patients With Cancer [33]. Dans cet article, la massothérapie est une technique largement documentée comme l'une des plus anciennes approches thérapeutiques pour réduire la douleur [34], l'anxiété, les troubles de l'humeur, l'agitation, améliorer le sommeil 1. 5. 3 Contre-indications au massage thérapeutique Il existe cependant certaines contre-indications au massage thérapeutique. Certaines contre-indications sont dites relatives au patient, c'est-à-dire qu'elles dépendent de son état clinique alors que d'autres relèvent être des contre-indications absolues à la massothérapie. Parmi ces contre-indications absolues, nous pouvons citer : [35] [36] - pathologies vasculaires (varices, phlébite, hémophilie, thrombose télangiectasie) avec risque de saignement et/ou inflammatoire, - processus inflammatoires et infectieux (ulcère variqueux, poussées inflammatoires rhumatismales), lésions osseuses non ou mal consolidées ou récemment ostéosynthésées, affections cutanées comme l'eczéma, le zona, l'herpès, - - - plaies ouvertes, brûlures, hématomes récents. Dans les contre-indications relatives du massage, nous pouvons noter certains cancers en phase évolutive (il faudra donc éviter les massages qui activent la circulation lymphatique à proximité des foyers cancéreux). Nous ne masserons jamais la zone o se situe la tumeur. Les femmes enceintes présentant une grossesse à risque, les patients âgés ostéoporotiques ou présentant de grandes fragilités cutanées (avec par exemple des cicatrices avec présence de fils ou agrafes) sont des patients à qui l'on contre-indique la réalisation du massage thérapeutique. [37] Intérêt de la revue 1. 6 Le massage Suédois fait partie de l'arsenal thérapeutique des masso-kinésithérapeutes depuis très longtemps mais il a souvent été sujet à débat dans sa pratique, sa prescription ainsi que dans sa réalisation lorsqu'il est question de le réaliser sur des patients atteints d'un cancer. En effet, une certaine appréhension à la réalisation du massage s'est développée dans le domaine de l'oncologie : le massage peut-il être acteur dans la propagation des cellules tumorales ? Cette interrogation existe depuis de nombreuses années mais il a pourtant été démontré que cette technique était seulement une contre-indication relative à certains cancers. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 16 Cependant, pour les patients atteints d'un cancer en soins palliatifs (dont leur cancer n'est pas une contre-indication au massage thérapeutique), nous observons grâce à de nombreuses revues de littérature mais également grâce à notre pratique professionnelle, que la massothérapie peut devenir un véritable soin de confort pour eux. Il faut savoir que le choix de cette revue de littérature est tout à fait personnel. Mon conjoint, âgé de 26 ans, atteint d'un sarcome d'Ewing métastasé, est décédé, il y a 14 mois, après une dégradation marquée de son état, quatre mois avant sa disparition. Si bien évidemment, il a bénéficié de l'ensemble de la panoplie des soins médicamenteux proposés dans le cadre des soins palliatifs, il est clairement apparu toute l'utilité des soins de confort afin d'améliorer les conditions de sa fin de vie. En complément des traitements médicamenteux, l'apport adapté du massage thérapeutique de confort a participé à rendre sa fin de vie plus supportable, en soulageant les douleurs inhérentes aux conséquences de sa maladie et des traitements lourds administrés. Ainsi, je pense que l'intérêt de cette étude se porte sur les bénéfices que peut apporter le massage thérapeutique dans cette population, en mettant à jour les données de la science sur ce sujet. Il faut ajouter de la vie aux jours lorsqu'on ne peut plus ajouter des jours à la vie . Anne- Dauphine Julliand [38] 1. 7 Objectifs P. I. C. O Le modèle PICO doit répondre à 4 items permettant d'établir une question thérapeutique : - P : correspondant à la Population investiguée, - I : correspondant à l'Intervention, c'est-à-dire au choix du protocole de prise en charge que suivront les différents groupes, - C : correspondant au Comparateur auquel sera confronté notre traitement, - O : correspondant au Outcome ou Critère de jugement, montrant l'efficacité de notre traitement. Patient : Patient ayant un cancer à un stade avancé Intervention Massage thérapeutique : Comparaison : Absence de massage ou en comparaison à d'autres techniques Outcome : Effet sur la douleur ressentie par le patient L'objectif principal consiste à apprécier l'intérêt du massage thérapeutique dans le traitement d'un patient ayant un cancer à un stade avancé, admis en soins palliatifs. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 17 Le critère principal permettant cette évaluation sera (soulagement) suite à un massage thérapeutique. 2 Méthodologie la diminution de la douleur Critères d'éligibilité 2. 1 Avant de débuter la recherche sur les sites spécialisés dans les revues de littératures et articles scientifiques, des critères d'éligibilité ont été mis en place afin d'obtenir les articles les plus concordants avec le sujet souhaité. 2. 1. 1 Types d'études La question de recherche étudiée pour cette revue de littérature est une question thérapeutique qui a pour but d'évaluer l'efficacité du massage thérapeutique chez des patients en phase avancé de leurs cancers. De ce fait, pour garantir la meilleure pertinence clinique, les études sélectionnées seront exclusivement des essais cliniques randomisés. La date de parution de chaque article devra être ultérieure à 2008. 2. 1. 2 Population Les participants à ces études sont des patients ayant un cancer à un stade avancé (au minimum stade III), admis en soins palliatifs. Nous incluons tous types de cancers. Ces patients ne présenteront aucune contre-indication à la réalisation du massage thérapeutique. 2. 1. 3 Dans ces études, les patients doivent être répartis de manière aléatoire en deux groupes minimum. Ces études incluront donc un groupe qui reçoit le massage thérapeutique tandis que l'autre groupe de patients recevra un autre traitement. 2. 1. 4 Critères de jugement ou Outcome Critère de jugement principal : diminution (soulagement) de la douleur. Critères de jugement secondaires : Intervention - amélioration des symptômes de détresse, - amélioration de la qualité de vie, - amélioration de l'humeur. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 18 Méthodologie de recherche des études 2. 2 Afin de pouvoir mettre en œuvre cette revue de littérature, une recherche des différentes études scientifiques disponibles a été effectuée via les bases de données suivantes : Pubmed, PEDro, Cochrane Register of Controlled Trials et Kinédoc. Ainsi, des mots-clés ont été sélectionnés puis associés entre eux grâce aux opérateurs booléens ET, OU, SAUF (en anglais : AND, OR, EXCEPT) pour élaborer l'équation de recherche. Afin de trouver un maximum d'articles en rapport avec le sujet, une traduction des mots clés du français à l'anglais a été essentielle et a pu être réalisée grâce au site meSH INSERM : Mots clefs en français Cancer avancé Massage Douleur Mots clefs en anglais Advanced cancer Massage therapy Pain Les équations de recherche ont donc été adaptées en fonction du moteur de recherche afin de donner les résultats les plus pertinents possibles : de Équation de recherche (Advanced cancer OR palliative care OR cancer) AND (massage therapy OR massage OR Swedish massage) AND (pain) - Clinical Trial Abstract & title : cancer Therapy : stretching, manipulation, massage Problem : pain Subdiscipline : oncology Title only : massage mobilisation, Cochrane Register of Controlled Trials (CRCT) Kinédoc (advanced cancer) in Title Abstract Keyword AND (massage therapy) in Title Abstract Keyword AND (pain) in Title Abstract Keyword (cancer) ET (massage) ET (douleur) DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 19 Nombre de résultats 81 21 19 14 Moteur recherche Pubmed PEDro 2. 3 Extraction et analyse des données 2. 3. 1 Sélection des études Les critères d'inclusion et d'exclusion suivants ont été déterminés : Critères d'inclusion : - Essai clinique randomisé - Études publiées après l'année 2007 - Études population correspond patients présentant un cancer à un stade avancé dont à la des - Études évaluant la douleur - Études o le soin peut être réalisé par un autre professionnel de santé que le kinésithérapeute à condition que celui-ci ait reçu la formation nécessaire et similaire à celle d'un masso-kinésithérapeute. Critères d'exclusion : - Documents issus de la littérature grise (revue, mémoire, thèse) langue que le - Études dans une français ou l'anglais - Études en doublons - Études o de l'aromathérapie dans le cadre d'un massage thérapeutique est évaluée. l'efficacité Selon les différentes bases de données utilisées (Pubmed, Pedro, CRCT et Kinédoc), 135 articles peuvent potentiellement être intéressants pour la mise en œuvre de cette revue de littérature (cf. Diagramme de Flux partie Résultats). Tout d'abord, le tri de ces articles a débuté par l'exclusion de tous les doublons. En effet, 18 articles issus de CRCT et 12 issus de Pedro étaient déjà présents dans les résultats de Pubmed. Cela supprime un total de N 30 articles en doublons. La sélection a continué parmi les 105 articles restants grâce à la lecture des titres et des résumés (abstracts) de chaque article. En tenant compte des premiers critères d'exclusion, N 96 articles ont été éliminés. De ce fait, N 9 articles ont été retenus pour une lecture complète puis N 5 ont été exclus après lecture selon les critères d'exclusion (cf. Tableau des exclus partie Résultats). Finalement, 4 articles ont été retenus pour cette revue de littérature (classés ici de la date de publication la plus ancienne à la plus récente) : - Massage Therapy vs. Simpl Touch to Improve Pain and Mood in Patients with Advanced cancer : A Randomized Trial. Jean S. Kutner et al, 2008 [39] - Effects of massage on pain, mood, status, relaxation and sleep in Taiwanese patients with metastatic bone pain : A randomized clinical trial. Sui-Whi Jane et al, 2011 [40] - Effects of Physical Therapy on Pain and Mood in Patients with Terminal Cancer : A Pilot Randomized Clinical Trial. Nuria Lopez-Sendin et al, 2012 [41] - Massage Therapy for Patients with Metastatic Cancer : A Pilot Randomized Controlled Trial. Maria Toth et al, 2013 [42] DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 20 Année de publication 2008 [39] [40] 2011 Taiwan [41] 2012 Espagne [42] 2013 USA (Boston) - Évaluer l'efficacité du massage thérapeutique en comparaison d'une attention sociale sans contact physique chez des patients cancéreux avec métastases osseuses. - Déterminer l'efficacité de la thérapie physique comprenant le massage thérapeutique et des exercices sur la douleur et l'humeur des patients atteints d'un cancer avancé. - Comparer les réponses thérapeutiques d'un traitement physique (massage thérapeutique exercices) par rapport à un traitement simple touché - Déterminer l'efficacité du massage thérapeutique réalisé au domicile du patient atteint d'un cancer métastasé en comparaison avec un groupe de traitement sans contact ou en comparaison avec un groupe témoin o il n'y a pas de nouvelle intervention soins habituels) thérapeutique (uniquement 2. 3. 2 Tableau résumant les différentes études incluses dans l'analyse littéraire N. B : Les résultats de chacune des études seront abordés dans la partie consacrée (méthode de synthèse des résultats). Étude Objectif(s) de l'étude Pays États-Unis - Évaluer l'efficacité du massage thérapeutique en comparaison du simple touché chez des patients atteints de cancers avancés sur la douleur, sur la qualité de vie, sur l'humeur, sur le niveau d'anxiété. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 21 2. 3. 3 Évaluation de la qualité méthodologique des études sélectionnées Une étude scientifique doit répondre, selon la HAS (Haute Autorité de Santé), à un certain nombre de critères pour affirmer son niveau de preuve élevé : [43] le protocole doit être adapté pour répondre au mieux à la question posée, la réalisation doit être réalisée sans biais majeur, l'analyse statistique doit être adaptée aux objectifs, la puissance doit être suffisante. Selon ces critères, les études peuvent répondre à trois grades de recommandations (A, B ou C) afin d'évaluer le plus pertinemment possible le niveau de preuve fourni par la littérature : Grade de recommandations HAS [43] Pour cette revue de littérature, les 4 études sélectionnées correspondent à des essais comparatifs randomisés. Nous pouvons ainsi définir une étude randomisée comme : [44] Une étude ou essai randomisé contrôlé est un protocole expérimental ayant pour but d'évaluer l'efficacité d'une thérapie, d'une action de prévention ou d'un médicament. Elle compare un groupe expérimental dit groupe d'intervention à qui l'on administre le traitement et un groupe dit groupe de contrôle ou groupe témoin suivant un traitement standard ou prenant un placebo. Cependant, une étude randomisée doit obligatoirement répondre à certains critères pour prétendre un niveau de preuve suffisant : - Elle doit obligatoirement avoir eu une randomisation , c'est-à-dire un tirage au sort (informatisé ou à partir de table de répartition) du traitement attribué dans chacun des groupes de l'étude. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 22 - Cette répartition doit se réaliser de manière aléatoire et à l'insu des participants (étude en aveugle) et potentiellement des cliniciens (étude en double aveugle). L'échelle PEDro (Physiotherapy Evidence Database) (cf. Annexe 1) est l'échelle utilisée pour évaluer la qualité méthodologique des essais contrôlés randomisés. Ainsi, la lecture critique d'un article scientifique doit s'appuyer sur trois grands axes afin de d'évaluer la pertinence et la fiabilité des résultats que l'essai clinique nous présente : 1) La validité interne : - Elle détermine si le résultat obtenu à la fin de l'étude est fiable, il ne doit être - ni lié au hasard, ni aux différents biais. Le résultat présenté doit donc être réel et non biaisé. L'analyse de la validité interne d'un essai contrôlé randomisé est évaluée par l'échelle PEDro (Physiotherapy Evidence Database) (Cf résultats). 2) La validité externe : - Elle permet d'assurer que le résultat s'insère dans un cadre logique et pertinent : le résultat doit être alors confirmé par d'autres essais, et doit être cohérent face aux autres études réalisées sur le même thème, en concordant avec les connaissances actuelles sur le sujet. L'un des outils d'évaluation de la validité externe est une méta-analyse. 3) La pertinence clinique : Elle permet d'assurer certains critères : de cette étude peuvent être généralisées à l'ensemble de la population. - Si le résultat de l'essai a une taille d'effet suffisante, alors les conclusions tirées - Si le résultat clinique est pertinent alors cela signifie que le traitement proposé - permet un réel bénéfice clinique pour les patients. L'intervalle de confiance va alors déterminer si la taille de l'effet est suffisante et si l'effet reconnu peut s'appliquer à une population plus large. Pour la rédaction de cette revue de littérature, l'échelle PEDro (cf. Annexe 1) a donc été utilisée afin d'évaluer la qualité méthodologique de chaque article. Cette échelle se compose de 11 items : Le premier item permet d'évaluer la validité externe de l'étude. Les items numérotés de 2 à 9 permettent, quant à eux, d'évaluer la validité interne de l'étude. - - - Enfin, les items 10 et 11 permettent d'interpréter les résultats présentés. Le score total correspond donc à un résultat sur 10 en prenant en compte que le premier item relatant de la validité externe de l'étude n'est pas utilisé pour le calcul du score final PEDro. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 23 L'ensemble des autres items permet d'évaluer la présence ou non de certains biais : - biais d'attribution (items 2 à 4), - biais d'évaluation (items 5 à 7), - biais de suivi (item 8), - biais d'attrition (item 9) - biais d'interprétation des résultats (items 10 et 11). Cette échelle ne permet, cependant, de mesurer la validité des conclusions de l'étude. Ainsi, un score élevé sur cette échelle ne prouve pas obligatoirement que le traitement est cliniquement pertinent pour l'ensemble de la population. Il est donc indispensable d'évaluer la pertinence clinique par l'étude de la taille de l'effet du traitement ainsi que la pertinence des critères de jugement présentés afin de conclure sur l'efficacité réelle de l'intervention proposée. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 24 2. 3. 4 Méthode de synthèse des résultats Nom de l'auteur Taille de l'échantillon Résultats communiqués Différence entre les groupes Jean. S Kutner et al [39] 380 patients 72 patients Sui-Whi Jane et al, [40] Nuria Lopez et al [41] 24 patients Maria Toth et al [42] 42 patients - Diminution significative de la douleur en pré-post traitement. - Diminution modeste de la douleur dans les deux groupes mais pas de différence cliniquement ou statistiquement significative à la fin de l'intervention. - Les deux interventions permettent une diminution de la douleur à chaque temps de l'étude. - Mais le groupe massage thérapeutique atteint une différence statistique (ce n'est pas le cas pour le groupe attention sociale ). - Diminution significative de la douleur en pré-post traitement. - Différence significative observée à fin de l'intervention pour toutes les douleurs évaluées à l'exception de la douleur moyenne et de la moindre douleur. - L'efficacité du massage thérapeutique (MT) est statistiquement supérieure par rapport au groupe contrôle. - Après réajustement des valeurs de référence, il n'y a plus de différence significative. la Afin d'interpréter les résultats de chaque étude et de pouvoir déterminer s'ils sont statiquement significatifs, nous analyserons la valeur p , la taille d'effet et l'intervalle de confiance de chaque essai. - Lorsque la valeur p est inférieure à 0, 05, les résultats sont dits statistiquement significatifs, c'est-à-dire qu'il y a moins de 5% de chance que les résultats obtenus soient uniquement dus au hasard. - Lorsque la valeur p est inférieure à 0, 01, on peut dire que le résultat est dit hautement statistiquement significatif. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 25 3 Résultats 3. 1 Description des études 3. 1. 1 Diagramme de flux (flow chart) Références identifiées par recherche sur base de données (N 135) - - - - Pubmed (N 81) Cochrane Controlled Trial (N 19) PEDro (N 21) Kinédoc (N 14) Etudes restantes après suppression des doublons (N 105) Etudes retenues pour une évaluation de l'inclusion par lecture complète (N 9) Etudes incluses dans l'analyse qualitative finale (N 4) N O I T A C I F I T N E D I N O I T C E L E S E T I B I L I G I L E N O I S U L C N I Suppression des doublons (N 30) Références exclues après lecture du titre et de l'abstract (N 96) Références exclues après lecture complète (N 5) : Hétérogénéité dans le stade de cancer des patients (N 1) Patient dont le cancer n'est pas à un stade avancé (N 1) Étude de cohorte (pas de groupe de comparaison) (N 2) Étude qui traite l'efficacité de l'aromathérapie (N 1) DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 26 3. 1. 2 Tableau présentant les études exclues Nom de l'étude Post-Whine et al, 2003, [45] Therapeutic Massage and Healing Touch Improve Symptom in cancer Monica E et al, 2017, [46] The effect of effleurage hand massage on anxiety and pain in patients undergoing chemotherapy Chang SY, 2008 [47] Effects of aroma hand massage on pain, state anxiety and depression in hospice patients with terminal cancer Allison Mitchinson et al, 2013 [48] Integrating Massage Therapy Within The Palliative Care of Veterans with Advanced Illness : an Outcome Study. Cassileth BR et al, 2004 [49] Massage outcome study at a major cancer center symptom control : therapy for stade I, II, III et IV de leurs maladies. Raison de l'exclusion - Hétérogénéité de la sélection des patients : - Chimiothérapie en cours - Les patients ont un traitement curatif pour leurs cancers (toutes localisations de cancers) ; - On ne précise pas le stade (avancé ou non) de leurs maladies. - Comparaison d'un groupe de massage réalisé (bergamote, avec des huiles essentielles lavande, encens et huile d'amande douce) vs. un groupe de massage réalisé avec uniquement de l'huile d'amande douce. - Efficacité de l'aromathérapie - Il s'agit d'une étude de cohorte Il ne s'agit pas d'un essai clinique randomisé (ECR). - DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 27 3. 1. 3 Tableaux présentant les études incluses Auteurs Dates Type d'études Intervention Comparateur clinique Essai randomisé Jean S. Kutner, MD, MSPH, 2008 [39] Jane Sui-Whi et al, 2011 [40] clinique Essai randomisé Massage thérapeutique Simple Touch Massage thérapeutique Attention sociale Nombres de sujets Moyenne d'âge Sexe (proportion homme/femme) Évaluation critères jugement des de 188 192 36 36 65. 2 (14. 4) 64. 2 (14. 4) 64/120 58/112 50. 1 (11. 5) 49. 7 (9. 7) 15/21 15/21 Memorial Pain Assessment. Card (MPAC) Brief Pain Inventory (BPI) MPAC Mood 60-second heart and respiratory rates McGill Quality Life of Questionnaire (MQOL) Memorial Symptom Assessment Card (MSAS) PPI-VAS MOOD-VAS Relaxation-VAS SLEEP-VAS Symptom Distress Scale de de Fréquence l'intervention Durée l'intervention 6 Séances de 30 minutes pendant deux semaines. Au moins entre séances. Données collectées chaque après session, à une semaine et à la fin de l'intervention. 24h deux L'étude dure 5 jours. Données recueillies à T0 (jour 1 : inscription) Intervention à T1, T2, T3 (jour 2, 3 et 4) et données recueillies en pré- post traitement Données finales à T4 (jour 5) DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 28 Memorial Pain Assessment. Card (MPAC) Brief Pain Inventory (BPI) Brief Inventory Memorial Symptom Assessment Card (MSAS) Échelle Pain Short Form Échelle numérique 10) : Anxiété Échelle numérique : vigilance Physical Well- Being Psychological Well-Being McGill Total Richards- Campbell Sleep (0- Essai randomisé clinique Lopez- Nuria Sendin et al, 2012 [41] Physiothérapie : Massage thérapeutique Mobilisations Exercices globaux et analytiques Simple Touch / Contact Maria Toth et al, 2013 [42] clinique Essai randomisé Massage thérapeutique Massage No Touch Soins habituels 12 12 20 10 9 55 (21) 54 (8. 0) 54. 9 (12) 54. 9 (10) 55. 6 (9) 10/2 8/4 3/17 1/9 3/6 DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 29 6 sessions de 30-35 minutes sur une période 2 semaines de traitements Intervention réalisée au domicile du patient d'une durée de 15 à 45 minutes 3 reçus Données recueillies avant/après chaque intervention, une semaine et un mois après l'étude. Jean S. Kutner, MD, MSPH, 2008 : Massage Therapy vs. Simple Touch to Improve Pain and Mood in Patients with Advanced Cancer . [39] de Essai clinique contrôlé randomisé Design l'étude P I Recrutement des patients d'une quinzaine d'hôpitaux US membres du réseau de recherche en soins palliatifs (PoPCRN) et de l'Université du Centre du cancer du Colorado Taille de l'échantillon : Au total N 380 Groupe Massage : 188 Groupe Simple Touch : 192 Age moyen : Groupe massage : 65. 2 14. 4 / Groupe Simple Touch : 64. 2 14. 4 Localisation : USA Critères d'exclusion 1. Patients ayant reçu un massage professionnel dans le mois de l'inscription 2. Patients ayant un traitement anticoagulant 3. Patients ayant une numération plaquettaire connue inférieure à 10 000 4. Patients ayant des problèmes vertébraux Critères d'inclusion 1. Patients qui parlent anglais 2. Patients qui présentent un cancer avancé (stade III ou IV), tous types de cancers et tous milieux de soins 3. Patients ayant eu des douleurs modérées (douleurs > ou à 4 sur l'EN 0-10) au cours de la semaine précédant l'inscription à l'étude. 4. L'espérance de vie prévue est d'au moins trois semaines. 5. Les patients ont donné consentement écrit. Groupe expérimental : Les participants ont reçu jusqu'à 6 massages thérapeutiques d'une durée de 30 minutes. Ces soins sont dispensés sur deux semaines avec au moins 24 heures entre deux séances. Massage thérapeutique : leur - effleurage (65% du temps du massage) - pétrissage (35% du temps du massage) - libération du point de déclenchement myofasciale Chaque massage est dépendant du patient, c'est-à-dire, qu'il peut varier selon : - - - - - la fragilité de la peau les limitations posturales les œdèmes l'ostéoporose les métastases osseuses DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 30 C O Le massage est réalisé par un masso-kinésithérapeute qui a, au moins, six mois d'expérience dans le traitement des patients atteints d'un cancer avancé et qui a suivi une formation de 500 heures dans le domaine de la massothérapie dans une institution reconnue par leur État comme école professionnelle. Groupe contrôle : Simple Touch Ce traitement consiste en un placement des deux mains du masseur pour une durée de 30 secondes sur chaque zone de manière bilatérale : Zones concernées : Base du cou, omoplates, clavicules, bas du dos, avant- bras, mains, genoux, mollets, pieds, talons. La pression doit être légère et cohérente. Il ne doit pas avoir de mouvements latéraux des mains du masseur. Celui-ci ne doit pas avoir eu d'expérience ou de formation dans le massage au préalable. Critères de jugement principaux Évaluation immédiate et durable de la douleur Echelle Brief Pain Inventory (BPI) Echelle Memorial Pain Assessment Card Critères de jugement secondaires Évaluation immédiate de l'humeur MPAC Mood Fréquence cardiaque 60-seconds heart and respiratory rates. Évaluation durable de la qualité de vie McGill Quality of Life (MQOL) Symptômes de détresse Memorial Symptom Assessment Scale (MSAS) Vérification de l'administration des médicaments analgésiques. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 31 Sui-Whi Jane et al, 2011 : Effects of massage on pain, mood status, relaxation and sleep in Taiwanese patients with metastatic bone pain : a randomized clinical trial [40] Design de l'étude Essai clinique contrôlé randomisé Recrutement de patients présentant un cancer avancé avec des métastases osseuses. Taille de l'échantillon : Au total N 72 Groupe Massage : 36 Groupe Attention sociale (contrôle) : 36 Moyenne d'âge : Groupe Massage : 50. 1 11. 5 ans Groupe Attention Sociale (contrôle) : 49. 7 9. 7 ans Localisation : Nord de Taiwan : Chang Gung Memorial Hospital (CGMH) Critères d'inclusion 1. Le patient doit avoir, au moins, Critères d'exclusion 1. Le patient reçoit régulièrement P I 18 ans. 2. Le patient doit être capable de 3. Le patient lire et parler le chinois. doit être radiologiquement diagnostiqué cancéreux avec présence de métastases osseuses. 4. Le patient doit avoir une douleur osseuse métastase de 4/10 à l'EN des massages thérapeutiques 2. Le patient a subi des chirurgies ou des interventions majeures pendant cette admission laquelle 3. Le patient souffre d'allodynie 4. Le patient éprouve une condition physique pour le massage a été contre indiqué comme la thrombocytopénie, syndrome de compression active de la moelle épinière ou thrombose veineuse profonde (TVP) Groupe Intervention : En raison d'un manque de masso-kinésithérapeute à Taiwan, 4 infirmières ont été autorisées à réaliser cette intervention à condition d'avoir au moins 3 ans d'expérience dans la prise en charge de patients atteints d'un cancer avancé et de participer à une formation de trois mois. Il est proposé un massage complet du corps d'une durée de 45 minutes. Le massage thérapeutique comprend : - effleurage doux, - léger pétrissage, - compression. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 32 la musique, l'utilisation d'huiles essentielles et Pour éviter de confondre le réel intérêt du massage, nous avons interdit : la communication pendant toute la durée du massage. Le patient est en décubitus dorsal. 3 sessions consécutives sur une étude d'une durée de 5 jours. Groupe Comparateur : Il est proposé une attention sociale d'une durée de 45 minutes L'intervention a été réalisée par un thérapeute formé (protocole standardisé) Tout au long de cette intervention, le thérapeute a fait preuve d'attention, de compassion et encourageait les patients à exprimer leurs sentiments ou leurs préoccupations sur leur état de santé. Tout contact physique a été néanmoins évité. 3 sessions consécutives sur une étude d'une durée de 5 jours. Critère de jugement principal Évaluation de l'intensité de la Critères de jugement secondaires Évaluation de l'humeur MOOD-VAS Évaluation de la qualité du douleur PPI-VAS sommeil SLEEP-VAS Évaluation de musculaire la relaxation RELAXATION-VAS Évaluation des symptômes de détresse Symptom Distress Scale C O DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 33 Nuria Lopez-Sendin et al, 2012 : Effects of physical therapy on pain and mood in patients with terminal cancer : a Pilot randomized clinical trial [41] Essai clinique contrôlé randomisé Recrutement de patients suivis dans le service d'oncologie de l'hôpital universitaire de Salamanque. Taille de l'échantillon : Au total N 24 Groupe Intervention : 12 Groupe Contrôle : 12 Moyenne d'âge : Groupe Intervention : 55 21 Groupe Contrôle : 54 ans 8 Localisation : Espagne Design de l'étude P I C de Critères d'inclusion 1. Patient suivis dans le service l'hôpital d'oncologie universitaire de Salamanque en Espagne. 2. Patient âgés d'au moins 18 ans. 3. Patient diagnostiqué avec tout type de tumeur au stade III ou IV 4. Le patient doit reporter une douleur > 4 à l'EN 5. Le patient doit consentement par écrit. fournir son Critères d'exclusion 1. Le patient présente une fragilité des tissus (peau, cheveux ou os) 2. Le patient souffre de tout état systémique (neutropénie, hypercalcémie, hypothyroïdie ou anémie) 3. Patient inconscient 4. Patient ne se trouvant pas en le mesure questionnaire utilisé remplir 5. Patient ayant subi une thérapie cours des 4 manuelle au dernières semaines. 6. Patient avec une espérance de de vie de moins de 20 jours. Groupe intervention : Le groupe reçoit des soins de physiothérapie qui comprennent : - des massages thérapeutiques (effleurage, pétrissage. ), - des techniques de mobilisations (passives, active- - des exercices (analytiques et globaux) (PNF). aidées, avec résistance), Six sessions de 30-35 minutes sur une période de 2 semaines Groupe contrôle : Le groupe contrôle reçoit un simple contact/toucher avec les mains du thérapeute sur (cervicales, épaules, omoplates, talons, mollets. ) les zones douloureuses Six sessions de 30-35 minutes sur une période de 2 semaines DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 34 O Les résultats seront recueillis au départ, après chaque intervention puis à une semaine de suivi et enfin, à deux semaines de suivi. Critère de jugement principal Évaluation de la douleur Critères de jugement secondaires Évaluation pré/post intervention Echelle Brief Pain Inventory de l'humeur (BPI) Echelle Memorial Pain Assessment Card Évaluation des symptômes de détresse MPAC MSAS DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 35 Maria Toth et al, 2013 : Massage Therapy for Patients with Metastatic Cancer : a Pilot Randomized Controlled Trial [42] Design de l'étude P I C Essai clinique contrôlé randomisé Recrutement de patients présentant un cancer métastasé Taille de l'échantillon : Au total N 42 Groupe Massage : 20 Groupe sans contact (contrôle) : 10 Groupe témoin (soins habituels) : 9 Moyenne d'âge : Groupe massage : 54. 9. 2 12 Groupe sans contact : 54. 9 10 Groupe témoin : 55. 6 9 Localisation : Boston (Beth Isral Deacones Medical Center (BIDMC) Critères d'exclusion Les critères d'exclusion ne sont pas indiqués dans cette étude. Critères d'inclusion 1. Le patient doit avoir au moins 18 ans. 2. Le patient doit avoir un cancer solide avec signe de métastases 3. Le patient doit vivre à moins de 40 km de l'hôpital 4. Un consentement éclairé et écrit est nécessaire Pour le groupe Intervention : - Le massage thérapeutique est réalisé au domicile du patient, il peut durer de 15 à 45 minutes et est effectué 3 fois au cours de la première semaine (après inscription). - Il s'agit d'un massage suédois : effleurage, pétrissage, compression - Autres techniques : mobilisation passive et/ou active, applications de - Précautions spécifiques prises avec notamment les modifications de la pression, de la position du patient et des zones à masser selon l'état clinique du patient (métastase, nombre de plaquette) chaleurs, libérations des tensions, étirements doux - Utilisation de lotion non allergène et sans parfum. Pour l'intervention de groupe sans contact, les thérapeutes se rendent au domicile de leurs patients pendant 15 à 45 minutes en fonction de la leur tolérance. Ils doivent tenir leurs mains à environ 12 pouces ( 30, 5cm) au-dessus du corps du patient. Pour l'intervention du groupe témoin (soins habituels), les patients remplissent les mêmes questionnaires mais ne reçoivent aucune visite des thérapeutes. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 36 O Les résultats sont recueillis : - avant/après les interventions - une semaine après les interventions - un mois après l'inscription à l'étude Critère de jugement principal Évaluation de la douleur Brief Pain Inventory Short Form Evaluation de l'anxiété Echelle numérique (0-10) Evaluation de la vigilance Echelle numérique (0-10) Critères de jugement secondaires Évaluation de la qualité de vie Physical well-being Psychological well-being McGill total Évaluation du sommeil Richards-Campbell Sleep Évaluation de l'humeur Évaluation des différentes activités quotidiennes Échelle de Katz 3. 2 Risque de biais des études incluses Un biais est une source d'erreur que l'on note lorsque les résultats présentés et observés à la fin de l'étude sont dus à un autre facteur que le traitement en lui-même. 3. 2. 1 Grille d'analyse utilisée Comme dit précédemment, pour évaluer la qualité méthodologique des 4 études incluses, nous allons utiliser l'échelle PEDro (Cf. Annexe 1). Elle est la plus adéquate pour les études thérapeutiques. L'ensemble de ses items nous permettra d'évaluer les potentiels biais de chaque étude. Ainsi, nous considérons la présence du biais dans une étude lorsque la différence observée entre les deux groupes (intervention et témoin) à la fin de l'essai clinique est due à un autre facteur que le traitement initialement étudié. Pour rappel, cette échelle est composée de 11 items dont le premier traite uniquement la validité externe de l'étude et n'est donc pas comptabilisé dans le score final PEDro. Les items 2 à 9 concernent, quant à eux, la validité interne de l'étude et nous permettront ainsi d'évaluer la présence ou l'absence de potentiels biais : - - Le biais de sélection (items 2 à 4) : ce biais est présent lorsque les deux groupes de l'essai ne sont pas initialement comparables. Pour détourner ce biais, la randomisation permet la création de deux groupes comparables (en moyenne). Le biais d'évaluation (items 5 à 7) : ce biais survient lorsque la mesure de deux critères de jugement principal n'est pas réalisée de la même manière dans les deux groupes. Ainsi, l'utilisation du double aveugle permet d'éviter ce biais. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 37 - - Le biais de suivi (item 8) : ce biais est possible lorsque les deux groupes ne sont pas suivis et donc étudiés de la même manière au cours de l'essai. La comparabilité initiale est alors biaisée. Le double insu empêche l'apparition de ce biais. Le biais d'attrition (item 9) peut apparatre dans deux cas : o Des patients sont inscrits et randomisés dans l'étude mais ne sont pas analysés : ils correspondent soit à des perdus de vue soit à des données manquantes . Le critère de jugement principal est alors impossible à obtenir. Nous considérons donc que le taux de patients perdus de vue doit être proche de zéro pour permettre une obtention du critère de jugement principal. o Des patients sont inclus dans l'étude à tort. Soit ils ne reçoivent pas le bon traitement, soit ils reçoivent un autre traitement en parallèle de l'étude. Ces deux potentialités biaisent la comparabilité initiale des groupes. Nous considérons que ce biais peut être absent si l'analyse est en intention de traiter. Les items 10 et 11 s'intéressent, quant à eux, à la pertinence clinique de l'article. Ils permettent donc d'observer si la quantité d'informations statistiques est suffisante pour l'interprétation des résultats. Le score total PEDro correspond donc à un résultat sur 10 en considérant qu'au plus le score se rapproche de 10/10, au plus l'article sera décrit comme étant de bonne qualité méthodologique. 3. 2. 2 Synthèse des biais retrouvés Score PEDro des 4 articles inclus : Le 1er item ne rentre pas dans le calcul du score. Auteurs Jean S. Kutner et al, 2008 [39] Sui-Whi Jane et al, 2011 [40] Nuria Lopez et al, 2012 [41] Maria Toth et al, 2013 [42] Items 1 X X X X 2 X X X X 3 X 4 X X X X 5 6 7 X X 8 X X 9 X X X 10 X X X X 11 X X X X DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 Score total 6/10 6/10 6/10 6/10 38 Nb : Les scores ont été repris via le site PEDro. On note que la validité externe est de bonne qualité pour l'ensemble des études incluses puisque les critères d'éligibilité ont été précisés pour chacune d'elles. Biais de sélection : Ce biais regroupe les items 2 à 4. Item 2 : Les sujets ont été répartis aléatoirement dans les groupes (pour un essai croisé, l'ordre des traitements reçus par les sujets a été attribué aléatoirement). Item 3 : La répartition a respecté une assignation secrète. Item 4 : Les groupes étaient similaires au début de l'étude au regard des indicateurs pronostiques les plus importants. Toutes les études mentionnent dans leur Méthode, voir leur Abstract, que les patients ont pris part à une randomisation, permettant d'obtenir une répartition aléatoire dans les groupes. Nous pouvons donc ajouter un point à chaque étude concernant les critères de l'item 2. En revanche, l'assignation secrète souhaitée pour la répartition des groupes contrôle et expérimental est absente dans 3 des 4 études. Seule l'étude de Jean. S Kutner indique dans son protocole que la séquence d'attribution sera dissimulée aux deux chercheurs qui inscrivent et évaluent les participants. Celle-ci a été générée par un SAS qui a produit un plan en blocs randomisés, stratifiés par site d'étude avec des tailles de blocs aléatoires variant entre 2, 4 et 6, de sorte qu'il ne soit pas possible de prévoir la répartition des patients. Selon notre tableau de synthèse des biais, nous constatons que l'item 4 est rempli pour l'ensemble des études. Biais d'évaluation : Ce biais regroupe les items 5 à 7. Item 5 : Tous les sujets étaient en aveugle. Item 6 : Tous les thérapeutes ayant administré le traitement étaient en aveugle. Item 7 : Tous les examinateurs étaient en aveugle pour au moins un des critères de jugement essentiels. Le biais d'évaluation est le biais le plus présent dans nos études puisque les items 5 et 6 ne sont remplis pour aucune d'elles. Cependant, l'étude de Jean. Kutner et al ainsi que l'étude de Nuria Lopez et al stipulent par le terme simple blind que les examinateurs étaient en aveugle en ignorant donc la répartition des traitements entre les différents participants. Biais de suivi : Item 8 : Les mesures, pour au moins un des critères de jugement essentiels, ont été obtenues pour plus de 85% des sujets initialement répartis dans les groupes . DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 39 Jean. Kutner et al [39] Sur les 188 participants alloués au massage, 21 patients n'ont reçu aucun traitement d'étude (n 3 décès, n 13 désinscriptions n 5 autres raisons) 17 autres patients n'ont pas fourni de données sur les résultats durables (n 2 décès, n 11 désinscriptions et n 3 autres raisons). Sur les 192 participants alloués au contrôle, Nuria Lopez et al [41] L'étude mentionne sur sa flow chart que sur les 24 patients randomisés, seuls 15 patients iront au terme de l'étude. Nous notons 4 patients perdus de vue dans le groupe interventionnel pour cause de : - Refus (n 1) - Sédation (n 2) - Décès (n 1) Nous notons également 5 patients perdus de vue dans le groupe témoin pour cause de : - Sédation (n 1) - Refus (n 2) - Chimiothérapie (n 1) - Décès (n 1) Ainsi, nous pouvons dire que les mesures, pour au moins un des critères de jugement essentiel, ont été obtenues pour environ 63% des sujets initialement répartis dans les groupes. Sui-Whi Jane et al [40] Il est stipulé que 100% des patients ont pu aboutir à cet essai clinique. Le biais de suivi est donc présent dans ces deux études. traitement 30 patients randomisés n'ont pu recevoir leur premier (n 8 décès, n 16 désinscriptions, n 6 autres raisons) 15 autres patients n'ont pas fourni des données sur les résultats durables (n 4 décès, n 7 désinscriptions, n 4 autres raisons). Ainsi, sur 380 patients randomisés, nous comptons 82 patients n'ayant pu aboutir l'essai clinique. Ainsi, 298 patients ont pu être inclus dans l'étude soit environ 78% des patients. Maria Toth et al [42] Dans cette étude, 42 patients sont randomisés en trois groupes : - Touch (n 20) - No touch (n 10) - Usual Care (n 9) Dans le groupe Touch , deux patients ont été hospitalisés ; l'un pour une insuffisance rénale aigue, l'autre pour une douleur interne et un essoufflement dû à ses nouvelles métastases pulmonaires. Dans le groupe Usual Care , un patient a été hospitalisé 5 jours après l'étude et est décédé 3 jours plus tard. Au total, 39 patients ont pu terminer l'étude soit environ 92% des patients initialement randomisés. Le biais de suivi est donc absent dans ces deux études DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 40 Biais d'attrition : Item 9 : Tous les sujets pour lesquels les résultats étaient disponibles ont reçu le traitement ou ont suivi l'intervention contrôle conformément à leur répartition ou, quand cela n'a pas été le cas, les données d'au moins un des critères de jugement essentiels ont été analysées en intention de traiter. Les études de Nuria Lopez et al , de Maria Tooth et de Sui-Whi Jane formulent clairement l'analyse en intention de traiter ce qui n'est pas le cas de l'étude de Jean. S Kutner. Comparaison statistique inter-groupes : Item 10 : Les résultats des comparaisons statistiques inter-groupes sont indiqués pour au moins un des critères de jugement essentiels. Toutes les études présentent les résultats des comparaisons statistiques inter-groupes via des tableaux ou encore via des diagrammes de comparaison. Cet item est donc rempli pour chacune des études. Estimation de l'effet et de sa variabilité : Item 11 : Pour au moins un des critères de jugement essentiels, l'étude indique à la fois l'estimation des effets et l'estimation de leur variabilité Cet item est validé dans toutes les études puisque celles-ci indiquent, à travers des tableaux, l'estimation des effets et de leur variabilité. En résumé, le biais le plus présent est celui de l'évaluation puisqu'il se retrouve dans l'ensemble de nos études. En effet, il très difficile d'appliquer le double aveugle dans le cadre d'un traitement par massage. 3. 3 Effets de l'intervention Les résultats des différents critères de jugement fournissent la principale mesure de l'efficacité (ou du manque d'efficacité) du traitement. 3. 3. 1 Critère de jugement principal Le critère de jugement principal de cette revue de littérature est la douleur évaluée par un patient ayant un cancer à un stade avancé après réalisation d'un massage thérapeutique. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 41 Présentation des échelles : L'effet durable sur la douleur est mesuré par l'échelle Brief Pain Inventory (BPI) . (Cf. Annexe 3) Elle mesure plusieurs éléments : l'intensité de la douleur, l'interférence de la douleur dans la vie des patients (travail, activité, humeur, plaisir, sommeil, marche, relations avec les autres), le soulagement de la douleur, la qualité de la douleur, la perception de la cause de la douleur. Il est demandé aux patients non seulement d'évaluer leur douleur sur le moment mais aussi de noter, grâce à un échelle visuelle analogique, leur pire douleur, leur moindre douleur , et enfin, leur douleur moyenne sur la semaine ou la journée précédant l'entretien. Ainsi, cette échelle mesure, par le biais d'échelles visuelles analogiques (EVA), les différentes dimensions de la douleur : - - - - - - 0 signifie aucune douleur - 10 signifie pire douleur Cette échelle sera utilisée pour les études suivantes : Cette douleur s'évalue par différents outils : - Memorial Pain Assessment Card (MPAC) - Brief Inventory Pain (BPI) - Échelle Visuelle Analogique (EVA) - Massage Therapy vs. Simpl Touch to Improve Pain and Mood in Patients with Advanced cancer : A Randomized Trial. Jean S. Kutner et al, 2008 [39] - Effects of Physical Therapy on Pain and Mood in Patients with Terminal Cancer : A Pilot Randomized Clinical Trial. Nuria Lopez-Sendin et al, 2012 [41] L'effet immédiat sur la douleur a été mesuré par l'échelle Memorial Pain Assessment Card (MPAC) . Il s'agit d'un outil développé par la section des études analgésiques du Memorial Sloan- Ketteing Cancer Center (MSKCC). Cette échelle est spécialement conçue pour les patients atteints d'un cancer. Le traitement efficace de la douleur cancéreuse nécessite une mesure indépendante de celle- ci. Ainsi, cette échelle mesure par le biais d'échelles visuelles analogiques (EVA) trois dimensions liées fortement entre elles : - - - l'intensité de la douleur, le soulagement de la douleur, l'humeur du patient. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 42 Échelle Douleur - MPAC De plus, cette échelle contient un ensemble de 8 adjectifs que le patient peut choisir pour décrire au mieux l'intensité actuelle de sa douleur. (Cf Annexe 4) L'avantage de cette échelle est sa facilité et sa rapidité de réalisation puisque les patients expérimentés peuvent l'accomplir en moins de 20 secondes. Il s'agit d'un outil valide, fiable, efficace et sensible mais il est dommage qu'il ne soit utilisé que pour les patients atteints de cancer. Cette échelle sera utilisée pour les études suivantes : - Massage Therapy vs. Simpl Touch to Improve Pain and Mood in Patients with Advanced cancer : A Randomized Trial. Jean S. Kutner et al, 2008 [39] - Effects of Physical Therapy on Pain and Mood in Patients with Terminal Cancer : A Pilot Randomized Clinical Trial. Nuria Lopez-Sendin et al, 2012 [41] Jean S. Kutner, MD, MSPH : Massage Therapy vs. Simple Touch to Improve Pain and Mood in Patients with Advanced Cancer . 2008 [39] Dans cette étude, les auteurs comparent le groupe expérimental comprenant le massage thérapeutique vs. le groupe contrôle qui reçoit un simple toucher/contact. Il est important de noter que le recueil des différentes données a été réalisé sans augmentation de consommation des médicaments analgésiques. Évaluation de la douleur d'après la Memorial Pain Assessment Card (MPAC) : Dans cette étude, cette échelle est utilisée pour évaluer la douleur avant et après chaque session de massage thérapeutique (dans le groupe interventionnel) ou après chaque session de simple touché (dans le groupe contrôle). L'auteur a présenté les résultats, sous forme de tableaux, en précisant les différentes moyennes, écarts-type, tailles d'effet et intervalles de confiances. L'effet immédiat des interventions sur la douleur est évalué ci-dessous : DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 43 Douleur évaluée immédiatement après le traitement Intervention Contrôle Valeur de départ 3. 7 2, 6 Différence -1. 87 (-2. 07, -1. 67)* Valeur de départ Différence 3. 4 2. 5 -0. 90 (-1. 19, -0. 61)* p -0. 97 (-1. 18, -0. 76)* inter- Taille d'effet groupes Résultats MPAC - intervalle de confiance à 95% Nous notons que l'amélioration immédiate de la douleur avec le massage thérapeutique, de - 1, 87 points (avec une intervalle de confiance estimée à 95% allant de -2, 07 à -1, 67) est statistiquement et cliniquement significative. Après analyse des résultats, nous pouvons dire que le massage thérapeutique a une efficacité sur la douleur statistiquement supérieure au simple toucher immédiatement après les séances de traitement puisque la différence moyenne de la douleur entre les deux bras de l'étude équivaut à -0, 90 points avec une intervalle de confiance à 95% allant de -1, 1 à, -0, 61 et p < 0. 001. Évaluation de la douleur d'après l'échelle Brief Pain Inventory (BPI) : Dans cette étude, l'échelle Brief Pain Inventory est utilisée pour évaluer la douleur une semaine après le traitement final. Elle nous permet donc de mesurer l'effet durable des interventions sur la douleur. Intervention Différence Différence Douleur moyenne Valeur de départ 4. 6 1, 6 -0. 33 (0. 54, -0. 12)* Contrôle Différences inter- groupes Valeur de départ 4. 5 1, 8 0. 07 (-0. 23, 0. 37)* p 0. 66 Différence -0. 40 (-0. 62, -0. 18)* Pire douleur Valeur de départ 8. 0 1, 9 Valeur de départ 7. 6 2. 2 -0. 14 (-0. 59, 0. 31)* p 0. 53 -0. 74 (-1. 05, -0. 43)* Différence -0. 60 (0. 92, 0. 28)* - Résultats BPI Évaluation de la douleur durable - * : 95% intervalle de confiance p > 0. 05 DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 44 Nous pouvons donc indiquer qu'il y a eu des améliorations durables modestes de la douleur dans les deux groupes, mais aucune différence cliniquement ou statistiquement significative. En effet, nous considérons un changement clinique significatif de la douleur lorsque le traitement proposé est capable de diminuer de 1. 0 à 1. 5 points (sur 0-10 points), ce qui n'est pas le cas dans cette étude. Effects of Physical Therapy on Pain and Mood in Patients with Terminal Cancer : A Pilot Randomized Clinical Trial. Nuria Lopez-Sendin et al, 2012 [41] Dans cette étude, l'auteur compare le groupe expérimental comprenant le massage thérapeutique, les mobilisations et les exercices globaux réalisés chez 12 patients vs. le groupe contrôle constitué de 12 patients qui reçoit un simple toucher/contact . Les résultats de cet article sont clairement indiqués par l'auteur puisque celui-ci mentionne les différentes tailles d'effet et les intervalles de confiance à 95% (Table 2 et 3). Aucun calcul n'a donc été réalisé pour l'analyse de ces résultats. Résultats d'après l'échelle Memorial Pain Assessment Card (MPAC) : Dans cette étude, cette échelle est utilisée pour évaluer la douleur avant et après chaque session de massage, mobilisations et exercices globaux (dans le groupe interventionnel) ou de simple toucher (dans le groupe contrôle). L'effet immédiat de l'intervention sur la douleur est évalué : Pré-Post INTERVENTION 1ère session 2ème session 6ème session Intervention 1. 83 1. 01 (0. 489, 1. 51) 1. 5 (0. 76, 2. 24) Groupe x Temps p-valeur p 0. 04a (1. 189, 2. 48)a 0. 0 (-0. 65, 0. 65) Contrôle 1. 0 (0. 7, 1. 31) 1. 3 (0. 59, 2. 07) p > 0. 05 Résultats MPAC Pain 1, 95% intervalle de confiance , a statistiquement significatif Il faut donc noter une amélioration significative pour les différences de douleur dans le groupe interventionnel. Il est pertinent de mettre en évidence l'amélioration significative de la douleur de la 1ère session dans le groupe interventionnel par rapport aux deux autres sessions indiquées. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 45 Résultats d'après l'échelle Brief Pain Inventory (BPI) : Dans cette étude, l'échelle BPI est utilisée pour évaluer la douleur et ses différentes composantes de manière durable, c'est-à-dire au début (semaine 0), au milieu (semaine 1) et à la fin de l'intervention (semaine 2), après les six sessions proposées aux patients. L'effet durable de l'intervention sur la douleur est donc évalué : Intervention N 12 Contrôle N 12 Taille d'effet Intervalle de confiance à 95% Pire douleur Moindre douleur Pré 3. 33 2. 46 0. 15 (-2. 41 2. 75) Pré 9. 5 1. 17 1. 67 (0. 41 2. 92) Post 7. 83 1. 87 Post 3. 17 2. 38 Douleur moyenne Pré 6. 5 /- 1. 68 1. 17 (-0. 69 3. 02) Post 5. 33 1. 56 Douleur actuelle Pré 7. 5 1. 98 2. 17 (0. 61 3. 72) Post 5. 33 3. 05 la Index de douleur Pré 8. 48 1. 19 1. 7 (0. 37 3. 04) Post 6. 78 2. 6 Post 7. 5 1. 0 Pré 7. 67 2. 15 0. 16 (0. 96 1. 28) Post 3. 2 2. 36 Pré 4. 33 2. 93 1. 13 (0. 46 1. 87) Post 5. 67 1. 56 Pré 5. 5 2. 32 -0. 17 (-0. 87 0. 54) Post 5. 5 1. 78 Pré 5. 67 2. 15 0. 17 (-1. 13 1. 46) Post 6. 45 1. 64 Pré 5. 48 2. 13 -0. 98 (-1. 79 - 0. 16) 1. 1 (-1. 64 3. 64) p > 0. 05 - / -1, 5 (-3. 08 0. 08) p 0. 036a / -1, 33 (-3. 26 / 0. 6) p 0. 127 -2. 0 (-3. 9 / -0. 1) p 0. 027a -2. 68 (-4. 17 / -1. 18) p < 0. 001a Résultats BPI R : Références initiales / FdI : Fin de l'intervention - 95% intervalle de confiance a Statistiquement significatif Évolution intra-groupe : Pour les deux groupes (intervention et contrôle), nous observons que les traitements proposés pour l'un et pour l'autre permettent une diminution de chaque douleur excepté dans le groupe contrôle o l'on indique une augmentation de la douleur moyenne ainsi que l'index de la douleur. Évolution inter-groupes : Nous notons que les améliorations de la douleur dans le groupe interventionnel sont significativement plus importantes que dans le groupe témoin pour la pire douleur, la douleur actuelle et l'indice de la douleur. En revanche, les comparaisons entre les deux groupes n'ont pas révélé de différence significative pour la douleur moyenne et pour la moindre douleur. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 46 Maria Toth al, 2013 : Massage Therapy for Patients with Metastatic Cancer : a Pilot Randomized Controlled Trial [42] L'efficacité immédiate du massage sur la douleur est évaluée grâce à l'échelle visuelle analogique (EVA). Les données sont recueillies avant et après les différents soins proposés. L'auteur a noté ses résultats sous forme de tableaux o il a été précisé lorsque les données étaient sous forme de moyennes. L'écart type, les tailles d'effet et les intervalles de confiance estimées à 95% sont inscrits dans l'article. EVA Groupe Massage Groupe No Touch Comparaison groupes inter- Valeurs de p Données au départ Évolution de la douleur Données au départ Évolution de la douleur Non- ajusté Douleur 3. 4 3. 1 Comparaison Pré-post traitement Résultats EVA - intervalle de confiance à 95%. -1. 4 (-1. 19, -0. 9)* 1, 9 2. 2 -0. 5 (-1. 12, 0. 1)* 0. 04 L'efficacité durable du massage thérapeutique sur la douleur est évaluée grâce à l'échelle Brief Pain Inventory Form Short. Pour cette évaluation, l'auteur a décidé de rédiger ses résultats sous forme de médianes, ce qui rend impossible le calcul des tailles d'effet et des intervalles de confiance. Les données sont recueillies une semaine et un mois après inscription à l'étude. Ajusté par rapport au données de base 0. 18 0. 05 Groupe Massage Groupe No Touch 0 (-1, 2) Groupe Usual care 0 (-3, 2) Comparaisons inter-groupes Valeurs de p 0. 65 0. 05 0 (-1. 5, 0) -2 (-2, -1) 0. 14 Taille d'effet 1 semaine 1 mois 0 (-2, 1) 0 (-1, 0) Données déclarées en médiane (Q1, Q3) Nous pouvons dire que l'efficacité du massage thérapeutique est statistiquement supérieure au No Touch immédiatement après les séances de traitement puisque celui-ci permet la diminution de la douleur de -1. 4 points avec une intervalle de confiance à 95% allant de -1. 19 à -0. 9, alors que l'intervention contrôle ( No Touch ) permet la diminution de la douleur de seulement -0. 5 points avec une intervalle de confiance à 95% allant de -1. 12 à 0. 1. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 47 Ainsi, dans les analyses o les valeurs ne sont pas ajustées par rapport aux données de base, on peut dire qu'il y a une différence statistiquement significative entre les deux groupes (p 0. 04). Toutefois, après correction de la valeur de référence, la différence n'est plus significative (p 0, 18). Nous pouvons également observer qu'il n'y a aucune amélioration significative par rapport aux bases de références des différents groupes concernant la douleur sur les suivis à une semaine et à un mois post-inscription. Sui-Whi Jane et al, 2011 : Effects of massage on pain, mood status, relaxation and sleep in Taiwanese patients with metastatic bone pain : a randomized clinical trial [40] PPI-VAS : L'échelle analogique (EVA) est une ligne de 100 mm vers le haut ancrée par la douleur la plus intense possible (10) et vers le bas ancrée par aucune douleur (0). Le patient doit indiquer, à n'importe quel point du continuum de l'EVA correspondant, l'intensité de sa douleur actuelle. L'auteur a publié ses résultats sous forme de tableaux en précisant les différentes moyennes et écarts-types. Ainsi, ont pu être calculées les tailles d'effet et les intervalles de confiance correspondantes. Dans cette étude, la douleur (par le PPI-VAS) est évaluée avant l'intervention et à 20 minutes après chaque séance. PPI-VAS (0-10) Intervention (Massage thérapeutique) Comparateur (Attention sociale) T1 T2 T3 T1 T2 T3 Avant traitement 5. 8 2. 0 4. 6 2. 5 4. 2 2. 7 Avant traitement 5. 4 2. 1 4. 6 2. 1 4. 4 1. 9 Après traitement 3. 6 2. 5 3. 0 2. 1 2. 6 2. 5 Après traitement 5. 2 2. 0 4. 4 1. 9 4. 2 2. 1 Très faible diminution de la douleur Résultats inter-groupe. 95% intervalle de confiance ; a Statistiquement significatif Les deux interventions permettent une diminution de la douleur, à chaque temps de l'étude (intra-groupe). Une différence de 1, 0 à 1, 5 points sur une échelle de douleur de 0 à 10 est considérée comme cliniquement significative. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 48 Résultats intra-groupe Différences groupes inter- Différence inter groupe après traitement -1. 6 (-2. 66, 0. 54, ) -1. 4 (2, 34, 0. 46, ) -1, 6 (0. 51, 2. 69) Valeur de p p T1 T2 T3 Ainsi, les différentes moyennes dans le groupe massage thérapeutique ont atteint une signification clinique à chaque temps ; ce qui n'est pas le cas pour le groupe attention sociale . Cependant, il n'y a pas d'effet d'interaction groupe / temps significatif sur le PPI-VAS entre les groupes au fil du temps (P 0, 41), car le degré de réduction du PPI-VAS pour les deux groupes a tendance à converger avec le temps (Fig. 3) les comparaisons inter-groupes montrent une amélioration statistiquement Enfin, significative de la douleur en faveur du groupe massage thérapeutique par rapport au groupe attention sociale . 3. 3. 2 Critères de jugement secondaires 3. 3. 2. 1 Les symptômes de détresse Les symptômes de détresse physique et émotionnel ont été mesurés à l'aide de l'échelle nommée Memorial Symptom Assessment Scale (MSAS) . Celle-ci évalue la présence de la détresse associée aux symptômes au cours de la semaine précédente. le degré des symptômes de détresse physiques varie de 0 (absent) à 4 (très important). la fréquence des symptômes psychologiques est évaluée de 1 (rarement) à 4 (presque constamment). Le MSAS donne : - un indice de détresse global, - un score de sous-échelle des symptômes physiques (MSAS Phys) : - un score de sous-échelle des symptômes psychologiques (MSAS Psych). o Ce critère de jugement est disponible pour deux des quatre études : Dans ces études, les auteurs ont indiqué les tailles d'effet et intervalles de confiance correspondantes. Aucun calcul n'a donc été réalisé pour l'évaluation de ce critère de jugement secondaire. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 49 Ainsi, les études réalisées par Jean. S Kutner et al [39], et par Nuria Lopez et al [41], ont pu démontré une amélioration entre les mesures de références indiquées en pré-traitement et celles obtenues en post-traitement pour les symptômes de détresse évalués par le MSAS physique, par l'indice de détresse global, et ce pour les deux groupes. Nous notons néanmoins une amélioration statistiquement supérieure pour les groupes qui auront reçu l'intervention Massage thérapeutique . En revanche, les résultats de comparaison inter-groupes ne révèlent pas de différence significative. Tailles d'effet avec intervalles de confiance à 95% MSAS physique Indice de détresse global Nuria-Lopez et al [41] -0. 18 (-0. 47, 0. 11) -0. 54 (-1. 24, 0. 16) Jean. S Kutner et al [39] -0. 03 (-0. 14, 0. 08) -0. 002 (-0. 12, 0. 12) les mesures entre les deux groupes concernant Dans l'étude de Nuria Lopez et al [41], nous observons une différence significative lorsque nous comparons les symptômes psychologiques (MSAS psych). Alors que le score s'améliore pour le groupe interventionnel, les symptômes de détresse dans le groupe contrôle s'avèrent être plus élevés. Ces évaluations sont traduites par une différence inter-groupes significative o p < 0. 001 et la taille d'effet : -0. 6 (-1. 03, -0. 17). 3. 3. 2. 2 Humeur L'humeur a pu être évaluée à l'aide de l'échelle Memorial Pain Assessment Card qui comprend un sous critère sous la forme d'une échelle visuelle analogique (Cf présentation échelle) pour deux études. L' étude de Sui-Whi Jane et al [40] évalue l'humeur selon la VAS-Mood (0-60) avant chaque session et 20 minutes après chacune d'elles. Le Mood-VAS contient une forme verticale de VAS en 6 points, comprenant une description de l'humeur (des torses de fatigue, d'anxiété, de confusion, de dépression, d'énergie et de colère) et également une série de lignes de 100 mm ancrées par les deux extrêmes de leur état d'esprit (c'est-à-dire l'anxiété) pas du tout anxieux (vers le bas) (0) et extrêmement anxieux (à la hausse) (10). Les notes les plus basses indiquent un état d'esprit plus stable et/ou plus favorable. . o Ce critère de jugement est disponible pour trois des quatre études : D'après Nuria Lopez et al [41], les analyses révèlent une différence significative entre les deux groupes dans le temps concernant l'humeur des patients o p Les résultats donnés ne nous donnent pas l'opportunité de calculer la taille d'effet. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 50 D'après Jean. S Kutner et al [39] qui indique la taille d'effet et l'intervalle de confiance correspondante, le massage et le simple toucher ont tous les deux été associés à des améliorations immédiates de l'humeur statistiquement significatives. Cependant, le massage thérapeutique était statistiquement supérieur au simple toucher immédiatement après les traitements (taille d'effet intergroupes 0, 61 (IC, 0, 35, 0, 87). D'après Sui-Whi Jane et al [40], les analyses post-traitement révèlent des résultats statistiquement significatifs à T1 et T2 entre les deux groupes concernant l'humeur des patients, mais pas à T3. Dans cette étude, les données sont recueillies 16 à 18 heures après la réalisation de l'intervention. Cela peut être pertinent pour évaluer l'efficacité du massage thérapeutique sur une plus longue période. Différence intergroupes Temps Taille d'effet IC à 95% Valeurs de p T1 -5. 9 (-10. 89 à -0. 91) p 0. 02 T2 -5. 2 (-10. 42 à 0. 18) p 0. 04 T3 -2. 4 (-7. 73 à 2. 93) p 0. 36 Dans cette étude, l'auteur a fourni les différentes moyennes, les écart-types intra-groupes ainsi que le p-value. Ainsi, ont pu être calculées les tailles d'effet et les intervalles de confiances à 95% inter- groupes. Enfin, nous pouvons dire que ces trois études révèlent des différences statistiquement significatives concernant ce critère de jugement. 3. 3. 2. 3 La qualité de vie D'après l'étude de Maria Toth et al [42] qui utilise l'échelle de McGill pour ce critère de jugement secondaire, nous pouvons observer qu'il y a eu une amélioration significative de la qualité de vie des patients du groupe de massage par rapport aux groupes de contrôle à une semaine (bien-être physique p 0, 005 et Total McGill p 0, 03). Toutefois, ces différences n'étaient plus significatives au moment du suivi à un mois. Nous ne pouvons, dans le cas de cette étude, calculer les intervalles de confiance à 95% car les données sont exprimées sous forme de médianes (Q1, Q3). D'après l'étude de Jean. S Kutner et al [39], les deux groupes ont montré des améliorations statistiquement significatives de la qualité de vie lors des évaluations hebdomadaires d'après l'échelle McGill. Cependant, il n'y avait pas de différence cliniquement ou statistiquement significative entre les groupes de l'étude ; la taille d'effet étant pour le score total 0. 08 avec une intervalle de confiance à 95% allant de -0, 37 à 0. 53 et 0. 05. Cette taille d'effet a été calculée par l'auteur et est notée dans la table 2 de l'article. Ces trois critères sont les critères de jugement secondaires que j'ai décidé d'étudier pour réaliser ma revue de littérature. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 51 Cependant, certaines études présentent d'autres critères de jugement qui me semblent tout de même essentiels pour le bien-être des patients ayant un cancer à un stade avancé. Il s'agit de l'évaluation de l'état de sommeil ainsi que l'état de relaxation musculaire des patients après avoir reçu leurs traitements (massage thérapeutique ou simple toucher). Dans ces évaluations, les auteurs ont rédigé les résultats en précisant les tailles d'effet et les intervalles de confiance estimées à 95%. Brièvement, d'après l'étude de Sui-Whi Jane et al[40], nous notons une différence inter- groupes concernant la relaxation musculaire des patients selon l'échelle Relaxation-VAS 0- 10 en faveur du groupe ayant reçu le massage thérapeutique : - de 1, 3 points avec une intervalle de confiance de 95% de (0. 17 à 2. 43) pour T1 (p 0. 01) - de 1, 2 points avec une intervalle de confiance de 95% de (0. 09 à 2. 31) pour T2 (p 0. 03) - de 1, 1 points avec une intervalle de confiance de 95% de (-0. 05 à 2. 25) pour T3. (p 0. 06) L'auteur a décidé de recueillir ces données 16 à 18 heures après la réalisation de l'intervention. Cela permet alors d'apprécier l'efficacité du massage thérapeutique sur la relaxation musculaire sur une période plus longue. Cette étude n'a relevé aucune différence statistiquement significative concernant l'amélioration du sommeil des patients selon l'échelle Sleep VAS (0-50) . D'après l'étude de Maria Toth et al [42], il a été montré une amélioration modeste de la qualité du sommeil (selon l'échelle Richard-Campbell 0-50) dans le groupe de massage alors qu'aucune amélioration n'a été observée dans les groupes de contrôle. Cependant, la différence inter-groupes n'était pas significative. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 52 4 Discussion Le massage thérapeutique, une thérapie controversée ? Les patients atteints d'un cancer présentent souvent une appréhension à l'idée de se faire masser soit parce qu'ils ont des craintes concernant certaines contre-indications au massage thérapeutique soit parce qu'ils ne perçoivent pas d'emblée l'impact positif du massage sur leur maladie. Cette appréhension vient surement du fait qu'il y a une vingtaine d'années, une croyance circulait voulant dire que le massage thérapeutique n'était pas recommandé en cas de cancer car celui-ci accélérait la diffusion des cellules cancérigènes dans le corps via le système lymphatique. Depuis, certains professionnels de santé refusent de prescrire des soins de massothérapie à des patients atteints du cancer avec l'intime conviction que le massage contribue au développement rapide des cellules cancéreuses. Le but de cette revue de littérature était donc d'évaluer l'efficacité du massage thérapeutique sur des patients atteints d'un cancer à un stade avancé. Cette analyse a cherché à répondre à certaines questions concernant les effets du massage thérapeutique : Permet-il d'améliorer le bien-être d'un patient souffrant d'un cancer à un stade avancé, admis en soins palliatifs ? A-t-il une efficacité sur la douleur que peut ressentir le patient ? Améliore-t-il l'humeur du patient, sa qualité de vie et les symptômes de détresse qu'il peut présenter durant sa maladie ? 4. 1 Analyse des principaux résultats Après avoir présenté les résultats des 4 études incluses dans cette revue de littérature, nous allons nous concentrer sur leur pertinence clinique. 4. 1. 1 Critère de jugement principal : la douleur Toutes les études ont permis d'évaluer l'efficacité du massage thérapeutique réalisé chez personnes atteints d'un cancer à un stade avancé sur la douleur. La douleur, étant notre critère de jugement principal, est une variable continue et subjective. Il est donc nécessaire de souligner que cette valeur est soumise au vécu du patient et à son expérience personnelle vis à vis de la douleur. Le patient sera ainsi son propre évaluateur. L'étude de Nuria Lopez et al [41] indique une amélioration de la sensation douloureuse statistiquement significative dès les séances de massothérapie terminées (aux nombres de six) mais également à la fin de l'étude (à deux semaines) sur de nombreux paramètres de la douleur selon l'échelle Brief Pain Inventory, à savoir la pire douleur (o p la douleur actuelle (o p et sur l'indice de la douleur (o p DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 53 Pour illustrer ces données, nous pouvons dire par exemple que le massage thérapeutique diminue de -2 points la douleur actuelle par rapport à l'intervention de comparaison (simple toucher) avec une intervalle de confiance estimé à 95% de (-3, 9 à -0. 1). L'intervalle de confiance semble ainsi être en faveur de l'efficacité du massage thérapeutique. On estime, dans cette étude, qu'une différence entre 1 et 1. 5 points sur une échelle de 0 à 10 est considérée comme un changement cliniquement important de la douleur. L'étude de Jean S. Kutner et al [39] indique également une diminution de la douleur statistiquement significative lorsque les données sont recueillies directement après les séances réalisées. En effet, la douleur (sur une échelle de 0 à 10) diminue de -1. 87 points avec une intervalle de confiance de 95% allant de -2. 07 à -1. 67 alors que la diminution de la douleur dans le groupe contrôle s'élève à -0. 97 point avec une intervalle de confiance de 95% allant de -1. 18 à -0. 76. Cette différence est donc statistiquement significative puisque p et la taille d'effet est -0. 90 avec une intervalle de confiance à 95% allant de -1. 19 à -0. 61. Cependant, l'efficacité du massage sur la sensation douloureuse n'est pas maintenue durablement car lorsque les données sont recueillies une semaine après la dernière session de traitement proposée, la différence inter-groupes n'est plus significative et les tailles d'effet ne sont plus concluantes. Les résultats post-traitements de l'étude de Maria Toth et al [42], indiquent que la douleur peut diminuer après le massage thérapeutique de -1. 4 points sur une échelle numérique de 0 à 10 avec une intervalle de confiance de 95% allant de -1. 9 à -0. 9 ; ce qui n'a pas été le cas dans les deux autres groupes ( no touch et usual care ). Ainsi, la différence inter-groupes était statistiquement significative avec p 0. 04. Cependant, après avoir justifié et réajuster les valeurs de base entre les différents groupes, la différence n'était plus du tout significative avec p 0. 18. L'effet du massage thérapeutique sur la douleur n'a pas persisté au bout d'une semaine et d'un mois. Les tailles d'effet n'ont pu être calculées pour cette étude car les données étaient interprétées sous forme de médianes (Q1 et Q3). Enfin, l'étude de Sui-Whi Jane et al [40], indique une diminution significative de la douleur à chaque temps (T1, T2 et T3) de l'étude. Pour illustrer ces données, nous allons prendre l'exemple du temps T1 de l'étude o l'on voit une diminution pré-post traitement de 2. 2 points (sur une échelle de 0 à 10) avec une intervalle de confiance (95%) de 1. 14 à 3, 26 pour le groupe du massage thérapeutique alors que l'on observe une différence de 0. 2 points avec une intervalle de confiance à 95% de -0. 76 à 1. 16 pour le groupe attention sociale . Ainsi, nous pouvons dire que la taille d'effet à T1 est de -1. 6 avec une intervalle de confiance à 95% (-2. 66, 0. 54, ) et que p De plus, une différence de 1, 0 à 1, 5 points sur une échelle de douleur de 0 à 10 est généralement considérée comme cliniquement significative. L'intervalle de confiance est donc en faveur du groupe interventionnel. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 54 4. 1. 2 Critères de jugement secondaires L'humeur Trois études incluses sur 4 évaluent l'efficacité du massage thérapeutique sur l'humeur du patient. Pour l'étude de Nuria-Lopez et al [41], nous indiquons une différence statistiquement significative entre les deux groupes puisque p Pour ce critère de jugement, l'étude ne nous permet pas de calculer la taille d'effet. L'étude de Jean. S Kutner et al [39] note une amélioration de l'humeur par rapport à la mesure de référence (6. 52. 1) dans le groupe massage thérapeutique . La différence intra-groupes révèle que le score MPAC s'est amélioré de 1. 87 points avec une intervalle de confiance à 95% de 1. 67 à 2. 07, selon l'échelle 0-10 de la MPAC Mood. Le groupe contrôle, quant à lui, relève une amélioration de l'humeur de 0. 97 points (avec une intervalle de confiance à 95% de 0. 78 à 1. 16) avec pourtant la même valeur de référence que le groupe interventionnel. Ainsi, nous pouvons estimer la taille d'effet à 0. 61 avec une intervalle de confiance à 95% de 0. 35 à 0. 87. Malgré la différence statistiquement significative entre les deux groupes, nous pouvons quand même indiquer que la taille d'effet reste relativement faible (car proche de 0) en considérant l'échelle MPAC Mood 0-10. De plus, les valeurs de l'intervalle de confiance ne sont pas concluantes pour prouver l'efficacité du massage thérapeutique sur une plus large population. Enfin, l'étude de Sui-Whi Jane et al [40] indique que le massage thérapeutique permet une amélioration de l'humeur entre 20 et 37% par rapport au groupe attention sociale . En effet, nous pouvons observer une taille d'effet conséquente pour les temps T1 et T2 de l'étude : - T1 -5. 9 IC 95 % : (-10. 89 à -0. 91) , p 0. 02 - T2 -5. 2 IC 95 % : (-10. 42 à 0. 18) , p 0. 04 Cela n'a pas été le cas pour le temps T3 o la taille d'effet est -2. 4 avec une intervalle de confiance à 95% allant de -7. 73 à 2. 93 et p 0. 36. Nous observons dans cette étude qu'il y a eu un effet linéaire significatif sur l'humeur dans les deux groupes. En effet, alors que le groupe attention sociale montre une légère augmentation de l'EVA-Humeur dans le temps, le groupe massage thérapeutique a eu le plus grand score de changement selon l'échelle visuelle analogique de l'humeur à T1, avec une tendance à la baisse dans le temps. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 55 La qualité de vie Deux études incluses sur 4 évaluent l'effet du massage thérapeutique sur la qualité de vie des patients. Les résultats présentés dans l'étude de Maria Toth et al [42] nous révèlent que la qualité de vie des patients ayant reçu le massage thérapeutique est améliorée sur une durée d'une semaine avec une différence statistiquement significative o p 0. 03 pour le score total McGill. Dans cette étude, il nous est impossible de calculer la taille d'effet et les intervalles de confiance car l'auteur a décidé de nous livrer ses résultats sous forme de médianes et non sous la forme de moyennes. Nous pouvons, néanmoins, indiquer que le score total McGill s'améliore de 0. 45 0. 123 dans le groupe massage thérapeutique après une semaine de suivi alors que celui-ci reste inchangé après une semaine dans les groupes No touch et Usual Care . Cependant, l'effet du massage thérapeutique sur la qualité de vie n'est plus significatif au bout d'un mois puisque p 0. 33. D'après cette étude, le massage thérapeutique peut être bénéfique pour le patient en améliorant sa qualité de vie mais seulement sur le court terme (1 semaine). L'étude de Jean. S kutner et al [39] indique une taille d'effet de 0. 08 avec une intervalle de confiance à 95% compris entre -0. 37 et 0. 53. Cette taille d'effet est bien trop faible pour conclure de la pertinence clinique de l'efficacité du massage thérapeutique sur la qualité de vie des patients. Les symptômes de détresse Deux études incluses sur 4 évaluent l'effet du massage thérapeutique sur les symptômes de détresse. Les études réalisées par Jean. S Kutner et al [39], et par Nuria Lopez et al [41], ont pu démontré une amélioration entre les mesures de référence indiquées en pré-traitement et celles obtenues en post-traitement pour les symptômes de détresse évalués par le MSAS physique, par l'indice de détresse global, et ce pour les deux groupes. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 56 Nous notons néanmoins une amélioration statistiquement supérieure pour les groupes qui auront reçu l'intervention massage thérapeutique . En revanche, les résultats de comparaison inter-groupes ne révèlent pas une différence significative. Les tailles d'effet sont bien trop faibles pour pouvoir appliquer ces résultats à une population plus large. Dans l'étude de Nuria Lopez et al [41], une différence significative est à noter en comparant les mesures entre les deux groupes concernant les symptômes psychologiques (MSAS psych). Alors que le score s'améliore pour le groupe interventionnel, les symptômes de détresse dans le groupe contrôle s'avèrent être plus élevés. Ces évaluations sont traduites par une différence inter-groupes significative o p < 0. 001 et la taille d'effet : -0. 6 avec une intervalle de confiance à 95% allant de -1. 03 à -0. 17. La taille d'effet reste faible, mais est néanmoins een faveur du groupe massage thérapeutique . 4. 2 Applicabilité des résultats en clinique Les résultats émis par les différentes études doivent être confrontés à la réalité du terrain. Praticabilité du massage thérapeutique L'ensemble des études incluses estime que le massage thérapeutique est une technique bien tolérée par les patients. Dans certaines études, des patients perdus de vue ont été notifiés pour cause de décès ou d'abandon mais ces raisons étaient totalement inhérentes à leurs pathologies (cancer) et n'étaient donc pas relatives aux traitements proposés par les études. Nous pouvons ainsi dire que le massage thérapeutique ne provoque pas d'effet défavorable. Celui-ci ne nécessite pas de grand moyen puisqu'il s'agit d'une technique manuelle, o seule la formation du thérapeute compte. En effet, il est indispensable que la personne effectuant le massage thérapeutique connaisse ses spécificités (à savoir les différentes manœuvres : effleurages, pétrissages, compressions) et qu'il applique ces manœuvres correctement, de façon régulière. Malgré cela, on peut se questionner concernant la reproductibilité inter-thérapeute : si le massage thérapeutique n'est pas effectué de la même façon ou par la même personne, cela peut influencer les résultats obtenus et engendrer des biais. Le massage thérapeutique doit être absolument prescrit par un médecin (dans le cas d'un cancer, il peut être prescrit par le médecin généraliste, par l'oncologue). Ainsi, sous réserve d'une prescription médicale, le masso-kinésithérapeute est admis à réaliser le soin : le médecin estime donc que le massage thérapeutique n'est pas une contre-indication en rapport avec l'état de santé du patient. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 57 Par sa facilité d'exécution et son moindre coût de réalisation, le massage peut être réalisé aussi bien en cabinet libéral, qu'à domicile ou en structure hospitalière. D'ailleurs, seule l'étude de Maria Toth et al [42] indique que le massage thérapeutique est réalisé au domicile des patients. Pour les autres études, la massothérapie est réalisée dans une structure hospitalière. Applicabilité au patient Les modalités de réalisation sont définies par des indications et contre-indications au massage thérapeutique, citées précédemment dans l'introduction. A priori, le massage thérapeutique n'engendre pas d'effet indésirable et ne pose pas de problème au niveau de son coût. Les patients, à la base inscrits et randomisés dans l'étude puis ayant eu un souci de santé ou autre durant celle-ci, ont été immédiatement retirés de l'expérience. Le traitement peut être interrompu comme il l'aurait été en pratique. Les patients doivent être installés confortablement pour pouvoir apprécier le massage thérapeutique proposé. Les études indiquent que le massage thérapeutique permet une diminution de la douleur, une amélioration de la qualité de vie, de l'humeur et des symptômes de détresse dans la plupart des cas mais ces résultats ne perdurent pas dans le temps. Par ailleurs, nous considérons que le masseur-kinésithérapeute a un rôle essentiel dans la gestion de la douleur autant physique que psychique à jouer auprès des patients. En effet, pour que la prise en charge du kinésithérapeute soit pertinente et complète, celui-ci devra écouter le patient, échanger avec lui, le réconforter et le soutenir tout au long de sa fin de vie. Des conseils de vie peuvent être également prodigués par le professionnel ; il pourra encourager les patients concernant des potentielles mobilisations et exercices, des exercices respiratoires, des soins de la peau, l'hygiène de vie etc. Le masso-kinésithérapeute pourra donc, en plus du massage thérapeutique réalisé, permettre aux patients une éducation thérapeutique qui sera, bien évidemment, adaptée à chacun d'entre eux. 4. 3 Qualité des preuves Le nombre de sujets inclus dans chaque étude reste faible. Au total, 518 patients ont été inclus dans cette revue de littérature. Tous les auteurs indiquent ne pas avoir eu assez de participants sur la durée de leurs expériences. Ainsi, plus l'effectif est étroit, plus l'intervalle de confiance sera important et plus la puissance statistique sera faible. La puissance d'un test statistique mesure la capacité d'un essai thérapeutique à mettre en évidence l'efficacité du traitement qu'il présente si celle-ci existe. Elle est considérée comme acceptable à partir de 80%. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 58 Il s'agit du complément du risque (1 ) : - - Le risque correspond au risque de conclure à une différence statistiquement significative entre les deux groupes soumis à comparaison alors qu'elle n'existe pas. Le risque correspond à la probabilité de conclure à l'absence de différence statistiquement significative entre deux groupes soumis à une comparaison alors qu'elle existe. Il s'agit donc du risque d'obtenir un faux résultat négatif . Ces risques ont été mentionnés dans deux articles présents dans cette revue de littérature. Dans la partie Méthodologie, nous avons indiqué que les 4 études incluses dans cette revue étaient des essais cliniques randomisés. Leur puissance, forte ou faible, va permettre d'indiquer le grade des recommandations selon l'HAS (A, B ou C ; cf. Annexe 2) ainsi que leur niveau de preuve (fort, intermédiaire ou faible ; cf. Annexe 2 bis) [43] Bien que les études rédigées par Jean. S Kutner et al[39] et Nuria Nuria Lopez et al [41] mentionnent des puissances statistiques à 80% (seuil acceptable). Mais elles présentent tout de même des biais majeurs (6/10 au score PEDRo) ainsi que des tailles d'échantillons assez faibles. Ainsi, elles présentent un niveau de preuve intermédiaire. L'étude de Maria Toth et al [42] mentionne explicitement, dans la partie Discussion, qu'elle présente de nombreux biais. En effet, il est indiqué que la taille d'échantillon relativement faible limite la puissance statistique de l'étude (qui n'est pas notée). De plus, l'auteur n'a pas été en mesure d'aveugler la collecte de données pré-post intervention. L'attente des patients pour un meilleur résultat du massage pourrait avoir biaisé l'étude par rapport au contrôle. Enfin, l'hétérogénéité du type et du stade de cancers des patients de cette étude peut avoir fausser les résultats présentés. Ainsi, après analyse du score PEDRo noté à 6/10 et étude de ces différents biais, le protocole HAS[43] permet de nous dévoiler le niveau de preuve et le grade de recommandation de cette étude. Enfin, l'étude de Sui-Whi Jane et al[40] indique que : pour atteindre une puissance d'au moins 95% de probabilité de détecter des différences cliniquement significatives entre les groupes, ils ont estimé le nombre d'inscriptions nécessaires à 72, en supposant un taux d'attrition de 15% et une corrélation de 0, 5 entre les évaluations. La faible taille d'échantillon et la présence de nombreux biais (6/10 au score PEDRo) permettent de dire que le niveau de preuve de cette étude est intermédiaire. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 59 Étude Niveau de preuve Puissance statistique Jean S. Kutner et al Intermédiaire Forte [39] Puissance statistique : 80% Nuria Lopez et al Intermédiaire Forte [41] Maria Toth et al Intermédiaire [42] Risque : 5% Risque : 20% Puissance statistique : 80% Faible Sui-Whi Jane et al Intermédiaire Forte [40] Grade des recommandations B B B B 4. 4 Limites de la revue Les études incluses dans cette revue de littérature sont des essais cliniques contrôlés et randomisés. Il s'agit des études les plus pertinentes pour répondre à une question d'ordre thérapeutique car elles permettent au mieux d'évaluer l'efficacité d'un traitement. Cependant, le problème majeur de cette revue de littérature est la taille d'échantillon , allant de seulement 24 à 380 patients selon les articles. Ces effectifs se révèlent être trop faibles pour pouvoir prétendre à une analyse fiable et statistiquement significative compte tenu du nombre de cancers dans le monde. De plus, toutes les études incluses présentent des patients qui ne sont pas aveuglés. Ainsi, cela peut biaiser les différents résultats influencés par le ressenti subjectif concernant les différents critères de jugement. Dans ces études, le comparateur, étant soit le simple toucher soit l'attention sociale, peut présenter des bénéfices via la relation soignant-soigné. Cette relation peut exercer une influence considérable sur le bien-être ressenti par le patient et par conséquent sur son score de douleur, sur son humeur, sur sa qualité de vie Malgré que les résultats ne soient pas statistiquement significatifs en faveur de ces groupes de comparaison, la présence d'un soignant a pu jouer le rôle d'effet placébo et permettre donc des améliorations au sein d'eux. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 60 De plus, tous les thérapeutes de ces études n'étaient pas aveuglés et dans 2 études sur 4 les évaluateurs ne l'étaient pas non plus. Cela signifie qu'ils avaient connaissance de l'attribution des patients à tel ou tel groupe. Les résultats ont donc pu être influencés voir faussés. Par ailleurs, les études incluses présentent une certaine hétérogénéité. Nous observons une hétérogénéité dans la sélection des patients. Même si les patients présentent tous un cancer à un stade avancé, la localisation des tumeurs n'est pas la même pour tous les patients, rendant ainsi la comparaison plus difficile. De plus, une hétérogénéité est observée parmi les outils de mesure des différents critères de jugement. Bien que la douleur soit le critère de jugement principal exprimée dans toutes les études, il s'avère que les résultats présentés ne sont jamais dévoilés de la même manière (échelle). Aussi, nous ne trouvons pas les mêmes critères de jugement secondaires dans les études (qualité de vie, humeur, symptômes de détresses). Cette hétérogénéité rend la comparaison plus complexe et moins précise entre chaque étude sélectionnée. La durée de suivi de ces études étaient toujours inférieure à 4 semaines, ce qui correspond à une trop courte période afin de pouvoir réellement analyser l'intérêt réel du massage thérapeutique chez des patients atteints d'un cancer à un stade avancé. Une étude avec un plus long suivi pourrait être pertinente puisque nous nous trouvons, dans ce cas, face à des patients présentant une pathologie chronique o le massage thérapeutique pourrait devenir un véritable soin de confort pour eux. 4. 5 Biais potentiels présents dans la revue Les biais potentiels d'une revue de littérature s'analysent grâce à la grille AMSTA (Cf. Annexe 5). Cet outil a été développé en 2007 et comprend 11 items portant sur l'objectif de la revue, la stratégie de recherche documentaire, les caractéristiques des études retenues, l'évaluation de la qualité des études et enfin, la méthodologie employée pour la synthèse des résultats. Ces différentes informations permettront de conclure sur la qualité méthodologique d'une revue de littérature. Chaque item comporte 4 réponses possibles, à savoir : le processus de sélection des études, - oui, - non, - - impossible de répondre, sans objet. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 61 1. Un plan de recherche a été établi : OUI 2. La sélection des études et l'extraction des données a été confié à, au moins, deux personnes : NON 3. La recherche documentaire est exhaustive : OUI (au moins deux sources électroniques ont été utilisées pour cette revue de littérature et les mots clés sont explicitement mentionnés). 4. La nature de la publication était un critère d'inclusion : OUI (la littérature grise a été exclue) 5. Une liste des études incluses et exclues a été fournie : OUI 6. Les caractéristique des études incluses sont indiquées : OUI 7. La qualité scientifique des études incluses a été évaluée et consignée : OUI (par le biais de l'échelle PEDRo). 8. La qualité scientifique des études incluses dans cette revue a été utilisée adéquatement dans la formulation des conclusions : OUI (les résultats sont pris en compte dans la qualité des études). 9. Les méthodes utilisées pour combiner les résultats des études sont appropriées : OUI 10. La probabilité d'un biais de publication est évaluée : NON 11. Les conflits d'intérêts sont déclarés : NON Cette revue peut également faire l'objet de plusieurs biais pouvant potentiellement altérer la qualité des preuves présentée lors de la rédaction de celle-ci. Il peut exister des biais liés à la sélection des articles. Le choix d'articles a été réalisé selon le protocole présenté par la HAS. Cependant, le tri des différents articles a pu être biaisé par le manque de certaines informations pouvant être contenues dans le corps de l'article et non dans l'abstract. De plus, cette thématique n'a été que très peu analysée ces dernières années. Ainsi ayant très peu d'articles récents disponibles, nous avons dû faire le choix d'élargir les dates de parution (à 2008) pour une meilleure sélection. Des biais liés à l'extraction des données peuvent être également présents puisque cette extraction se réalise selon un modèle prédéfini : il s'agit du modèle PICO. Ainsi, ayant sélectionnée les différentes données de manière autonome, certains articles pourraient être omis de cette revue de façon involontaire. Cette revue peut également présenter des biais de langage puisque tous les ECR, analysés pour sélection ou étudiés en lecture intégrale, ont été rédigés en anglais. Il peut donc y avoir des erreurs de traduction dans la retranscription de certaines données. Enfin, des biais liés à un défaut de compréhension peuvent émerger de cette revue car il est parfois difficile d'analyser certaines représentations statistiques. Ainsi, il est essentiel que le rédacteur ainsi que le lecteur de cette revue fassent preuve de vigilance et de prudence quant aux interprétations apportées. DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 62 5 Conclusion Implication pour la pratique clinique 5. 1 Le rôle des professionnels de santé n'est pas uniquement de soigner, mais également de prendre soin . [50] Au-delà de la technicité du geste, il convient de soulager les symptômes, diminuer la souffrance et donc favoriser le confort de la personne en soins palliatifs. La prise en charge du patient en soins palliatifs s'inscrit dans une approche globale nécessitant, sous la responsabilité du médecin, une articulation entre les différents acteurs de la santé aux différentes compétences, afin d'assurer le meilleur accompagnement possible pour les patients, tant sur le plan physique, psychologique, spirituel que social. Le massage thérapeutique faisant ainsi partie intégrante de la prise en charge du patient en fin de vie ne devrait être ni secondaire, ni optionnel , comme le mettent en lumière les résultats intra et intergroupes. Cette étude a dans l'ensemble mis en évidence les bénéfices du massage thérapeutique dans le court terme notamment dans la diminution (le soulagement) de la douleur, en complément bien sûr des soins médicamenteux. Il doit ainsi s'inscrire comme un véritable soin de confort, constituant une thérapie rentable et non invasive en contribuant à la réduction de la douleur notamment. Ces massages thérapeutiques n'étant pas maintenus sur une longue période, il apparait intéressant de les réaliser de manière régulière et plus fréquente pour les patients dont cette pratique est autorisée afin de soulager leurs maux. la massothérapie peut également contribuer à Outre l'amélioration du confort du patient au plan psychologique et social, et par voie de conséquence de son entourage. En effet, eu égard à la technicité des soins prodigués par le masseur kinésithérapeute, cela permet une durée plus longue de la visite par rapport à celles des autres acteurs de la santé impliqués dans les soins palliatifs du patient. Le MK, avec attention et écoute, développera naturellement une relation privilégiée avec le patient, permettant de mieux cerner ses douleurs, appréhensions, peurs et détresses, pouvant être prises en compte par les autres acteurs de son parcours de fin de vie. La massothérapie et la relation privilégiée qui en découle, peut par ailleurs être une offre précieuse pour les patients isolés socialement, qui seront sans doute plus sensibles à cette thérapie. le bénéfice thérapeutique, DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 63 Implication pour la recherche 5. 2 Comme énoncé dans l'introduction de cette revue de littérature, le massage thérapeutique, soin réalisé par les masseurs-kinésithérapeutes, fait partie des médecines douces, alternatives et/ou complémentaires (Complementary Alternative Medicine). Actuellement, les médecins envisagent de plus en plus la pratique des médecines douces, complémentaires et/ou alternatives aux patients en fin de vie, en les associant bien évidemment, aux différents soins médicamenteux connus en soins palliatifs. En effet, sous réserve d'une autorisation médicale, ces médecines dites non- conventionnelles peuvent avoir un rôle à jouer dans la gestion de la douleur et peuvent même constituer un réel accompagnement sur un grand nombre de troubles présents en fin de vie, comme notamment les troubles psychologiques. Comme chaque professionnel de santé est tenu à une obligation de moyens et non de résultats , il peut être intéressant de poursuivre les recherches en examinant toutes les thérapies mises à disposition afin d'améliorer la qualité de fin de vie des patients. Nous pouvons donc envisager de combiner les différents bénéfices apportés par des médecines non-conventionnelles telles que la musicothérapie, la relaxation, l'aromathérapie, la méditation par exemple, à ceux apportés par le massage thérapeutique. [51] Ces associations pourraient être complémentaires, permettant ainsi une prise en charge optimale, adaptée aux besoins de chaque patient. Le soin concerne toute pratique tendant à soulager un être vivant de ses besoins matériels ou de ses souffrances vitales, et cela, par égard pour cet être même (Worms, 2006) DHAMELINCOURT PAULINE DE 2020 64 6 Bibliographie : [1] [2] Le cancer en chiffres | Fondation ARC pour la recherche sur le cancer n. d. (accessed April 8, 2020). Le Plan cancer 2003-2007 - Les Plans cancer de 2003 à 2013 n. d. cancer. fr/Plan-cancer/Les-Plans-cancer-de-2003-a-2013/Le-Plan-cancer-2003-2007 (accessed April 8, 2020). [3] Pr RAU, La SDE. Plan Cancer 1 RAPPORT AU PRÉSIDENT DE 2015. 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ANNEXE 3 : Echelle Brief Pain Inventory (Short Form) ANNEXE 4 : Echelle Memorial Pain Assessment Card (MPAC) ANNEXE 5 : AMSTAR - Grille d'évaluation de la qualité méthodologique des revues systématiques ANNEXE 1 : Échelle PEDro pour l'évaluation de la qualité des essais cliniques randomisés (2010). ANNEXE 2 : Grade des recommandations selon l'HAS (Niveau de preuve et gradations des recommandations de bonne pratique, Avril 2013). ANNEXE 2 bis : Classification générale du niveau de preuve d'une étude. ANNEXE 3 : Brief Pain Inventory (Short Form) ANNEXE 4 : Memorial Pain Assessment Card ANNEXE 5 : AMSTAR - Grille d'évaluation de la qualité méthodologique des revues systématiques Résumé Contexte : La douleur est le symptôme le plus fréquent chez les patients atteints d'un cancer. Lorsque le traitement conventionnel ne soulage pas le patient, nous pouvons lui proposer des thérapies complémentaires pour l'aider sur plusieurs niveaux : physique, psychique, social La massothérapie est de plus en plus utilisée pour soulager des patients atteints d'un cancer. Objectif : Cette revue de littérature cherche à évaluer l'efficacité du massage thérapeutique réalisé sur des patients atteints d'un cancer en soins palliatifs. Méthode et matériels : Les bases de données scientifiques disponibles ont identifié quatre essais cliniques randomisés correspondants aux différents critères d'inclusions. Le critère de jugement principal est la diminution de la douleur (soulagement). Plusieurs moteurs de recherche tels que PEDro, Pubmed, Cochrane, Kinédoc ont été utilisés. Résultats : Dans cette revue, les études suggèrent que le massage pourrait réduire la douleur, chez les patients atteints d'un cancer à court terme. Il peut aussi avoir un bénéfice sur différents symptômes comme l'humeur ou la qualité de vie. Cependant, ces améliorations ne sont pas valables sur une plus longue période. Conclusion : Le massage ne pourrait améliorer la douleur des patients atteints d'un cancer en soins palliatifs qu'à court terme. Toutefois, d'autres études, avec des périodes de suivi plus longues et une population plus importante sont nécessaires pour pouvoir démontrer l'efficacité du massage pour cette population. Mots clés : massage thérapeutique, cancer, soins palliatifs, fin de vie, douleur, qualité de vie, humeur, , thérapies complémentaires. Abstract Background : Pain is the most common symptom in patients with cancer. When conventional treatment does not relieve the patient, we can offer complementary therapies to help on several levels : physical, psychic, social. Massage therapy is increasingly used to relieve cancer patients. Objective : This literature review aims to evaluate the effectiveness of massage therapy performed on cancer patients in palliative care. Methods and materials : Available scientific databases identified four randomized clinical trials that fit the inclusion criteria. The primary outcome was a reduction of pain. Several searchs engines such as PEDro, Pubmed, Cochrane or Kinedoc were used. Results : In the review, the studies suggest that massage might reduce pain, in patients with cancer in only the short term and may have a beneficial effect on symptoms of cancer, such as mood and quality of life. However, these improvements are not valid in the long term. Conclusion : Massage would appear to improve pain in patient with cancer in palliative care only in the short term. Further other trials with longer follow-up periods and a larger population are necessary to be able to demonstrate the effectiveness of massage for cancer patients. Key words : Therapeutic massage, massage therapy, cancer, palliative care, end-of-life, pain, quality of life, mood, complementary therapies. | HAL | Scientific |
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Demandes d'évaluation initiale 1999-2001 | EMEA_V3 | Medicinal |
Sachet en laminé d' aluminium de 15 g qui est réemballé dans une bote en carton. | EMEA_V3 | Medicinal |
Morbi-mortalité des nouveau-nés à Mayotte Lauriane Gomez To cite this version : Lauriane Gomez. Morbi-mortalité des nouveau-nés à Mayotte. Médecine humaine et pathologie. 2014. dumas-00979043 HAL Id : dumas-00979043 Submitted on 15 Apr 2014 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L'archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d'enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. Université Bordeaux Segalen U. F. R DES SCIENCES MEDICALES Année 2014 Thèse n1 5 Thèse pour l'obtention du DIPLOME d'ETAT de DOCTEUR EN MEDECINE Discipline : MEDECINE GENERALE Présentée et soutenue publiquement par Lauriane GOMEZ Née le 17 janvier 1984 à Dax Le 04 mars 2014 MORBI-MORTALITE DES NOUVEAU-NES A MAYOTTE Directeur de thèse Docteur Abdourahim CHAMOUINE Membres du jury Monsieur le Professeur Yves PEREL. Président du jury Monsieur le Professeur Peter VON THEOBALD. Rapporteur Monsieur le Professeur Jean-Bernard GOUYON. Examinateur Monsieur le Docteur Pierre-Yves ROBILLARD. Examinateur Monsieur le Docteur Abdourahim CHAMOUINE. Examinateur REMERCIEMENTS Je remercie Monsieur le professeur Yves Perel de nous faire l'honneur de présider ce jury de thèse. Je remercie Monsieur le professeur Peter Von Theobald d'avoir accepté d'être le rapporteur de cette thèse, pour votre travail rapide et vos remarques. Je remercie Monsieur le professeur Jean Bernard Gouyon d'avoir accepté de faire partie de ce jury de thèse. Nous remercions Monsieur le docteur Pierre Yves Robillard d'avoir accepté de faire partie de ce jury de thèse. Je remercie mon directeur de thèse le docteur Chamouine de m'avoir proposé ce sujet qui m'a tout de suite plu. Merci de m'avoir fait confiance, d'avoir suivi avec attention chaque étape de ce travail, d'avoir réalisé toutes les statistiques de l'étude, tout en connaissant votre implication professionnelle et donc chronophage dans le service de pédiatrie de Mamoudzou. Nous remercions le service de la maternité de Mamouzdou, et plus particulièrement à Mme Maguy Daney De Marcillac cadre sage-femme et aux secrétaires du service qui nous ont permis d'étudier les dossiers dans de bonnes conditions, d'avoir retarder les envois de dossiers au DIM et de nous avoir permis de nous installer dans vos bureaux. Nous remercions également Mme Moendandze Zabibo, cadre de pôle. Nous remercions Mme le docteur De Montera pour les données épidémiologiques du CHM. A ma famille : A mes parents, pour leur indéfectible soutien tout au long de ma scolarité. Merci de m'avoir encouragée sans relâche, de m'avoir ouvert vos bras et consoler quand j'en ai eu besoin. Vous avez toujours cru en moi et vous m'avez donné les moyens d'y arriver. Merci pour tout votre amour. Je vous aime fort. A Alexandre, mon petit frère qui m'a toujours encouragé, merci pour les distractions et les bons petits plats concoctés par tes soins, les soirs o je rentrais tard et épuisée de la fac en P1. Merci la frangipane, d'avoir respecté cette première année sans toi je ne serais pas là aujourd'hui. 2 A mes grands parents : je pense si souvent à vous A Clem, pour ton amour, ton soutien et tes encouragements sans faille. A mes amis, collègues et séniors : A toi Marion, ma fidèle amie qui était là à chaque grande épreuve de mon parcours d'étudiante, merci pour les moments de détente, les corrections et traductions. A Laure, futur docteur en anesth réa ! A Angélique et Chacha qui êtes venues plusieurs fois me rendre visite. Bravo également à toutes les deux pour vos parcours exemplaires. A mes amies Ismini et Marine . Merci pour tous ces moments de joie, de soutien, sans oublier nos heures de sous colle siu col' team ! Aux docteurs Juliette Woessner et Amandine Faux : merci de m'avoir encouragée et former pendant mes semestres d'internat. J'ai tellement à dire. Je ne vous oublierai jamais. Au docteur Barbara Volla : merci Barbie à chaque fois qu'il y avait un geste aux urgences tu venais chercher l'interne pour qu'il le fasse. Alors grâce à toi j'ai appris pleins de choses. Sans compter ta bonne humeur et ton humour ravageur. A l'ensemble des médecins des urgences du CHM et surtout le Dr Jeanne Duprat, le docteur Mohammed Abdou, le docteur Leo Bergeret, le Dr Chrisitine Feat, le Dr Cecile Ricard, le Dr Assef, les docteurs Taf et Magda Aux pédiatres de mon premier semestre au CHM : Le Dr Emmanuel Chevet, le Docteur Thierry Leucine et le Dr Agnès Atale : merci pour ce début d'internat pas toujours facile vous m'avez beaucoup appris, Agnès merci de ta confiance. Ainsi que la néonat : Soumet, Eve et Vloul. A tous les internes du VAT de Mayotte : Olivier et Mathieu (Samantha et Chantal ou les froots), Mondane, Steph, Fanny, Caco, Marine, Mathilde (et Remy), Elodie, Amélie, Murielle, Davidou, Coco, Camille la tahitienne, Delphine (Dr House), Adrien, Mag, Blandine, Fred Blavier (dit le professeur) Merci pour ces semestres de folie à vos cotés. Sans doute les plus beaux souvenirs de cet internat Océan Indien avec son lagon, ses dauphins, ses baleines, le fly et les pinas coladas piégées. Félicitations à tous. 3 A Momo : après toutes ces années dans la même promo nos chemins se sont croisés dans l'autre hémisphère ! Merci de m'avoir corrigée et guidée dans ces derniers instants de travail. Je ne connaissais pas le syndrome de la virgule ! A Olive : tu es formidable. Je suis fière de faire partie de tes amis. Bravo à toi. A Elodie : je pense encore à ces vacances à Anjouan. A mes amis de promo : Laeti, Nico, Max et à tous les fidèles de Skippy. A Aurore Séguy pour nos moments de randonnées. Merci a tous ceux qui m'ont hébergée pendant mon recueil de données : Vince, Juliette, Jeanne, Cécile, MP (et les tiques) et Morgane. Merci à tous mes amis de Mayotte : Marie (M2P), Morgane, Claire, Cécile (C4C), Anne, Virginie, Gag, Jihad, Alain, Georges A Ingrid et Sonia : deux infirmières inoubliables de mon premier semestre et amies aujourd'hui. A tous les maïeuticiens et maïeuticiennes du CHM : je tiens à souligner le travail énorme que vous effectuez quotidiennement et les situations périlleuses auxquelles vous devez faire face. Un clin d'œil particulier à Laurène, Chloé et Morgane : merci pour vos avis et vos enseignements. A Etienne qui exerce actuellement en Guyane. 4 TABLE DES MATIERES : Table des figures. 9 Table des tableaux. 10 Abréviation. 11 Introduction. 12 I. Première partie13 1. Présentation de Mayotte. 13 1. 1. Situation géographique. 13 1. 2. Histoire et politique. 14 1. 3. Population. 14 1. 4. Conditions de vie et société. 17 1. 5. Santé. 18 2. La première maternité de France. 20 2. 1. Epidémiologie . 20 2. 1. 1. Les naissances à Mayotte. 20 2. 1. 2. Mortalité périnatale . 21 2. 2. Structures médicales et maternités sur Mayotte. 21 2. 3. Caractéristiques des mères à Mayotte. 24 2. 4. Problématiques de la maternité. 24 3. Différences de durée de gestation. 25 3. 1. La durée de gestation. 25 3. 2. Facteurs modifiant la durée gestationnelle. 25 5 4. Grossesses prolongées et terme dépassé. 26 4. 1. Définition. 26 4. 2. Complications néonatales des grossesses prolongées. 27 4. 3. Complications maternelles des grossesses prolongées. 28 4. 4. Concept de post maturité28 4. 5. Conduite à tenir des grossesses prolongées et dépassées. 29 4. 5. 1. Eléments de surveillance de la grossesse prolongée. 29 4. 5. 2. Déclenchement ou surveillance . 30 5. Datation de la grossesse. 31 II. Deuxième partie : Etude. 32 1. Problématique. 32 2. Matériel et méthode. 32 3. Description de notre population34 3. 1. Population néonatale. 34 3. 1. 1. APGAR à 5 minutes. 35 3. 1. 2. Terme moyen. 36 3. 1. 3. Hospitalisations néonatales. 37 3. 1. 4. Inhalation de liquide méconial et détresse respiratoire. 37 3. 1. 5. Décès périnataux. 38 3. 2. La population des mères. 39 3. 2. 1. Gestité et parité. 39 3. 2. 2. Age maternel. 40 3. 2. 3. Echographies anténatales. 40 6 3. 2. 4. Déclaration tardive de grossesse41 3. 2. 5. Mode d'accouchement. 42 3. 2. 6. Déclenchement du travail. 43 3. 2. 7. Complications maternelles de grossesse. 44 3. 2. 8. Décès maternel. 44 4. Résultats. 45 4. 1. Paramètres en fonction des termes d'accouchement. 45 4. 1. 1. Grossesses uniques et gémellaires. 45 4. 1. 2. Type d'accouchement. 46 4. 1. 3. Déclenchement, travail spontané et césarienne. 47 4. 1. 4. Liquide amniotique. 48 4. 1. 5. Hospitalisations néonatales selon le terme. 49 4. 1. 6. Naissances vivantes et décès périnataux. 49 4. 1. 7. Complications néonatales. 51 4. 1. 8. Complications maternelles. 53 4. 2. Déclaration tardive de grossesse. 54 4. 2. 1. Parité et gestité. 54 4. 2. 2. Genre. 54 4. 2. 3. Terme et déclaration tardive. 55 4. 2. 4. Hospitalisation néonatale et déclaration tardive de grossesse. 56 4. 2. 5. Décès périnataux et déclaration tardive de grossesse. 57 4. 2. 6. Complication de grossesse et décès maternel. 57 7 5. Discussion. 58 5. 1. Terme physiologique chez les Mahorais. 58 5. 1. 1. Terme d'accouchement et état de santé des nouveau- nés. 58 5. 1. 2. Complications maternelles. 59 5. 1. 3. Post maturité. 59 5. 2. La population des mères et le suivi de grossesse. 61 5. 2. 1. Age et multiparité. 61 5. 2. 2. Suivi des grossesses. 62 5. 2. 3. Conséquences des déclarations tardives. 63 Conclusion. 65 Bibliographie. 66 Annexes. 71 8 TABLE DES FIGURES Figure 1. Carte de Mayotte. 13 Figure 2. Pyramide des âges en 2002. 16 Figure 3. Evolution du nombre de séjours au CHM depuis 2000. 19 Figure 4. Répartition des pôles de santé sur Mayotte21 Figure 5. Répartition des motifs de séjour en maternité en 2012 à Mayotte selon le rapport DIM du CHM. 22 Figure 6. Evolution du nombre de naissances depuis 2005 à Mayotte selon le rapport DIM du CHM. 23 Figure 7. Répartition des naissances sur l'le en 2012 selon le rapport DIM du CHM. 23 Figure 8. Définition de grossesse prolongée et terme dépassé. 26 Figure 9. APGAR à 5 minutes de la population. 35 Figure 10. Répartition des termes de naissance de la population. 36 Figure 11. Hospitalisation néonatales. 37 Figure 12. Naissances vivantes et décès périnataux. 38 Figure 13. Parité des mères. 39 Figure 14. Gestité des mères. 39 Figure 15. Répartition des âges maternels. 40 Figure 16. Répartition des déclarations tardives. 41 Figure 17. Répartition des modes d'accouchement. 42 Figure 18. Déclenchement du travail43 Figure 19. Complications maternelles de grossesse. 44 9 Figure 20. Grossesse unique et gémellaire en fonction du terme45 Figure 21. Type d'accouchement en fonction du terme. 46 Figure 22. Répartition des déclenchements en fonction du terme. 47 Figure 23. Pourcentage de liquides méconial et clair en fonction du terme. 48 Figure 24. Hospitalisations néonatales selon le terme. 49 Figure 25. Pourcentage de naissances vivantes pour chacun des termes50 Figure 26. Pourcentage de décès néonataux pour chaque terme. 50 Figure 27. Pourcentage de détresses respiratoires et inhalations de liquide méconial pour chaque terme. 51 Figure 28. Taux de complication et de non complication de la grossesse pour chaque terme. 53 Figure 29. Gestité et parité des déclarations tardives54 Figure 30. Genre et déclaration tardive55 Figure 31. Terme et déclaration tardive de grossesse. 55 Figure 32. Déclaration tardive et hospitalisations néonatales. 56 Figure 33. Décès périnataux et déclaration tardive de grossesse. 57 10 TABLE DES TABLEAUX Tableau 1. Nationalités représentatives de la population de Mayotte. 17 Tableau 2. Répartitions des naissances en France métropolitaine et dans les départements d'outre-mer en 2011. 20 Tableau 3. Genre et gémellité de la population. 34 Tableau 4. Taux de liquide méconial et taux d'inhalation de liquide méconial. 52 11 Abréviations ACRF : Anomalie du Rythme Cardiaque Fœtal ARS OI : Agence Régionale de Santé de l'Océan Indien CHM : Centre Hospitalier de Mayotte DDR : date des dernières règles DIM : Direction de l'Information Médicale DOM : Département d'Outre-Mer IMG : Interruption Médicale de Grossesse IVG : Interruption Volontaire de Grossesse LCC : Longueur Cranio-caudale MCO : Médecine Chirurgie Obstétrique (séjours hospitaliers) PMI : Protection Maternelle et Infantile SA : Semaine d'Aménorrhée TOM : Territoire d'Outre Mer UHCD : Unité d'Hospitalisation de Courte Durée 12 INTRODUCTION Le Centre Hospitalier de Mayotte connait une des plus fortes natalités de France. En 2012, on comptait 6736 naissances sur l'ensemble des hôpitaux de naissance du Centre Hospitalier de Mayotte. Les taux de complications néonatales (décès, inhalation méconiale, détresse loin d'être négligeables. Par ailleurs, un nombre important de grossesses n'est pas correctement suivi du fait d'une déclaration tardive parfois liée aux conditions socio- économiques. respiratoire néonatales) sont L'objectif de notre travail est d'apporter des éléments susceptibles d'améliorer l'encadrement et le suivi des grossesses à terme et ainsi que les conditions d'accouchement par la mise en évidence d'un terme physiologique de naissance grevé du taux le plus faible de complications néonatales. Secondairement nous souhaitons montrer que tardives de grossesses ont un impact sur la santé du nouveau-né et ainsi pouvoir soutenir l'intérêt des politiques de santé publique sur la prise en charge des grossesses à Mayotte. les déclarations 13 I. Première partie : Généralités 1. Présentation de Mayotte 1. 1. Situation géographique Située dans l'hémisphère Sud, entre l'équateur et le tropique du Capricorne, l'le de Mayotte fait partie de l'archipel des Comores. Elle se trouve dans la partie Ouest de l'Océan Indien entre l'Afrique et Madagascar à l'entrée Nord du canal du Mozambique, au niveau du 45ème méridien Est et entre les 12ème et 13ème parallèles Sud. Mayotte se trouve à 8 000 km de l'hexagone et à 1 500 km de l'le de La Réunion. D'une superficie de 374 km, Mayotte comprend deux les principales, Petite-Terre et Grande-Terre, ainsi qu'une trentaine d'lots épars. D'origine volcanique, Mayotte est la plus ancienne des les de l'archipel des Comores (environ 8 millions d'années). L'hippocampe mahorais s'élève des profondeurs océaniques de plus de 3 000 m pour culminer à 660 m. Le charme de Mayotte réside dans son lagon corallien, l'un des plus beaux et plus vastes du monde (1 100 km). Il est limité par une barrière récifale de 160 km de long, presque continue, coupée par une dizaine de passes. Figure 1. Carte de Mayotte 14 1. 2. Histoire et politique L'histoire de Mayotte est riche de croisements de civilisations. Jusqu'au XIIIème siècle, le commerce se développe avec les autres les du canal du Mozambique, Madagascar et l'Afrique. La civilisation Swahili, issue de la rencontre du monde bantou de l'Est africain, de l'Islam venu de Perse (Shiraz) et de la péninsule arabique, va profondément influencer Mayotte. Les premiers Européens, à la recherche de nouvelles routes vers l'Inde, découvriront, vers le XVème siècle, l'archipel qui leur servira de point de ravitaillement. A la fin du XVIIIème siècle, Mayotte connat des razzias malgaches. Elle sert de plaque tournante dans le commerce de l'esclavage. L'histoire française de Mayotte débute en 1841 avec le sultan Andriantsouli qui, régnant alors sur Mayotte, cherche l'appui d'une puissance étrangère, lassé des querelles entre les sultans des Comores. De son côté, la France achète l'le de Mayotte. En 1886, le protectorat établi sur les trois autres les de l'archipel des Comores est placé sous l'autorité du gouverneur de Mayotte. En 1912, l'ensemble comorien, dont Mayotte, devient une province de la colonie de Madagascar et Dépendances . Il conserve ce statut jusqu'en 1946, date à laquelle il obtiendra celui de TOM. En 1956-1957, des décrets lui donnent plus d'autonomie en vue d'accéder progressivement à l'indépendance. A la fin de l'année 1974, Mayotte refuse l'indépendance à 63, 8 %. Au début de l'année 1976, la population de Mayotte, consultée à nouveau, veut rester française à une écrasante majorité. Peu après, le référendum statutaire lui apporte le statut de Collectivité Territoriale à caractère départemental. En 2000, Mayotte prend le statut de Collectivité Départementale et fixe les étapes de la décentralisation. Depuis le 31 mars 2011 Mayotte est devenue le 101e département français (et le 5 ème Département d'Outre-Mer) [1]. 15 1. 3. Population En août 2012, 212 645 personnes vivent à Mayotte. La population de Mayotte a augmenté de 26 200 habitants depuis 2007, soit 5 240 habitants de plus en moyenne chaque année. Avec 570 habitants au km2, Mayotte est le département français le plus dense après celui d'Ile-de-France. En très forte croissance depuis plusieurs décennies, la population mahoraise a triplé depuis 1985. Bien que cette croissance reste soutenue depuis 2007 ( 2, 7 % par an), elle ralentit comparativement aux périodes précédentes : 5, 7 % entre 1991 et 1997, 4, 1 % entre 1997 et 2002 et 3, 1 % entre 2002 et 2007. La croissance démographique est portée par un très fort taux de natalité. Un Mahorais sur deux vit au Nord-Est de l'le. Depuis 2007, les communes de Ouangani et Koungou croissent le plus vite. En revanche, le centre ville de Mamoudzou perd des habitants alors que la périphérie se développe. Le nombre de logements progresse un peu moins vite que la population. Pour ce département, le recensement a lieu tous les cinq ans. Les naissances, les décès et les mariages ne sont par ailleurs pas encore enregistrés de manière suffisamment précise et rapide à Mayotte pour que le bilan démographique les intègre dès 2012 dans les rapports de l'Insee. Le système d'information relatif à l'état civil s'étend progressivement dans ce territoire. 16 Figure 2. Pyramide des âges à Mayotte en 2002. Le taux de mortalité de la population mahoraise est de 3, 1, soit un taux très inférieur à celui de La Réunion (5, 1 en 2007) et de la France métropolitaine (8, 3 en 2007). Ce résultat s'explique par la jeunesse de la population, puisque 70 % des Mahorais sont âgés de moins de 30 ans et que la mortalité reste faible jusqu'à cet âge. L'espérance de vie pour les Mahorais est de 73 ans. Le taux de mortalité infantile se situe aux alentours de 13, 5, un niveau toujours très supérieur à celui observé à La Réunion ou en France métropolitaine (6, 1 et 3, 6 respectivement). L'immigration sur l'le de Mayotte est importante et croissante avec un nombre important d'immigrés comoriens. 17 2002 2007 en % Evolution annuelle moyenne (%) 186 387 nombre en % 59, 3 38, 7 1, 7 0, 3 1, 1 6, 3 6, 8 27, 0 3, 1 65, 5 110 579 33, 0 72 039 1, 4 3 168 0, 1 601 Nationalité nombre 105 001 Française Comorienne 52 851 2 267 Malgache 182 Autre Total 160 301 Tableau 1 : Nationalités représentatives de la population de Mayotte. Source INSEE Cette immigration est en grande partie clandestine, le visa Balladur de 1995 a mis fin à la libre circulation des Comoriens à Mayotte. Les clandestins mettent leur vie en péril pour rejoindre l'Eldorado mahorais. 1. 4. Conditions de vie et société Logement La construction de logement est en forte progression ces dernières années. Il existe un phénomène de décohabitation qui fait passer le nombre d'habitant par domicile de 4, 9 en 1995 à 4, 1 en 2007. La taille des logements reste plus petite qu'à La Réunion (2, 7 pièces par habitat en 2007), le confort s'améliore. La part des logements inconfortables a diminué, passant de 35 % en 2002 à 28 % en 2007. Cependant, ce taux reste très élevé comparé aux taux de logements sans confort des départements d'Outre-mer. Douze mille huit cent ménages environ vivent dans ces logements inconfortables, dont la plupart sont construits avec des matériaux précaires. Ce type d'habitat concerne plus particulièrement les ménages dont la personne de référence est de nationalité étrangère. La desserte en eau s'est améliorée grâce à un service de bornes publiques et à la solidarité de voisinage, seuls 75 % des ménages sont alimentés en eau directement dans le logement ou dans l'enclos. Le raccordement au réseau électrique touche, 92 % des ménages (contre 76 % en 2002). L'équipement en bien durable n'a cessé d'augmenter. Niveau de vie 18 Le niveau de vie augmente, cependant un quart de la population vit sous le seuil de pauvreté. Les disparités se font entre d'une part les personnes de nationalité française qui présentent un niveau de vie deux fois plus élevés que celui des étrangers. En 2005, le revenu annuel moyen d'un ménage mahorais atteignait 9 350 euros. Entre janvier 2004 et juillet 2009, le Smig a augmenté de près de 88 %. Dans le même temps, les prix n'ont augmenté en moyenne que de 15 %. La part des aides sociales constitue 31% des revenus des foyers les plus modestes. Ces aides sociales sont représentées par quatre organismes : la Caisse de Sécurité Sociale de Mayotte (CSSM), la Caisse d'Allocations Familiales(CAF), la Direction de la Solidarité et du Développement Social (DSDS) et la Caisse d'Assurance Chômage de Mayotte (CACM). 1. 5. Santé L'offre de soins est structurée autour du Centre Hospitalier de Mayotte assurant les prises en charge de médecine, chirurgie, obstétrique, de 4 centres de santé intercommunaux et d'un réseau de 13 centres de consultation répartis sur le territoire de santé et assurant les soins de premier recours. -Le site central de Mamoudzou comprend l'unique plateau technique de l'le, les consultations spécialisées, et une unité de 10 lits de psychiatrie. - Il n'y a pas de structure de soins de suite et de réadaptation, ni d'hospitalisation à domicile. Récemment une unité de dialyse péritonéale a vu le jour au CHM. L'le compte 350 lits d'hospitalisation complète et 46 places ambulatoires : - 118 lits de maternité dont 68 répartis dans les secteurs sanitaires de l'le (20 par secteurs et 8 sur la petite terre), - 16 lits d'UHCD (Unité d'Hospitalisation de Courte Durée), - 89 lits de médecine dont 14 lits sur Dzaoudzi et 10 lits d'hospitalisation de jour, Le service ambulatoire est passé de 6 à 10 places en juillet 2012. - 14 lits de réanimation (10 de réanimation adulte pouvant accueillir des enfants et 4 de soins intensifs). - 42 lits de pédiatrie dont 4 de surveillance continue et 2 places en hôpital de jour. - 21 lits de néonatologie dont 4 de réanimation, 8 de soins intensifs. - 50 lits de chirurgie (27 d'orthopédie, 13 de chirurgie générale et 10 de chirurgie gynécologique) dont 34 places (23 d'ambulatoire et 11 d'orthogénie). -On compte 30 405 séjours MCO (Médecine Chirurgie Obstétrique) en 2012 ( 2. 34 %). 19 -L'âge moyen des patients est de 32. 7 ans hors séjour des nouveau-nés, il est de 33. 5 ans chez les femmes et de 32. 0 chez les hommes. Figure 3. Evolution du nombre de séjours au CHM depuis 2000. Les évacuations sanitaires (EvaSan) vers La Réunion ou la métropole restent souvent indispensables pour des prises en charge spécifiques non réalisables sur l le. La situation géographique, les conditions de vie insalubres constituent un terrain tout particulier o prévalent des pathologies comme le paludisme, la fièvre typhoïde, la leptospirose, la dengue, le chikungunya, la tuberculose. La lèpre existe toujours sur Mayotte (114 patients dont 33 nouveaux cas en 2012). On note aussi beaucoup d'accidents domestiques comme les brulures par marmites d'eau bouillante chez les enfants en bas âge. Par ailleurs, l'offre des soins libéraux comprend 21 médecins généralistes (en baisse) et 8 médecins spécialistes, 39 kinésithérapeutes, 98 infirmiers, 9 dentistes, 16 pharmacies et 1 laboratoire de biologie médicale. Le déficit en médecins spécialistes est un des éléments les plus préoccupants en particulier dans le domaine de la périnatalité. Il y a 113 000 personnes qui ont des droits ouverts auprès de la Caisse de Sécurité Sociale de Mayotte. Les non-assurés représentent 166 500 séjours et consultations au Centre Hospitalier de Mayotte. La dépense de santé par habitant à Mayotte est estimée à 739 euros en 2007 (En 2009, la dépense de santé par habitant en métropole et à La Réunion était respectivement de 2 311 euros et 2 055 euros). On observe que 92 % des professionnels de santé libéraux sont conventionnés et la pratique du tiers payant se généralise. 20 Enfin, les malades atteints de pathologies graves bénéficient d'une prise en charge à 100% par l'Assurance Maladie (soins médicaments) au titre des Affections de Longue Durée aussi bien dans le secteur public que libéral. Par contre, l'absence de Couverture Maladie Universelle et d'Aide Médicale d'Etat associée à un faible taux de personnes disposant d'une couverture maladie complémentaire conduit les patients à privilégier le recours au secteur public plutôt qu'au secteur libéral o un ticket modérateur est appliqué. Le recours à la médecine traditionnelle reste important à Mayotte. A Mayotte, la surmortalité masculine et féminine par rapport à la métropole concerne les maladies infectieuses, le diabète, les maladies de l'appareil circulatoire et l'asthme. En outre, on relève une surmortalité des femmes en matière de complications de la grossesse et des accouchements [2]. 2. La première maternité de France 2. 1. Epidémiologie 2. 1. 1. Les naissances à Mayotte Mayotte compte un nombre important de naissances annuelles qui lui vaut son surnom de première maternité de France. En 2007, 7 658 naissances étaient comptabilisées soit un taux de natalité de 40 pour mille habitants [2]. En 2012, il y a eu 6 736 naissances dont 6 635 vivantes et 101 mort-nés. France métropolitaine 791 347 naissances Guadeloupe 5384 naissances Guyane 6 259 naissances Martinique 4 475 naissances La Réunion 14 124 naissances Mayotte 6 776 naissances Tableau 2 : Répartitions des naissances en France métropolitaine et dans les départements d'outre-mer en 2011. Source : INSEE 21 2. 1. 2. Mortalité périnatale Si le taux de natalité à Mayotte est le plus important de France, le taux de mortalité périnatale est également le plus élevé. Selon l'enquête menée en 2010 par l'ARS-OI (Agence Régionale de Santé de l'Océan Indien) sur 500 patientes mahoraises, il a été constaté 25 mort-nés soit 5, 1% contre 1, 9% en métropole et 1, 7% à La Réunion. Le taux de décès néonatal s'élève à 2, 8% à Mayotte contre respectivement 0, 8% et 1, 8% en métropole et à La Réunion. On constate également plus de nouveau-nés prématurés, de césariennes et de nouveau-nés hypotrophiques. 2. 2. Structures médicales et maternités à Mayotte Il existe sur le territoire mahorais plusieurs structures pour accueillir les femmes enceintes. Tout d'abord il y a l'hôpital, le CHM (Centre Hospitalier de Mayotte) avec une maternité classée de niveau 2B (bien que réalisant une activité de niveau 3 à l'exception de la chirurgie néonatale), situé à Mamoudzou (à l'Est de l'le). Ensuite, il y a les hôpitaux de référence du secteur Nord (Dzoumogné), Centre (Kahani), Sud (Mramadoudou) et le secteur de Petite Terre (Dzaoudzi). Figure 4. Répartition des pôles de santé sur Mayotte 22 Il existe 22 centres de Protection Maternelle et Infantile (PMI) o les femmes enceintes peuvent consulter des sages-femmes. Une consultation avec un gynécologue est possible dans 8 centres de PMI, plutôt situés au centre de l'le. En 2011, on compte 132 sages-femmes. La densité s'élève à 283 sages-femmes pour 100 000 Mahoraises en âge de procréer (de 15 à 49 ans) contre une densité de 160 à La Réunion et de 131 en métropole. En revanche, la densité des gynécologues obstétriciens est beaucoup plus faible. Elle est de 15 pour 100 000 femmes (soit au total 8 gynécologues obstétriciens) contre 36 à La Réunion et 39 en métropole. Les accouchements sont plus souvent réalisés par les sages-femmes que par les gynécologues, 68, 6% par les sages-femmes contre 23, 1% par les obstétriciens. Le reste soit 8% est fait par les urgentistes, les pompiers, les gendarmes, les voisins) [3]. Les derniers rapports du DIM (direction de l'information médicale) du CHM comptabilisent 9 147 séjours hors IVG (interruption volontaire de grossesse) et 31 576 journées d'hospitalisation en maternité avec un taux d'occupation globale de 78% des lits de maternités avec une variabilité importante par secteur (103% d'occupation à Mamoudzou contre 53% dans le secteur Sud). Figure 5. Répartition des motifs de séjour en maternité en 2012 à Mayotte. Source : rapport DIM du CHM en 2012. 23 Le nombre de naissances était de 6 736 en 2012 (6 776 en 2011) dont 6 635 vivantes et 101 mort-nés. Ce chiffre élevé est cependant en baisse depuis quelques années. Figure 6. Evolution du nombre de naissances depuis 2005 à Mayotte. Source : rapport DIM du CHM en 2012 Figure 7. Répartition des naissances sur l'le en 2012. Source : rapport DIM du CHM en 2012. Il y avait 6 628 accouchements en 2012 à Mayotte dont, 1091 césariennes, 16. 5% de l'ensemble des accouchements au CHM et hors CHM (14. 9% en 2011 et 21% en Métropole). 24 2. 3. Caractéristiques des mères à Mayotte La première particularité mahoraise se traduit par le jeune âge des mères. Plus de 10% des mères ont moins de vingt ans [3]. En 2007, l'indice de fécondité (rapport entre le nombre de naissances vivantes annuelle et le nombre de femmes en âge de procréer) est de 5 enfants par femme ce qui la place loin devant la métropole et La Réunion. La gestité ainsi que la parité sont également bien au dessus des moyennes nationales. Beaucoup de ces femmes sont d'origine étrangère (comorienne, malgache, congolaise. ). Le niveau d'étude est bas et la précarité financière est importante (45 % des femmes déclarent vivre avec moins de 500 euros par mois) Et moins de la moitié des mères a une couverture sociale. 2. 4. Problématiques de la maternité Les paragraphes précédents amènent plusieurs problématiques. Les résultats de l'enquête périnatales 2010 mettent en évidence les carences du suivi médical pendant les grossesses on peut y imputer le manque de moyens financiers, le manque de moyen de transport, même si les PMI sont présentes sur l'ensemble de l'le et un bas niveau socio économique. Les patientes restent peu informées sur le suivi de la grossesse, les complications de la grossesse et l'accouchement. (46, 4 % ont eu une à deux échographies contre 32% qui ont eu trois échographies. ) Le suivi médical de la future maman et les accouchements sont principalement réalisés par les sages femmes. 25 3. Différences de durée de gestation 3. 1. La durée de gestation Depuis trois siècles certains auteurs ont essayé de mettre en évidence une durée de grossesse physiologique. En 1850 Reid et al. avaient estimé un âge gestationnel variant de 237 à 275 jours avec un maximum de 280 jours [5]. Puis en 1952, Stewart et al. avaient défini un intervalle allant de 250 à 285 jours [6]. Plus récemment, une étude réalisée à partir du registre des naissances suédois (de 1976 à 1980) par Bergsj et al. [7], montre une médiane de 40 SA 2 (semaine d'aménorrhée), soit 282 jours. Dans cette étude 85% des femmes avaient consulté avant 14 SA et seulement les grossesses avec la date des derniers règles (DDR) ont été retenues soit 427 521 grossesses de fœtus unique. Les césariennes ont été exclues mais pas les déclenchements. Une autre étude réalisée sur le registre des naissances norvégien cette fois ci [8], portant sur 1 682 441 naissances d'enfant uniques dépourvus de malformation (nés entre 1967 et 2001) montre une médiane de gestation de 283 jours soit 40 SA 3. La différence d'un jour entre ces deux dernières études peut s'expliquer par le fait que l'étude suédoise n'avait pas exclu les déclenchements. Au final, la durée de gestation chez la femme peut se définir entre 280 et 290 jours à partir du premier jour des dernières règles. En France, de manière consensuelle, les praticiens estiment la durée présumée d'accouchement à 41 SA 0 soit 287 jours après la date des dernières règles (DDR) [9]. 3. 2. Facteurs modifiant la durée gestationnelle La durée gestationnelle est variable d'une femme à l'autre. Il a pu être mis en évidence des facteurs qui pouvaient influencer la durée de gestation. On retrouve dans la littérature : 26 La nulliparité : la durée de gestation serait plus longue de deux à cinq jours chez la nullipare [64-65], L'âge maternel : la durée de gestation pourrait être allongée avec l'âge [7], Origine ethnique : des études [11-13, 17-19, 42-43] ont montré une gestation plus courte dans les populations noires africaines, Taille de la mère : il existe un risque de grossesse prolongée chez les grandes tailles [66], L'obésité entraine un prolongement de la gestation [67-68]. 4. Grossesses prolongées et terme dépassé 4. 1. Définition Comme nous l'avons vu plus haut la durée gestationnelle est variable. De ce fait on établit arbitrairement la grossesse prolongée à 41SA 0 et on parle de terme dépassé à partir de 42 SA 0 (accord professionnel [22]). 37SA 41SA 42SA Grossesse prolongée Pré terme terme Terme dépassé Terme Figure 8. Définition de grossesse prolongée et terme dépassé 27 En France, 15 à 20% des femmes sont concernées par une grossesse prolongée, et 1% a un terme dépassé. La datation précoce, ainsi que le recours au déclenchement, tendent à diminuer ce phénomène. 4. 2. Complications néonatales des grossesses prolongées De 37 SA à 43 SA, le risque de mortalité périnatale augmente (de 0, 7 à 5, 8). Il existe pour le fœtus, un risque augmenté d'oligoamnios, d'anomalie du rythme cardiaque fœtal et d'émission méconiale in utéro. Le taux d'émission de méconium est plus élevé qu'à terme (incidence allant de 13, 9 à 31, 5% selon les études : [23, 24, 25], le syndrome d'inhalation méconiale est responsable d'une morbi-mortalité périnatale importante (0, 24 à 38 SA et 1, 42 à 42 6 SA) [22]. Malgré les techniques d'aspiration endotrachéale en salle de naissances, la prise en charge reste difficile, avec une éviction incomplète de l'inhalation distale [26] conduisant aux techniques de ventilation mécanique. Le pronostic reste sévère. La macrosomie est multipliée par deux avec tous ses risques notamment la dystocie des épaules, (fracture de l'épaule, hématome du scalp, paralysie du plexus brachial) et l'accouchement par forceps ou césarienne. La macrosomie est définie par un poids supérieur ou égal 4500 grammes. Plus la grossesse se prolonge plus le nombre de nouveau-nés macrosomes augmente. Les risques d'acidose néonatale, de score d'APGAR inférieur à sept ou d'admission en unité de soins intensifs augmentent entre 38 SA et 43 SA. Il existe aussi des complications neurologiques comme les encéphalopathies anoxo- ischémique, les infirmités motrices cérébrales, les troubles du développement psychomoteur et l'épilepsie. Le terme dépassé est un facteur de risque d'hypoglycémie, de polyglobulie et de sepsis. 28 4. 3. Complications maternelles des grossesses prolongées La grossesse prolongée a moins d'incidence chez la mère que chez le nouveaux nés. Elle a pour conséquence une augmentation du nombre de césariennes/ Le taux de césarienne est deux à trois fois plus élevé après la 42ème semaine [27] Le prolongement de la grossesse s'accompagne également d'une augmentation modérée du risque de lésions périnatale des 3ème et 4ème degrés, d'hémorragies du post-partum, de chorioamniotite et d'endométrite. 4 . 4. Concept de post maturité Le concept de post maturité a été mis en évidence par Ballantyne en 1902 [28] Le nouveau né post-terme est un nouveau né dont le développement in utéro a été le plus long. Il correspond à un enfant morphologiquement plus âgé. La post-maturité désigne un syndrome clinique postnatal néonatal en rapport avec une hypoxie fœtale d'origine placentaire. Cette situation peut survenir à n'importe quel terme, mais est plus fréquente en cas de grossesse prolongée. les caractéristiques sont Cliniquement, le nouveau né post mature présente des mensurations supérieures aux nouveau-nés à terme. Les caractéristiques physiques sont une peau sèche, parcheminée, craquelée avec des fissurations aux points de flexion, absence de lanugo et de vernix caseosa, les ongles et cheveux sont longs avec parfois une desquamation. La radiographie osseuse montre une ossification plus importante. Le comportement est alerte, les yeux ouverts avec un meilleur éveil. La grossesse prolongée entraine une altération placentaire à l'origine d'un syndrome de dysmaturité dont la diminution des échanges nutritionnels et la diminution de l'oxygénation fœtale. Ceci se traduit par une déperdition d'eau (sécheresse cutanée) et des signes d'imprégnation méconiale (peau, cordons, ongles). Les conséquences de la post-maturité à long terme sont controversées selon les études. Il a été montré un retard de développement psychomoteur à 8 mois et 2 ans, des troubles du sommeil, des hospitalisations jusqu' à trois mois [29, 30, 31] De plus récentes études ne retrouvent pas de différence quant au développement psychomoteur, il n'existe pas d'hospitalisations plus fréquentes que pour les nouveau-nés à terme. Le post mature ne présente pas de signe particulier à long 29 terme. Le développement psychomoteur serait lié à la souffrance fœtale aigue ou à la pathologie néonatale [32]. 4. 5. Conduite à tenir des grossesses prolongées De 37 SA à 43 SA le risque de mortalité périnatale augmente. Mais à partir de quand doit-on instaurer une surveillance ? A partir de 40 SA cela suggérerait de suivre la moitié des femmes enceintes et rien ne montre un bénéfice à ce terme là. Une surveillance à 41 SA (20% des patientes) est donc plus judicieuse car elle permet de réduire la morbidité périnatale [22]. La surveillance devrait se faire à une fréquence de deux à trois fois par semaine (accord professionnel). Il n'existe pas de recommandation particulière pour les femmes noires africaines. 4. 5. 1. Eléments de surveillance de la grossesse prolongée Les mouvements actifs fœtaux La diminution des mouvements actifs fœtaux doit être considérée comme un signe évocateur de souffrance fœtale. Ils peuvent être évalués par la mère (perception) ou par échographie. L'absence de mouvement peut correspondre à une phase de sommeil. Selon Manning une perception d'un mouvement fœtal sur une période de vingt minutes est un signe positif rassurant de bien être fœtal [34, 35]. Analyse du rythme cardiaque fœtal C'est l'examen de référence de la surveillance du bien être fœtal. 30 Sa valeur prédictive négative est de 98% [23]. Les paramètres sont : -la fréquence de base (120 à 160 battements par minute (bpm), -la fréquence (deux à six cycles par minute) et l'amplitude des oscillations (15 à 25 bpm), -les accélérations, définies par la modification de la fréquence de base (amplitude supérieure à 15 bpm, durée supérieure à 15 secondes et de fréquence supérieure à une par 30 minutes) Les signes prédictifs de souffrance fœtale sont l'anomalie des oscillations, l'absence d'accélération en dehors d'une phase de sommeil, des décélérations répétitives. Etude du liquide amniotique L'échographie permet de rechercher un oligoamnios. Elle mesure la profondeur de la plus grande citerne mesurable. Une valeur inférieure à deux centimètres signe un oligoamnios. Dans les grossesses prolongées, il existe un lien significatif entre un oligoamnios et l'apparition d'ARCF (anomalie du rythme cardiaque fœtal). Autres paramètres Les indices doppler, le score biophysique de bien être fœtal, l'amnioscopie et le test aux ocytociques ne font pas l'objet de recommandations dans la surveillance de la grossesse prolongée. 4. 5. 2. Déclenchement ou surveillance A partir de 41 SA la morbi-mortalité néonatale augmente. Faut-il déclencher l'accouchement à partir de ce terme ou bien renforcer la surveillance ? Il a été démontré par relecture de la littérature, un lien entre l'induction à 41 SA et la diminution de la morbi-mortalité périnatale Dix-neuf essais comparatifs randomisés ont été inclus. Une politique d'induction du travail à 41 SA révolues ou au-delà a été associée à une réduction de la mortalité périnatale (toutes causes confondues) (risque relatif (RR) 0, 30 [intervalle de confiance à 95 % (IC95) : 0, 09-0, 99]) et de la mortalité périnatale liée à une anomalie 31 non-congénitale (0 contre 7 décès). Dans les groupes de l'induction immédiate, le nombre de nouveau-nés présentant un syndrome d'inhalation méconiale était plus faible. 5. Datation de la grossesse Il est important de pouvoir se référer à des datations précises de la grossesse que ce soit pour donner un terme de naissance ou définir une grossesse prolongée ou dépassée. La datation du terme de grossesse peut se définir comme vu précédemment à partir de la date des dernières règles (à 41 SA 0 soit DDR 287 jours). Cette date des dernières règles peut cependant être source d'erreur (cycle irrégulier). A ce jour, l'échographie est reconnue comme un outil de datation précis du début de grossesse [33]. En 1975 Robinson et Flemming [9] établissent des courbes de datation précises à partir de la longueur cranio-caudale(LCC) de l'embryon. Pour ce paramètre LCC, la période idéale est entre 7 et 12 SA. Cette mesure peut être effectuée entre 7 et 14 SA (précision de /- 3, 6 jours entre 7 et 10 SA). A cette première mesure, d'autres mesures sont associées. Il est également mesuré le diamètre bi-pariétal avant 18 SA (précision de /- 7 jours). Les recommandations françaises préconisent donc une échographie de premier trimestre avant 14 SA [63]. 32 II. Deuxième partie : Etude 1. Problématique Premièrement, il a pu être démontré dans la littérature que le terme de naissance pouvait être avancé dans les populations d'origine africaine en comparaison aux populations dites caucasiennes. Qu'en est-il de la population mahoraise ? Y-aurait-il, dans cette population, un terme spécifique o il existerait un faible taux de complications néonatales ? Ce terme pourrait-il être plus précoce que le terme admis dans les consensus ? Les conséquences pourraient en être une surveillance plus précoce de la fin de la grossesse. Deuxièmement, nous voulons déterminer l'impact sur le bien être fœtal et néonatal des prises en charge tardives des grossesses sur le territoire mahorais. La prise en charge tardive des grossesses constitue-t-elle un risque particulier ? Pouvons-nous le mettre en avant ? 2. Matériel et méthode Nous avons réalisé une étude de cohorte avec un recueil prospectif de l'ensemble des naissances de la maternité de Mamoudzou sur une période de quatre mois (octobre et novembre 2012 ainsi que mai et juin 2013). Nous avons recueilli les données concernant l'histoire de la grossesse, l'issue de l'accouchement et l'état de santé de la mère et de l'enfant après l'accouchement. Ces données ont été recueillies dans les dossiers médicaux de la mère et de l'enfant, à la maternité et dans le service de néonatologie en cas d'hospitalisation de l'enfant. Nous avons répertorié l'ensemble des données dans le logiciel EPIDATA. Paramètres explicatifs : les variables explicatives sont pour la mère : l'âge, la parité, la gestité, le nombre d'œufs et le rang, le nombre d'échographies anténatales, la date de la première échographie, le mode d'accouchement (césarienne ou voie basse), la nécessité ou non d'un déclenchement, les complications de la grossesse. Pour le nouveau né, il s'agit du sexe et du terme de la naissance. 33 Paramètres expliqués : les variables expliquées concernent l'APGAR à 5 min, l'aspect du liquide amniotique, le transfert néonatal, le motif principal du transfert, le décès de nouveau né et le décès maternel. Paramètres explicatifs Chez la mère : Age maternel : âge à la date d'accouchement et non à la date de recueil, La grossesse : nombre total de grossesses, y compris la grossesse en question, La parité : nombre total d'accouchements comprenant le(ou les) nouveau- né(s) issu(s) de la grossesse en question. Nombre d'œuf : nombre de fœtus. On différencie les grossesses simples des grossesses multiples. Le rang : dans une grossesse gémellaire ou multiple les nouveau-nés sont nommés J1, J2 suivant l'ordre dans lequel ils ont été mis au monde. Le premier à naitre sera J1. La date de la première échographie réalisée : en notant 8SA pour toute échographie réalisée avant ce terme. Le nombre total d'échographies réalisées pendant la grossesse. Le mode d'accouchement : soit par voie basse soit par césarienne. On différencie césarienne en urgence et césarienne programmée. Déclenchement : quand le travail nécessite une aide médicamenteuse pour aboutir. Les complications de la grossesse : nous avons différencié : -Hypertension artérielle et retard de croissance intra-utérin (HTA et RCIU), -Rupture prématurée des membranes, -Une hémorragie, -Autres. Chez l'enfant : Sexe : fille ou garçon Terme de naissance : terme donné pendant la grossesse en fonction des résultats échographiques. Nous avons regroupé à 31SA toutes les naissances vivantes avant ce terme. 34 Paramètres expliqués : L'APGAR : est un score de vitalité du nouveau-né noté sur 10. Le score pouvant aller de zéro (état de mort apparent) à 10 (état optimal de vitalité). Ce score est donné à T 0 min, puis T 5 min et T 10 min. A Mayotte, ce score est la plupart du temps estimé par les sages femmes. Dans notre étude, nous ne relevons que l'APGAR à 5 min. Liquide amniotique : aspect du liquide amniotique au moment de l'accouchement, nous avons relevé les liquides amniotiques clairs, méconiaux et teintés. Le transfert néonatal : l'état du nouveau-né a-t-il conduit à une hospitalisation en néonatologie ? Le motif de transfert en service de néonatalogie : nous avons différencié : état de prématurité, détresse respiratoire hors prématurité, infection néonatale, inhalation de liquide méconial. Décès néonatal : concernent les mort-nés, les décès depuis l'accouchement jusqu'aux sept premiers jours de vie. Décès maternel : décès au moment de l'accouchement ou après et pouvant être imputable aux conséquences de l'accouchement. 3. Description de notre population 3. 1. Population néonatale Nous avons étudié les dossiers de 1115 nouveau-nés. On notait 548 garçons et 567 filles soit respectivement 49, 1% et 50, 9%. On comptait 97, 7% de nouveaux nés issus de grossesses uniques et 2, 3% de grossesses gémellaires, il n'y avait pas de grossesse multiple supérieure à deux fœtus. Garçons Filles Singleton Gemellaire Tableau 3. Genre et gémellité de la population 548 soit 49, 1% 567 soit 50, 9% 97 , 7% 2, 3% 35 3. 1. 1. APGAR à 5 minutes : Figure 9. APGAR à 5minutes de la population des nouveau-nés La médiane de l'APGAR à 5 minutes était de 10. Les APGAR enregistrés allaient du minimum 0 au maximum 10. 36 3. 1. 2. Terme moyen Figure 10. Répartition des termes de naissance de la population Le terme moyen observé dans notre population était de 38 SA. Les populations les plus représentées étaient celles des 38 et 39 SA. 37 3. 1. 3. Hospitalisations néonatales Figure 11 . Hospitalisations néonatales Il y avait 93 nouveau-nés hospitalisés, 15 étaient mort-nés ou décédés avant le transfert en néonatalogie. 3. 1. 4. Inhalation de liquide méconial et détresse respiratoire. On observait 9 cas d'hospitalisation pour motif d'inhalation de liquide méconial dans notre population, soit un taux de 0, 7%. Il y avait 6, 5% de nouveau-nés présentant une détresse respiratoire. 38 3. 1. 5. Décès périnataux Figure 12. Naissances vivantes et décès périnataux Il y a eu 31 décès soit 2, 7% parmi les 1 115 nouveaux nés. Ces décès comprenaient les mort-nés et les décès dans les 7 premiers jours de vie. 39 3. 2. La population des mères 3. 2. 1. Gestité et parité Figure 13. Parité des mères Figure 14. Gestité des mères 40 Les mères de nouveau-nés présentaient en moyenne une gestité et une parité de 4, 14 et 3, 53 respectivement. La gestité-parité minimale était de G1P1 et maximale était de G15P15 avec des médianes respectives de 4 et 3. 3. 2. 2. Age maternel Figure 15. Répartition des âges maternels La moyenne d'âge des mères était de 28, 93 ans avec une médiane à 29 ans, une minimale de 12 ans et une maximale de 47 ans. 3. 2. 3. Echographies anténatales Les mères ont réalisés en moyenne 2, 45 échographies anténatales avec une médiane à 15 SA pour la première échographie anténatale (une minimale à 8 SA et une maximale à 38 SA). 41 3. 2. 4. Déclaration tardive de grossesse Nous avons relevé 420 mères qui avaient réalisé une première écographie avant et à 14SA et 427 mères dont la première échographie datait de plus de 14 SA La déclaration tardive de grossesse après 14 SA concernait 50, 4% des femmes. Nous n'avons pas retrouvé la première échographie ni le nombre d'échographies chez 269 patientes de notre population. Les déclarations tardives de notre étude concernaient donc 50, 4% des 847 mères dont on a pu récupérer les échographies. Figure 16. Répartition des déclarations de grossesse 42 3. 2. 5. Mode d'accouchement Figure 17. Répartition des modes d'accouchement On observait 829 accouchements par voie basse soit 74, 4% de la population et 285 césariennes soit 25, 6% de la population. 43 3. 2. 6. Déclenchement du travail Figure 18. Déclenchement du travail On observait 72, 8% de femmes ayant eu un travail spontané, 18% des femmes avaient eu recours à un déclenchement du travail et enfin 9, 2% des femmes avaient eu une césarienne avant le début du travail. 44 3. 2. 7. Complications maternelles de la grossesse Figure 19. Complications maternelles des grossesses On observait dans la population des mères que 66% avaient eu un travail spontané sans aucune complication. Parmi les complications maternelles 8, 8% avaient eu une hypertension artérielle et/ou un retard de croissance intra utérin, 2, 9% une rupture prématurée des membranes. Les autres complications représentaient 19, 7% des mères. 3. 2. 8. Décès maternel Un seul décès maternel a été répertorié dans notre population. 45 4. Résultats 4 . 1. Paramètres en fonction des termes d'accouchement 4. 1. 1 Grossesses uniques et gémellaires Figure 20. Grossesses uniques et gémellaires en fonction du terme Les termes pour les grossesses gémellaires commençaient dès les premiers termes et ne dépassaient pas 38 SA. La répartition des termes pour les grossesses uniques allaient jusqu'à 43 SA. 46 4. 1. 2. Type d'accouchement Figure 21. Type d'accouchement en fonction du terme L'accouchement par césarienne était prépondérant dans les cas de termes précoces, l'effet s'inversait avec une prépondérance des accouchements par voie basse à partir de 35 SA jusqu' à 43 SA. 47 4. 1. 3. Déclenchement, travail spontané et césarienne Figure 22. Répartition des déclenchements en fonction du terme ( cesar avt W césarienne avant la mise en travail) Les déclenchements étaient représentés à tous les termes sauf à 33 SA, ils augmentaient dès 37 SA. Les accouchements non déclenchées étaient majoritaires pour les termes allant de 36 SA à 41SA. Les césariennes effectuées avant la mise en travail s'observaient plus rarement après 38 SA. 48 4. 1. 4. Liquide amniotique Figure 23. Pourcentage de liquides méconial et clair en fonction du terme. A partir de 37 SA, progressivement. les taux de liquide amniotique méconial augmentait Il passait de 7, 5% à 38 SA à 10, 8% à 40 SA et 20, 4% à 41 SA. Il diminuait à 42 SA et était de 50% à 43 SA. Il y avait au total 101 cas de liquide amniotique méconial, ce qui correspond à un pourcentage de 9% de notre population. 49 4. 1. 5. Hospitalisation néonatale selon le terme Après 34 SA, les hospitalisations des nouveau-nés se faisaient plus rares, de 35 à 39 SA le pourcentage d'hospitalisations néonatales était très bas, ne dépassant pas 1% sauf à 37 SA o on observait une faible ré-ascension. A partir de 39 SA la courbe des hospitalisés est ascendante. C'était à 39 SA qu'on observait le taux d'hospitalisation le plus faible (0, 1%). Figure 24. Hospitalisations néonatales selon le terme 4. 1. 6. Naissances vivantes et décès périnataux 50 Le pourcentage de naissances vivantes était croissant jusqu'à 36 SA puis stagnait jusqu'à 37 SA pour de nouveau remonter de 37 à 38 SA. On observait pour 38 SA un pourcentage de naissances vivantes proche de 100%. Ce pourcentage s'abaissait légèrement pour les termes allant de 39 à 42 SA. Figure 25. Pourcentage de naissances vivantes pour chacun des termes Figure 26. Pourcentage de décès néonataux pour chaque terme 51 On observait un taux de décès périnataux proche de 0 à 38 SA. 4. 1. 7. Complications néonatales : Les détresses respiratoires concernaient en majorité les termes avant 37 SA. Dans la population née à 38 SA, il y avait 1, 5% de détresses respiratoires et 0, 8% d'inhalation méconiale. Dans la population née à 39 SA, il y avait 0, 7% de détresses respiratoires et il n'y avait pas d'inhalation de méconium (respectivement 0, 2% et 0%). Pour la population née à 40 SA, on observait 0, 6% de détresses respiratoires et 2, 2% d'inhalations méconiales. A 41 SA il y avait 1, 7% d'inhalations méconiales et 2, 6% de détresses respiratoires. A 42 SA il y avait 11, 1% de détresses respiratoires et pas d'inhalation de méconium. Enfin à 43 SA, il y avait 50% de détresses respiratoires et pas d'inhalation de méconium. Figure 27. Pourcentages de détresses respiratoires et inhalations de liquide méconial pour chaque terme 52 Il y avait 8, 9% de syndrome d'inhalation méconiale parmi les 101 liquides méconiaux. Terme Liquide méconial Inhalation de 36 37 38 39 40 41 42 43 2/51 soit 3, 9% 9/124 soit 7, 25% 19/262 soit 7, 25% 24 /272 soit 8, 8% liquide méconial 0 0 2 /19 soit 10, 5% 0 19/181 soit 4 /19 soit 21% 10, 49% 23/113 soit 2 /23 soit 8, 69% 20, 35% 1 /9 soit 11, 11% soit 50% 0 0 Tableau 4. Taux de liquide méconial et taux d'inhalation de liquide méconial 53 4. 1. 8. Complications maternelles Les complications diminuent ensuite, les grossesses avec travail spontané sans complication deviennent prédominantes à partir de 38 SA. En effet à 38 SA il existait 59% de grossesses avec travail spontané dépourvues de complications. C'est à 39 SA qu'il existait le moins de complications (81% des mères n'avaient pas eu de complications). Le taux de complications s'élève de nouveau à partir de 40 SA mais reste bas. Figure 28. Taux de complications de la grossesse pour chaque terme 54 4. 2. Déclaration tardive de grossesse Les déclarations tardives correspondaient à une première échographie de datation de la grossesse après 14SA. Nous appelons DT le groupe des déclarations tardives de grossesse et DNT le groupe des déclarations non tardives de grossesse. 4. 2. 1. Parité et gestité Figure 29. Gestité et parité des déclarations tardives La gestité/parité était plus élevée dans le groupe DT de manière significative (p 0, 012). 4. 2. 2. Genre 55 Nous n'avons pas observé de différence significative sur la répartition des genres en fonction des déclarations tardives de grossesse (p 0, 8). Figure 30 . Genre et déclaration tardive 4. 2. 3. Terme et déclaration tardive 56 Figure 31. Terme et déclaration tardive de grossesse La moyenne des termes pour les déclarations tardives étaient de 38 SA. Il n'y avait pas de différence significative pour le terme entre le groupe DT et le groupe DNT (p 0, 123). 4. 2. 4. Hospitalisation néonatale et déclaration tardive de grossesse On observait une un nombre d'hospitalisation néonatale plus élevé dans le groupe DT. La différence n'était pas significative (p 0, 07). 57 Figure 32 . Déclaration tardive et hospitalisations néonatales 4. 2. 5. Décès périnataux et déclaration tardive de grossesse 58 Figure 33. Décès périnataux et déclaration tardive de grossesse On observait une très sensible prépondérance de décès néonataux dans le groupe DT, mais la différence n'était pas significative (p 0, 1). 4. 2. 6. Complications de grossesse et décès maternel Il n'y avait pas de différence significative en termes de complication de grossesse (p 0, 8) et de décès maternel (p 0, 4) pour les deux groupes. 5. Discussion 5. 1 Terme physiologique chez les mahorais 59 5. 1. 1. Terme d'accouchement et état de santé des nouveau-nés Dans notre étude près de représentée par les 38-39 SA. la moitié des naissances (soit 47, 89%) est Après 39SA les naissances étaient moins nombreuses. Si la littérature admet que 40 SA est le terme de référence [8, 9], alors les naissances dans notre population sont précoces. La médiane de l'APGAR à cinq minute est maximum dans notre population donc les nouveau-nés de la maternité de Mamoudzou vont bien et sont en bonne santé générale tous termes confondus. Cela correspond normalement aux données recueillies dans une maternité Les résultats de notre étude montrent des taux d'hospitalisations néonatales qui sont les plus faibles à 39 SA. Nous avons constaté également qu'il y avait le moins de détresses respiratoires à 39 SA. C'est donc pour le terme le plus représenté, c'est-à-dire à 39S A que nous avons observé les plus faibles taux d'hospitalisations et de détresse respiratoire. Enfin, c'est à 38 SA qu'il y avait le moins de décès et que les taux de décès remontaient après ce terme. Au final les nouveau-nés de notre échantillon sont en bonne santé et c'est pour le terme de 39 SA qu'on retrouve le meilleur état de santé générale. Il est permis de supposer, au vu des données de notre étude, que la grossesse physiologique a une durée plus courte et proche de ce terme. Dans la littérature, il est décrit des facteurs influençant et modifiant la durée gestationnelle. Dans son étude Ethnic difference in duration of pregnancy de 1986 [43], Papiernik met en évidence une variation de terme avec un terme à 39 SA dans la population africaine. Son étude porte sur 13 443 femmes européennes, 275 Antillaises et 205 Africaines ayant toutes accouchées à l'hôpital Antoine Béclère de Clamart, d'un enfant unique. Il part du fait que la durée gestationnelle est influencée par les conditions socio économiques des femmes et en tient compte dans son analyse en catégorisant les patientes de l'étude dans quatre groupes socio-culturels différents (du plus élevé au moins élevé) et au final réalise un ajustement. Il n'y avait pas de différence 60 concernant le nombre de diabète, d'hypertension et de comportement tabagique dans les différents groupes d'étude. Nous n'avons pas trouvé de différence significative entre le groupe des grossesses à déclaration tardive et le groupe des grossesses de non datation tardive concernant le devenir du nouveau né. C'est ce qui nous a permis de garder ces grossesses dans la suite de l'analyse puisque les deux populations nous semblent comparables. 5. 1. 2. Complications maternelles Nous pouvons constater que les naissances précoces sont fatalement les conséquences de complications maternelles. Certains facteurs autres que génétiques peuvent modifier la durée gestationnelle [25, 28]. Les complications de la grossesse comme l'hypertension artérielle, le diabète, la consommation de tabac sont corrélées à une durée de gestation plus courte. De plus un IMC bas (indice de masse corporelle), ainsi que la multiparité, sont eux aussi associés à une gestation plus courte. Nos résultats ont montré qu'il n'y avait eu le moins de complications maternelles à 39 SA. Il existe très peu de consommation tabagique chez les Mahoraises. Selon l'enquête périnatale 2010 réalisée à Mayotte [3], la consommation de tabac est très faible à Mayotte : 97 % des femmes ne fumaient pas avant leur grossesse et 99 % ne fumaient pas au 3ème trimestre. Le diabète était répertorié dans les autres complications. Nous n'avons pas, dans notre étude, distingué les primipares des multipares, ni sélectionné nos patientes selon leur IMC. 5. 1. 3. Post maturité Si nous admettons un terme physiologique à 39 SA, nous pouvons alors supposer que des signes de grossesse prolongée apparaissent plus tôt. La présence de liquide méconial signe une grossesse avancée avec des risques néonataux comme l'inhalation de liquide méconial [42]. 61 Notre étude a montré l'apparition de liquide méconial dès le terme de 36 SA et maximal au terme de 43 SA (50%). Le taux de liquide méconial était croissant de 36 SA à 43 SA sauf à 42 SA. Il y avait 9, 1% de cas de liquide méconial dans notre étude et 0, 7% d'inhalation de méconium soit 8, 9% d'inhalation pour les naissances avec liquide amniotique méconial. Le passage de méconium dans le liquide amniotique est étroitement lié à la maturité fœtale. Il est rarement observé avant 32 SA, mais dans la plupart des cas il est retrouvé après 37 SA et son incidence peut atteindre 30 % à 40 SA et 50 % à 42 SA [56-57]. La prévalence d'inhalation méconiale dans le début des années 2000 allait de 0, 20% à 0, 54% dans la population générale et de 1% à 6, 8% des liquides amniotiques [69- 72]. L'apparition de liquide méconial dans notre étude n'est pas plus précoce que ce qui est retrouvé dans la littérature. L'incidence du liquide amniotique méconial grimpe avec l'âge gestationnel comme décrit dans la littérature. En comparaison d'une étude réalisée en Bourgogne en 2011 sur 132 884 nouveau- nés [73], les taux de liquide amniotique méconial pour les termes de 37 et 38 SA sont supérieurs dans notre étude (à 37 SA : 3, 1% en Bourgogne contre 7, 25% dans notre étude ; à 38 SA 3, 6% en Bourgogne contre 7, 25% dans notre étude ; à 39 SA : 6% en Bourgogne contre 8, 9% dans notre étude ensuite les résultats sont proches). La présence de liquide méconial est élevé pour les termes précoces de 37 à 38 SA. Le taux d'inhalation de méconium ne grimpe pas comme pour le taux de liquide méconial dans notre étude. Cependant, la prévalence d'inhalation de liquide méconial est élevée (8, 4% dans notre étude contre 2, 29% dans l'étude réalisée en Bourgogne). Les taux plus élevés d'inhalation méconiale sont seulement consécutifs à la plus forte prévalence de liquide amniotique méconial dans les populations étudiées [41]. Une maturité du système gastro-intestinal, plus précoce dans ces populations, pourrait être à l'origine du taux élevé de liquides amniotiques méconiaux [60]. Lauria a étudié la maturité de fœtus nés avec un liquide amniotique méconial et l'a comparée à des fœtus contrôles [59], les enfants du groupe liquide méconial présentaient plus fréquemment une maturité pulmonaire que les enfants avec un liquide clair. Ainsi la forte prévalence de liquide méconial dès 37 SA pourrait suggérer qu'il y a une plus forte proportion de nouveau-nés matures pour des termes à 37-38 SA. 62 Nous n'avons pas montré que le risque d'inhalation méconiale augmente avec l'âge gestationnel après 40 SA. Nos faibles effectifs de nouveau-nés dès 41SA pourraient expliquer cela. inhalations de Cependant nous avons montré qu'il y avait plus d'hospitalisations et de complications respiratoires (détresses respiratoires et liquide méconial) après 39 SA et que le taux de décès remonte après 38 SA (et redescend à 42 SA mais il n'y a eu que deux naissances sur ce terme). La mortalité élevée à 37 SA s'abaisse très rapidement mais remonte dès 38SA. Dans racial differences in pregnancy duration and it's implications for perinatal care [42] Papiernik montre que dans les populations d'origine africaine les nouveau-nés ont le plus bas taux de décès avant 37 SA et qu'après 37 SA la courbe des décès remonte à nouveau précocement par rapport à la population caucasienne. Il suggère donc l'apparition précoce de post maturité chez les nouveau-nés d'origine africaine. Nous n'avons pas relevé les signes de post maturité des nouveau-nés comme la peau sèche craquelée avec absence de vernix, les ongles et cheveux longs les desquamations. Ces données ne sont pas toujours présentes dans les dossiers des nouveau-nés. L'apparition d'une maturité précoce et d'un risque de post maturité (avec ses propres complications) des 40 SA nous amène à penser qu'il faudrait surveiller plus tôt les grossesses. Les recommandations françaises montrent qu'une surveillance à partir de 41SA permet de réduire le taux de morbidité périnatale par rapport à la surveillance à 42 SA. La littérature tranche difficilement entre la surveillance des grossesses prolongées et le déclenchement [28]. Cependant, ce qui parait important, c'est d'amorcer une surveillance de fin de grossesse plus précoce, dès 40 SA. 5. 2. La population des mères et le suivi de grossesse 63 5. 2. 1. Age et multiparité Notre population des mères était constituée de femmes jeunes (moyenne d'âge de 28 ans et médiane de 29 ans). Selon l'INSEE, il était de 26, 3 ans en 2004, et de 27, 3 ans en 2007 [61]. Ce nombre est donc en augmentation depuis quelques années. Les femmes à Mayotte accouchent plus tôt qu'en métropole. Ce phénomène est aussi observé dans les populations des DOM o 33, 1 % avaient moins de 25 ans (Guyane, Guadeloupe, Réunion) [62]. Notre population jeune est aussi multi-pare. Selon l'INSEE, la fécondité observée en 2007 est élevée pour chaque classe d'âge et se situe largement au-dessus des moyennes nationales. L'indice synthétique de fécondité en 2007 est de 5 enfants par femme. Les femmes à Mayotte ont plus souvent fait l'expérience d'une grossesse antérieure (86 % contre 70 % à La Réunion et 66 % en métropole). De manière générale, le nombre de grossesses est plus important pour les Mahoraises : la moitié d'entre elles en ont déjà vécu 3 ou plus contre 27 % à La Réunion et 15 % en France métropolitaine en 2003 (tableau 4). 5. 2. 2. Suivi des grossesses Dans notre étude, la moitié (50, 4%) a déclaré tardivement leur grossesse. Le nombre d'échographies des mères est de 2, 45 par femme, alors qu'il est de 5 au niveau national [62]. Les autorités sanitaires en France préconisent trois échographies au cours de la grossesse (une échographie pour chaque trimestre de la grossesse) [63]. On se retrouve donc avec un chiffre bas et au-dessous des recommandations. Notre population présente donc un mauvais suivi de grossesse dans son ensemble. Une première échographie faite avant 14 SA ne suppose pas un suivi de grossesse régulier non plus. La patiente peut avoir fait une première échographie à moins de 14 SA mais pas d'autre échographie ensuite. D'après l'enquête périnatale de 2010 à Mayotte, le pourcentage de femmes n'ayant pas déclaré sa grossesse était important (35%) alors qu'il est minime à La Réunion ou en métropole en 2003 (respectivement 1, 8 % et 0, 5 % p De plus, les 64 consultations tardives, au-delà du 1er trimestre, sont également de 35% à Mayotte. Dans notre étude nous n'avons pas de donnée échographique pour 23, 9 à 24, 1% de la population. Notre étude rapporte un chiffre beaucoup plus élevé de déclarations tardives. Le recueil de l'enquête périnatale était fait par questionnaire. 5. 2. 3. Conséquences des déclarations tardives tardives de grossesse. Nous n'avons montré qu'une Les hospitalisations néonatales étaient plus nombreuses dans le groupe des déclarations tendance seulement de ce phénomène. Il en est de même pour les décès néonataux, qui présentent une tendance à être plus fréquents avec les déclarations tardives de grossesse. Notre travail ne nous a pas permis de montrer avec pertinence l'intérêt de réaliser la première échographie avant 14 SA. L'absence de différence entre les deux groupes (déclarations tardive ou non) nous a permis de terminer l'analyse avec l'ensemble de l'échantillon. Cependant, certaines tendances déjà mentionnées plus haut laissent penser qu'il y a plus de morbi-mortalité néonatale en cas de déclaration tardive. Le facteur faible niveau de suivi de grossesse est suffisamment puissant pour écraser l'ensemble des autres facteurs. Nous n'avons pas étudié le nombre de consultations des patientes de notre population. L'enquête périnatale mahoraise de 2010, elle, montre que près de la moitié des femmes (49 %) a eu moins de 7 consultations prénatales. Les recommandations nationales préconisent un minimum de 7 consultations prénatales [63]. En métropole en 2003, 81% des femmes avait eu 7 consultations ou plus [33]. Le suivi de grossesse chez les Mahoraises est insuffisant. La tendance à l'augmentation de la morbi-mortalité pour les déclarations tardives est un point important car le suivi carencé des grossesses peut avoir un impact négatif sur le bien être néonatal. Ainsi il doit constituer un argument supplémentaire pour poursuivre et renforcer les campagnes d'information sur la grossesse et le réseau de périnatalité sur l'le de Mayotte. Le recueil monocentrique au niveau du Centre Hospitalier de Mamoudzou, o se déroule la quasi-exclusivité des grossesses pathologiques a probablement sous- estimé le nombre total de grossesses physiologiques. Il eut fallu un recueil exhaustif de l'ensemble des centres naissances de l'le pour avoir un échantillonnage le plus fidèle. En outre plusieurs études ont montré que pour mettre en évidence des 65 impacts anthropométriques sur des phénomènes physiologiques, il nécessite des études en population et donc des échantillonnages beaucoup plus important. Notre travail n'a pas l'objet de décrire les caractéristiques physiologiques des grossesses chez la femme mahoraise mais plutôt de décrire, à travers cette étude d'échantillons, les facteurs obstétricaux dans un centre hospitalier afin d'identifier les points à améliorer dans la prise en charge des mères admises dans celui-ci. Conclusion 66 Notre étude prospective réalisée sur deux périodes, pour la population hospitalière de Mamoudzou a montré que les meilleurs conditions pour un accouchement avec le moins de complications pour la mère et l'enfant, donc pouvant correspondre aux conditions idéales d'une grossesse physiologiques, étaient réunies vers les termes de 38 et 39 SA. Ces conditions tendaient à disparatre dès 40 semaines d'aménorrhée et au-delà. Ces résultats doivent encourager une surveillance des grossesses dès 40 SA. Secondairement, nous avons montré que la prise en charge tardive des grossesses avait tendance à conduire à plus de morbi-mortalité néonatales et maternelles. Cependant, il est fort de constater que le premier facteur écrasant de morbi-mortalité est le faible niveau de suivi de grossesse dans la première maternité de France. Ces constatations doivent conduire à renforcer les politiques de santé publique sur le suivi et la prise en charge des grossesses à Mayotte. BIBLIOGRAPHIE 67 (1) de Mayotte. (2) (3) M. Cellier. L'enquête périnatale à Mayotte en 2010, Dossiers Statistiques n04, Mai, ARS-OI. (4) Tuck SM, Cardozo LD, Studd JWW, Gibb DM. Obstetric characteristics in different racial groups. Brit J Obstet Gyn 1983 ; 90 : 892-7 (5) Reid J. On the duration of pregnancy in the human female. Lancet 1850 ; 2 : 77-81 (6) Stewart Jr HL. Duration of pregnancy and postmaturity. J Am Med Assoc 1952 ; 148 : 1079- 83 (7) Bergso P, Denman 3 rd DW, Hoffman HJ, Meirik O. Duration of human singleton pregnancy. A population-based study. Acta obstet gynecol Scand 1990 ; 69 : 197-207 (8) Moster D, Wilcox AJ, Vollset SE, Markestad T, Lie RT. 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Hum Reprod 2001 ; 16 : 1497-500. (65) Mittendorf R, Williams MA, Berkey CS, Cotter PF. The length of uncomplicated human gestation. Obstet Gynecol 1990 ; 75 : 929-32. (66) saunders N, Paterson C. Can we abandon Naegele's rule ? Lancet 1991 ; 337 : 600-1. 71 (67) Caughey AB, Stotland NE, Washington AE, Escobar GJ. Who is at risk for prolonged and post-term pregnancy ? Am J Obstet Gynecol 2009 ; 200 : 683e1-5e. (68) Olesen AW, Westergraard JG, Olsen J. Prenatal risk indicators of a prolonged pregnancy. The Danish birth Cohort 1998-2001. Acta Obstet Gynecol Scand 2006 ; 85 : 1338- 41. (69) T. E. Wiswell, Handling the meconium-stained infant, Seminars in Neonatology, vol. 6, no. 3, pp. 225231, 2001. (70) S. C. Blackwell, J. Moldenhauer, S. S. Hassan et al. , Meconium aspiration syndrome in term neonates with normal acid-base status at delivery : is it different ? American Journal ofObstetrics and Gynecology, vol. 184, no. 7, pp. 14221426, 2001. (71) W. F. Liu and T. Harrington, Delivery room risk factors for meconium aspiration syndrome, American Journal of Perinatology, vol. 19, no. 7, pp. 367378, 2002. (72) B. A. Yoder, E. A. Kirsch, W. H. Barth, and M. C. Gordon, Changing obstetric practices associated with decreasing incidence of meconium aspiration syndrome, Obstetrics and Gynecology, vol. 99, no. 5, pp. 731739, 2002. (73) C. Fischer, C. Rybalowski, C. Ferdynus, P. Sagot et J. B Gouyon. A Population-based study of meconium aspiration syndrome in neonates born between 37 and 43 weeks of gestations, International Journal of pediatrics vol 2012, article ID 321545. 72 ANNEXES Annexe 1. Longueur cranio-caudale et semaines d'aménorrhées correspondantes selon Robinson. Source : Robinson, HP. And Fleming, JE 1975 A critical evaluation of sonar rump length' measurements. Br. J. Obstet. Gynecol. 82 : 702-710 Annexe 2. Score d'APGAR. Source : college national des gynécologues et obstétriciens français, 2007 MORBI-MORTALITE DES NOUVEAU-NES A MAYOTTE 73 Objectif : identifier dans la mesure o il existerait, le terme physiologique de la grossesse, en cherchant le terme qui représente la plus faible morbi-mortalité néonatale. Secondairement, évaluer l'impact sur le devenir de la grossesse, pour la mère et le nouveau-né, de la déclaration tardive de grossesse. Populations et méthodes : étude prospective monocentrique de 1115 nouveau-nés réalisée sur deux périodes de deux mois à la maternité du Centre Hospitalier de Mayotte. Nous avons étudié la mortalité et la morbidité néonatales. Résultats : le taux de mortalité périnatale de notre population est de 2, 7%. Les nouveau-nés présentent moins de complications pour les termes de 38-39 SA. Les complications liées à la prématurité (détresse respiratoire) diminuent à ces termes alors qu'au-delà les complications liées à la post-maturité (inhalation de liquide méconial) apparaissent très tôt. On observe une tendance à plus de morbi-mortalité en cas de déclaration tardive mais ceci est écrasé par le faible niveau de suivi de la grossesse pour les femmes qui accouchent au CHM en général. Conclusion : cette étude montre l'intérêt d'une surveillance plus précoce des grossesses au CHM avant le terme de 41SA théorique. L'amélioration du suivi des grossesses, notamment la sensibilisation des femmes mahoraises pour un suivi précoce permettra d'améliorer les indicateurs périnataux à Mayotte. TITRE EN ANGLAIS : Morbility mortality in newborn children in Mayotte DISCIPLINE : Médecine Générale MOTS-CLES : Mayotte, périnatalité, déclaration tardive de grossesse, morbi-mortalité néonatale, terme d'accouchement, maternité. Université Victor SEGALEN Bordeaux 2 Carreire, 126 rue Léo Seignat, 33076 Bordeaux 74 | HAL | Scientific |
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Implications des gènes immuns et des cellules immunes dans le glioblastome Elodie Vauleon To cite this version : Elodie Vauleon. Implications des gènes immuns et des cellules immunes dans le glioblastome. Médecine humaine et pathologie. Université Rennes 1, 2013. Français. NNT : 2013REN1B005. tel-00927689 HAL Id : tel-00927689 Submitted on 13 Jan 2014 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L'archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d'enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. ANNÉE 2013 THÈSE / UNIVERSITÉ DE RENNES 1 sous le sceau de l'Université Européenne de Bretagne pour le grade de DOCTEUR DE L'UNIVERSITÉ DE RENNES 1 Mention : Biologie Sciences de la Santé Ecole doctorale Vie-Agro-Santé présentée par ELODIE VAULEON Préparée à l'UMR CNRS 6290 Institut de Génétique et Développement de Rennes Composante Universitaire SVE Implications des gènes immuns et des cellules immunes dans le glioblastome. Thèse soutenue à Rennes le 25 juin 2013 devant le jury composé de : Antoine CARPENTIER PU-PH Hôpital AVICENNE / rapporteur Pierre VERRELLE PU-PH Centre JEAN PERRIN / rapporteur Philippe MENEI PU-PH CHU ANGERS / examinateur Yvon GUEGAN PU-PH CHU RENNES / examinateur, président du jury Jean MOSSER PU-PH CHU RENNES / directeur de thèse Véronique QUILLIEN PH Centre Eugène Marquis / co-directrice de thèse REMERCIEMENTS A Monsieur le professeur Antoine Carpentier, Vous me faites l'honneur d'avoir accepté d'être un des rapporteurs de ma thèse. J'ai eu la chance de vous côtoyer lors de mon stage de master 2 à la Pitié-Salpêtrière. A cette occasion, j'ai pu apprécier votre gentillesse et votre disponibilité malgré votre emploi du temps chargé entre la clinique et la recherche. Soyez assuré ici de ma gratitude et de mon profond respect. A Monsieur le professeur Pierre Verrelle, Vous me faites l'honneur d'avoir accepté d'être un des rapporteurs de ma thèse. Lors d'une rencontre dans un congrès de neuro-oncologie à Bucarest, j'ai pu profiter de vos conseils et j'ai apprécié votre gentillesse. J'espère que cette thèse aura su susciter votre intérêt. Soyez assuré de toute ma gratitude et de mon profond respect. A Monsieur le professeur Philippe Menei, Vous avez accepté d'être membre de mon jury, Vous me faites le plaisir de juger ce travail, j'ai pu apprécier vos connaissances en neuro- oncologie lors de nos diverses rencontres hospitalo-universitaires. Soyez assuré de ma gratitude et de mon profond respect. i A Monsieur le professeur Yvon Guégan, Vous me faites l'honneur de juger mon travail en étant un membre de mon jury. Vous m'avez permis pendant mon premier stage d'externat de découvrir le monde chirurgical et hospitalier et Vous m'avez enseigné les bases cliniques de la neurochirurgie. Recevez aujourd'hui le témoignage de ma reconnaissance, de mon admiration et de mon profond respect. A Monsieur le professeur Jean Mosser, Vous m'avez accueillie dans votre équipe UMR 6092 et Vous avez accepté d'être mon directeur de thèse. Vous avez su me guider et j'ai pu apprécier au cours de ces moments votre rigueur scientifique. Soyez assuré de ma reconnaissance et de mon profond respect. A Madame la docteur Véronique Quillien, Vous avez accepté d'être ma co-directrice de thèse et de m'encadrer tout au long de mon travail de thèse. Merci de votre indulgence et de votre disponibilité. Soyez assurée de ma reconnaissance et de mon profond respect. ii A Tony Avril, merci pour ta disponibilité indéfectible, ta gentillesse à travers ton soutien et ton aide précieuse tout au long de mon travail de thèse, même dans les moments de doutes. Merci également pour ton aide indispensable pour dessiner les botes A Marc Aubry, merci pour ta disponibilité, ton aide précieuse et ta pédagogie pour rendre accessible ce domaine vaste et obscure au premier abord qu'est la bioinformatique. Tu l'as simplifiée pour me permettre de comprendre, d'appréhender ces données d'analyses transcriptomiques, pour pouvoir les critiquer. A Michèle Marty, merci pour tes explications techniques et ton aide dans les manips. A Abderrahmane Hamlat, pour ton aide dans le recueil des échantillons tumoraux et ton soutien. A Catherine Le Roux, mon ancienne co-chef, qui a fait son possible pour me permettre de me libérer du temps lors de nos 3 années de clinicat en commun, pour me rendre au laboratoire. A Habiba Mesbah, merci pour ton aide précieuse, ton soutien et tes conseils avisés de statisticienne. A Odile Audrain, merci de ta disponibilité et ton aide précieuse dans mes recherches bibliographiques. iii A Monsieur le professeur Jean-Luc Raoul, qui m'a incité à m'inscrire en thèse de sciences dans l'équipe de Jean Mosser, devant mon plaisir à enseigner en tant que chef de clinique d'oncologie médicale et connaissant ma passion pour la neuro-oncologie. Ce travail m'a permis de renforcer les liens entre la neuro-oncologie clinique et la recherche plus fondamentale, qui se pérenniseront j'espère au-delà de ce travail de thèse. Soyez assuré de ma gratitude et de mon profond respect. Merci à Bettina, ma colocataire de bureau, qui m'a soutenu notamment lors de la période difficile des différentes relectures et corrections. A l'ensemble de l'équipe du laboratoire UMR et du Centre Eugène Marquis, merci de votre aide et de votre soutien quotidien. Enfin et surtout, je tiens à remercier ma famille, tout particulièrement ma maman pour son amour inconditionnel qui m'a soutenu au cours de ces longues années et pour son aide indéfectible y compris dans tous les moments de découragements. Merci aussi à Florian, Catherine et Marie Apolline pour tout ce bonheur que vous m'apportez qui m'encourage dans ma vie quotidienne. Merci à Evelyne, ma sœur pour ta joie de vivre. iv TABLES DES MATIERES REMERCIEMENTS. i TABLE DES MATIERES. v LISTE DES FIGURES ET TABLEAUX. x RESUME. xii ABSTRACT. xiv 1. INTRODUCTION. 1 1. 1 Prise en charge diagnostique et thérapeutique du glioblastome. 1 1. 1. 1. Epidémiologie et facteurs de risque. 1 1. 1. 2. Diagnostic clinique, radiologique et histologique. 5 1. 1. 2. 1. Diagnostic clinique. 5 1. 1. 2. 2. Diagnostic radiologique. 7 1. 1. 2. 3. Diagnostic anatomopathologique12 1. 1. 3. Traitements. 14 1. 1. 4. Pronostic. 21 1. 1. 5. Traitement de la récidive22 v 1. 2. Gènes et GBM26 1. 2. 1. Généralités sur les méthodes d'analyse des gènes26 1. 2. 2. Principaux gènes impliqués dans le GBM. 28 1. 2. 2. 1. Description des gènes. 28 1. 2. 2. 2. Intérêt dans la prise en charge des patients. 32 1. 2. 3. Gènes immuns. 36 1. 2. 3. 1. Généralités sur GBM et immunité. 36 1. 2. 3. 1. 1. Preuve de la fonctionnalité du système immun dans le GBM. 37 1. 2. 3. 1. 2. L'immunothérapie : une thérapie envisageable pour le GBM ? . 35 1. 2. 3. 2. Gènes immuns. 40 1. 3. Infiltration cellulaire du GBM. 57 1. 3. 1. Rappel sur les principales populations du système immunitaire. 58 1. 3. 2. Cellules immunitaires décrites dans le GBM. 62 1. 3. 2. 1. Infiltration macrophagique et microgliale. 62 1. 3. 2. 2. Infiltration lymphocytaire. 65 1. 3. 2. 3. Infiltration NK. 69 1. 3. 2. 4. Infiltration de polynucléaires. 70 1. 3. 3. Description des autres populations cellulaires ayant un rôle sur le développement de la réponse immune. 71 1. 3. 3. 1 Cellules souches gliomateuses. 71 1. 3. 3. 2 Fibroblastes associés au cancer. 73 1. 3. 3. 3. Cellules endothéliales. 73 1. 3. 4. Le GBM : un environnement très immunosuppresseur. 74 vi 1. 4. Objectifs généraux de la thèse. 76 2. GENES IMMUNS, SIGNATURE IMMUNE GENIQUE, FONCTIONNELLE ET PRONOSTIQUE. 78 2. 1. Objectifs. 78 2. 2. Matériels et méthodes79 2. 2. 1. Gènes79 2. 2. 2. Patients et jeux de données. 79 2. 2. 3. Méthodes. 82 2. 2. 3. 1. Profils immuns différentiels entre cerveaux non tumoraux et GBM, et au sein des GBM82 2. 2. 3. 2. Analyse des réseaux de co-expression83 2. 2. 3. 3. Annotations fonctionnelles et enrichissement des modules de gènes des réseaux de co-expression84 2. 2. 3. 4. Trois méthodes d'analyse de survie84 2. 2. 3. 5. Modèle de risque de gènes immuns. 85 2. 2. 3. 6. Procédure de RT Q-PCR. 86 2. 3. Résultats. 87 2. 3. 1. Profils immunologiques entre cerveaux normaux et GBM et au sein des GBM. 87 2. 3. 2. Modules de co-expression des gènes immuns90 2. 3. 3. Analyses de survie93 2. 3. 4. Modèle mathématique de survie99 2. 2. 5. Validation du modèle de risque à 6 gènes immuns. 102 2. 3. 6. Modèle de risque à 6 gènes et statut du promoteur de MGMT. 106 2. 3. 7. Modèle de risque à 6 gènes et sous-types de GBM. 112 vii 2. 4. Discussion. 116 2. 4. 1. Expression des gènes immuns dans les GBM. 116 2. 4. 2. Expression des gènes immuns associés à la survie globale des patients. 118 3. Etude des cellules immunes infiltrant les GBM. 127 3. 1. Objectifs127 3. 2. Matériel et méthodes128 3. 2. 1. Echantillons tumoraux. 128 3. 2. 2. Phénotypage des cellules infiltrant les tumeurs. 129 3. 2. 2. 1. Préparation des échantillons. 129 3. 2. 2. 2. Analyse par cytométrie en flux. 131 3. 3. Résultats132 3. 3. 1. Effet de la congélation sur les populations leucocytaires infiltrant les tumeurs132 3. 3. 2. Variation de la proportion de la population leucocytaire infiltrant les tumeurs cérébrales. 134 3. 3. 2. 1. Influence du grade sur la population leucocytaire infiltrant les tumeurs cérébrales. 134 3. 3. 2. 2. Absence de la population leucocytaire infiltrant les tumeurs cérébrales dans les zones péri-tumorales et les cortectomies non-tumorales. 137 3. 3. 3. Phénotypage des sous-populations leucocytaires infiltrant les GBM. 138 3. 3. 3. 1. Phénotypage de la sous-population majoritaire CD45 CD11b 138 3. 3. 3. 2. Phénotypage de la sous-population CD45faible CD11b fort. 141 3. 3. 3. 3. Phénotypage de la sous-population CD45 fort CD11b faible143 3. 3. 4. Relation entre l'infiltration leucocytaire et les données cliniques des patients atteints de GBM145 viii 3. 3. 4. 1. Influence de l'âge des patients sur la population leucocytaire infiltrant les GBM. 145 3. 3. 4. 2. Influence de la prise de corticoïdes en préopératoire sur la population leucocytaire infiltrant les GBM. 146 3. 3. 4. 3. Influence de l'infiltration leucocytaire sur la survie des patients atteints de GBM. 147 3. 4. Discussion. 150 3. 4. 1. Microglie macrophage. 151 3. 4. 2. Lymphocytes. 154 3. 4. 3. Polynucléaires neutrophiles et éosinophiles159 3. 4. 4. Corticothérapie et âge. 161 4. CONCLUSION. 163 5. PERSPECTIVES. 166 6. BIBLIOGRAPHIE. 168 7. ANNEXES. 211 7. 1. Liste de gènes immuns. 211 7. 2. Liste des abréviations par ordre alphabétique. 225 7. 3. Article N1. 229 7. 4. Article N2. 235 7. 5. Article N3. 248 7. 6. Article N4. 266 7. 7. Article N5. 269 7. 8. Article N6. 281 7. 9. Autorisation de soutenance294 ix LISTES DES FIGURES ET TABLEAUX Figure 1 : glioblastome de l'Atlas de l'ANOCEF (TM 50x)12 Figure 2 : glioblastome de l'Atlas de l'ANOCEF (HE 100x). 13 Figure 3 : schéma de traitement standard selon protocole Stupp. 15 Figure 4 : schéma de gliomagenèse d'après Ohgaki et al. 31 Figure 5 : mode d'action de la MGMT. 34 Figure 6 : Hallmarks of cancer : the next generation39 Figure 7 : schéma de la réponse immune antitumorale (innée et acquise)58 Figure 8 : molécules immunosuppressives exprimées par les GBM avec leur cibles moléculaires et leur actions sur les cellules immunes effectrices. 74 Figure 9 : profil immunologique entre cerveaux normaux et GBM. 89 Figure 10 : représentation des Z scores des 28 gènes significatifs par la méthode de Cox. 97 Figure 11 : diagramme de Venn des 3 méthodes statistiques et des gènes du risque. 98 Figure 12 : courbe de survie en fonction du risque sur le jeu d'entrainement publié par de Tayrac (n 115 GBM). 100 Figure 13 : courbe de survie en fonction du risque sur le jeu de validation publié par Petalidis (n 39 GBM)101 Figure 14 : courbe de survie en fonction du risque sur le jeu publié par Lee (n 161 GBM). 102 Figure 15 : courbe de survie en fonction du risque sur le jeu publié par Verhaak (n 173 GBM). 103 Figure 16 : courbe de survie en fonction du risque sur la cohorte locale Agilent (n 41 GBM). 104 Figure 17 : courbe de survie en fonction du risque sur la cohorte locale par RT-PCR (n 57 GBM). 105 Figure 18 : courbe de survie en fonction du risque et du statut MGMT sur le jeu publié par Lee (n 161 GBM). 107 Figure 19 : courbe de survie en fonction du risque et du statut MGMT sur la cohorte locale Agilent (n 41 GBM). 108 Figure 20 : courbe de survie en fonction du risque et du statut MGMT sur la cohorte locale par RT-Q PCR (n 56 GBM). 109 Figure 21 : courbe de survie en fonction du risque et du statut MGMT sur le jeu publié par Verhaak (n 164 GBM). 110 Figure 22 : courbe de survie en fonction du risque si promoteur MGMT non méthylé sur le jeu publié par Verhaak (n 122 GBM). 111 Figure 23 : courbe de survie en fonction du risque si GBM proneural versus non proneural sur le jeu publié par Lee (n 161 GBM)113 Figure 24 : courbe de survie en fonction du risque si GBM proneural versus non proneural sur le jeu publié par Verhaak (n 173 GBM)114 Figure 25 : courbe de survie en fonction du risque si GBM proneural versus non proneural sur la cohorte locale Agilent (n 41 GBM). 115 Figure 26 : analyse des populations infiltrantes par cytométrie de flux. 131 Figure 27 : comparaison du pourcentage de cellules leucocytaires dans les prélèvements de GBM frachement préparés et obtenus après décongélation. . 132 Figure 28 : comparaison des sous-populations leucocytaires dans les prélèvements de GBM frachement préparés et obtenus après décongélation. . 133 Figure 29 : présence de sous-populations leucocytaires dans les prélèvements de tumeurs cérébrales. . 134 x Figure 30 : présence de sous-populations leucocytaires dans les prélèvements de GBM. 135 Figure 31 : présence de sous-populations leucocytaires dans les prélèvements de gliomes de grades II et III. 136 Figure 32 : présence de sous-populations leucocytaires dans les zones tumorales et péri- tumorales de prélèvements issus de tumeurs cérébrales. 137 Figure 33 : Phénotypage de la sous-population CD45 CD11b infiltrant les GBM140-141 Figure 34 : phénotypage de la sous-population CD45 faible CD11b fort infiltrant les GBM. 142 Figure 35 : Phénotypage de la sous-population CD45 fort CD11b faible infiltrant les GBM144 Figure 36 : Influence de la prise de corticoïdes sur la population leucocytaire infiltrant les GBM146 Figure 37 : courbe de survie en fonction de l'infiltration CD45 . 148 Figure 38 : courbe de survie en fonction de l'infiltration lymphocytaire. 149 Tableau 1 : groupes RPA modifiés des GBM. 21 Tableau 2 : gènes immuns rapportés dans la littérature. 41-46 Tableau 3 : caractéristiques des patients et des sets de données. 81 Tableau 4 : modules de co-expression et annotations fonctionnelles. 91 Tableau 5 : modules de co-expression et enrichissement en gènes pronostiques. 92 Tableau 6 : analyse de Cox pas à pas94 Tableau 7 : analyse du 1er versus le 4ème quartile. 95 Tableau 8 : analyse des Z scores. 96 Tableau 9 : Liste des marqueurs utilisés pour le phénotypage des leucocytes infiltrant les tumeurs130 Tableau 10 : récapitulatif de l'infiltration de cellules immunes dans 73 GBM. 145 xi RESUME IMPLICATIONS DES GENES IMMUNS ET DES CELLULES IMMUNES DANS LE GLIOBLASTOME. Introduction : Le glioblastome (GBM) est la tumeur cérébrale primitive la plus fréquente et la plus grave de l'adulte. Des études épidémiologiques ont mis en évidence que les antécédents d'allergie sont un facteur protecteur, soulignant le possible impact de l'immunité sur le GBM. Plusieurs études transcriptomiques ont également mis en évidence des signatures immunes plus ou moins associées à la survie. Matériel et méthodes : Pour clarifier ce lien et déterminer quels gènes immuns étaient les plus impliqués dans le GBM, nous avons étudié l'expression de 791 gènes immuns dans des échantillons de GBM et de cerveaux normaux. Les interactions entre les gènes immuns ont été étudiées par une analyse de co-expression. Nous avons ensuite recherché une association entre les gènes immuns et la survie selon 3 méthodes statistiques, avant d'établir un modèle de risque mathématique validé sur plusieurs jeux de données. Enfin, nous avons étudié les cellules immunes infiltrantes sur des échantillons de gliomes dont 73 GBM par cytométrie de flux. Résultats : Un profil d'expression génique différent significativement entre le cerveau normal et le GBM a été établi de manière robuste, mais pas au sein des GBM. L'analyse de co- expression a mis en évidence 6 modules dont 5 sont enrichis en gènes ayant un lien avec la survie. Cent huit gènes immuns ont une association significative avec la survie et un prédicteur de risque à 6 gènes immuns a permis de distinguer deux groupes de patients en fonction de leur survie, y compris chez les patients dont la tumeur a un promoteur MGMT méthylé et dans le sous-groupe de GBM proneuraux. Enfin, nous avons mis en évidence, dans xii tous les échantillons de GBM analysés, une infiltration leucocytaire par des cellules macrophagiques/microgliales et parfois par des cellules lymphocytaires ou granulocytaires. L'infiltration de lymphocytes uniquement est associée significativement avec la survie dans notre cohorte. Conclusion : Des gènes, impliqués dans diverses fonctions immunes, sont différentiellement exprimés entre le cerveau normal et le GBM et au sein des GBM. Un prédicteur à 6 gènes robuste a été établi, il sépare les patients en 2 groupes bas et haut risque y compris ceux ayant un bon pronostic. Nous avons enfin mis en évidence dans une série de GBM une infiltration de cellules immunes, dont une infiltration lymphocytaire associée positivement à la survie. xiii ABSTRACT IMPLICATIONS OF IMMUNE-ASSOCIATED GENES AND IMMUNE CELLS IN GLIOBLASTOMA. Background : Glioblastoma is the most common and lethal primary brain tumor in adults. Epidemiological studies have revealed that a history of allergies is a protective factor, thereby underlining the likely impact of the immune system on GBM. A number of transcriptomic studies have also identified immune signatures more or less associated with patient survival. Methods : In order to clarify and identify which immune-associated (IA) genes were the most involved in GBM, we studied the expression of 791 immune genes in GBM and normal brains samples. Interactions between IA genes were studied through an analysis of co-expression network. We then searched for a link between IA genes and patient survival according to 3 statistical methods, before defining a mathematical risk model based on different data sets. Finally, we studied the infiltrative immune population of 73 GBM by cytometry. Results : A significantly different profile of IA genes expression between healthy brains and GBM was consistently defined, but not among GBM. The analysis of co-expression network revealed 6 modules, 5 of which were enriched by genes associated with patient survival. 108 IA genes have a significant association with patient survival and the 6-IA gene risk predictor allowed us to distinguish two groups of patients according to their survival, including patients whose tumor had a methylated MGMT gene promoter and in the subset of proneural GBM. Finally, in every analyzed GBM sample, we have shown that there was a leukocyte infiltration by macrophages/microglial cells and sometimes by lymphocytes or granulocytes. xiv Only the lymphocytes infiltration was significantly associated with the survival in our group of patients. Conclusion : IA genes that are involved in various immune functions are expressed differentially between healthy brains and GBM and amongst GBM. A robust 6-IA gene risk predictor was defined : it divides patients into two low and high risk groups, including those who have a good prognosis. Finally, we revealed an infiltration of immune cells in a series of GBM, only the lymphocytic infiltration was positively associated with patient survival. xv 1. INTRODUCTION 1. 1 Prise en charge diagnostique et thérapeutique du GBM 1. 1. 1. Epidémiologie et facteurs de risque Le glioblastome multiforme (GBM) représente la tumeur cérébrale primitive la plus fréquente correspondant à 60-75 % des gliomes de haut grade (1-3). En France, l'incidence du GBM est d'environ 3 cas pour 100000 habitants (4), un peu moins de 3000 nouveaux cas sont ainsi enregistrés par an (5-7). Le pic de fréquence du GBM est d'environ 64 ans, mais le diagnostic peut être posé à tout âge. D'après le registre français, l'incidence du GBM augmente d'1% chaque année, elle est quasi-nulle chez l'enfant et augmente de manière linéaire jusqu'à 75 ans avant de décrotre (7 ; 8). Cette augmentation peut être liée au vieillissement de la population mais aussi aux progrès de l'imagerie et des moyens diagnostiques. Leur accès est facilité depuis quelques années permettant l'obtention d'un diagnostic histologique et donc un enregistrement croissant du nombre de tumeurs cérébrales (6). Le sexe ratio est de 1, 6 avec une prédominance masculine (9). Le GBM représente la tumeur cérébrale primitive la plus grave de l'adulte : le décès du patient survient dans les 3 mois environ après le diagnostic sans traitement ; la résection chirurgicale allonge la survie des patients de 6 mois et la radiothérapie adjuvante de 9 mois (10). Les GBM peuvent correspondre à une évolution péjorative d'une tumeur de plus bas grade, ils sont dits secondaires contrairement aux GBM de novo. Ces GBM secondaires, représentant 10 % de l'ensemble des GBM, surviennent chez des sujets plus jeunes, avec une histoire naturelle plus longue et un meilleur pronostic (11). 1 Les tumeurs cérébrales, en général, ont probablement une origine multifactorielle avec quelques facteurs de risque établis et d'autres suspectés et/ou en cours d'études épidémiologiques. Rarement, dans moins de 5% des cas, il est retrouvé des formes familiales de gliomes notamment dans le cadre de syndromes génétiques prédisposant (12 ; 13) : le syndrome de Li Fraumeni, le syndrome de Lynch avec des manifestations cérébrales (anciennement appelé syndrome de Turcot), la sclérose tubéreuse de Bourneville et la neurofibromatose de type I et II. L'antécédent de radiothérapie cérébrale, est un facteur de risque reconnu de tumeurs cérébrales (1), que ce soit une radiothérapie thérapeutique pour les teignes (14-16) ou en prophylaxie cérébrale pour une leucémie lymphoblastique (17-19). D'autres facteurs sont encore en cours d'études épidémiologiques avec une forte suspicion d'imputabilité comme l'exposition aux dérivés nitrés (20) et aux pesticides (21-23). D'autres études sont encore controversées notamment sur l'impact des champs magnétiques à basse fréquence (24-26) et de la téléphonie (27-31). A l'inverse certaines études ont mis en évidence des facteurs protecteurs des gliomes comme les hormones féminines (32) et certaines infections virales. En effet, une étude rapporte qu'une primo-infection au cytomégalovirus (CMV) dans la petite enfance pourrait être associée à un risque plus faible de GBM contrairement à une infection plus tardive dans l'enfance ou à l'âge adulte (33). Cependant une autre étude épidémiologique américaine n'observe pas d'association entre l'incidence du GBM et la prévalence de l'infection à CMV d'après les données de surveillance de l'organisme SEER (surveillance epidemiology and end results). En effet, la prévalence du CMV est plus faible chez l'homme caucasien alors que l'incidence du GBM est plus élevée que chez la femme et les hommes noirs et hispaniques (34). Cobbs et al. ont été les premiers à mettre en évidence l'antigène du CMV dans le GBM 2 (35). L'expression des protéines virales du CMV (IE1, pp65, et les antigènes tardifs) par immunohistochimie (IHC) a été retrouvée dans tous les 27 échantillons de gliomes malins, et dans aucun tissu cérébral normal ou dans des échantillons d'autres pathologies cérébrales. Les acides nucléiques du CMV ont été détectés dans la tumeur par hybridation in situ et par réaction de polymérisation en chane (polymerase chain reaction en anglais PCR) nichée. L'ADN viral du CMV a été détecté dans le sang de 80% de patients pris en charge pour un GBM, contrairement à une cohorte de 17 témoins dont 11 ayant un antécédent de CMV (36). Plus de 90% des GBM présentent dans cette étude une positivité des antigènes viraux pp65 et IE1 en IHC. Dans une autre étude, les 11 patients ayant un GBM positif pour le CMV en IHC présentent tous dans le sang des lymphocytes T spécifiques ciblant les antigènes pp65 et IE1 (37). Après la première injection d'un vaccin à base de cellules dendritiques pulsées avec un lysat tumoral autologue, il a été observé une augmentation significative de lymphocytes dirigés contre pp65, suggérant la présence de cette protéine dans le lysat tumoral (38). Certains auteurs suggèrent que le CMV exprimé par les GBM pourrait constituer une cible thérapeutique (39 ; 40). Deux autres études ont rapporté une bonne tolérance de l'ajout de valganciclovir, un traitement anti-CMV, au traitement standard d'un GBM. Cette étude rétrospective indique qu'un tel traitement pourrait allonger la survie des patients (41 ; 42). Cependant une autre étude ne retrouve pas de CMV dans le sang, par analyse PCR après transcription inverse d'un acide ribonucléique (ARN) en acide désoxyribonucléique (ADN) complémentaire (RT-PCR pour reverse transcriptase PCR en anglais) chez 5 patients ayant un GBM et lors de l'analyse de cultures de sang périphérique (43). Des études complémentaires sont donc nécessaires pour évaluer l'impact du CMV dans l'incidence du GBM et dans la possibilité d'une nouvelle arme thérapeutique. D'autres infections virales ont également été étudiées : polyomavirus simian virus SV40, JC virus (JCV) dont l'incidence est plus élevée 3 chez patients atteints d'une tumeur cérébrale (44-46) et le virus de la varicelle et du zona dont l'incidence est plus faible (47). Enfin, il a été mis en évidence dans des études épidémiologiques une corrélation inverse entre les antécédents d'allergie et l'incidence des gliomes, ceci étant confirmé par la méta-analyse de Linos (48-54). En effet, l'asthme, l'eczéma et toutes autres formes d'allergie sont associés à un risque plus faible de gliome avec un risque relatif entre 0, 5 et 0, 7 avec un intervalle de confiance statistiquement significatif dans ces différentes études. L'association inverse entre les antécédents d'allergie et l'incidence des gliomes semblerait renforcée par la présence du polymorphisme en 9p21. 3 codant pour le gène cycline dépendante kinase inhibiteur 2B et 2A (49). Cette région est notamment délétée dans certaines néoplasies dont les tumeurs cérébrales (55 ; 56). Les réactions immunes excessives dues au phénomène allergique via les cellules B, T et les cytokines, pourraient interférer avec la croissance cellulaire tumorale (48 ; 51). De plus, les patients traités pour un gliome auraient une survie plus longue si le taux d'immunoglobuline E (IgE) sanguine, témoin d'une réaction allergique, est élevé (57). Une autre étude a montré que le taux sérique de cluster de différenciation 14 (CD14) est plus élevé et le taux de CD23 plus bas chez des patients ayant un gliome comparé à des témoins (54). Ces taux ne sont pas modifiés par la chirurgie, ni par la radiothérapie ni par le témozolomide, ni par les corticoïdes. Le CD14 inhibe la prolifération de cellules T et le développement des cellules B (58). Le CD23 induit entre autres la synthèse d'IgE, la différenciation de cellules B et T (59). Cette étude est un autre témoin de l'interférence du système immun et notamment de la réponse innée et adaptive humorale dans la gliomagenèse. Ces différentes données sur les liens entre les infections virales, les allergies et les gliomes confortent l'idée d'une implication du système immun dans la gliomagenèse et dans la croissance tumorale. 4 1. 1. 2. Diagnostic clinique, radiologique et histologique 1. 1. 2. 1. Diagnostic clinique Les circonstances de découverte d'une tumeur cérébrale sont multiples et variées, elles dépendent entre autres de sa localisation, de son type, de sa rapidité de croissance tumorale, des complications possibles, et du patient avec notamment l'importance de l'hémisphère dominant du patient (gaucher ou droitier) pour expliquer la symptomatologie clinique. Le GBM, comme les autres gliomes de haut grade, a une histoire de la maladie récente et parfois brutale. Les signes cliniques peuvent être aspécifiques (céphalées, trouble cognitif, crise convulsive d'emblée généralisée) ou évocateurs de complications (hypertension intracrânienne (HTIC), compression des voies d'écoulement du liquide céphalo-rachidien (LCR), engagement, hémorragie). Cependant des signes de focalisation (crise partielle, signes déficitaires) peuvent orienter vers la localisation tumorale. La sémiologie de l'HTIC associe des céphalées en casque surtout matinales, des nausées et des vomissements en jet, des troubles visuels (œdème papillaire, diplopie horizontale par paralysie du VIème nerf crânien : nerf abducens ou moteur oculaire externe), des troubles de vigilance et/ou des troubles des fonctions supérieures. L'hydrocéphalie aige peut être un signe lié à la compression brutale des voies d'écoulement du LCR par les tumeurs à croissance rapide comme le GBM. Cliniquement, des troubles de la marche sont associés à des troubles urinaires et cognitifs. De plus, le cerveau est compartimenté avec des structures rigides, comme la tente du cervelet et la faux du cerveau, et des structures fluides, comme le parenchyme cérébral. Sous l'effet de la compression de la tumeur, le parenchyme est poussé dans toutes les directions induisant un engagement ou une hernie du cerveau à travers des orifices. 5 La sémiologie déficitaire est dépendante de l'hémisphère dominant et du siège de la tumeur. Une lésion frontale postérieure induira une hémiplégie controlatérale, une lésion frontale antérieure créera un syndrome frontal qui peut associer une indifférence ou moria, à des troubles de l'attention, des troubles mnésiques, un phénomène de persévération et un grasping. Une lésion non seulement frontale mais fronto-calleuse entrainera une confusion, des troubles d'équilibre, et des troubles mnésiques antérogrades. Une lésion temporale gauche sera évoquée devant une aphasie de Wernicke associée à une paraphasie et/ou une hémianopsie latérale homonyme (HLH). Une lésion temporale droite sera mise en évidence souvent devant un tableau d'HTIC. Une lésion pariétale peut être mise en évidence devant une astéréognosie, une apraxie, des troubles du schéma corporel et/ou une HLH. Une lésion occipitale peut être diagnostiquée devant une HLH. Une lésion des noyaux gris centraux est à évoquer devant une hémiplégie par envahissement de la capsule interne et/ou un hémi- syndrome sensitif. Une lésion de la fosse postérieure latéralisée, des hémisphères cérébelleux, engendrera des signes cérébelleux cinétiques et une lésion médiane du vermis des signes cérébelleux statiques plus ou moins associés à une atteinte des paires crâniennes. Une lésion de l'angle ponto-cérébelleux sera diagnostiquée devant des troubles auditifs, des troubles d'équilibre, une paralysie faciale et/ou une névralgie du trijumeau. L'épilepsie est inaugurale dans 30 % des cas de tumeur cérébrale avec des crises partielles ou généralisées. Elles peuvent être localisatrices grâce à leur variabilité clinique. Une lésion frontale engendrera une crise frontale paroxystique. Une lésion temporale dans l'hémisphère dominant amènera des troubles paroxystiques du langage voire une crise olfactive, psychomotrice ou auditive. Une lésion pariétale sera diagnostiquée devant une crise sensitive paroxystique paresthésique. Une lésion occipitale sera évoquée devant des hallucinations visuelles élémentaires. 6 Les métastases extranévratiques par voie hématogène sont rarissimes du fait de la barrière hémato-encéphalique (BHE) mise en évidence au XIXème siècle suite à la faible diffusion intracérébrale des substances injectées dans le sang et inversement ; la propagation tumorale est donc restreinte au niveau du parenchyme, des méninges et du LCR. 1. 1. 2. 2. Diagnostic radiologique Devant des troubles neurologiques, l'examen clinique est complété par un scanner cérébral sans injection pour confirmer le diagnostic de processus occupant l'espace. Une imagerie par résonnance magnétique (IRM) injectée avec du produit de contraste (Gadolinium) permet de caractériser la tumeur (localisation, prise de contraste, nécrose), mais aussi les conséquences (œdème périlésionnel, hémorragie, effet de masse sur la ligne médiane, sur les ventricules et/ou engagements). Majoritairement, le GBM se présente radiologiquement par une lésion hétérogène en hyposignal T1 et en hypersignal T2, avec une prise de contraste irrégulière hétérogène, correspondant à la partie infiltrante hypercellulaire de la tumeur, avec une zone de nécrose centrale, associées à un hypersignal Flair périphérique correspondant en partie à l'œdème périlésionnel plus ou moins associé aux cellules infiltrantes isolées autour de la lésion tumorale. Comme la lésion est expansive rapidement dans la voute crânienne inextensible, un effet de masse voire un engagement sont souvent retrouvés. Parfois, le GBM est multifocal, avec plusieurs lésions cérébrales ayant sensiblement les mêmes caractéristiques radiologiques. Cependant, 5 à 15 % des GBM n'ont aucun réhaussement après l'injection de gadolinium (ce qui est considéré comme le témoin d'une tumeur de haut grade) alors que 20 % des gliomes de bas grade ont une prise de contraste après l'injection de gadolinium (60). Un hypersignal est parfois visible avant l'injection de gadolinium en cas de saignement spontané. 7 Cette imagerie peut être complétée par une imagerie fonctionnelle multimodale avec des séquences de perfusion, de diffusion et/ou de spectroscopie, pour confirmer les différentes caractéristiques du GBM (tumeur hypervascularisée avec des signes de néoangiogenèse sur les séquences de perfusion, avec une hyperdensité cellulaire périphérique et hyperactive métaboliquement) et éliminer les diagnostics différentiels des tumeurs cérébrales. L'imagerie évocatrice de gliomes de haut grade est parfois trompeuse. En effet, des images en cocarde prenant le contraste en périphérie peuvent également correspondre à un abcès atypique. Cet abcès a un centre rempli de pus, visqueux, limitant la diffusion de l'eau libre. Le coefficient de diffusion apparent (ADC pour apparent diffusion coefficient en anglais) est bas au centre d'un abcès, contrairement à la nécrose tumorale des gliomes malins (61). La nécrose est peu cellulaire dans les gliomes de haut grade donc l'eau peut diffuser librement et l'ADC est élevé, alors qu'il est bas au niveau de la zone hypercellulaire en périphérie. La spectro-IRM a permis également d'éliminer certains diagnostics différentiels et de mieux comprendre le métabolisme cérébral. La choline reflète le turn-over membranaire, la créatine correspond à l'énergie cellulaire, le N-acétyl-L-aspartate (NAA) représente l'activité des neurones. Les lactates apparaissent en cas de métabolisme anaérobie donc d'ischémie, les lipides sont les témoins d'une rupture cellulaire donc de la présence de nécrose. En spectroscopie IRM, les tumeurs de haut grade ont des pics de NAA diminués, un rapport choline sur créatine supérieur à 2, un rapport choline sur NAA supérieur à 2 et une apparition de pics de lactates et lipides. L'imagerie est nécessaire pour la prise en charge thérapeutique initiale, en cours de traitement et lors du suivi thérapeutique. L'IRM initiale de diagnostic devient en effet indispensable en cas de tumeur non résécable, pour cibler le trajet de biopsie stéréotaxique le plus optimal, en condition de neuro-navigation, pour obtenir un échantillonnage tumoral le plus significatif sans risque de séquelles. En effet le GBM est hétérogène, si une biopsie est retenue et non une 8 exérèse chirurgicale, il faudra que le neurochirurgien prélève la zone la plus représentative de la tumeur. Il faudra soit cibler la zone de haut grade, soit la zone la plus cellulaire ou la plus vascularisée sur l'IRM et non la nécrose qui n'est pas informative en anatomopathologie pour affirmer le diagnostic. Les progrès des appareils interactifs de neuro-navigation permettent maintenant de déterminer la position du scalpel du neurochirurgien en temps réel en le transposant virtuellement sur l'IRM pré-opératoire via un logiciel dédié. Le trajet le plus efficient et le moins risqué pour obtenir le diagnostic est donc ainsi défini en pré et en per- opératoire (62). L'IRM initiale pré-opératoire peut également aider à guider le neurochirurgien quand la lésion est proche des zones potentiellement à risque de séquelles (aire motrice, aire de la parole) grâce aux séquences fonctionnelles. Elles déterminent quelles zones sont réellement utilisées chez le patient pour le langage, la motricité etc Elles permettent de fixer les limites de l'exérèse en pré-opératoire pour diminuer ou éviter les risques de séquelles en post-opératoire. Comme les gliomes de bas grade o la chirurgie éveillée est utilisée par certaines équipes, son intérêt peut se discuter dans la prise en charge du GBM. De même, la chirurgie peut être également facilitée surtout en zone fonctionnelle par la résection fluoroguidée par de l'acide 5 aminolevulinique (5 ALA), en cours d'étude dans un soutien aux techniques innovantes et coûteuses (STIC) conduit par Professeur Guyotat de Lyon. Cependant, le GBM n'est pas une tumeur limitée comme les gliomes de bas grade, il s'agit d'une tumeur infiltrante avec des cellules isolées parfois à distance de la tumeur initiale (63). Cette aide à une chirurgie limitée en zone fonctionnelle n'est donc pas toujours applicable raisonnablement en cas de GBM. En effet, le challenge du neurochirurgien vis-à-vis du GBM est d'obtenir une exérèse si possible totale ou la plus large possible sans risque de séquelle, pour privilégier la qualité de vie. 9 L'IRM post-opératoire devient obligatoire dans les 24 heures, voire dans les 48 heures pour évaluer la qualité de l'exérèse chirurgicale (complète, sub-totale ou partielle). En effet, une IRM plus tardive ne permettra pas de distinguer une prise de contraste d'origine tumorale ou cicatricielle (64). L'évaluation de la qualité d'exérèse mise en évidence par l'IRM post- opératoire est importante, des études ont non seulement mis en évidence un gain de survie en cas d'exérèse totale (65) mais la présence d'un reliquat tumoral doit aussi être prise en compte dans la définition des volumes d'irradiation. Le traitement adjuvant, notamment la radiothérapie, a besoin de l'IRM initiale pour la fusion avec les images de centrage pour permettre de mieux définir les différents volumes d'irradiation, que nous décrirons dans le paragraphe du traitement. Un essai de phase III est actuellement ouvert en France, qui évalue l'intérêt de rajouter un boost au traitement standard. Le volume d'irradiation dit standard (PTV1), qui correspond à la prise de contraste avec une marge de 2 cm, recevra la dose de 60 Grays (Gy). Les zones actives selon la spectro-IRM (PTV2) correspondant aux zones o le ratio Cho/NAA est supérieur à 2 avec une marge de 0, 7 mm et les zones de prise de contraste avec une marge de 3 mm recevront un boost de 2, 4 Gy par jour pour une dose cumulative de 72 Gy (NCT01507506). Une IRM est effectuée dans le mois qui suit la radio-chimiothérapie concomitante pour servir de référence pour l'évaluation de la réponse afin de ne pas confondre une progression et une pseudoprogression sur l'IRM ultérieure. Cette dernière correspond à une augmentation de taille de la lésion avant qu'une réponse partielle n'apparaisse, témoignant d'un bon pronostic (66). Enfin, le suivi par IRM permettra d'évaluer la réponse thérapeutique et de diagnostiquer les récidives dans le suivi. Les critères de réponse actuellement retenus sont ceux de RANO (response assessment in neuro-oncology) plus que les critères de Mac Donald (67 ; 68). 10 Ces critères associent des items cliniques (état neurologique, posologie de la corticothérapie) aux critères radiologiques (somme des diamètres perpendiculaires des lésions prenant le contraste ; mesure du signal en T2/FLAIR sans lien avec une comorbidité : post-opératoire, post-irradiation, ou post-critique). En effet, certaines comorbidités, comme un état de mal épileptique même infraclinique, peuvent modifier les images d'IRM sans impact sur l'évolution ou la survie. La difficulté de diagnostic entre une récidive et une radionécrose liée aux effets des thérapeutiques est maintenant facilitée par la spectro-IRM. En effet le métabolisme tumoral est différent de celui de la nécrose, permettant de faire la distinction entre les deux cas. Cependant, il s'agit souvent d'un mélange de nécrose et de tumeur, qui est mis en évidence à l'IRM. La tomographie par émission de positrons (TEP) est une technique de médecine nucléaire qui peut être également utilisée en neuro-oncologie. La plus utilisée, la TEP au fluor marqué au 18 fluorodésoxyglucose (18-FDG) avec acquisition des images à un temps tardif, permet de distinguer les tumeurs de bas ou haut grade et de distinguer la tumeur d'une toxicité de la radiothérapie (69). Un essai de phase II étudie la corrélation entre la TEP 18-FDG avant la chirurgie et le caractère anatomopathologique de malignité (notamment l'index KI 67 > 15 %) (étude GLIO-TEP, NCT00624728). D'autres substrats et traceurs sont encore en cours d'études : notamment la méthionine qui serait un témoin plus sensible du caractère tumoral (70), le 18 fluoro-éthyl-tyrosine (18-FET), qui est un traceur de malignité et le fluoromisonidazole qui est un traceur de l'hypoxie. Une étude française est en cours pour évaluer une escalade de dose de radiothérapie à 74 Gy au niveau des zones d'hypoxie connues pour être radiorésistantes. Ces zones sont déterminées par la fixation de la TEP au fluoromisonidazole (71) (NCT00906893). La TEP au 18-FET, marqueur de la malignité, a mis en évidence des zones hypermétaboliques correspondant à du haut grade (III et IV) confirmé histologiquement. Ces zones n'étaient pas visualisées par l'IRM, qui était en faveur 11 d'un gliome de bas grade (72). La TEP à la méthionine est utilisée dans un essai américain pour aider au diagnostic non invasif de tumeur cérébrale de l'enfant (NCT00840047), il n'est pas ouvert en France. 1. 1. 2. 3. Diagnostic anatomopathologique La clinique et l'imagerie peuvent faire suspecter un gliome mais le diagnostic formel d'un gliome est uniquement histopathologique. En effet, le diagnostic est actuellement posé selon la classification de l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS) de 2007 (73), qui différencie les gliomes à partir de la différenciation cellulaire (astrocytome, oligodendrogliome, mixte oligoastrocytome), de la présence d'atypie nucléaire ou de mitose, de nécrose et de prolifération endothéliale. Selon cette classification, le GBM correspond aux astrocytomes de grade IV. Le diagnostic de GBM est ainsi posé devant la présence d'une tumeur présentant une densité cellulaire élevée, une prolifération endothéliocapillaire et des plages de nécrose avec des pseudo-palissades (Cf. Figure 1). 2 3 1 Figure 1 : glioblastome de l'Atlas de l'ANOCEF (TM 50x). Coupe histologique typique d'un GBM : forte densité cellulaire (1), nombreuses mitoses, nombreux vaisseaux avec prolifération endothéliale (2) et nécroses focales avec arrangement palissadique (3). 12 Le GBM multiforme peut-être composé notamment de quelques cellules giganto-cellulaires avec des noyaux anisocaryotiques et de nombreux nucléoles. De nombreuses mitoses sont également retrouvées à fort grossissement (Cf. Figure 2). 1 1 Figure 2 : glioblastome de l'Atlas de l'ANOCEF (HE 100x). Coupe histologique de GBM giganto-cellulaire en gros plan avec monstruosités cellulaires (1) avec taille géante, noyaux multiples et polymorphes contenant parfois un nucléole très volumineux. Les GBM regroupent non seulement les GBM dits classiques mais également les GBM à composante oligodendrogliale, qui correspondent à 15 à 20% des GBM (avec non seulement une majorité de cellules de type astrocytaire mais également des cellules oligodendrogliales d'aspect en nid d'abeille en anatomopathologie). Les GBM dont la composante majoritaire est constituée de cellules géantes représentent 5% des GBM, ils ont une localisation superficielle dans plus de 60 % des cas. Les GBM à petites cellules sont caractérisés par au moins 80% de petites cellules et non des cellules gigantocellulaires comme son nom l'indique. Enfin, les GBM peuvent correspondre à des gliosarcomes dans 2% des cas (dont les cellules ont parfois une morphologie de type sarcomateux et une différenciation mésenchymateuse) et encore plus rarement à des GBM lipidisés (caractérisés par des cellules dont le cytoplasme est surchargé en lipides) (73). 13 Les GBM dits secondaires, se développent sur un gliome de bas grade. Cette évolution vers un grade supérieur semble correspondre à l'accumulation d'anomalies génétiques dans un ordre chronologique déterminé. Nous décrirons ces altérations dans le chapitre sur les gènes impliqués dans le GBM. Malheureusement, cette classification histologique a ses limites notamment quand les prélèvements histologiques ne sont pas exhaustifs. En effet, le GBM étant une tumeur hétérogène, le diagnostic n'est pas aisé notamment en cas de biopsie, qui n'a pas prélevé la zone réellement tumorale. Il est donc nécessaire de mieux caractériser ces tumeurs du point de vue subcellulaire, plus particulièrement au niveau moléculaire, pour palier ces difficultés liées à l'hétérogénéité intrinsèque tumorale. 1. 1. 3. Traitements Un traitement symptomatique peut être nécessaire, des corticoïdes par exemple en cas de signes d'HTIC, des antiépileptiques en cas de crise convulsive. Le traitement spécifique standard du GBM, chez le patient de moins 70 ans, est l'exérèse chirurgicale, suivie d'une radiochimiothérapie concomitante puis adjuvante avec du témozolomide selon le protocole publié par Stupp (74) (Cf. Figure 3). Trois posters à l'ASCO 2011 ont rapporté que ce schéma publié par Stupp est faisable et efficace dans la pratique quotidienne aux Etats-Unis, au Canada et en Autriche (75-77). Nous allons détailler ce traitement standard, puis nous nous intéresserons au cas particulier des sujets âgés. 14 Chirurgie Radiochimiothérapie Chimiothérapie adjuvante concomitante (6 cycles) J1 J42 C1 C2 C3 C4 C5 C6 Témozolomide 75 mg/m 150 mg/m C1 J1à J5 /28j J1 à J42 puis 200 mg/m C2 à C6 Figure 3 : schéma de traitement standard selon protocole Stupp (74). Le traitement standard du GBM est une chirurgie suivie d'une radiothérapie associée à une chimiothérapie concomitante et adjuvante par témozolomide. - chirurgie La chirurgie est la pierre angulaire de la prise en charge, non seulement diagnostique mais aussi thérapeutique. Elle consiste en une exérèse la plus complète possible sans séquelle, avec une imagerie fonctionnelle préopératoire si la lésion est proche des zones à risque fonctionnel. La qualité d'exérèse est évaluée non seulement par le neurochirurgien mais aussi par une IRM post-opératoire dans les 24 heures suivant le geste (65). Le risque de morbidité est actuellement évalué entre 3 à 5%. - radiothérapie L'irradiation cérébrale est effectuée dans un délai optimal de 4 semaines après la chirurgie, de manière conformationnelle (avec modulation d'intensité pour certaines localisations spécifiques : région temporale. ), à la dose de 60 grays (Gy) - 30 fractions de 2 Gy étalées sur 6 semaines, associée à une chimiothérapie par témozolomide à une dose de 75 mg/m du premier au dernier jour d'irradiation sans interruption. Le contourage permet d'établir le volume d'irradiation grâce à la définition des 3 différents volumes de référence de radiothérapie (78). Le volume de référence pour le traitement est par définition le volume tumoral macroscopique (ou Growth Tumour Volume en anglais GTV). Il s'agit du volume de la prise de contraste et/ou du volume de la cavité post-opératoire. 15 Le volume anatomo-clinique (ou Clinical Tumour Volume en anglais CTV) correspond à l'union du GTV et d'une zone périphérique d'infiltration tumorale, c'est-à-dire une marge de 2 à 3 cm tout en incluant la totalité de l'œdème (hypersignal T2) dans le contourage (limitée par les barrières anatomiques : faux du cerveau, os, tente du cervelet). Le volume cible prévisionnel de traitement (ou Planning Target Volume en anglais PTV) s'étend au-delà du CTV d'environ 5 à 7 mm, pour prendre en compte essentiellement les incertitudes de reproductibilité du repositionnement du patient survenant durant les 6 semaines d'irradiation. Cette marge dépend des systèmes de contention et de l'appareillage utilisé, elle est généralement de 5 mm et ne doit pas être limitée par des structures anatomiques. Les organes à risque doivent être contourés et la dose qu'ils reçoivent doit être analysée : moins de 54 Gy pour le tronc cérébral, le chiasma et les nerfs optiques, moins de 45 Gy pour la rétine et les oreilles internes, moins de 10 Gy pour les cristallins. Un volume maximal irradiable a été défini : un tiers de l'encéphale ne doit pas recevoir plus de 60 Gy, deux tiers pas plus de 50 Gy et l'ensemble pas plus de 45 Gy (79-81). Un essai de phase I de radio-chimiothérapie avec la chimiothérapie standard à 75 mg/m de témozolomide et une escalade de dose de radiothérapie par modulation d'intensité (IMRT) est en cours en France (NCT01043536). Le bras expérimental reçoit au PTV 70 Gy en 28 fractions au 1er niveau d'escalade de dose, 75 Gy en 30 fractions au 2ème niveau et 80 Gy en 32 fractions au 3ème niveau. 16 - chimiothérapie concomitante à l'irradiation et adjuvante Le témozolomide ou TEMODAL est un agent de chimiothérapie de type alkylant, de la famille des triazènes affectant la synthèse de l'ADN par alkylation de la guanine en position O6 (voire une autre en position N7). La prise est orale, nécessite d'être à jeun avant et après la prise pendant au moins 2-3 heures. Pendant l'irradiation, le témozolomide est pris de manière optimale à heure fixe 1 heure avant l'irradiation cérébrale à une dose de 75 mg/m du premier au dernier jour d'irradiation sans interruption. Après la fin de l'irradiation, une pause de 4 semaines est nécessaire avant le début de la chimiothérapie adjuvante par témozolomide à une dose de 150 mg/m, 5 jours tous les 28 jours pour le 1er cycle. La dose de témozolomide est augmentée ensuite à 200 mg/m en cas de bonne tolérance clinique et biologique. Six cycles sont prévus en adjuvant en cas d'absence de maladie résiduelle et plus de 6 cycles en cas de poursuite de réponse ou de stabilité lésionnelle. Ceci est réalisé en pratique courante et a été validée par une étude rétrospective (82). Des essais étudient l'adjonction d'autres molécules au traitement standard publié par Stupp. Quarante essais sont considérés comme ouverts en France selon le site mais certains sont clos sans que ce soit précisé dans la mise à jour du site. Les molécules sont testées en fonction des sous-groupes de GBM (promoteur méthylé ou non du gène de l'enzyme O6-méthylguanine méthyl-transférase (MGMT) et elles ciblent l'angiogenèse dont le facteur de croissance endothelial vasculaire (vascular endothelial growth factor en anglais VEGF), le microenvironnement dont les intégrines, les cellules immunitaires Par exemple, l'essai de phase III, CENTRIC évaluant l'adjonction au traitement standard du cilengitide, un inhibiteur d'intégrine, dans les GBM dont le promoteur du gène de la MGMT est méthylé (NCT00689221). Chez les patients ayant un GBM dont le promoteur MGMT non méthylé, un essai de phase II randomisé de l'organisation européenne pour la recherche et le 17 traitement du cancer (European Organisation for Research and Treatment of Cancer en anglais EORTC) EORTC 26082 compare actuellement le traitement standard plus ou moins associé au temsilorimus, inhibiteur de mTOR (NCT01019434). Chez les patients ayant un GBM non résécable, un essai de phase II randomisé, TemAvir, a évalué un traitement néoadjuvant et adjuvant par bévacizumab et irinotécan en plus de la radio-chimiothérapie concomitante par témozolomide (NCT01022918). Bien que le bras expérimental a augmenté la survie sans progression (SSP) à 6 mois de 41% à 65, 1%, il n'a pas permis de valider l'hypothèse initiale d'une SSP à 6 mois de 66 % . L'étude est donc statistiquement négative (83). Plusieurs causes sont possibles : le début de la radiothérapie retardé de 3 mois par le traitement néoadjuvant bévacizumab-irinotécan, l'absence de chimiothérapie adjuvante par témozolomide, ou la sélection des patients (sous-groupes de mauvais pronostic de classe V selon l'EORTC). Un début de réponse peut-être évoqué par les résultats concernant la SSP de l'essai AVAGLIO, phase III randomisée, qui a évalué l'efficacité de l'association du bévacizumab au traitement standard avec un bénéfice en terme de SSP (6, 2 versus 10, 6 mois, HR 0, 64 IC95% [0, 55-0, 74] p et de qualité de vie sans impact sur la survie globale (SG) pour l'instant d'après la présentation lors du congrès de la société de neuro-oncologie américaine et de l'association des neuro-oncologues d'expression française (ANOCEF) cette année par Professeur Chinot (NCT00943826). D'autres approches thérapeutiques sont également étudiées. Par exemple, NovoTTF-100A inhibe la croissance tumorale par inversion des champs électriques à basse fréquence grâce aux électrodes posées sur le crâne du patient 22h sur 24. Un essai évalue l'efficacité de son association avec le traitement standard (NCT00916409). 18 L'immunothérapie a été étudiée sous diverses formes, les essais de vaccination ciblant le récepteur du facteur de croissance épidermique (epidermal growth factor receptor en anglais EGFR) semblent les plus prometteurs. Normalement le facteur de croissance épidermique (epidermal growth factor en anglais EGF) se lie à son récepteur EGFR qui est surexprimé à la surface des cellules de GBM pour induire la croissance cellulaire (84). Dans les tumeurs cérébrales contrairement au tissu sain, l'EGFR peut être muté et ainsi activé, il s'agit du variant III de l'EGFR (EGFRvIII). Il favorise la prolifération cellulaire et la survie des cellules souches neurales murines et bloque la différenciation neuronale (85). Le rindopepimut ou PePvIII, est un peptide de 13 acides aminés avec une cystéine additionnelle en position terminale couvrant la mutation EGFRvIII. Une étude de phase II de vaccination à base de PePvIII en injections intradermiques avec du facteur de croissance des granulocytes et macrophages (granulocyte macrophage colony stimulating factor en anglais GM-CSF) chez des patients sélectionnés, après résection complète ou supérieure à 95% de la tumeur, sans progression après la radiochimiothérapie, a mis en évidence une réponse immune (anticorps et réaction d'hypersensibilité retardée) avec un impact dans ce cas sur la SG. De plus, seuls deux patients réopérés lors de la récidive présente une expression d'EGFRvIII en IHC dont une est faible inférieure à 1%, les 9 autres n'ont plus d'expression d'EGFRvIII (86) (NCT00643097). Cela semble témoigner de l'efficacité de la vaccination pour éradiquer les clones EGFRvIII positifs. La SG des 6 patients ayant développé une réponse immune est significativement plus longue (47, 7 versus 22, 8 mois). Ceci a incité à la réalisation d'un essai de phase III aux Etats-Unis, auquel s'est annexé dernièrement l'essai européen initialement prévu (EORTC 26111-22115). 19 Le cas particulier du sujet âgé est de plus en plus étudié, en effet le protocole publié par Stupp était limité aux patients âgés de moins de 70 ans. Cependant se pose tout d'abord la question de la définition du sujet âgé, qui n'est pas la même d'un pays à l'autre : plus de 60, 65, 70 ou plus de 75 ans. D'autre part, l'état général du patient est très important à prendre en compte pour définir la stratégie thérapeutique, car l'état physiologique n'est pas toujours en rapport avec l'âge réel du patient. Actuellement plusieurs possibilités de prise en charge sont possibles chez le sujet âgé : - - le protocole publié par Stupp pour le sujet âgé en bon état général une radiothérapie exclusive hypofractionnée (40, 5 Gy en 15 fractions (87) ou 50 Gy en 25 fractions (88), qui amène un gain de survie dans une étude de phase III par rapport aux soins palliatifs de confort), - une monochimiothérapie par témozolomide, qui semble apporter un bénéfice clinique en phase II (étude TAG) notamment si l'état général est altéré (89) (NCT01242566). Plus récemment, les essais de phase III randomisée NORDIC ET NOA-08 ont mis en évidence que si le statut de l'enzyme MGMT n'est pas connu ou si le promoteur n'est pas méthylé, il vaut mieux traiter les sujets âgés par une irradiation hypofractionnée et ne proposer la chimiothérapie exclusive qu'en cas de méthylation du promoteur (90 ; 91) (NCT00820963 et NCT01502241). Un essai randomisé de phase III de l'EORTC 26062-22061 compare actuellement une radiothérapie accélérée à cette même irradiation de 40, 5 Gy en 15 fractions associée à du témozolomide concomitant et adjuvant chez les patients âgés de plus de 70 ans (NCT00482677). Une phase II ATAG étudie l'association du témozolomide et du bévacizumab chez les sujets âgés ayant un indice de performance status selon Karnofsky (Karnofsky performance status en anglais KPS) supérieur ou égal à 60 % (NCT01149850). 20 1. 1. 4. Pronostic Malgré les progrès récents dans la prise en charge thérapeutique des GBM, le pronostic reste péjoratif avec une survie médiane d'environ 15 mois (74). L'actualisation de l'essai de phase III à l'origine du traitement standard publié par Stupp a mis en évidence environ 10% de longs survivants à 5 ans (92). Ainsi non seulement la tumeur est hétérogène mais le pronostic aussi, amenant une classification basée sur des classes de partitionnement appelées en anglais Recursive Partitioning Analysis (RPA) établies par le groupe américain d'oncologie radiothérapique (en anglais Radiation Therapy Oncology Group RTOG) (93) et modifiées par EORTC (94). Les critères de classification sont les suivants : âge (plus de 50 ans ou non), l'indice de performance status (PS) selon l'OMS, la qualité de l'exérèse (chirurgie complète ou subtotale versus biopsie), l'état neurologique notamment l'examen minimental test (MMSE). La survie des patients inclus dans le bras expérimental de l'essai EORTC 26981/22981-NCIC de phase III (74) montrant l'intérêt de l'adjonction du témozolomide a été analysée selon la classification RPA modifiée. Elle est décrite dans le tableau 1. RPA Age PS Chirurgie Etat Neurologique Survie médiane Survie à 2 ans III IV < 50 0 Oui 27 21, 4 mois 43, 4 % < 50 1-2 Oui 27 16, 3 mois 27, 9 % 50 0-1-2 Oui 27 V 50 0-1-2 Biospie < 27 10, 3 mois 16, 5 % Tableau 1 : groupes RPA modifiés des GBM (94). Les GBM sont regroupés en 3 classes pronostiques selon l'âge, le performance status (PS), la chirurgie et l'état neurologique. La survie médiane et la survie à 2 ans rapportées sont celles du bras expérimental de l'essai publié par Stupp, qui est devenu le traitement standard. 21 Cette classification permet de définir des groupes de patients ayant des survies globales différentes, que ce soit la survie médiane, la survie à 1 an et à 3 ans. Cette classification simplifiée a été validée et est désormais appliquée dans les essais thérapeutiques (95). Comme on l'a décrit précédemment, le pronostic reste péjoratif avec une survie médiane courte de 15 mois après le traitement standard de chirurgie suivie par une radiothérapie associée à une chimiothérapie concomitante et adjuvante par témozolomide. Sans traitement le décès du patient survient dans les 3 mois environ après le diagnostic, la résection chirurgicale seule allonge la survie de 6 mois et la radiothérapie adjuvante exclusive l'allonge de 9 mois (10). Avant l'avènement de la radio-chimiothérapie (96), le pronostic des GBM secondaires reste plus favorable que celui des GBM de novo (médiane de survie de 7, 8 versus 4, 7 mois p 0, 003). Les étiologies de cette issue fatale sont la résistance aux traitements (97 ; 98) et/ou la récidive (99). Plusieurs causes ont été évoquées, notamment au niveau anatomique avec la BHE, mais également au niveau cellulaire avec la mise en évidence des cellules souches (ou encore appelées cellules initiatrices de tumeur) (100-102). 1. 1. 5. Traitement de la récidive La prise en charge thérapeutique de la récidive ou de la progression tumorale dépend en premier lieu de la prise en charge thérapeutique initiale. Ainsi la grande majorité des patients opérés d'un GBM puis traités par un protocole standard de radio-chimiothérapie concomitante et adjuvante selon le schéma publié par Stupp, présenteront une récidive, dont la prise en charge reste difficile. Elle est discutée au cas par cas en réunion de concertation pluridisciplinaire de neuro-oncologie. Une ré-intervention doit être privilégiée si celle-ci est envisageable car elle semble apporter un bénéfice chez des patients selectionnés (103). Cependant aucun essai randomisé n'a été 22 réalisé pour le prouver formellement. La réintervention peut être associée à une chimiothérapie in situ comme l'utilisation de pastilles de carmustine GLIADEL (104 ; 105). Ce traitement nécessite une confirmation histologique d'o son utilisation surtout lors de la récidive. Le GLIADEL est parfois placé en cas d'exérèse quasi-complète lors de la prise en charge initiale du GBM après confirmation histologique extemporanée. La combinaison avec le protocole de Stupp est réalisable (106 ; 107) mais aucun bénéfice n'a été mis en évidence dans une étude rétrospective comparative (108). De plus, aucune étude prospective randomisée n'a évalué son intérêt en plus du traitement standard initial. La tolérance semble correcte même en cas de récidive (109). Cependant, d'autres études montrent une augmentation des complications iatrogènes (méningite, œdème, abcès, retard de cicatrisation) altérant la qualité de vie (110). De plus, le bénéfice du GLIADEL en récidive n'a pas été mis en évidence dans la méta-analyse publiée par Cochrane de Hart (111). Une ré-irradiation peut être discutée en réunion de concertation pluridisciplinaire en condition stéréotaxique en fonction de la dose délivrée et du délai par rapport à l'irradiation initiale (112-115). Cependant, aucun essai randomisé n'a évalué le bénéfice de cette ré-irradiation. La chimiothérapie et les traitements médicaux ont été les plus étudiés et sont actuellement les plus utilisés en cas de récidives. Les essais de phase II utilisant des traitements systémiques comme les nitrosourées (bélustine, carmustine, fotémustine), la procarbazine, le cisplatine ou l'irinotecan mettent en évidence des taux de réponse faibles d'environ 6%, une survie sans récidive à 6 mois d'environ 15% et une survie globale à partir de cette récidive comprise entre 3 à 6 mois (116). Un essai de phase III étudie l'efficacité dans les GBM récidivant de la lomustine 100 à 130 mg/m en une prise toutes les 6 semaines comparée à l'enzastaurin, inhibiteur de la protéine kinase C , , , , 1125 mg puis 500 mg pris oralement en continu (NCT00295815). La reprise du témozolomide est discutée en réunion de concertation pluridisciplinaire surtout si l'intervalle libre entre l'arrêt du témozolomide adjuvant et la 23 récidive est long. Plusieurs schémas d'administration ont été rapportés (standard, continu ou accéléré) (117 ; 118). Les schémas dit dose-dense ont été développés pour saturer l'enzyme MGMT et limiter ainsi la résistance au témozolomide (119). Cependant une étude randomisée (RTOG 0525) n'a pas mis en évidence de bénéfice de ce schéma dose-dense (120 ; 121) par rapport au schéma standard dans la prise en charge initiale. Un essai de phase II randomisée compare dans le GBM récidivant l'efficacité du témozolomide ou carmustine à l'erlotinib (TARCEVA) en continu, un inhibiteur de tyrosine kinase de l'EGFR (NCT00086879). Non seulement le GBM est une tumeur hypervascularisée, mais nous savons que certaines molécules interagissent sur la BHE et la perméabilité capillaire dont notamment le VEGF. Il est produit par la tumeur et le microenvironnement tumoral. Le VEGF joue ainsi un rôle important dans le GBM notamment dans l'angiogenèse et dans les voies de signalisation qui favorisent la croissance tumorale (122). Il s'agit d'une cible potentielle thérapeutique avec un traitement spécifique déjà utilisé en clinique dans d'autres pathologies cancéreuses : un anticorps anti-VEGF, le bévacizumab (123). L'inhibition de l'angiogenèse via cet anticorps associé à l'irinotécan ont permis dans un essai de phase II, d'obtenir des taux de réponse élevés de 57% et une SG à 6 mois de 77% (124). Ces données ont permis l'obtention de l'autorisation de mise sur le marché du bévacizumab aux Etats-Unis, mais pas encore en Europe. Une méta-analyse a confirmé ce bénéfice clinique avec un taux de réponse élevé et une bonne tolérance (30% d'hypertension artérielle, 10% de thrombose veineuse profonde et embolie pulmonaire, 3% d'hémorragie intratumorale, et moins de 1% de leuco- encéphalopathie postérieure) (125). Cependant l'adjonction d'irinotécan au bévacizumab, qui permet un meilleur taux de réponse, ne met pas en évidence de bénéfice sur la survie (126). L'observatoire inter-régional des médicaments et de l'innovation thérapeutique (OMIT) Bretagne et Pays de Loire qui avait autorisé l'administration de l'association irinotécan et bévacizumab, a présenté aux congrès de l'ANOCEF et de l'ASCO en 2011 les données 24 d'efficacité d'une cohorte de plus de 200 GBM traités (127 ; 128) avec une SSP médiane de plus de 5 mois et une SG médiane de 7, 87 mois. La majorité des patients (85%) avait un bénéfice clinique à 3 mois. Nous avons réalisé une étude rétrospective monocentrique (Centre Eugène Marquis) de cohortes historiques de la prise en charge des patients ayant une récidive après un protocole thérapeutique selon Stupp, comparant un traitement par chimiothérapie conventionnelle à l'association irinotécan et bévacizumab. Il a été mis en évidence une SG de 11, 5 et 5 mois dans les cohortes traitées respectivement par l'association d'irinotécan et bévacizumab et par la chimiothérapie conventionnelle (129). Il s'agit d'une analyse rétrospective de cohorte comportant par définition de nombreux biais, cependant elle reflète notre pratique clinique, hors essai, de neuro-oncologie avant et après les résultats de la phase II associant irinotécan et bévacizumab dans les GBM récidivant. ARTICLE N1 (129) Analyse rétrospective de 24 glioblastomes récidivant après radiochimiothérapie concomitante et traités par nitrosourées ou par l'association irinotécan et bévacizumab. Vauléon E, Mesbah H, Gédouin D, Lecouillard I, Louvel G, Hamlat A, Riffaud L, Carsin B, Quillien V, Audrain O, Lesimple T. Bull Cancer. 2012 Feb 1 ; 99 (2), 121-126. Un essai de phase II randomisée de l'EORTC 26101 étudie actuellement l'intérêt de l'association et/ou la séquence de lomustine et bévacizumab en 1ère ligne de GBM récidivant (NCT01290939). Dans le GBM, après un traitement par un anticorps anti-VEGF, il a été montré que 46 % des récidives étaient caractérisées par une augmentation de l'infiltration ne prenant pas le contraste (130-133). Des analyses étudiant biologiquement ce phénomène sont en cours ; il a été rapporté une surexpression de c-Met dans les lésions invasives (134). Des études pilotes avec des thérapeutiques anti-c-Met lors de progression sous bévacizumab sont également en cours de développement après des études précliniques prometteuses (135). 25 Une phase II à 3 bras évalue l'efficacité et la tolérance de l'anticorps anti-c-Met : onartuzumab, en combinaison au bévacizumab, versus les 2 traitements administrés en monothérapie dans le GBM récidivant (NCT01632228). D'autres thérapeutiques ciblant le VEGF sont en cours d'étude dans les gliomes de haut grade. Malheureusement, les essais déjà publiés ou présentés lors de congrès sur l'efficacité des inhibiteurs de tyrosine kinase (ITK) ciblant entre autres le VEGFR (pazopanib, sunitinib, aflibercept, cediranib, sorafenib, vatalanib, lenvatinib) dans les GBM ou les gliomes de haut grade sont tous négatifs en phase I ou II (136-143) ou en phase III (144). De plus, un traitement de rattrapage par bévacizumab après un ITK ciblant VEGFR est moins efficace qu'en première intention (5 réponses sur 73 patients) (145 ; 146) . 1. 2. Gènes et GBM 1. 2. 1. Généralités sur les méthodes d'analyse des gènes Le génome représente l'ensemble du matériel génétique d'un individu et contient environ 30000 gènes chez l'homme. La génomique correspond à l'étude structurale et fonctionnelle du génome. Elle porte notamment sur l'établissement de la séquence complète génomique et l'étude de ses variations, mais également sur l'analyse systématique de l'expression des gènes séquencés et l'inférence de leurs fonctions. Le transcriptome est l'ensemble des transcrits de gènes présents à un moment donné et lors d'une situation biologique déterminée, c'est-à-dire l'ensemble des ARN messagers, qui seront potentiellement traduits en protéines. Cette étude est souvent limitée à un type tissulaire ou cellulaire pour analyser l'expression du génome dans des circonstances particulières (physiologiques, pathologiques). 26 Le protéome est l'ensemble des protéines exprimées à un moment donné. Cette analyse est également limitée à un tissu ou un type cellulaire. Cette étude est plus complexe car un gène peut coder plusieurs protéines qui peuvent subir des modifications post-traductionnelles (clivage, glycosylation, phosphorylation, acétylation). La puce à ADN ou biopuce permet d'analyser en une seule expérience, les variations de la structure du génome ou de leur expression (transcriptome). L'analyse de la structure du génome s'effectue généralement par rapport à un échantillon de référence. Une puce peut contenir une partie ou l'ensemble du génome sous forme de molécules d'ADN fixées en rangées ordonnées sur une matrice de verre, silicium ou plastique. Le principe de la biopuce repose sur les propriétés d'hybridation du brin d'ADN dénaturé et du brin complémentaire. Les bases de l'ADN (Adénine, Guanine, Cytosine, Thymine) se lient par des liaisons hydrogènes (entre Adénine et Thymine ou Cytosine et Guanine). La puce d'hybridation génomique comparative (CGH-array) est une puce à ADN qui permet d'analyser le nombre de copies d'ADN d'intérêt, grâce au rapport de fluorescence de l'ADN test par rapport à l'ADN de référence marqués par des fluorochromes différents. L'analyse quantitative et statistique des données exprimées en log 2 du rapport de l'intensité de fluorescence permet l'identification de variations du nombre de copies de fragment d'ADN pouvant correspondre à différents types d'aberrations chromosomiques (insertion, délétion, translocations équilibrées, amplification). Ainsi, les différents niveaux moléculaires étudiés par la génomique (le génome, l'épigénome et le transcriptome en particulier) peuvent être analysés de manière conjointe par des méthodes de génomique intégrative. 27 Enfin, l'annotation fonctionnelle de réseaux de co-expression de gènes (co-expression network) ou de groupes de gènes est une méthode d'analyse qui permet d'inférer les fonctions biologiques de groupes ou classes ou modules de gènes ainsi que les voies de signalisation associées. On parle de contextualisation biologique. Cette méthode permet de mettre en valeur les corrélations fortes qui existent entre des profils d'expression de gènes et de grouper les gènes en modules ou classes de co-expression. En particulier, les gènes hautement connectés dits hub gènes jouent potentiellement un rôle clé dans la compréhension, le comportement biologique et la régulation du module de co-expression. 1. 2. 2. Principaux gènes impliqués dans le GBM Ces diverses technologies révolutionnaires, dites à haut-débit, ont permis d'identifier ou de mieux caractériser les gènes impliqués dans la gliomagenèse et de créer un atlas du génome des GBM et de ses altérations par le consortium TCGA (The Cancer Genome Atlas) (147). Les aberrations les plus fréquentes dans le GBM sont le gain du chromosome 7 avec ou sans amplification de gène EGFR, la perte du bras court du chromosome 9 avec ou sans délétion du gène CDKN2A (cycline dépendante kinase N2A) et la perte du chromosome 10. 1. 2. 2. 1. Description des gènes La voie EGFR/RAS/NF1/PTEN/PI3K a pour but de promouvoir la prolifération et d'inhiber l'apoptose. Les ligands l'EGF, le facteur de croissance de transformation (en anglais transforming growth factor TGF ), le facteur de croissance dérivé des plaquettes (en anglais platelet derived growth factor PDGF) se fixent sur leurs récepteurs membranaires EGFR et le récepteur du PDGF le PDGFR, activant la phosphatidil-inositol-3 kinase (PI3K) ou RAS. PI3K active AKT puis mTOR. Le consortium TCGA a mis en évidence des altérations de RAS dans 18% des GBM, PTEN dans 36%, PI3KR dans 15%, EGFR dans 45%, ERBB2 dans 8%, PDGFRA dans 13%, MET dans 4%, AKT dans 2 %. 28 La voie TP53/MDM2/MDM4/p14 est également altérée dans 87% des GBM. Le gène TP53 code pour une protéine (protéine 53 P53) qui contrôle le cycle cellulaire : elle induit l'apoptose en cas de dépassement du système de réparation et en induisant la transcription du gène P21 qui bloque le passage de la phase G1 à S du cycle. L'expression de P53 est contrôlée par l'E3 ubiquitine ligase appelée MDM2 qui la dégrade, si p14ARF/CDKN2A n'est pas activée. Le TCGA a mis en évidence des mutations ou délétions homozygotes de TP53 dans 35% des GBM, surtout secondaires, une mutation de CDKN2A/p14ARF dans 49% des GBM, une amplification de MDM2 dans 14% des GBM. La voie p16INK4a/CDK4/RB1 est altérée dans 78 % des GBM. Le complexe cycline dépendante kinase 4 CDK4-cycline D libère le facteur de transcription E2F en phosphorylant le gène du rétinoblastome 1 (RB1). La protéine p16INK4a inhibe ce complexe, contrôlant le cycle cellulaire et notamment le passage G1/S. Il a été retrouvé une délétion homozygote ou une mutation de CDKN2A/p16INK4a dans 52% des GBM, une délétion homozygote ou une mutation de RB1 dans 11% ou une méthylation de son promoteur dans 11% des GBM de novo et 43% des GBM secondaires. Dans les GBM à composante oligodendrogliale (GBMO), on retrouve ces anomalies mais aussi dans une majorité des cas celles associées au contingent oligodendroglial : une perte de l'hétérozygotie du chromosome 1p et/ou celle du chromosome 19q (96 ; 148-150) . Seule la vraie codélétion 1p-19q semble associée à un meilleur pronostic dans les GBMO (151). Les GBM secondaires sont souvent désormais décrits comme des GBM IDH muté . En effet, une mutation du gène de l'isocitrate déshydrogénase (IDH) est retrouvée quasiment exclusivement dans les GBM secondaires et non de novo (152 ; 153). La mutation plus fréquente, R132H touche le gène IDH1 et représente 93% des mutations, elle peut être mise 29 en évidence par IHC ou par séquençage (154). L'analyse moléculaire n'est actuellement nécessaire qu'en absence de fixation par l'anticorps en IHC (155), qui détecte 100% des mutations R132H, et pour rechercher les autres mutations d'IDH1 et les mutations d'IDH2. Les gènes IDH1 et IDH2 codent normalement pour les isocitrates déshydrogénases 1 et 2, qui catalysent la carboxylation oxydative de l'isocitrate en kétoglutarate en induisant du nicotinamide adénine dinucléotide phosphate (NADPH) dans le cytosol ou la mitochondrie (cycle de Krebs). La mutation de ces gènes induit non seulement une production de l'oncométabolite 2-hydroxyglutarate (2HG) qui est un inhibiteur compétitif des réactions cellulaires -kétoglutarate dépendantes, mais également une dysrégulation du facteur induit par l'hypoxie-1 (en anglais hypoxia-inducible factor HIF-1 ) (156 ; 157). Les mutations des gènes IDH joueraient ainsi un rôle important dans la tumorigenèse bien que les mécanismes utilisés ne sont pas encore clairement élucidés : le 2HG inhiberait la déméthylation des histones qui serait suffisante pour bloquer la différenciation des cellules non transformées et être à l'origine du phénotype méthylateur GCIMP (158-160). Ces données de gliomagenèse amènent l'hypothèse que les GBM dériveraient d'une transformation néoplasique de précurseurs gliaux ou de cellules souches (102). Les GBM secondaires dériveraient d'une transformation maligne d'un précurseur glial commun aux astrocytes et oligodendrocytes suite à une mutation d'IDH1. Les marqueurs cellulaires de ces précurseurs varient dans les études, avec des expressions possibles du ganglioside A2B5, de la protéine chondroitine sulfate protéoglycane NG2, la protéine d'adhésion cellulaire neurale (en anglais neural cell adhesion molecule NCAM) et le récepteur du PDGF (161). Les GBM de novo dériveraient des cellules souches neurales. Par définition, les cellules souches ont les capacités non seulement de proliférer et de se différencier mais aussi de s'autorenouveler et d'initier des tumeurs (162). Nous développerons ce sujet dans un prochain paragraphe. 30 Les gliomes pourraient ainsi être considérés comme issus de ces cellules dites précurseurs gliaux , qui se différencient secondairement selon les altérations génétiques en morphologies cellulaires différentes (astrocytaire et/ou oligodendrogliale) et en stades différents (bas grade, anaplasique ou grade IV) (Cf. Figure 4). Figure 4 : schéma de gliomagenèse d'après Ohgaki et al, 2009 (163). Les gliomes ont différentes altérations génétiques en fonction du type cellulaire et du grade, permettant notamment de distinguer les GBM secondaires et primaires. Les altérations génétiques les plus fréquemment retrouvées dans le GBM sont la perte d'hétérozygotie 10q, l'amplification de l'EGFR, la mutation de TP53, la mutation de PTEN, l'altération de NF1, l'amplification de MDM2 et MDM4 et plus rarement la mutation d'IDH1. Les profils d'expression géniques rapportés dans la littérature ont permis de distinguer des sous-groupes de GBM : proneuraux, mésenchymateux, proliférants selon Phillips et al. (164), ou proneuraux, mésenchymateux, classiques et neuraux selon Verhaak et al. (147). Les deux groupes semblant les plus robustes sont donc les proneuraux et les mésenchymateux (165). Le sous-groupe de GBM dit mésenchymateux est de moins bon pronostic, incluant une majorité de GBM avec nécrose. Les anomalies moléculaires intéressent les gènes CH13L1, CD44 et VEGF. 31 Le sous-groupe de GBM dit proneural comporte une fréquence élevée de GBM secondaires, de GBM avec composante oligodendrogliale et de sujets jeunes lors du diagnostic. Du point de vue moléculaire, il présente un taux élevé de mutations du gène IDH1, des altérations du gène PDGFRA et de mutations du gène TP53. La survie des patients appartenant à ce sous- groupe est plus longue que celle des autres sous-groupes (147 ; 164). 1. 2. 2. 2. Intérêt dans la prise en charge des patients En neuro-oncologie, ces données d'analyses génomiques et transcriptomiques sont actuellement utilisées comme une aide diagnostique, pronostique et prédictive de réponse aux traitements. Du point de vue diagnostique, ces classifications biologiques semblent meilleures que le grade histologique par leur reproductibilité, leur robustesse indépendante des anatomopathologistes et leur corrélation avec la survie (166 ; 167). Le diagnostic de gliome peut être aussi facilité par les analyses transcriptomiques, qui ont permis de distinguer les gliomes de bas et de hauts grades (147 ; 164 ; 168), les anaplasiques des GBM (169) selon les gènes différentiellement exprimés, pour pouvoir proposer le traitement le plus optimal aux patients. Dans notre équipe, Marie de Tayrac et Marc Aubry ont effectué une méta-analyse de données de puces de 3 jeux de données concernant 267 patients ayant un gliome de haut grade, dont 144 avec des données de survie. Ils ont établi un modèle de risque basé sur l'expression pondérée de 4 gènes (CHAF1B, PDLIM4, EDNRB, et HJURP), qui a été validé sur deux cohortes locales de 59 et 194 patients (169). Elle permet de séparer les gliomes de haut grade selon la survie globale (hazard ratio 0. 46 ; avec un intervalle de confiance à 95 % entre 0. 26 à 0. 81 ; p 0. 007). Cette signature est plus robuste que l'histologie pour séparer les gliomes de haut grade indépendamment du statut de MGMT et IDH. 32 Du point de vue pronostique, nous avons déjà souligné le caractère pronostique des mutations d'IDH1, 2 dans les GBM. Aucun autre biomarqueur ne s'est avéré pronostique de manière robuste pour l'instant (147 ; 164). Néanmoins, la classification basée sur les profils transcriptomiques (proneuraux, mésenchymateux, autres) est associée à un impact pronostique mais qui est en partie lié à la présence des mutations IDH1. Du point prédictif de réponse au traitement, seul le statut de méthylation du promoteur de MGMT a été confirmé vis-à-vis de la réponse au témozolomide. L'absence de méthylation de MGMT est un facteur reconnu de résistance au témozolomide (92 ; 170). Les anomalies de l'ADN sont reconnues par un système de reconnaissance et de réparation des mésappariements de l'ADN dit mismatch repair (MMR). La protéine de réparation MGMT enlève le groupe méthyl en position 6 de la guanine comme son nom l'indique. L'action du témozolomide est donc contrecarrée par la MGMT, conférant une résistance (Cf. Figure 5). En absence de protéine MGMT, les anomalies de l'ADN induites par le témozolomide ne sont pas réparées, les cellules entrent en apoptose. Inversement, en absence de méthylation du promoteur du gène de la MGMT, la MGMT est transcrite et les cellules sont alors résistantes au témozolomide avec un impact négatif sur la survie. ARTICLE N2 (171) Intérêt de la MGMT dans les gliomes. Quillien V, Vauléon E, Saikali S, Lesimple T, Hamlat A, Etcheverry A, Mosser J. Bull Cancer. 2011 Mar ; 98 (3) : 291-303. 33 TMZ C G N O N N N NH2 C T MMR - O6 met G O6 met G O N N N CH3 N NH2 MMR O6 met G T T A Mutation gguuaanniinnee mméétthhyyll gguuaanniinnee MGMT NH2 NH2 NH O NH O HS COOH COOH LLaa mmoorrtt ddee ll'eennzzyymmee AAGGTT Apoptose Figure 5 : mode d'action de la MGMT. Le système mismatch repair (MMR) reconnat les mésappariements de l'ADN créés entre autres par le témozolomide et la MGMT enlève le groupe méthyl en position 6 guanine. Si le MMR est fonctionnel ( ) et la MGMT inhibée par la méthylation de son promoteur, le témozolomide est efficace : la cellule entre en apoptose. Les essais thérapeutiques analysent actuellement les résultats en stratifiant les patients sur le statut fonctionnel ou pas de la MGMT, voire sélectionnent les patients selon ce statut. La détermination du statut fonctionnel de la MGMT peut être effectuée par plusieurs méthodes : la mise en évidence ou non de la protéine par IHC, l'expression ou non de l'ARN messager et la méthylation ou non du promoteur par techniques de biologie moléculaire Une étude française, nommée ECOM, actuellement close aux inclusions, a comparé les qualités techniques et l'intérêt clinique de 5 de ces méthodes (MS-PCR, MethyLight, pyroséquençage, MS-HRM, IHC), pour déterminer la meilleure d'entre elles puis standardiser la procédure de diagnostic de biologie moléculaire (172) (NCT01345370). Cette étude montre que le pyroséquençage, en permettant la mesure quantitative et absolue du niveau de méthylation du promoteur, est la méthode testée la plus reproductible et la plus sensible. De ce fait, elle permet une bonne prédiction de la survie. 34 Ceci permettra dans l'avenir d'adapter la prise en charge en fonction du statut du promoteur de MGMT. Cependant, aucune alternative thérapeutique au protocole classique n'est actuellement validée en adjuvant en première ligne. L'importance de ce statut et de sa valeur prédictive de réponse au témozolomide a cependant été démontrée dans le GBM du sujet âgé dans deux essais de phase III randomisée (NORDIC et NOA08). Dans l'essai NOA-08 (91), si le promoteur est méthylé, la médiane de survie sans événement est de 8, 4 mois en cas de chimiothérapie par témozolomide versus 4, 6 mois en cas de radiothérapie. Aucune différence n'est retrouvée dans le groupe traité par radiothérapie quel que soit le statut de MGMT. Ces résultats incitent à rechercher le statut MGMT chez le sujet âgé pour proposer du témozolomide en cas de méthylation ou de la radiothérapie en cas d'absence de méthylation ou si le statut ne peut être déterminé. Dans notre équipe, Amandine Etcheverry a étudié les variations du méthylome de patients atteints de GBM. Elle a mis en évidence des variations épigénétiques à valeur pronostique. Le niveau de méthylation des promoteurs de 4 gènes : FNDC3B, TBX3, DGKI, et FSD1 reflèterait la résistance du GBM au traitement standard de radio-chimiothérapie concomitante et adjuvante selon le protocole Stupp (173). Ces données génomiques et transcriptomiques seront probablement une aide essentielle au design des futurs essais cliniques. 35 1. 2. 3. Gènes immuns 1. 2. 3. 1. Généralités sur GBM et immunité 1. 2. 3. 1. 1. Preuve de la fonctionnalité du système immun dans le GBM Etant donné le lien entre des antécédents d'infections virales, d'allergies et l'incidence des gliomes, le système immun pourrait intervenir dans la gliomagenèse. Longtemps, le système nerveux central (SNC) a été considéré comme un organe immuno- privilégié (174). En effet, la BHE a été décrite comme une barrière anatomique et physiologique, le protégeant de la circulation périphérique (175) et aucune structure lymphatique n'avait été mise en évidence (174 ; 176 ; 177). De plus, aucun lymphocytes T (LT) quiescent n'a été retrouvé dans le cortex cérébral lors d'une série d'autopsies (178). Enfin, la greffe tumorale est plus facile dans le cerveau que dans les autres organes (179-182). Cependant, plusieurs données réfutent ce dogme. Premièrement, il a été montré dans des modèles animaux la possibilité d'induire une réaction immunitaire spécifiquement dirigée contre des déterminants antigéniques tumoraux. Les cellules dendritiques pulsées avec un antigène, injectées en intra-cérébral, quittent le parenchyme cérébral en migrant le long de la capsule externe pour se rendre au niveau des ganglions cervicaux o va être initiée la réponse immunitaire spécifique (183). Les lymphocytes spécifiques qui prolifèrent dans les ganglions drainants ont un phénotype particulier qui leur procure un tropisme vers le cerveau. Ce phénomène, connu sous le nom d'imprinting en anglais ne serait cependant pas dû à l'environnement ganglionnaire. Dans le modèle d'implantation tumorale cérébrale décrit par Calzascia et al. , des cellules présentatrices d'antigènes (CPA) interviennent dans ce phénotype particulier (184). Deuxièmement, une activité immune phagocytaire est présente avec la microglie, les macrophages infiltrant la tumeur (tumour-associated macrophage en 36 anglais TAM) (185). La microglie peut représenter jusqu'à un tiers des cellules d'un GBM (186). Les macrophages associés aux tumeurs peuvent également induire une immunosuppression (187). De plus, il existe dans le sang circulant des patients des lymphocytes spécifiques de déterminants antigéniques du GBM. Ceci a été montré in vitro pour 5 patients ayant un GBM pour lesquels il a été possible d'obtenir une activation de lymphocytes CD8 en réponse à la lignée de GBMU118. Ces lymphocytes avaient été activés contre des antigènes communs à la lignée tumorale et la tumeur autologue (188). Enfin, la présence de lymphocytes infiltrants la tumeur (tumour infiltrating lymphocyte en anglais TIL) a été retrouvée chez des patients longs survivants (189-192). 1. 2. 3. 1. 2. L'immunothérapie : une thérapie envisageable pour le GBM ? La plupart des essais thérapeutiques d'immunothérapie dans les gliomes malins n'ont pas pour le moment permis d'obtenir de bénéfice clinique pour la majorité des patients. Nous avons rapporté dans une revue de la littérature les essais thérapeutiques d'immunothérapie utilisant des lymphocytes tueurs activés (lymphocyte-activated killer en anglais LAK), LT cytotoxiques, TIL, cellules tumorales autologues et cellules dendritiques dans les gliomes de haut grade publiés durant les 25 dernières années (193). Nous avons discuté l'efficacité et les limites de ces différents essais de phases I/II. Cette approche prometteuse d'immunothérapie pourrait être plus efficiente en cas de meilleure caractérisation de la cible et des agents d'immunomodulation impliqués. ARTICLE N3 : (193) Overview of cellular immunotherapy for patients with glioblastoma. Vauleon E, Avril T, Collet B, Mosser J, Quillien V. Clin Dev Immunol. 2010 ; 2010. pii : 689171. 37 Savoir que les cellules immunes peuvent être soit une cible potentielle soit des effecteurs de l'immunothérapie et de l'immunomodulation a permis de nombreuses avancées thérapeutiques récentes. Hsu a rapporté le premier essai de vaccination avec des cellules dendritiques dans le lymphome B folliculaire (194) et Yu le premier essai dans les gliomes malins (195). Récemment, dans le cancer de la prostate métastatique résistant à la castration, le spilucel-T a obtenu son autorisation de mise sur le marché aux Etats-Unis (196). De plus, l'immunomodulation est actuellement une voie thérapeutique innovante notamment dans la prise en charge du mélanome localement avancé et métastatique. En effet, les deux essais de phase III publiés en 2011 utilisant l'ipilimumab, anticorps anti-CTLA4, ont permis d'obtenir une différence de survie globale (197 ; 198). Cet anticorps associé à une chimiothérapie standard permet de reverser la tolérance immune des cellules mélanomateuses. La tolérance est correcte avec uniquement des effets secondaires auto-immuns avec une prise en charge maintenant codifiée. Aucune autre thérapeutique anticancéreuse n'avait pu obtenir ce résultat significatif de différence de survie depuis plus de 15 ans dans la prise en charge du mélanome métastatique. Les propriétés qu'ont les tumeurs de se soustraire au système immun a d'ailleurs été ajouté dans les hallmarks of cancer : the next generation mis à jour en mars 2011 par Hanahan et Weinberg (199) (Cf. Figure 6). 38 Figure 6 : Hallmarks of cancer : the next generation(199). Ce schéma représente la mise à jour de l'ensemble des propriétés des cellules cancéreuses et des principales thérapies ciblées correspondantes. Les cellules cancéreuses étaient caractérisées par 6 fonctions : l'indépendance vis à vis des facteurs inhibiteurs de croissance, l'activation de l'invasion et des métastases, l'immortalité, l'induction de l'angiogenèse, la résistance à la mort cellulaire et la prolifération (hanahan 2000). De nouvelles cibles thérapeutiques potentielles et l'exemple le plus connu de la biothérapie correspondante ont été ajoutés avec notamment l'utilisation d'inhibiteur de cycline dépendante kinase, de l'activation de la réponse immune via un anticorps anti-CTLA4, de l'utilisation d'inhibiteur de télomérase, de drogue anti-inflammatoire, d'inhibiteur de c-MET et HGF, d'inhibiteur de proapoptotique BH3, d'inhibiteur de la glycolyse aérobique, d'inhibiteur de VEGF, d'inhibiteur de PARP, et d'inhibiteur d'EGFR par exemple. L'immunothérapie et l'immunomodulation sont ainsi toujours en cours de développement en cancérologie, avec des résultats récents prometteurs. A l'ASCO en 2012, l'anticorps anti-PD- 1 (programmed-death 1 en anglais) a été étudié en phase I dans de multiples localisations néoplasiques. Cette thérapie ciblant à nouveau un gène d'immunomodulation semble prometteuse. De plus, aucune réponse n'a été obtenue chez les patients dont la tumeur n'exprimait pas le ligand PD-L1 en IHC. Donc, non seulement l'anticorps anti-PD-1 induit un bénéfice clinique mais il existe également un facteur prédictif de réponse (200). 39 En neuro-oncologie, l'ipilimumab a permis l'obtention de réponses au niveau des métastases cérébrales de mélanomes et l'anticorps anti-PD-1 dans quelques cas de GBM en phase I. De prochains essais vont probablement étudier ces thérapeutiques dans les gliomes de haut grade. Nous nous sommes donc intéressés aux gènes immuns pour connatre les plus impliqués dans la gliomagenèse et les plus liés à la survie des patients. 1. 2. 3. 2. Gènes immuns De récentes études transcriptomiques ont rapporté des signatures immunes dans les profils d'expression des gènes dans les gliomes (166 ; 201-203) et dans le GBM (204-209). Nous avons rapporté les différentes études sous forme d'un tableau avec le nombre, le type d'échantillons analysés et les gènes retrouvés, dont l'impact pronostique est indiqué dans la dernière colonne quand il existe (Cf. Tableau 2). Les gènes immuns retrouvés dans les différentes études sont rapportés par certains auteurs comme appartenant à des signatures immunes différentes : des signatures générales de type réponse immune (147 ; 166 ; 190 ; 201-203 ; 205 ; 209-211), signature cytokinique (147 ; 166 ; 201 ; 212-217), présentation via les molécules du complexe majeur d'histocompatibilité (CMH) de type II (201 ; 203 ; 214), ou des signatures cellulaires plus précises de type macrophagique-microgliale (190 ; 201 ; 206 ; 208 ; 209 ; 211), lymphocytaire (203 ; 206 ; 212 ; 217) plus spécifiquement T (147 ; 190 ; 202-204 ; 210 ; 217 ; 218), B (147 ; 201 ; 203 ; 204 ; 213 ; 217), granulocytaire (147 ; 202 ; 203 ; 217) ou NK (201 ; 210 ; 217). 40 e i v r u s n e i L s e n u m m i s n o i t c n o F s r e t s u l C t e s n u m m i s e n è g / M B G s n a d s l e i t n e r é f f i d s e n è G 6 t e 5 3 2 P B F G I , 1 - F N B H , F G E V , n i x e N , F I M , F I L , s e n e g d e c u d n i F G T , 2 , 1 R F N T : s n u m m i 1 1 / s é m i r p x e r u s 0 4 1 M A I T : n u m m i 1 / s é m i r p x e - s u o s 0 1 s r u e m u T s e c n e r é f é R M B G s e m o i l g n e n i l l a S ) 9 1 2 ( 2 P B F G I , 4 2 D C , 1 B F G T , E 6 Y L : s n u m m i 4 / s é m i r p x e r u s 7 6 1 M B G 1 2 n a m k c i R , B I L I , 3 A Y C S , A 4 Y C S , 9 5 D C , 1 t e 3 C R L K : s n u m m i 8 / s é m i r p x e - s u o s 3 9 1 1 M A C N / 6 5 D C , 1 N P n i x e N I 9 1 2 P B F G I , 2 R C C , 4 R C X C , 5 F S F N T : s n u m m i 4 / s e n è g 1 1 M B G 0 1 s e m o i l g 5 1 ) 8 6 1 ( m K i ) 0 2 2 ( t t u N ) 7 6 1 ( d r a d o G ) 4 1 2 ( e j i e r F ) 1 2 2 ( 1 4 s e t y c o c u e l n o i t a r g i m / n o i t a s a v a r t x e I I H M C n o i t a t n e s é r p N F I r a p n o i t a l u g é r i u o e n u m m i e r u t a n g i s c F s r u e t p e c é r t e g I N F I r a p n o i t a l u g é r I I H M C n o i t a t n e s é r p K N t e e g a h p o r c a m e r u t a n g i s I I 8 F D G , F G E V , F I L , 6 t e 4 , 2 P B F B G I , 2 F G I , 2 L A M : s n u m m i 8 / s e n è g 4 4 M B G 0 5 I I I 4 2 1 A P D , 1 B P D , A E D , 1 B R D , 1 B Q D A L H - , 4 1 D C , 1 4 L P R , 0 3 I F I G A M , 9 9 D C , 2 A Y C S H M C g A x u a s é i c o s s a 4 7 D C : n u m m i 1 / s é m i r p x e r u s 0 1 0 2 S P R , 4 2 L P R , 3 1 S P R : s n u m m i 3 / s é m i r p x e - s u o s 0 1 : M B G s n a d s é m i r p x e r u s s n u m m i 3 1 : 2 1 G r e t s u l C 1 / 6 1 D C A 3 R G C F , / 4 6 D C A 1 R G C F , T R G C F , 3 G H G I o v o n M B G 8 2 I I I O 2 2 M B G 7 2 1 X M , B B Y C , 5 2 2 D C / 1 M T I F I , 2 1 P A D / P B O R Y T , 1 F I A , 4 P A G H R A , 8 2 p L T T S G : s n u m m i 1 1 / s e n è g 0 9 A R D A L H - , 4 7 D C e d 8 1 t n o d ) 1 0 2 ( I I 4 M B G 3 1 l e h c s i M i u o i u o e n u m m i e s n o p é r M A T s e n i k o t y c i l u m i t s e s n o p é r 9 5 D C , A 2 1 F S R F N T , 1 P M I T , 4 4 D C , 1 G N I P R E S , 1 E N I P R E S , - G A L H B 3 n i r o h p a m e s , n i t r o c e l b u o d , C R A P S : s e n è g 3 n o i s s e r p x e r u s , C R A P S / n i t c e n o e t s o M B G 1 4 : s n u m m i 0 1 / e s u e t a m y h c n e s é m e v i d i c é r s r o l s é m i r p x e r u s 6 2 V I I I I 6 7 , 2 P B F G I , 1 E N I P R E S , 3 A N I P R E S , A 1 N I P R E S 1 B F G T , 3 P X O F , 4 L I 0 3 I F I , Z Y L , G 1 9 3 Z , 1 B A T S , 3 6 1 D C , 4 1 D C , L C C F T L , R F G E , F E B P , 8 L I , N L G A T , 1 B V G T 1 P M I T , D P B E C , B 3 R G C F , 1 R 5 C , 3 X T P o v o n e d 6 4 t n o d 2 4 3 P B F G I , F L K C , 6 S F L K C , - C A L H , 9 9 D C , 4 4 D C : s n u m m i 6 / s é m i r p x e r u s 1 3 M B G 8 2 n i e s s r e c n a c 7 7 N x u a e v r e c 4 e n u m m i e s n o p é r M B G e d s e t r o h o c 2 s n a d é v u o r t e r e n u m m i e s n o p é r e d s e n è g 6 0 6 e d r e t s u l c 1 , e i l g o r c i m , s é v i t c a - / s e g a h p o r c a m s e t y c o h p m y l s e n u m m i s e l u l l e c : s e n è g 5 3 e d r e t s u l c M B G 9 2 I I H M C , 4 4 D C , 8 6 D C , 3 5 D C I I H M C , 4 D C N x u a e v r e c 3 , / G Q B Q A Q 1 C / , S / R 1 C , / B A 2 R G C F , A R 0 1 L I , 1 F I A , A 3 R G C F , A L S , 6 8 D C , 2 R L T , I H M C , 9 L C X C , 1 B F G T , 1 R 1 L I , M 2 A , 3 P I A F N T , 1 R P F , R 1 F S C , M 2 B , 2 B F G T , 3 S C O S , F T L , B F A M , H n i s p e h t a C , 2 R B F G T , K Y S , G P A C T R G C F , 1 A R 3 1 L I , 1 F S C , 1 M A C V 1 M A C V , F G E V , 5 t e 2 P B F G I , 2 H N I P R E S , N I P R E S A D N M , 6 1 1 I F I , 8 6 D C , 3 6 1 D C , 1 P C T M : s n u m m i 1 1 / s é m i r p x e - s u o s 0 6 e i v r u s n e i L s e n u m m i s n o i t c n o F s r e t s u l C t e s n u m m i s e n è g / M B G s n a d s l e i t n e r é f f i d s e n è G s r u e m u T s e c n e r é f é R 3 R F G F , R F G E , L A M , A R D A L H - , C R A P S : s n u m m i 5 / s é m i r p x e r u s 9 5 M B G 3 1 r e g n i z l e o H M B G 0 6 s e m o i l g 2 3 M B G 5 5 M B G 5 6 ) 2 2 2 ( g n a i L ) 6 0 2 ( h c i R ) 5 1 2 ( s p i l l i h P ) 4 6 1 ( ) 9 0 2 ( o s T h t a v r o H ) 5 0 2 ( n o s s r e P ) 3 2 2 ( T s e l u l l e c e v i t i s o p e u q i m y h t n o i t c e l é s - 1 T s e l u l l e c e v i t a g é n e u q i m y h t n o i t c e l é s - 1 g I r a p e é i d é m e n u m m i e s n o p é r - 1 e r i a t y c o h p m y l n o i t a i c n e r é f f i d - 1 e r i a t y c o l u n a r g n o i t a i c n e r é f f i d - 1 T s e l u l l e c n o i t a i c n e r é f f i d - 1 : e u q i g o l o i b t n e m e s s i h c i r n e I I H M C g A n o i t a t n e s é r p - 2 e n u m m i e s n o p é r - 6 e l a r o m u h e n u m m i e s n o p é r - 2 T s e l u l l e c n o i t c e l é s - 1 e i v r u s n e i L s e n u m m i s n o i t c n o F 2 M , e g a h p o r c a m , e é n n i e n u m m i e s n o p é r 2 M e s i r a l o p e g a h p o r c a m e g a h p o r c a m N F I r a p s t i u d n i s e n è g s e d ï o l é y m s e é n g i l ) 4 2 G ( e é n n i é t i n u m m i , L L C B , I 1 G R G C T , b t e a 6 1 D C , 3 6 1 D C , 2 3 D C , F I B F G T , 1 R 1 L I , A F G E V , 4 1 t e 2 L C X C , 8 I A F N T , 2 A R 3 1 L I , 2 R 1 L I , 8 5 D C , 8 L I , 3 1 A F N T , 4 5 D C , n i x e N , 4 1 D C , 1 P M I T , 6 t e 4 , 2 P B F G I s r e t s u l C t e s n u m m i s e n è g / M B G s n a d s l e i t n e r é f f i d s e n è G s r u e m u T s e c n e r é f é R n i x e N / 1 I A P , 1 P C M , 4 4 D C , 4 7 D C , 4 1 N F , 8 R L , 9 9 D C , P B O R Y T , 3 6 D C , 4 1 D C , 2 P B F G I , 0 3 I F I , 3 M T I F I : s n u m m i 3 1 / s é m i r p x e r u s 1 8 M B G 0 2 I I I O 2 1 : x u e t a m y h c n e s é m M B G M B G 7 6 2 , I B F G T , 0 3 I F I , 1 I t e 3 A N I P R E S , 1 F I N I P R E S , 1 G N I P R E S a t a h a r i h S ) 3 0 2 ( e e L ) 5 6 1 ( , 3 6 1 D C , 1 A 3 1 F , B Q 1 C , 5 1 F D G , 0 1 B S M T , 4 R C X C s e d n o s 4 3 1 : 4 2 G r e t s u l C C R P T P , 3 5 D C , 2 B G T I S S T C , C S T C , G 1 R E C F 8 R L T , P M A H , 7 R L T , 3 C , 1 R L T , P B O R Y T , 4 1 D C s e d n o s 0 8 : 2 1 G r e t s u l C s e d n o s 6 2 : 4 1 G r e t s u l C , 5 X O L A , 1 C R M , G 1 R E C F , P A 5 X O L A , 1 B A T S C Q 1 C , A 7 C E L C , A Q 1 C , 1 R S M , 2 R B F G T M B G 0 8 t a r u M ) 8 0 2 ( M B G 0 2 o k r a M 3 4 i u o . 1 4 t e 0 1 L P R , 1 G N I P R E S , 2 2 L I , 7 1 L I , 1 A R 3 1 L I , 1 G H G I , 5 L R C F , 4 3 D C : s n u m m i 9 / s e n è g 3 4 s n a 2 > S O 7 s i o m 9 < S O 3 1 ) 7 0 2 ( e i v r u s n e i L s e n u m m i s n o i t c n o F i u o s r e t s u l C t e s n u m m i s e n è g / M B G s n a d s l e i t n e r é f f i d s e n è G s n o i t é l é d 4 3 1 , s n o i t a c i f i l p m a 7 4 1 , s n o i t a t u m 5 8 6 2 1 A N I P R E S : n u m m i 1 / s t a d i d n a c s e n è g 2 4 s r u e m u T s e c n e r é f é R M B G 2 2 s n o s r a P ) 3 5 1 ( , 1 L T S F , A 5 4 D D A G : n o i s s e r p x e r u s M B G 1 7 1 P B E A , 2 D O S : o v o n e d M B G s n a d n o i s s e r p x e r u s o v o n e d 5 4 t n o d y d d e R ) 4 2 2 ( G N U , 3 A P R , 2 C A R , 1 G T T P , A N C P , 1 R G N F I : e n u m m i e s n o p é r e d r e t s u l c 1 V I I I I g n a h Z s e d i l o s s r u e m u t 4 4 n o i t a d i l a v e d x u e j s e d % 7 6 t e % 9 5 t n e m e n i a r t n e ' d u e j u d M B G % 0 0 1 : F G T u a e t r o f e s n o p é r e d r e t s u l C 5 B G T I , 2 P B T L , 2 A 1 L O C , 1 A 4 L O C , 1 S B H T I I I 8 ) 6 1 2 ( 1 N F , 1 - I A P / 1 E N I P R E S : n o i s s e r p x e r u s M B G 3 1 u X M B G 9 6 s e d 5 5 d n e r p m o c , s n u m m i s e n è g n e s i h c i r n e G r e t s u l c M B G 9 6 s e m o i l g 7 6 s e m o i l g 7 1 1 M n o i t c n o f e i r o g é t a c 3 2 r e t s u l c M B G 9 5 1 l e e d n e v a r G s e u q i g o l o i b o r c i m s t n e g a x u a e s n o p é r e s n e f é d e d e r i a l u l l e c e s n o p é r 1 r e p l e h T e n u m m i e s n o p é r e n u m m i e s n o p é r s e l i h p o n i s o é K N T B s e t y c o h p m y l : s e é t r o p p a r s e n u m m i s n o i t c n o f s r u e t p e c é r t e s e n i k o t y c i u o F N T , B F G T , A N F I s e n i k o t y c e n u m m i e s n o p é r e é n n i , B , T e r u t a n g i s 6 , 4 , 2 2 , 0 1 , 1 L I , F G T , F N T : s e n i k o t y c F G T e n i k o t y c e n è g o r é t é h n o i t a v i t c a , 1 P B A R F G T , 2 A R 3 1 L I , A R F G D P , A R 3 L I , A 1 F S R F N T , 1 B F G T , 1 T L F , 1 1 L I , S S T C , 2 R A N F I , 1 R G N F I , 1 M A I T , 5 R C C , 1 R F N T , T I K r u e t p e c é r , G N F I t e A N F I , 0 1 L I : s n u m m i 9 3 / s e n è g 4 2 1 , 9 1 D C , A R D A L H - , 1 B R D A L H - , 1 M T I F I , 1 R C C , 1 L 2 L C B , 7 R L T , 4 1 D C , 2 7 D C , 8 F S R F N T , 3 A N I P R E S , / B A 9 7 D C , - A A L H , 3 3 D C , 1 D R F I , 3 R C C , 3 C , 4 R C X C , 4 L C C A 2 R V C A , A 1 1 F S R F N T M B G 8 1 1 ) 7 1 2 ( ) 6 6 1 ( ) 8 1 2 ( i L e i v r u s n e i L s e n u m m i s n o i t c n o F i u o i u o e n u m m i e s n o p é r T e r u t a n g i s e é n n i , e d ï o l é y m e r u t a n g i s T t e B e n u m m i e s n o p é r 0 3 I F I , 3 P B F G I , 0 1 B S M T , X A B S M T s e m o i l g 2 5 s n u m m i n u c u a , s e m o i l g s n a d s é m i r p x e r u s 1 2 ) 5 2 2 ( , 3 M T I F I , 3 6 D C , 2 P B F G I , 1 P M I T , 4 1 N F : s n u m m i 9 / s é m i r p x e r u s 7 3 M B G 0 0 1 a t a h a r i h S s r e t s u l C t e s n u m m i s e n è g / M B G s n a d s l e i t n e r é f f i d s e n è G s r u e m u T s e c n e r é f é R 4 2 G r e t s u l C s é m i r p x e r u s s u l p s e l s e n è g 0 2 1 X M , 9 F R I , 7 F R I , 4 4 I F I , 5 3 I F I t n o d s e n è g 0 5 : M B G 2 M e l u d o m s e n è g 9 9 4 : M B G 7 M e l u d o m 2 t e 1 R L T I I H M C t e 8 D C 4 D C t n o d s e m o i l g 6 7 2 v e i l v I ) 2 0 2 ( M B G 7 6 y a r c u D 5 4 A 1 F S R F N T e r i a t y c o c u e l n o i t a i c n e r é f f i d n o i t a v i t c a g I , e r i a t y c o h p m y l n o i t a v i t c a e d ï o l é y m n o i t a i c n e r é f f i d s e n i k o i m i h c , s e n i k o t y c : l e n n o i t c n o f t n e m e s s i h c i r n e e n u m m i e s n o p é r e é n n i e s n o p é r B , T e r i a t y c o h p m y l n o i t a v i t c a , B 1 F S R F N T , 4 1 D C , 1 F C L C , 1 R A 5 C , 1 P M I T , R 4 L I , 3 B R L I L , E F H , B L E R , 2 B R L I L , 5 7 Y L , 6 9 Y L , B 2 R G C F , 2 2 N P T P , 0 7 P A W S , A 1 1 F S R F N T , 0 3 I F I , I 1 R A L , R C O R P , 4 R E G T P , 1 A 1 1 C L S , 4 F L E , 8 P S A C , C S T C , 2 R L T , 2 B G T I , 4 D C , M A G T I , 4 F C N , 9 H Y M , C R P T P , 1 R 1 L I , B F A M , 2 P C L , A 2 R G C F , 4 R L T , 6 T A T S n u m m i e m è t s y s r e t s u l c x u e t a m y h c n e s e m ) 7 4 1 ( M B G 3 7 1 k a a h r e V 4 7 D C , 7 R L T , 2 P A R E , 1 G E P M , 1 B Q D A L H - , 2 L C X C : s n u m m L 1 F I A , 3 R F G F , 4 B R D A L H - : s n u m m A F G E V , 2 X O E M , 8 L I : s n u m m 1 1 S P R , 2 1 L C X C , 1 C R L K : s n u m m i 6 / s e n è g 0 2 i 3 / s e n è g 0 2 i 3 / s e n è g 0 2 i 3 / s e n è g 0 2 T R à s r u e d n o p é r 1 2 T C e n g i l e r è 1 à p é r 1 1 s r u e d n o p é r n o n 8 1 s r u e d n o p é r n o n 7 1 A 3 1 L P R , 5 1 A S P P , 8 1 S P R , 9 1 S P R : s n u m m i 4 / 3 3 1 M B G s é m i r p x e - s u o s 2 2 1 B G G T : n u m m i 1 / 3 3 1 M B G s é m i r p x e r u s 9 1 M B G 8 ) 4 0 2 ( a i c r a G ) 6 2 2 ( s e t y c o h p m y l n o i t a v i t c a / e n u m m i e s n o p é r x u a t e e v i t p a d a e n u m m i e s n o p é r s e r u s s e l b t e s n o i t c e f n i e i l g o r c i m s e t y c o n o m t n e m e t u r c e r e g a h p o r c a m e i l g o r c i m M A T , e g a h p o r c a m e i l g o r c i m e r u t a n g i s e é n n i e n u m m i e s n o p é r T e r u t a n g i s i u o i u o i u o e i v r u s n e i L s e n u m m i s n o i t c n o F e n u m m i e s n o p é r T n o i t a v i t c a t e K N n o i t a s i l a n g i s n o i s s e r p x e - o c / s e n è g 6 s e m o i l g 3 3 1 B 1 L I , s e n i k o t y c , 1 B F G T , G F N I s r e t s u l C t e s n u m m i s e n è g / M B G s n a d s l e i t n e r é f f i d s e n è G s r u e m u T s e c n e r é f é R 8 P S U , 5 1 G S I , 1 S A O , 3 T I F I , 4 4 I F I , 1 T I F I , 1 X M , 1 T A T S : 1 T A T S / N F I s n u m m i 8 M B G 3 7 1 i u o ) s i o m 4 2 s v 6 - ( s e t y c o l u n a r g t e s e t y c o n o m e g a h p o r c a m e n u m m i e r u t a n g i s t e , s e t y c o n o m , e g a h p o r c a m , e i l g o r c i m e d s e n è g n e t n e m m a t o n e n u m m i e s n o p é r s e n è g n e s i h c i r n e % 8 2 x u e t a m y h c n e s é m s t n a f n e V I I I I s e m o i l g 3 5 6 4 e m è 3 a l s n a d s r e t s u l c t e s n u m m i s e n è g s e l , e n n o l o c e m è 2 a l s n a d ) e r b m o n , e d a r g ( r u e m u t e d e p y t e l , e n n o l o c e r è 1 a l s n a d e t i r c é d t s e e u q i h p a r g o i l b i b e c n e r é f é r a L s é é l c u n s e t y c o r h t y r é , K N e d s e n è g n e t n e m e v i t a g é n . e r u t a r é t t i l a l s n a d s é t r o p p a r s n u m m i s e n è g : 2 u a e l b a T . e n n o l o c e r è i n r e d a l s n a d e é t r o p p a r t s e e l l e , e é v u o r t e r t s e e i v r u s a l à n o i t a i c o s s a e n u i S . e n n o l o c e m è 4 a l s n a d e r u t a n g i s u o n o i t c n o f r u e l e u q i s n i a e n n o l o c 4 H R H , C R F T , K D M , N R D P , 2 P S S , P A R 1 L I , N R 1 L I K D M , 8 L C C , 1 P S S , 6 L I 1 P S S , 6 L I 3 T A T S / , t e - P B E C n o i s s e r p x e r u s x u e t a m y h c n e s e m 0 4 E H L H b , 1 X N U R , 2 L S O F 6 L I à é i l - P B E C / , / 8 L I à é i l - P B E C n o i s s e r p x e - o c M B G 3 9 2 M B G 1 9 0 7 P A Z , 1 V A V , 1 T A R T , C A R T , B 8 D C , G t e E , D 3 D C I I I 6 M B G 3 6 t n o d s n u m m i 5 0 2 / e i v r u s a l à s é l é r r o c s e n è g 6 0 1 1 I I I 2 M B G 4 8 , 2 B Q D , A O D A L H - , A T I I C , 6 8 D C , 8 6 D C , 1 F I A P A R 1 L I , 7 F R I , 1 P P S , 8 L C C 8 t e 7 6 , , 5 3 , , 2 R L T D O N , 6 B R D t e 1 B R D 0 1 L I e n u m m i e s n o p é r s e n è g n e s i h c i r n e % 8 4 x u e t a m y h c n e s é m ) 1 1 2 ( s n u m m i s e n è g 2 1 M B G 3 7 1 r e l g n E g n a h C ) 0 1 2 ( e t r a u D ) 7 2 2 ( r e p o o C ) 8 2 2 ( n o s n o D ) 0 9 1 ( Nous allons nous attarder dans ce paragraphe sur les gènes immuns impliqués dans les gliomes de haut grade les plus rapportés dans la littérature c'est-à-dire par ordre décroissant IGFBP2, SERPIN1/NEXIN, CD14, IFI30, CD44. Le gène IGFBP2, codant pour la protéine 2 de liaison du facteur de croissance apparenté à l'insuline (insulin-like growth factor-binding protein 2 en anglais) (229), a été rapporté dans 9 études (165 ; 203 ; 209 ; 220-222 ; 225). Les autres gènes de la même famille ont été également retrouvé dans 3 études pour IGFBP3 (217 ; 219 ; 223), dans 2 études pour IGFBP6 (165 ; 219) et dans une seule étude pour IGFBP5 (219). IGFBP2 est un gène qui est surexprimé dans les cancers de la prostate (230), ovarien (231), mammaire (232), colique (233) et dans 80 % des GBM et 20% des gliomes anaplasiques (234) entre autres. Il est fortement exprimé dans les cellules astrogliales fœtales puis son expression dans l'astroglie diminue après la naissance suggérant que la progression des gliomes est due à une dédifférenciation ou un blocage de différenciation (234 ; 235). Ce gène est surexprimé dans les gliomes de haut grade notamment dans les GBM (168 ; 203 ; 209 ; 219-221 ; 225) par rapport aux gliomes de bas grade et anaplasiques. Le taux sérique d'IGFBP2 est corrélé au grade des gliomes dans une étude (236), il est plus élevé en préopératoire chez les patients ayant un gliome de haut grade sans effet de l'âge, du sexe, de l'indice KPS préopératoire dans une autre (237). Il est corrélé à la SSP des patients pris en charge pour un GBM dans cette étude (237) et la surexpression du gène est corrélée à une survie péjorative dans 4 autres études (203 ; 225 ; 238 ; 239). MacDonald et al. ont montré notamment que le sous-groupe de GBM n'exprimant ni IGFBP2 ni IQGAP1 avait une survie plus longue de plus de 3 ans (239). Hsieh et al. ont montré que la surexpression d'IGFBP2 est présente dans les cellules souches gliales, son inhibition est responsable de la diminution de résistance aux traitements de ces cellules souches gliales in vitro (238). 47 La première fonction décrite est celle de se lier au facteur de croissance de l'insuline (insulin growth factor en anglais IGF 1 et 2) par son motif spécifique (IGF-binding en anglais) et d'inhiber la croissance cellulaire (240) en séquestrant IGF 2 et empêchant ainsi son interaction avec son récepteur. Cependant de récentes études ont montré que l'IGFBP2 a pour fonction de favoriser la croissance cellulaire et la tumorigénicité de certains cancers (241 ; 242). IGFBP2 est impliqué dans la croissance cellulaire via la voie de signalisation AKT/PI3K (243 ; 244). Mehrain-Shai et al. ont montré que l'expression d'IGFBP2 est négativement régulée par PTEN (244). In vitro, p16 INK4a inhibe la fonction oncogénique d'IGFBP2 dans des lignées de gliomes ainsi que dans 90 lignées de cancers. En cas de délétion de p16INK4a, il semblerait intéressant d'inhiber l'expression d'IGFBP2 comme dans le modèle murin décrit par Moore et al. (245). Non seulement IGFBP2 active la voie AKT mais il collabore avec K-Ras ou PDGFB dans le développement astrocytaire et oligodendroglial respectivement et dans la progression tumorale de ces deux types de gliomes (243). Il intervient également dans l'invasion cellulaire via des interactions avec les métalloprotéases notamment MMP-2 (matrix métalloprotease 2 en anglais MMP-2) (246), les intégrines 5 in vitro (247 ; 248), 1 (249), les kinases liées aux intégrines (intégrin-linked kinase en anglais ILK) (248 ; 250 ; 251). Notamment Rorive et al. ont montré que MMP-9 protéolyse le complexe formé par IGFBP2-IGF 2 in vitro libérant l'IGF 2, favorisant ainsi non seulement la croissance des cellules astrocytaires LN229 mais également leur motilité (252). Du point de vue immun, les cellules microgliales macrophagique CD68 infiltrant la tumeur expriment IGFBP2 dans le modèle de rat C6 GBM (253). Ce gène est un facteur de croissance qui favorise également la prolifération des cellules mononuclées du sang périphérique et leur activation par l'anticorps anti-CD3 (254). IGFBP2 est immunogène dans le cancer du sein : des anticorps IgG spécifiques d'IGFBP2 sont détectés dans le sang de patientes traitées pour un cancer du sein comparativement aux témoins (255). La majorité des peptides d'IGFBP2 48 présentés par des molécules de classe II sont reconnus par des cellules T humaines. Dans un modèle de souris, la vaccination à base de 3 peptides d'IGFBP2, épitopes humains immunogènes chez la souris, inhibe la croissance cellulaire de 50% par rapport aux contrôles (255). Dans le GBM, Dutoit et al. ont recherché des antigènes spécifiques des GBM en étudiant l'élution des peptides liés aux molécules du CMH de classe I, à partir de 32 tumeurs de GBM HLA-A02. Plus de 3000 peptides restreints HLA-A2 ont ainsi été mis en évidence, dont 309 dérivés de gènes surexprimés dans les GBM par rapport au cerveau normal. Parmi ces 309 peptides, les auteurs en ont retenu 35 impliqués dans des voies de signalisations oncogéniques de prolifération et d'invasion, dont 10 sont immunogènes, notamment un gène de cette grande famille : IGF2BP3 (256). Le vaccin IMA-950, comportant ces 10 peptides immunogènes, est actuellement étudié en phase I/II aux Etats-Unis (NCT01403285). Une étude a rapporté que ce gène IGF2BP3, qui module également le taux de la protéine IGF 2, peut être considéré comme un marqueur de prolifération et d'invasion dans le GBM (257). La famille des gènes appelés SERPIN ou inhibiteurs de sérine protéase a été retrouvée dans de nombreuses études dans le GBM (153 ; 164 ; 165 ; 168 ; 203 ; 207 ; 209 ; 216 ; 217 ; 219 ; 222). Ces gènes sont connus pour intervenir dans les processus biologiques tels que la coagulation, l'apoptose et l'inflammation (258 ; 259). SERPINE 1 ou l'inhibiteur de l'activateur du plasminogène (plasminogen activator inhibitor 1 en anglais PAI-1) correspond comme son nom l'indique à un médiateur important de la coagulation grâce à l'inhibition de l'urokinase activatrice du plasminogène (urokinase-type plasminogen activator en anglais uPA) et l'activateur tissulaire du plasminogène (tissue-type plasminogene activator en anglais tPA). Il intervient dans la migration et l'invasion cellulaire au niveau tumoral. En effet, PAI-1 bloque les interactions entre les intégrines et le récepteur d'uPA, induisant la dégradation de la matrice extracellulaire, qui libère des facteurs de croissance et des facteurs angiogéniques (260-262). 49 SERPINB3 ou SCCA1 a été également étudié en oncologie. Il est rapporté comme un facteur pronostique indépendant dans une série rétrospective de 296 patientes traitées par anthracycline plus ou moins docétaxel en séquentiel pour un cancer du sein. La positivité de SERPINB3 en IHC est associée à une survie plus courte des patientes si elles ont été traitées par anthracycline seule par rapport à celles traitées par anthracycline et docétaxel ou SERPINB3 négative (263). Une expression forte de la protéine SERPINB3 a été également rapportée dans le cancer de l'ovaire résistant au platine (264), et elle est associée à une SSP plus courte. Dans les cancers bronchopulmonaires non à petites cellules traités par des chimiothérapies à base de platine, l'expression de SERPINB3 est corrélée négativement à la réponse clinique (265). Dans le GBM, les gènes de la famille des SERPIN semblent surexprimés dans la plupart des études à l'exception de 2 études o le (s) gène (s) Nexin (168), SERPIN et SERTPINH2 (222) sont retrouvés sous-exprimés dans les GBM. Les gènes les plus fréquemment rapportés sont Nexin ou PAI-1 ou SERPINE1 dans 6 études (164 ; 165 ; 168 ; 203 ; 209 ; 219), SERPING1 dans 3 études (164 ; 165 ; 207) dont une met en évidence un impact pronostique positif (207). Un taux sérique de SERPIN/NEXIN/PAI-1 est plus élevé chez les patients ayant un gliome de haut grade par rapport à ceux ayant un gliome de bas grade ; un taux bas chez un patient ayant un haut grade est associé à une survie plus longue dans une étude (266). Une concentration élevée de SERPIN a été également mise en évidence dans les cellules de GBM résistantes au cisplatine in vitro (267). L'expression a été rapportée comme plus élevée dans les GBM que dans les autres grades dans 2 autres études (216 ; 268) et elle serait également associée à la survie dans une autre (269). En IHC, la localisation de PAI-1 est proche des vaisseaux et des zones nécrotiques palissadique (269 ; 270) et stimulerait l'expression de VEGF in vitro (271). Dans le GBM, il a été mis en évidence que l'expression de SERPINE1 est régulée par TGF (272), notamment au niveau du promoteur du gène SERPINE1 (273 ; 274). Les cytokines telles 50 que le facteur de nécrose tumorale (tumor necrosis factor en anglais TNF ) et TGF , qui sont également rapportés différentiellement exprimés dans le GBM, favorisent l'induction de l'expression de PAI-1 dans les astrocytes (275 ; 276). Les chimiokines telles que CXCL12 seule ou avec TNF et TGF , augmentent également l'expression de PAI-1 dans les astrocytes exprimant la chimiokine de type C-X-C 4 (CXCR4 ) via la voie ERK ou MAPK (277). La voie de signalisation CXCL12/CXCR4 intervient ainsi dans l'invasion et l'angiogenèse tumorale des gliomes via l'expression de PAI-1 (277). Du point de vue immun, de récentes études ont montré l'implication des SERPIN dans le système immun (278 ; 279). En effet, des altérations des SERPIN notamment SERPINB3 ont été rapportées chez les patients présentant des maladies auto-immunes (278 ; 279). Récemment un modèle murin déficient en SERPINB1 a montré une susceptibilité plus élevée d'infections suite à la mort cellulaire programmée de neutrophiles matures (278). Le gène SERPING1, surexprimé dans le GBM, code pour une protéine C1 inhibiteur esterase, qui peut intervenir dans la réponse immune innée et notamment dans la prévention du sepsis (280). CD14 est le 3ème gène immun le plus fréquemment rapporté dans le glioblastome dans la littérature (147 ; 165 ; 203 ; 208 ; 209 ; 214 ; 217). D'autres gènes exprimés par les monocytes et les macrophages sont également fréquemment rapportés dans la littérature, comme par exemple les clusters de différenciation CD163 et CD68 rapportés dans 4 (165 ; 208 ; 209 ; 222) et 3 études (190 ; 206 ; 222). CD14 code pour deux protéines, une forme soluble secrétée par les monocytes et les hépatocytes et une forme ancrée dans la membrane (281 ; 282). CD14 est exprimé principalement par les macrophages, et moins fréquemment par les neutrophiles et les cellules dendritiques (281 ; 283). La protéine CD14 intervient dans l'immunité innée, elle forme un complexe avec les récepteurs de type toll 4 (Toll-like receptor en anglais TLR4) et le co- récepteur membranaire MD2 (284 ; 285) pour détecter notamment le liposaccharide bactérien 51 (LPS). Le CD14 est également capable de favoriser la formation du complexe tertiaire TLR1- TLR2-Pam3-CSK4 en réponse aux infections microbiennes (286). Le dosage sérique du CD14 soluble a été étudié dans une cohorte de 1079 patients ayant un gliome et 736 volontaires sains. Le gliome est associé à un taux élevé de CD14 soluble (OR 3, 94 (95% CI : 2, 98-5, 21) notamment chez les patients ayant un GBM (54). Le CD14 est capable d'inhiber l'activation et la prolifération lymphocytaire T, dans un système in vitro de stimulation, via une interaction directe avec les lymphocytes ou via une inhibition de production d'IL2. Le CD14 soluble peut également entrainer une diminution de production d'interféron (IFN ) et d'interleukine 4 (IL4) (58). CD14 soluble peut par ailleurs réprimer le développement des lymphocytes B et réduire la production d'IgE. De récentes études dans le cancer ovarien et pancréatique montre que les anticorps IgE peuvent avoir une activité antitumorale par cytotoxicité dépendante des anticorps (antibody-dependent cellular cytotoxicity en anglais ADCC) (287 ; 288). Les TLR sont exprimés entre autres à la surface des macrophages et des cellules dendritiques et ils ont comme principale fonction la reconnaissance des éléments pathogènes et l'activation de l'immunité. Récemment, l'implication de la famille des TLR a été décrite dans la progression tumorale et la résistance à la chimiothérapie (289). Dans les gliomes, le gène codant TLR2 est trouvé différentiellement exprimé dans 4 études (147 ; 190 ; 202 ; 206), TLR1 dans 3 études (202 ; 208), TLR7 dans 3 études (190 ; 204 ; 217), TLR8 dans 2 études (190 ; 208), et TLR3, 5 et 6 dans une étude (190). Dans le GBM, un niveau plus élevé de TLR4 a été rapporté versus le tissu cérébral normal (290). Le TNF augmente l'expression de TLR4 dans les cellules gliales et active in vitro deux voies de signalisation via l'axe TLR4-AKT et HIF- 1 et via l'axe TLR4-NF B (290). Dans un modèle murin de xénogreffe de GBM, l'injection de LPS permet une réduction tumorale. Cette injection induit une infiltration première de neutrophiles puis de macrophages, sans expression de TLR4 et CD14 au niveau des cellules 52 de GBM. L'effet antitumoral du LPS, via TLR4 serait médié non pas par les cellules gliomateuses mais par la microglie et d'autres cellules inflammatoires (291). Le TLR9 est exprimé au niveau des cellules macrophagiques, microgliales au niveau du GBM (292). Les oligonucléotides riches en CpG (CpG-ODN) induisent la sous-expression de TLR9 et l'apoptose des cellules de GBM in vitro et in vivo. La stimulation par des CpG favorise la présentation des antigènes par la microglie, la réponse immune T CD8 et diminue le nombre de lymphocytes T régulateurs (LTreg) (293). Une phase II a étudié l'efficacité de l'administration de CpG-ODN (CpG-28) localement chez 34 patients présentant un GBM récidivant (294). L'administration de CpG-28 est bien tolérée et la SSP à 6 mois est de 19%, avec 8 patients vivants 1 an après l'inclusion et 5 à 2 ans. Une infiltration importante du GBM par les cellules immunes avec une expression forte de TLR9 pourrait être un moyen de sélectionner des patients qui bénéficieraient le plus de cette approche thérapeutique. Les gènes codant pour l'IFN ou régulés par l'IFN sont également différentiellement exprimés dans le GBM : notamment IFI30 dans 6 études (147 ; 165 ; 203 ; 209 ; 214 ; 225), AIF1 dans 3 études (190 ; 201 ; 206), IFITM3 (203 ; 217), IFNG (210 ; 217), MX1 (201 ; 227) dans 2 études, IFN9-27 (212), IFI44 (227), IFI116 (222), IFITM1 (217), IFIT3 (227), IFNGR1 (217), IFNA (217), IFNAR2 (217) dans une étude. La famille des IFN est constituée de polypeptides sécrétés, qui sont classés chez l'homme en 3 groupes : IFN de type I (IFN / ) qui se lie au récepteur d'IFN (IFNAR) et dont la fonction principale est la défense de l'organisme contre les virus ; IFN de type II (IFN ), produit par les cellules immunes, qui se lie aux récepteurs d'IFN (IFNGR) et dont la fonction principale est l'activation et la modulation de la réponse immune innée et acquise ; IFN de type III (IFN ou IL28 et IL29), qui ont des activités antivirales et antiprolifératives (295 ; 296). 53 L'IFN active également la voie de signalisation du signal de transduction et d'activation de transcription 1 (STAT1) qui inhibe la prolifération et favorise l'apoptose (297-299), mais une activation constitutive de cette voie dans les cellules cancéreuses stimule la croissance cellulaire et la résistance à la radiothérapie et à la chimiothérapie (300-302). Cette signature IFN/STAT1 a été étudiée dans le GBM, montrant que les gènes IFI44, ISG15, MX1, OAS1, STAT1 sont associés à la survie dans les GBM proneuraux (227). L'activation constitutive de cette voie de signalisation pourrait être une des explications de la résistance aux traitements et l'absence de bénéfice d'un traitement intensif (147). Le gène, qui code pour la protéine 30 inductible par l'IFN ou l'enzyme lysosomale thiol- réductase inductible par l'IFN (IFI30 ou GILT) est surexprimé dans le GBM. Dans les lignées de mélanome, GILT augmente les molécules HLA-DM, qui favorisent l'endocytose d'antigènes retreints au CMH II et la reconnaissance par les LT CD4 (303 ; 304). La famille des gènes codant pour des protéines transmembranaires induites par l'IFN telles que IFITM1, IFITM3 peut moduler l'adhésion cellulaire et influencer la différenciation cellulaire dans les cellules germinales d'un modèle murin (305). AIF1 ou facteur inflammatoire 1 d'allogreffe (appelé également Iba1) est un gène également induit par l'IFN et exprimé dans les macrophages. Il joue un rôle important dans l'activité pro-inflammatoire macrophagique (306). Dans les gliomes humains, il a été rapportée une corrélation entre un grade élevé et une expression forte d'AIF1 en IHC au niveau des cellules microgliales activées (co-expression AIF1 et HLA-DR, DP, DQ) présentes dans les zones de croissance tumorale et des macrophages infiltrants (co-expression AIF1 et CD68) présents dans les zones d'infiltration tumorale importante ainsi qu'en zone périvasculaire (307). 54 Le gène CD44 est retrouvé différentiellement exprimé dans 4 études (164 ; 203 ; 206 ; 223). La protéine CD44 est une glycoprotéine de surface, qui présente de nombreux variants suite à divers épissages alternatifs. Elle participe avec les cytokines telles que TNF et IL1 à l'activation lymphocytaire, la recirculation, le homing et la réponse immunitaire (308). Elle est impliquée dans les interactions cellules-cellules, cellules-matrice extracellulaire, l'adhésion cellulaire et la migration. En effet, elle correspond à un récepteur pour l'acide hyaluronique, composant crucial de la matrice extracellulaire, et elle peut interagir avec de nombreux ligands tels que les MMP, le collagène, l'ostéopontin. Le variant d'épissage v6 de CD44 interagit avec les MMP et des facteurs de croissance pour induire une invasion cellulaire et une inhibition de l'apoptose (309-311). Dans un modèle de xénogreffe de GBM, MMP-9 est associé à CD44 à la surface des cellules et MMP-9 est capable de cliver CD44 (312), permettant aux cellules de diffuser et d'infiltrer le tissu cérébral (313 ; 314). CD44 interagit également avec le récepteur à activité kinase c-Met dont le ligand est le facteur de croissance hépatocytaire (hepatocyte growth factor en anglais HGF), responsable non seulement de la migration des cellules musculaires au cours du développement de l'embryon mais également de la prolifération et de l'invasion cellulaire de cellules adénocarcinomateuses coliques humaines (315 ; 316). Le gène c-Met est surexprimé ou muté dans de nombreux cancers. CD44 agit comme promoteur de tumeur dans les cellules de carcinome pancréatique o c-Met est surexprimé (317). L'interaction entre CD44 et c-Met permettrait l'activation de c-Met (316), grâce à la formation d'un complexe tertiaire CD44-c-Met-HGF, dont la partie cytoplasmique de CD44 est nécessaire pour transmettre le signal du récepteur de c-Met aux cibles cytoplasmiques. 55 Mais d'autres études ont montré à l'opposé que la surexpression de CD44 standard ou variant peut inhiber l'invasion et le potentiel métastatique, comme un suppresseur de tumeur notamment dans le cancer de la prostate (318 ; 319). Le rôle suppresseur de tumeur de CD44 semble en partie lié in vitro à la merline, qui est le produit du gène de la neurofibromatose de type 2 (NF2). La protéine merline se lie à CD44 interférant avec la transduction du signal Ras/PI3K/AKT, induisant l'arrêt de la croissance cellulaire (320 ; 321). CD44 peut également former un complexe avec CD74, qui code la chane invariante associée à HLA-DR (322 ; 323) impliquée dans la formation et le transport des protéines du complexe majeur d'histocompatibilité de classe II (324). Le facteur d'inhibition de la migration macrophagique (macrophage migration inhibitory factor en anglais MIF) a été identifié comme le ligand naturel de CD74, favorisant l'activation de cellules immunes telles que les monocytes/macrophages (325). MIF active les voies AKT et ERK MAPK via un complexe formé par CD74 et CXCR4 (326-328) et MIF attire les monocytes et les LT via son interaction avec les récepteurs CXCR4 et CXCR2 (329 ; 330). RPS19, secrété par les cellules apoptotiques (331), est capable d'inhiber l'interaction entre MIF, CD74 et CXCR2 à la surface cellulaire (332). Dans le GBM, l'accumulation de MIF dans les zones nécrotiques et la surexpression de MIF lors du stress hypoxique pourraient jouer un rôle dans la néovascularisation (333). Dans une étude de 36 gliomes de haut grade dont 20 GBM, la surexpression de MIF est corrélée à un pronostic péjoratif avec une survie sans récidive plus courte (334). Dans une autre étude, l'expression de MIF est corrélée aux grades et l'expression de l'ARNm est 800 fois plus élevée dans les 166 gliomes versus les 23 cerveaux normaux (335). Les lignées de gliomes p53 sauvage ont une expression également plus élevée que celles mutées. Le blocage de MIF par un ARN interférant augmente la susceptibilité de lyse cytotoxique médiée par les cellules NK. MIF participerait à la tolérance immune dans les 56 gliomes malins via son action sur les cellules NK et CD8 en sous-exprimant le récepteur activateur NKG2D (335). D'autres gènes impliqués dans la matrice extracellulaire comme celui de l'inhibiteur de la MMP-1 (tissue inhibitor of MMP1 en anglais TIMP-1) (164 ; 209 ; 225) ou dans la migration des cellules leucocytaires tels que CD99 (203 ; 214 ; 223), CD74 (167 ; 201 ; 203 ; 204), CXCR4 (165 ; 217 ; 220), MIF (219) et d'autres gènes codant pour des chimiokines sont différentiellement exprimés dans le GBM. Potentiellement d'autres gènes d'intérêt ont été rapportés dans la littérature, cependant il est difficile de mettre en évidence que l'action de ces gènes dans le GBM est liée principalement à des fonctions immunes. 1. 3. Infiltration cellulaire du GBM Après l'étude des gènes immuns différentiellement exprimés dans le GBM, nous avons souhaité étudier les cellules immunitaires impliquées dans le GBM. Après un rappel des cellules immunitaires impliquées dans la réponse immune, nous décrirons les cellules immunes infiltrant le GBM. Puis nous rapporterons les autres cellules du GBM, qui peuvent moduler les fonctions et/ou le recrutement des cellules immunitaires. Enfin, nous nous intéresserons à l'environnement immunosuppresseur du GBM. 57 1. 3. 1. Rappel sur les principales populations du système immunitaire La finalité du système immun est d'éliminer les éléments considérés comme étrangers non soi plus ou moins spécifiquement. La surveillance immune correspond par définition à la fonction physiologique de destruction des cellules transformées ou néoplasiques par le système immun non compromis (336). L'implication du système immun dans la reconnaissance et l'élimination des cellules cancéreuses a été évoquée pour la première fois au XIXème siècle par Coley devant la régression spontanée de tumeurs dans un contexte infectieux (337). Les cellules immunes impliquées dans la réponse antitumorale ont été étudiées, leurs interactions sont schématisées ci-dessous (Cf. Figure 7). Figure 7 : schéma de la réponse immune antitumorale (innée et acquise) (338). Les cellules tumorales sont détruites via une réponse innée médiée par les cellules NK et macrophages, mais également via une réponse immune acquise passant par la présentation des antigènes par les CPA et la coopération des LB et LT CD4 et CD8 amenant la lyse spécifique par les lymphocytes cytotoxiques. (CTL : lymphocyte T cytotoxique, CPA : cellule présentatrice d'antigènes, NK : cellule natural killer, CMH : complexe majeur d'histocompatibilité, TCR : récepteur cellulaire du lymphocyte T). 58 La réponse immunitaire dite innée élimine les agents pathogènes sans reconnaissance spécifique. Elle correspond au premier rempart de défense de l'organisme vis-à-vis des cellules cancéreuses notamment. Elle implique les cellules tueuses (natural killer en anglais NK), les lymphocytes NKT (capables de sécréter l'IL2 et l'IFN , qui interagissent avec les cellules NK et les LT CD8 ), les lymphocytes T (ayant des TCR et des récepteurs activateurs de lyse comme par exemple NKG2D, CD160, et KIR2DS) et les cellules phagocytaires, notamment les macrophages qui induisent une ADCC. Elle est favorisée par la sécrétion d'immunomodulateurs tels que le TNF , les dérivés nitrés ou radicaux libres oxygénés. Contrairement à la réponse innée, la réponse acquise est très spécifique, lymphocyte dépendante, avec une possibilité de phénomène mémoire. Elle comporte 4 phases : reconnaissance-activation, prolifération, phase effectrice et mémoire. Les antigènes (Ag), substances capables d'être reconnues et d'induire une réaction immune, proviennent soit de la dégradation de protéines endogènes, ils sont alors apprêtés puis présentés aux LT cytotoxiques CD8 couplés aux molécules du CMH I ; soit d'antigènes exogènes et sont présentés aux LT auxiliaires CD4 couplés aux CMH II. Pour qu'une protéine soit immunogène, la région antigénique dite épitope doit être reconnue spécifiquement par les récepteurs cellulaires T ou B (TCR ou BCR) via une présentation par une molécule du CMH I ou II. Le concept de reconnaissance des cellules cancéreuses par le système immun a été démontré par Burnet et notamment le pouvoir immunogène de certaines tumeurs (336). Les Ag tumoraux ont été mis en évidence dans le mélanome dans un premier temps, puis dans d'autres types tumoraux (339). La réponse immunitaire spécifique est non seulement CMH restreinte mais un deuxième signal de co-stimulation est nécessaire, induit par les molécules stimulatrices de type B7-1 et B7-2 sur la CPA reconnaissant le CD28 sur les lymphocytes. Ces molécules peuvent aussi interagir avec la molécule CD152 (CTLA-4 : 59 cytotoxic T lymphocyte antigen 4) et alors provoquer un signal inhibiteur. Les molécules B7H1 ou PD-L1 présentes sur les CPA et les cellules tumorales ont quant à elles une action inhibitrice via PD-1 sur les lymphocytes. Les LT CD4 se distinguent en fonction des profils cytokiniques Th1 et Th2 favorisant la réponse cellulaire ou humorale. La voie humorale a pour fonction d'éliminer les agents pathogènes extracellulaires et la voie cellulaire élimine les cellules du soi altérées par une infection ou une tumeur. Les lymphocytes T helper de type Th1 sont caractérisés par la production de cytokines pro-inflammatoires comme IFN , IL2, et TNF . Ces cellules sont impliquées dans l'immunité cellulaire et stimulent la phagocytose et la destruction des pathogènes microbiens. Les lymphocytes T helper de type Th2 sont eux caractérisés par la production d'IL4, IL5, IL9, IL10 et IL13. Les lymphocytes CD8 sont dit cytotoxiques ou (cytotoxic T lymphocytes en anglais CTL), ils sont responsables de la lyse spécifique des cellules tumorales. Les LT qui expriment CD4 CD25 et le facteur de transcription Scurfin mieux connu sous son appélation en anglais Forkhead box protéine P3 (FoxP3) sont dits LT régulateurs (LTreg) (340). Ces cellules sont impliquées dans l'inhibition de la réponse immune notamment après que l'organisme étranger ait été éliminé ou pour prévenir l'auto- immunité. Plusieurs études ont montré que l'infiltration de LTreg est associée à une survie plus courte (341) ou à un phénotype à risque métastatique (342) notamment dans le cancer de l'ovaire. Les lymphocytes B sont responsables de la réponse humorale, ils sont capables de capter et de présenter un antigène. Lors de la réponse humorale, les lymphocytes B sécrètent des anticorps spécifiques. Lors de la réponse cellulaire, les antigènes sont présentés par des CPA dont les lymphocytes B en association avec des molécules de co-stimulations. 60 Les CPA, cellules présentatrices d'antigènes, correspondent aux macrophages, aux cellules dendritiques (dendritic cell en anglais DC) et aux LB. Elles sont capables d'apprêter les Ag pour les présenter dans le contexte CMH aux LT. Seules les DC sont capables de stimuler les LT naïfs, elles sont donc appelées également cellules professionnelles de présentation des Ag. Les progéniteurs myéloïdes et les cellules suppressives dérivées des myéloïdes (myéloïd- derived suppressor cell en anglais MDSC) comme leur nom l'indique inhibent les CTL et les NK (343 ; 344). Les MDSC sont capables également de changer leur phénotype et de ressembler aux cellules endothéliales, elles expriment alors leurs marqueurs de surface comme CD31 et VEGFR2 (345). D'autres cellules issues de la moelle osseuse notamment les monocytes peuvent aussi se différencier et/ou induire l'angiogenèse tumorale (346 ; 347). Une communication est nécessaire entre les cellules du microenvironnement et les cellules cancéreuses. Les cytokines sont des substances solubles de communication synthétisées par les cellules immunes principalement. Elles regroupent les familles d'IFN, d'IL, de TNF, de TGF, des facteurs de croissance de cellules hématopoiétiques (colony stimulating factors en anglais CSF) et de chimiokines (chimiotactiques de type CCL et CXCL). Les cytokines interviennent dans la régulation des cellules effectrices immunitaires. Lorsqu'une cytokine se fixe à son récepteur, un signal intracellulaire est induit changeant l'expression des gènes, modulant la réponse immunitaire. D'autres cytokines appelées chimiokines ont pour principale fonction d'attirer certaines cellules cytotoxiques notamment. Ainsi, les infiltrats leucocytaires peuvent soit être le témoin du développement d'une réaction immune favorable pour le patient, soit plutôt favoriser la croissance tumorale (348 ; 349). Nous allons étudier l'infiltration des cellules immunes dans le GBM dans le prochain paragraphe. 61 1. 3. 2. Cellules immunitaires décrites dans le GBM Nous décrivons dans ce paragraphe les différentes publications étudiant l'infiltration de cellules immunes dans les gliomes et notamment dans les GBM et leur impact pronostique. 1. 3. 2. 1. Infiltration macrophagique et microgliale La présence de la microglie dans les tumeurs cérébrales a été rapportée en 1921 par Rio- Hortega (350) et sa capacité de phagocytose décrite pour la première fois par Penfield en 1925 (351). La première étude qui a rapporté une infiltration macrophagique (cellules exprimant FMC33) date de 1988, elle retrouve une infiltration plus importante dans les gliomes de haut grade (36% des 15 gliomes de haut grade) versus bas grade (26% des 5 gliomes de bas grade) (352). En IHC, les cellules macrophagiques sont décrites comme positives pour CD68 (159 ; 353-357) ou CD11b (358) ou Iba1/AIF1 (190). Le ratio de macrophages de type M2 peut être recherché (nombre de cellules CD163 / nombre de cellules Iba1 ) (359) L'expression de HO-1, une enzyme du catabolisme de l'hème, est associée aux macrophages activés infiltrants et la densité vasculaire dans une autre étude (356). En cytométrie de flux, les cellules macrophagiques sont décrites comme CD11b /c CD45high et les cellules microgliales comme CD11b /CD45 low (185 ; 360). Cette infiltration macrophagique et microgliale est l'infiltration de cellules immunes la plus fréquente dans les gliomes de haut grade. En effet, deux études rapportent que 100% des échantillons de gliomes de haut grade présentent une infiltration microgliale macrophagique (n 92 (361), n 21 (354), et deux études retrouvent également cette infiltration dans 100% des GBM : dans les 63 échantillons de GBM publiés par Yang (357) et dans les 4 cas de GBM publiés plus récemment par Lu (159). Cette infiltration se situe dans plus de 90% des cas, en zone périvasculaire (361), (357). Cette infiltration de macrophages/microglie est également 62 prédominante par rapport aux autres cellules immunes, elle correspond à environ un tiers de l'infiltration de cellules immunes (352 ; 354 ; 362). Hussain rapporte environ 6 fois plus de cellules de microglie/macrophages que de lymphocytes (185 ; 363), Parney un ratio de 3 (360) et Donson rapporte également un ratio de 5 entre l'infiltration maximale de cellules microgliales/macrophagique de cellules AIF1 > 75ème percentile sur la somme des infiltrations maximales de cellules LT CD4 et LT CD8 (190). Le nombre moyen de cellules macrophagiques/microgliales infiltrantes est exprimé de diverses manières : nombre de cellules moyen compté en microscopie (moyenne de 11, 9 /- 10, 3 avec des extrêmes compris entre 1 et 30 (352) pour un champ 10X (HPF), moyennes d'environ 100 cellules par agrandissement de 400 avec des extrêmes compris entre 32 et 162 (356) avec des extrêmes d'infiltration de cellules AIF1 de plus du 75ème percentile compris entre 0 et 220 cellules (190) ; nombre par gramme de tumeur (3, 2 106 cellules par gramme de tumeur) (185), nombre en mm (471, 81 cellules /mm) (355), et en fonction du nombre de cellules viables en cytométrie de flux (moyenne de cellules microgliales 1, 65% parmi les cellules viables, avec des extrêmes compris entre 0, 37% et 3, 92% et moyenne de cellules macrophagiques 6, 25% parmi les cellules viables, avec des extrêmes compris entre 1, 56% et 15, 3% (360). Quatre études soulignent que l'infiltration de macrophages/microglie est plus élevée en cas de gliomes de haut grade versus les tumeurs de bas grade (355-357 ; 364) une étude montre une infiltration plus élevée dans les GBM par rapport à du cerveau normal (353) et une autre versus des tumeurs non gliales (364). 63 Une étude montre une meilleure survie en cas d'infiltration par des cellules de type macrophagique (nombre de cellules AIF1 > 75ème percentile) (190). Une autre étude met en évidence une meilleure survie en cas de ratio CD163/CD68 ou CD163/AIF1 faible (355). L'analyse de Rossi et al. ne retrouve par contre pas de lien entre l'infiltration macrophagique/microgliale et la survie. Une étude a rapporté une infiltration plus importante de cellules exprimant CD68 et de cellules exprimant CD3 chez les patients répondeurs à la radiothérapie (n 15) (204). Les cellules de la microglie infiltrante proviennent de deux origines, soit de la microglie parenchymateuse intrinsèque soit des précurseurs sanguins de la moelle osseuse (365). Une BHE fonctionnelle n'empêche pas la migration des précurseurs de microglie dérivés de la moelle osseuse, en effet une étude a montré que ces cellules migraient en absence d'irradiation responsable de la rupture de BHE dans des cas d'astrocytomes pilocytiques (366). Les gliomes favorisent le recrutement et la prolifération de la microglie en sécrétant par exemple CCL2/MCP1, MCP3 via leur récepteur CCR2 exprimé à la surface des cellules microgliales, ou GM-CSF et G-CSF (367-369). Dans une étude, CX3CL1 est décrit comme capable non seulement de recruter les cellules microgliales/macrophagiques via leur récepteur CX3CR1, mais CX3CL1 augmente également l'expression de MMP-2, MMP-9 et MMP-14 dans ces cellules (370). Ces MMP induisent la dégradation de la matrice extracellulaire permettant la migration des cellules microgliales/macrophagiques mais également des cellules gliales. Les cellules gliales et microgliales secrètent IL6 et expriment son récepteur à leur surface (371 ; 372). Or IL6 est capable d'induire la migration et l'invasion des cellules tumorales (372 ; 373). 64 Hussain et al. ont montré dans leur étude que la microglie infiltrant les gliomes n'induit ni la sécrétion de cytokines inflammatoires telles que IL1 et TNF , qui jouent un rôle crucial dans la réponse immune innée, ni la médiation de la réponse immune acquise (185). Wu et al. confirment que cette infiltration est composée principalement de cellules polarisées en M2, qui ont une réduction de leur activité phagocytaire et de leur capacité de stimulation de la prolifération des LT via la sécrétion de cytokines immunosuppressive telles que IL10 et TGF (187). De plus, les macrophages infiltrant la tumeur se localisent préférentiellement au niveau des zones hypoxiques nécrotiques, o ils coopèrent avec les cellules gliales pour promouvoir l'angiogenèse via HIF1 et VEGF notamment (374). Dans les gliomes, L'infiltration macrophagique microgliale est corrélée à la densité vasculaire et favoriserait la vascularisation ou la néoangiogenèse (356). La microglie est capable de créer un environnement immunosuppresseur favorable à la prolifération des cellules gliales, leur invasion et la néoangiogenèse (356 ; 375-379). 1. 3. 2. 2. Infiltration lymphocytaire La première étude de l'infiltration de cellules immunes est une série d'autopsies publiée en 1971, qui a mis en évidence une infiltration lymphocytaire dans 65% des gliomes dont 14% correspond à une infiltration importante (380). Initialement, l'infiltration lymphocytaire était mise en évidence selon la morphologie histologique des lymphocytes au sein des gliomes (381-385). Trois de ces cinq études montrent que l'infiltration est associée à un meilleur pronostic dans le GBM (381-383). 65 En IHC, l'infiltration lymphocytaire est plus récemment mieux caractérisée par l'utilisation d'anticorps anti-Leu 4 CD3 pour les LT, anti-Leu 3a, CD4 pour les LT helper, anti-Leu 2a CD8 pour les LT cytotoxiques, anti Ia CD20 pour les LB. En cytométrie de flux, il est de plus mis en évidence au sein de la population lymphocytaire non seulement les lymphocytes helper et cytotoxiques mais également les LTreg qui sont par définition des LT CD4 CD25 FoxP3 . Une infiltration lymphocytaire dans les gliomes a été rapportée dans 16 études (192 ; 354 ; 357 ; 358 ; 361 ; 362 ; 380-383 ; 386-391), avec en moyenne une infiltration retrouvée dans 63% des cas de gliomes de haut grade (357 ; 380-382 ; 390 ; 391), avec des extrêmes entre 11, 5% (383) et 100% des gliomes infiltrés (358 ; 389). Le nombre de lymphocytes infiltrants CD3 varie d'une analyse à l'autre ainsi que les méthodes de comptage. En microscopie, une moyenne de 3, 1 /-3, 0 de cellules CD3 est retrouvée au grossissement x 10 dans une première étude (352), une moyenne de 1, 98% de cellules CD4 avec des extrêmes entre 0 et 37% et 1, 26% de cellules CD8 avec des extrêmes entre 0 et 8, 2% au grossissement 400 dans une étude récente (190), et 212500 cellules per mm3 sont CD3 dans une dernière étude (358). Par technique de cytométrie de flux, l'infiltration lymphocytaire CD45 CD11b- correspond à 2, 5% cellules viables dans une étude (360) la fréquence d'infiltration moyenne est inférieure à 0, 1% de cellules CD3 /CD4 ou CD3 /CD8 dans une autre étude (363). Une dernière étude définit les lymphocytes sur des critères de taille/structure et trouve une infiltration moyenne de 18% (extrêmes compris entre 12 et 21%) dans les GBM (293). Au sein des lymphocytes, il est rapportée une prédominance de LT CD8 cytotoxiques dans 7 études (352 ; 354 ; 389 ; 391-394), contrairement à une étude qui retrouve une infiltration composée en prédominance de cellules CD3 /CD4 . A noter dans cette étude que les 66 lymphocytes exprimant CD8 n'expriment jamais le marqueur d'activation CD25, contrairement aux lymphocytes exprimant CD4 (363). Une infiltration en IHC de LTreg FoxP3 est rapportée dans 48% des 52 GBM dans une première étude de tissue microarrays (386) et dans 36% des GBM secondaires et 43% des GBM primaires dans une deuxième étude (192). En cytométrie de flux, 4 autres études décrivent une infiltration de LTreg (293 ; 363 ; 395-397). Les pourcentages rapportés de LTreg parmi les lymphocytes sont variables selon les études en moyenne 14% des lymphocytes CD4 sont CD4 /FoxP3 /CD25high/CD127low dans l'étude de Jacobs et al. (397), 25% des lymphocytes CD3 sont CD4 /CD25high dans l'étude de El Andaloussi et al. (398), 38, 5% des cellules CD3 CD4 expriment CD25 et FoxP3 dans l'étude de Crane et al. (395). Toutes ces études ont été faites par analyse en cytométrie de flux. Par technique d'IHC, il a été montré que les LTreg FoxP3 représentent moins de 1% des lymphocytes totaux (190 ; 192) ou 0, 6% de l'ensemble de cellules (387). L'infiltration en LT et LTreg est corrélée positivement avec le grade dans 3 études (192 ; 386 ; 399). Une infiltration de LB CD19 est rare (354 ; 400 ; 401) voire absente (195), sauf dans 3 études qui mettent en évidence une infiltration dans 8% des cas de gliomes de haut grade (361) ; cette infiltration de LB correspond à 8, 7% des cellules mononuclées dans une étude (352) et à 41% de l'ensemble des lymphocytes dans une autre (402). Après un essai thérapeutique de vaccination, il est apparu une infiltration de LT CD8 et mémoire CD45RO , une augmentation non significative de LT CD4 sans infiltration B dans une étude (195) et une infiltration plus forte de lymphocytes CD3 /CD8 chez 9 patients ayant un GBM mésenchymateux avec une survie plus longue versus les 5 patients ayant un GBM proneural (403). Une infiltration lymphocytaire périvasculaire de bon pronostic est 67 également rapportée après une immunothérapie associant IL2 et LAK (404). Chez les répondeurs à la radiothérapie, il est également mis en évidence une infiltration plus importante de cellules CD3 , sans infiltration de cellules exprimant CD20 (204). L'association de cette infiltration lymphocytaire avec la survie reste controversée. Une étude montre un impact négatif de l'infiltration lymphocytaire (388), une autre rapporte une tendance négative non significative (361), et une étude ne met pas en évidence de lien avec la survie (390). Six autres études rapportent une association positive de l'infiltration lymphocytaire avec la survie avec un allongement de la survie en cas d'infiltration (190 ; 381 ; 387 ; 405), ou la présence d'une infiltration chez les longs survivants (382). Deux études mettent en évidence un impact négatif de l'infiltration de LT notamment de l'infiltration de LTreg mesurée par qMSP (399), ou en séparant les 83 patients en 2 groupes selon un seuil arbitraire d'infiltration de LTreg de plus de 10% des lymphocytes CD4 ou inférieure ou égale à 10% (397). Une étude a comparé 8 échantillons issus de GBM récidivant aux 8 échantillons correspondant aux mêmes patients lors de la prise en charge initiale. Une augmentation non significative de LT CD4 et FoxP3 et une diminution non significative CD8 sont rapportées (387). L'infiltration de LTreg est corrélée avec un grade élevé et le type astrocytaire (386) avec une infiltration plus importante dans le GBM. Jacobs et al. ont rapporté qu'une infiltration élevée est associée à une survie globale plus courte dans 83 échantillons tumoraux, mais cette association n'est pas significative dans le sous-groupe de GBM (n 29) (397). CCL22 est synthétisé par les GBM et son récepteur est retrouvé au niveau des LTreg infiltrant les GBM (397). Différents autres facteurs sécrétés par les cellules de GBM vont promouvoir l'arrivée, la survie et la prolifération des LTreg (395). 68 L'indoleamine 2, 3-dioxygénase (IDO) favorise le recrutement de LTreg, avec une association négative avec la survie (406). Un blocage de CTLA-4 par l'ipilimumab est efficace dans les modèles expérimentaux de GBM (407) et chez les patients traités pour un mélanome avec des métastases cérébrales (408). L'inhibition d'IDO et de CTLA-4 pourrait devenir une thérapeutique efficiente via les LTreg. 1. 3. 2. 3. Infiltration NK L'infiltration en cellules NK (CD16 ou IOT-10 ) a été rapportée dans 7 études publiées (352 ; 357 ; 358 ; 389 ; 390 ; 392 ; 401), allant de 2, 5% à 40% des échantillons de gliomes, principalement des GBM. Sur les 7 échantillons de gliomes de haut grade analysés par Kuppner et al. , 3 présentent une infiltration de cellules NK considérée comme élevée en IHC avec 10 à 25% de l'ensemble des cellules positives, 3 faibles avec 1 à 5% de cellules positives et 3 rares < 1% de cellules sont positives (392). L'infiltration de TIL a été analysée en cytométrie dans une autre étude avec un pourcentage moyen de cellules NK CD56 égal à 2, 5% avec des extrêmes compris entre 1 à 6% des cellules (389). Yang et al. ont publié en 2011 que l'infiltration de NK CD56 est plus fréquente dans le GBM, notamment en intratumoral comme en périvasculaire par rapport aux astrocytomes pilocytiques de grade I (357). Aucun lien entre l'infiltration de NK et la survie a été mis en évidence (390). 69 1. 3. 2. 4. Infiltration de polynucléaires Une infiltration par des polynucléaires éosinophiles a été mise en évidence lors des ré- interventions après immunothérapie par IL2 et LAK, avec un impact pronostic positif. L'infiltration par des polynucléaires éosinophiles est retrouvée chez 5 des 7 patients réopérés, dont 2 ont une éosinophilie périphérique de 33 et 19% des leucocytes (404 ; 409). L'infiltration par des éosinophiles n'est retrouvée ensuite que dans une étude et uniquement dans les tumeurs tératoïdes/rhabdoïdes atypiques et non dans les GBM (159). Les éosinophiles sont des cellules effectrices de l'allergie (410). Dans le modèle murin, il a été montré que l'effet antitumoral d'IL4 est associé à une infiltration d'éosinophiles (411- 413). Le GBM secrète notamment du GM-CSF, CXCL12, CXCL8, PDGF, qui activent les éosinophiles et les cellules de la réponse immune innée (microglie, neutrophiles) (414). Les éosinophiles activés produisent de la neurotoxine dérivée des éosinophiles (eosinophil derived neurotoxin en anglais EDN), ligand de TLR2, qui active les cellules dendritiques in vivo et favorise la réponse immune Th2 (415). Les éosinophiles activés secrètent également du VEGF, qui favorise l'angiogenèse (416). D'autres études ont rapporté, par une étude en IHC, une infiltration de polynucléaires neutrophiles CD15 myéloperoxydase dans 70% de 105 gliomes dont 85% de 58 GBM (417) et une infiltration de cellules Elastase dans 4 échantillons de GBM (418). L'expression de l'ostéopontin, qui est localisée dans les neutrophiles et macrophages dans le GBM, est significativement plus forte dans 13 échantillons versus 5 cerveaux normaux (353 ; 417 ; 418). L'infiltration de neutrophiles est corrélée positivement avec le grade (353 ; 417 ; 418). L'infiltration est principalement retrouvée située proche des zones nécrotiques avec une infiltration cellulaire élastase positive moyenne de 14, 2% /- 6, 4% de l'ensemble des cellules avec des extrêmes compris entre 8, 2 à 21, 6% des cellules (418). 70 L'infiltration de neutrophiles est associée à un mauvais pronostique dans le mélanome (419), le cancer broncho-pulmonaire (420), le cancer colique (421) et dans le cancer gastrique (422). L'IL8 et CXCL6 sont des chimiokines qui attirent les neutrophiles notamment dans le GBM (423 ; 424). L'expression de l'ostéopontin est associée significativement à la présence de neutrophiles et de macrophages (353 ; 417 ; 418). Ces neutrophiles infiltrants sont en cours d'étude, il en existerait deux phénotypes : le type N2 protumoral sous l'action de TGF via la production de MMP-9 par exemple qui favorise la protéolyse de la matrice extracellulaire et la production de facteur angiogénique de type VEGF (425 ; 426) et le type N1 antitumoral par l'action de la myéloperoxidase ou via la sécrétion de protéases et des cytokines (427-429). 1. 3. 3. Description des autres populations cellulaires ayant un rôle sur le développement de la réponse immune 1. 3. 3. 1 Cellules souches gliomateuses L'origine des cellules cancéreuses a été longuement étudiée. La notion de cellules souches a été rapportée pour la première fois par Lapidot dans la leucémie myéloïde aige (430) et par Singh dans les tumeurs cérébrales (431). Elles ont comme propriétés fonctionnelles d'être capables de proliférer, de se différencier, de s'auto-renouveler, et d'induire des tumeurs après injection dans un modèle animal immunodéprimé (162). Les cellules souches gliomateuses (CSG), comme les cellules souches cancéreuses ou initiatrices de tumeurs, ont des marqueurs plus ou moins caractéristiques à leur surface comme CD133 ou prominin 1 humaine (226), les molécules d'adhésion cellulaires L1 (L1 cell adhesion molecule en anglais LICAM) (432), intégrine 6 (433), A2B5 (434 ; 435). Elles sont caractérisées également par des marqueurs intracellulaires : Olig2, Sox2, Bmi1, musashi, ALDH (436-442). Le récepteur du TGF joue un rôle dans le maintien du phénotype de CSG via l'expression de Sox 2 / Sox 4 et le facteur inhibiteur de leucémie (leukemia inhibitory factor en anglais LIF) (443 ; 444). Bien que le 71 caractère CD133 en IHC soit insuffisant pour définir les CSG (445 ; 446), il semble témoigner d'un impact pronostique négatif pour les patients ayant un GBM avec des cellules CD133 (208 ; 447-449). Les GSC sont capables de se différencier en astrocytes, neurones ou oligodendrocytes (97 ; 101), mais également en cellules endothéliales avec la persistance de mutations génétiques (amplification de l'EGFR et du chromosome 7) et une co-expression de nestin et CD144 (450). Elles expriment des métalloprotéases (451 ; 452), secrètent du VEGF qui favorise la migration des cellules endothéliales in vitro et la vascularisation et les hémorragies intratumorale in vivo (437 ; 453). Les cellules souches cancéreuses (454 ; 455) et notamment gliomateuses sont enrichies au niveau de zones appelées niches autour des vaisseaux et des zones de nécrose hypoxique (213 ; 456). Ces niches contiennent différentes cellules qui sécrètent des facteurs qui maintiennent l'homéostasie entre les divisions symétriques et asymétriques c'est-à-dire entre la prolifération-différenciation et l'auto-renouvèlement. Elles semblent être une des causes de la résistance aux traitements, notamment des cellules souches au témozolomide in vivo (457). Les liens entre les GSC et la vascularisation sont complexes et pas encore totalement élucidés. Les intégrines notamment l'intégrine 6 et la laminine jouent un rôle important dans les relations entre la matrice extracellulaire et ces niches périvasculaires (433). Les facteurs HIF- 1 et HIF-2 sont impliqués dans la maintenance des cellules souches gliomateuses, notamment dans les zones hypoxiques des niches qui correspondent in vivo aux zones de nécrose palissadique (458-462). Les CSG sont également impliquées dans l'invasion tumorale (463) et elles peuvent induire une immunosuppression en favorisant la différenciation en LTreg, en inhibant la prolifération et l'activation des LT et en induisant leur apoptose, via l'expression de B7-H1 et la sécrétion de galectin 3 (464-466), et via la sécrétion de cytokines immunosuppressives (187). 72 1. 3. 3. 2 Fibroblastes associés au cancer Les fibroblastes associés au cancer (cancer-associated fibroblast en anglais CAF) jouent un rôle important sur l'initiation, la prolifération, l'invasion des cellules carcinomateuses et sur l'angiogenèse (467-470). Les fibroblastes sont la principale origine des CAF mais ils peuvent également dériver des cellules endothéliales, épithéliales et des cellules souches mésenchymateuses de la moelle osseuse (471 ; 472). Les CAF, exprimant la protéine de surface fibroblastique FSP, le récepteur du PDGF (PDGFR ) et l'actine des muscles lisses ( -smooth muscle actin en anglais -SMA), ont un rôle important dans les carcinomes. Ces 3 marqueurs sont retrouvés à la surface des cellules stromales associées au GBM (GB-associated stromal cell en anglais GASC) contrairement au marqueur macrophagique (CD14) et endothélial (CD31). Les GASC sont impliqués également dans la tumorigenèse des cellules gliales in vitro et in vivo (473). 1. 3. 3. 3. Cellules endothéliales Les cellules endothéliales créent une néovascularisation après le switch angiogénique qui permet aux cellules quiescentes endothéliales de s'activer (474). Les péricytes sont des cellules mésenchymateuses spécialisées, qui recouvrent les vaisseaux influençant ainsi la capacité des tumeurs à former des métastases (475 ; 476). Les cellules endothéliales et les autres cellules du microenvironnement en général interagissent avec les cellules cancéreuses et les unes avec les autres. Elles ont également une capacité de phagocytose notamment dans le SNC constituant une seconde ligne de défense après la BHE (477 ; 478). La BHE, localisée anatomiquement au niveau de la paroi capillaire cérébrale, est constituée par des cellules endothéliales reliées par des jonctions serrées, limitant la perméabilité des solutés ioniques non liposolubles. Une tumeur entraine un dysfonctionnement local par ouverture des jonctions serrées, fenestration capillaire, augmentation de l'activité vésiculaire pinocytique et disparition de ces astrocytes péricapillaires. 73 1. 3. 4. Le GBM : un environnement très immunosuppresseur Le microenvironnement joue un rôle important et complexe dans le développement d'une tumeur notamment d'un GBM (479), en influençant entre autres les GSC (433) et inversement. Bien que les cellules gliomateuses et les GSC peuvent être reconnues spécifiquement par les lymphocytes T et éliminées (480-482), le microenvironnement tumoral favorise l'absence de reconnaissance efficace des cellules cancéreuses par les cellules immunes dans un contexte d'immunosuppression (187 ; 464-466 ; 483). La tolérance correspond ainsi à l'absence de réaction immune, qui aurait du être induite normalement et/ ou l'absence d'efficacité de la réaction immunitaire par diverses phénomènes d'échappement. Les différents mécanismes d'immunomodulation dans le GBM humain ont été rapportés dans un récent article rédigé par Tony Avril et al. (484) (Cf. Figure 8). Figure 8 : molécules immunosuppressives exprimées par les GBM avec leur cibles moléculaires et leur actions sur les cellules immunes effectrices (484). FASL : FAS ligand, GBM : glioblastome multiforme, NK : natural killer, TIL : tumor infiltrating lymphocyte. 74 Dans notre équipe, nous avons analysé l'expression des molécules immunomodulatrices (Fas Ligand, HLA-G, IDO, PD-L1, TGF 1-3) par une analyse transcriptomique de 20 GBM. L'expression de ces molécules est retrouvée respectivement dans 15%, 60%, 85%, 30%, 70%, 80% et 35% des échantillons. L'expression d'ARNm a été confirmée sur 10 lignées primaires de GBM, et 2 lignées immortalisées U251 et U87 (485). Nous avons étudié ces molécules du point de vue fonctionnel. Ainsi IDO inhibe la prolifération lymphocytaire et un anticorps anti- PD-L1 augmente la production d'IFN par des LT spécifiques de Melan-A en réponse aux lignées primaires de GBM chargées par un peptide Melan-A. Ces deux molécules pourraient être des cibles d'immunomodulation pour que l'immunothérapie soit plus efficiente. ARTICLE N4 : (484) Mechanism of immunomodulation in human glioblastoma. Avril T, Vauleon E, Tanguy-Royer S, Mosser J, Quillien V. Immunotherapy. 2011 Apr ; 3 (4 suppl) : 42-44. ARTICLE N5 : (485) Distinct effects of human glioblastoma immunoregulatory molecules programmed cell death ligand-1 (PDL-1) and indoleamine 2, 3-dioxygenase (IDO) on tumour-specific T cell functions. Avril T, Saikali S, Vauleon E, Jary A, Hamlat A, De Tayrac M, Mosser J, Quillien V. J Neuroimmunol. 2010 Aug 25 ; 225 (1-2) : 22-33 75 1. 4. Objectifs généraux de la thèse Comme nous l'avons souligné précédemment, le système immun semble intervenir dans la gliomagenèse. Cependant, aucune signature génique robuste associée à une fonction immune n'a pu être formellement établie et validée dans la littérature. Nous avons donc voulu dans ce travail de thèse vérifier quels gènes immuns étaient les plus impliqués dans le GBM. Dans ce but, nous avons étudié l'expression des gènes immuns dans des échantillons de cerveaux normaux par rapport à des échantillons de GBM. Ensuite nous avons analysé les échantillons des GBM entre eux pour rechercher les gènes immuns différentiellement exprimés et ainsi découvrir si possible une signature génique immune. Nous avons ensuite étudié les interactions des gènes immuns dans le GBM par une analyse de co-expression network, pour mettre en valeur si possible, une signature immune cellulaire et fonctionnelle dans le GBM. Nous avons voulu ensuite déterminer si les gènes immuns pouvaient avoir un impact sur la survie des patients traités pour un GBM, pour mettre en valeur une signature immune pronostique. Nous avons donc étudié la signature fonctionnelle des modules de co-expression network trouvés précédemment en fonction de la survie. Nous avons analysé également l'impact sur la survie des gènes immuns selon différentes méthodes statistiques, puis nous avons établi un modèle mathématique de risque. Ce modèle permet de combiner le niveau d'expression de six gènes pour calculer un score de risque directement lié à l'espérance de vie du patient. Nous avons ensuite vérifié la robustesse de cette signature immune pronostique sur différentes séries de données publiées et locales, selon différentes technologies. 76 Enfin, nous avons voulu caractériser in vivo la signature cellulaire évoquée dans l'analyse de co-expression network. La population cellulaire immune infiltrante a donc été étudiée par cytométrie de flux à partir de tumeurs issues de GBM. Nous avons analysé l'infiltration également en fonction de la conservation (frache ou congelée), en fonction du grade ou de la zone prélevée (zone tumorale, péritumorale ou non tumorale dans des cas de cortectomie pour épilepsie), en fonction de l'âge des patients et en fonction des corticoïdes reçus en préopératoire. Nous avons caractérisé en cytométrie de flux les sous-populations infiltrantes retrouvées grâce à différents marqueurs. Enfin, nous avons aussi recherché une corrélation entre la population immune infiltrante et la survie. L'analyse de l'environnement immunitaire des GBM permettra ainsi de comprendre les limites et les perspectives de l'immunothérapie. En effet, cette approche thérapeutique n'a pas permis d'obtenir un bénéfice clinique majeur jusqu'à présent en neuro-oncologie. Mais la connaissance de la population immune majoritaire, des propriétés immunomodulatrices de ces cellules pourront améliorer la définition des cibles potentielles de l'immunothérapie. Nous allons décrire chaque partie en rapportant tout d'abord les objectifs, le matériel et les méthodes utilisés, puis les résultats que nous discuterons avant de conclure. 77 2. GENES IMMUNS, SIGNATURE IMMUNE GENIQUE, FONCTIONNELLE ET PRONOSTIQUE 2. 1. Objectifs Ce travail a consisté à étudier l'expression de gènes liés directement ou indirectement à l'immunité dans le GBM afin de rechercher une signature génique associée à des fonctions immunes et ayant une valeur pronostique. Pour mettre en évidence une signature génique immune, nous avons identifié des gènes immuns d'expression différentielle entre le cerveau non tumoral et le GBM dans un premier temps. Nous avons ensuite recherché les gènes immuns présentant une forte variation de l'expression au sein même des GBM pour établir des profils immunitaires des GBM. Nous avons ensuite évalué leur robustesse clinique. Les gènes immuns ont été regroupés en module de co-expression en fonction de leur profil d'expression génique. Pour chaque module, des processus biologiques distincts ont pu être associés afin d'inférer des fonctions immunes potentielles. Nous avons recherché les gènes immuns associés à la survie pour définir une signature immune pronostique. Nous avons premièrement recherché une association entre la survie et les gènes immuns selon différentes méthodes statistiques. Nous avons établi secondairement un modèle mathématique de risque à base de gènes immuns, permettant de différencier des groupes de patients traités pour un GBM en fonction de leur survie globale. Nous avons ensuite vérifié la robustesse de ce modèle de risque mathématique sur différentes données publiées et locales, selon différentes technologies. 78 2. 2. Matériels et méthodes 2. 2. 1. Gènes Les gènes immunologiques que nous avons sélectionnés sont ceux associés au processus immun humain selon AmiGO (GO : 0002376 : 505 gènes), auxquels nous avons ajouté les gènes des cytokines, chimiokines et ceux reconnus comme intervenant dans l'immunomodulation (286 gènes) (Cf. ANNEXE 1). Ainsi 791 gènes ont été analysés correspondant à 1291 sondes Affymetrix. 2. 2. 2. Patients et jeux de données Pour identifier les gènes immuns qui sont différentiellement exprimés dans le GBM, nous avons analysé les profils d'expression des gènes immuns dans le cerveau non tumoral comparativement au GBM. Nous avons utilisé ainsi les données de la cohorte GDS 1962 publiée par Sun. Il s'agit des données de biopuces de 23 cerveaux normaux et de 81 glioblastomes (486). Puis pour comparer les profils au sein des GBM, nous avons utilisé le jeu de données de la méta-analyse établie par M. de Tayrac et M. Aubry de notre laboratoire (169). Ce jeu comprend 3 cohortes décrites et annotées dans la littérature, correspondant à 216 GBM au total et 115 GBM dont la survie des patients est décrite (164 ; 221 ; 486). L'analyse de co-expression network a porté sur les données de biopuces Affymetrix les plus récentes, publiées par Lee et al. (165) et obtenues à partir 161 GBM (GSE13041). Pour associer l'expression de gènes immuns avec la survie des patients et déterminer les gènes immuns ayant un impact sur la survie globale, nous avons utilisé les données de 115 GBM inclus dans la méta-analyse publiée par de Tayrac et al. , dont la survie des patients est connue (169) comme criblage et entrainement selon 3 différentes méthodes statistiques. 79 A partir de ce jeu de données, nous avons établi un modèle de survie à base de 6 gènes immuns. Pour la validation de ce modèle, nous avons utilisé plusieurs séries de données de biopuces Affymetrix accessibles, publiées par Verhaak et al. , Petalidis et al. et Lee et al. (147 ; 165 ; 487) et une série de données de biopuces Agilent obtenues à partir de 41 glioblastomes et glioblastomes à cellules géantes (renommés récemment tumeur glioneuronale maligne (TGNM) issus des services de neurochirurgie de Rennes et d'Angers. Une dernière étape de validation a été effectuée par une autre technologie d'amplification après rétro-transcription de l'ARN (reverse transcriptase polymérase chain reaction quantitative en anglais : RT Q-PCR) sur une série locale de 57 GBM traités par la séquence thérapeutique standard (protocole publié par Stupp (74). Tous les patients ont signé un consentement autorisant les études de recherche sur leurs échantillons tumoraux. Les caractéristiques des différents patients (sexe, âge, indice de performance status), des traitements reçus (type de chirurgie : exérèse partielle, totale ou biopsie, traitement adjuvant : radiothérapie, radio-chimiothérapie) et de la tumeur (statut MGMT, IDH1, sous-type génomique) des différents jeux de données y compris des cohortes locales sont résumées dans le tableau ci-dessous (Cf. Tableau 3). 80 2 e l a c o l e t r o h o C 1 e l a c o l e t r o h o C ) 7 8 4 ( i s d i l a t e P ) 7 4 1 ( k a a h r e V ) 5 6 1 ( e e L ) 9 6 1 ( c a r y a T e d s e n n e R U H C s r e g n A U H C t n e l i g A 1 4 1 2 M : 0 2 F : 7 2 7 2 E S G a t a D A G C T 1 4 0 3 1 E S G x i r t e m y f f A x i r t e m y f f A x i r t e m y f f A 9 3 9 2 M : 0 1 F : 3 7 1 2 1 1 M : 1 6 F : 1 6 1 6 9 M : 5 6 F : 1 7 2 4 E S G 2 1 4 4 E S G x i r t e m y f f A 5 1 1 5 6 M : 0 5 F : ] 0 8 - 3 3 [ 8 5 ] 4 7 - 2 2 [ 1 6 ] 7 8 - 4 1 [ 9 5 ] 6 8 - 2 2 [ 5 5 ] 2 8 - 8 1 [ 8 4 ] x a m - n m i i [ n a d é m s e n n e R U H C R C P Q - 7 5 1 3 M : 6 2 F : ] 8 7 - 6 3 [ 9 5 0 1 7 4 ] 0 0 1 - 0 4 [ 0 8 ] 0 0 1 - 0 4 [ 0 8 8 2 9 2 - 2 7 1 8 3 - - 7 5 - 7 2 9 2 1 9 3 1 7 1 - - 5 1 3 2 3 1 8 6 2 6 3 7 3 1 4 2 7 1 - 9 3 2 - 2 1 9 2 0 1 1 3 4 1 5 2 - - - - ) c ( ) c ( - - - - - - - - 6 5 7 1 1 ] 0 0 1 - 0 4 [ 0 9 2 2 8 5 6 - 4 6 1 1 ) b ( 2 4 2 2 1 - 7 6 1 6 - 8 4 5 2 1 9 5 2 0 1 - - - - - - ) a ( 1 6 1 - ) b ( 6 8 5 7 - - - - 1 4 0 2 1 5 6 0 5 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - l e a t o t e s è r é x e e l l e i t r a p e s è r é x e i ) l a c g r u r i h c ( ) p p u t S ( T C T R t n e m e t i a r t s n a s D N T R t n e m e t i a r T ) t n a v u d a ( j l é y h t é m n o n ) r u e t o m o r p ( l é y h t e m T M G M l a r u e n o r p n o n l a r u e n o r p e p y t - s u o S e g a v u a s D N é t u m D N 1 H D I 0 7 < 0 7 > D N 0 5 > 0 5 < i n a d é m ) % ( S P K i e s p o b i t n e m e t i a r T r u e i r é t n a t n e m e t i a r t s n a s o v o n e d M B G : e n è g o r é t é h t n e m e t i a r t ) b ( é n n o i t n e m e d e s è r é x e t n e m e u q n u ) a ( i ) D N l i i ( s e b n o p s d n o n s e é n n o d ) c ( s n o ' l l i t n a h c é d s e r b m o N l i e g o o n h c e T s e é n n o d e d t e S m o N e m m o h e m m e f ) s n a ( e g A e x e S 1 8 t u t a t s ( r u e m u t a l e d t e ) t n a v u j d a t n e m e t i a r t , e i g r u r i h c e d e p y t ( s t n e m e t i a r t s e d , ) s u t a t s e c n a m r o f r e p e d e c i d n i , e g â , e x e s ( s t n e i t a p s e d s e u q i t s i r é t c a r a c s e L . s e é n n o d e d s t e s s e d t e s t n e i t a p s e d s e u q i t s i r é t c a r a c : 3 u a e l b a T . u a e l b a t e c s n a d s e t i r c é d t n o s s e é n n o d e d x u e j s t n e r é f f i d s e d ) e u q i m o n é g e p y t - s u o s , 1 H D I , T M G M 2. 2. 3. Méthodes 2. 2. 3. 1. Profils immuns différentiels entre cerveaux non tumoraux et GBM, et au sein des GBM Nous avons recherché une différence d'expression des gènes immuns entre les cerveaux normaux et les GBM. Nous avons comparé les deux classes par une analyse différentielle, qui détermine le seuil de significativité au dessus duquel un gène sera considéré comme significativement différentiellement exprimé entre des conditions (classes). Les méthodes les plus utilisées sont l'analyse de variance et les tests de comparaison de moyennes (test de Student, Wilcoxon, Mann-Whitney). Pour cela, nous avons utilisé le logiciel TIGR MeV. Le différentiel d'expression entre les deux classes a été évalué par un test de Student avec correction des p-values selon la méthode de Bonferroni. Secondairement, nous avons voulu déterminer s'il existait des différences d'expression des gènes au sein des GBM. L'analyse de détermination de classes, ou classification non supervisée, défini des groupes de données similaires, ou classes, sans a priori selon des critères de liaison ou d'agrégation. Ces classes concernent les gènes et/ou les individus. Les méthodes de classification utilisées se basent sur une mesure de distance/similarité (coefficient de Pearson, distance Euclidienne) et, en fonction de l'algorithme, elles sont agglomératives (groupement hiérarchique) ou de partitionnement (K-means, Partitioning Around Medoids PAM et Self-Organizing Maps). Nous avons ainsi utilisé la méthode d'établissement des classes par l'algorithme k-means puis validé ces classes par une seconde méthode de partitionnement : PAM. 82 2. 2. 3. 2. Analyse des réseaux de co-expression Nous avons ensuite analysé les réseaux de co-expression des gènes immuns à partir des données de GSE13041 dernièrement publiées par Lee et al. grâce au package WGCNA de R. Premièrement, la similarité (s) entre les gènes immuns pris deux à deux a été calculée grâce au coefficient de corrélation de Pearson calculé sur les données d'expression de ces gènes. Cette mesure de similarité est élevée à la puissance six pour obtenir une mesure d'adjacence (a) entre chaque paire de gènes (a s^6). La relation log-linéaire qui existe entre similarité et adjacence [log(a) 6*log(s)] permet en effet de conserver l'aspect quantitatif de la co- expression entre les gènes. Enfin, la mesure de proximité ou de recouvrement topologique (t) prend en compte l'adjacence des gènes un à un, mais aussi l'adjacence de chaque gène par rapport à l'ensemble des gènes voisins autour du gène étudié. Cette mesure reflète ainsi le degré de connectivité d'un gène au sein du réseau de co-expression. L'analyse de la co-expression pondérée des gènes reflètera donc non seulement la corrélation des gènes proches un à un mais également la connectivité des gènes plus ou moins proches de plusieurs autres gènes en tenant compte de la topologie du réseau de gènes calculée selon la méthode des co-expression network publiée par Zhang (488). Une analyse de détermination de classes hiérarchiques, ou clustering, des mesures de proximité par un algorithme de coupe dynamique du dendrogramme obtenu (489) a permis ensuite de définir des classes ou modules de co-expression. Au sein de chaque module, nous avons défini par réduction de dimension (Singular Value Decomposition) un gène type baricentre du module dit eigen gène . Ainsi, le module constitué d'un certain nombre de gènes peut alors être réduit à un seul gène représentant le module, pour faciliter l'analyse de corrélation. 83 Nous pouvons également étudier plusieurs gènes les plus représentatifs du module (top 20 gènes), qui correspondent par exemple aux gènes les plus corrélés à l'eigen gène du module ou aux gènes dont la connectivité intra-modulaire est la plus forte ( hub gènes) (490). 2. 2. 3. 3. Annotations fonctionnelles et enrichissement des modules de gènes des réseaux de co-expression Nous avons ensuite analysé les modules en recherchant les catégories fonctionnelles (termes GO, mots-clés Swissprot, etc. ) statistiquement associées au module (enrichi) par rapport à une référence constituée du génome humain complet. Cette annotation fonctionnelle des modules de co-expression des gènes immuns a été basée sur l'analyse des gènes constitutifs du top 20 de chaque module. Nous avons utilisé le logiciel DAVID ( pour tester chaque module en enrichissant en terme GO, PIR family, voie de signalisation Panther ou Kegg, Interpro ou mots clés Swiss Prot. La recherche d'associations entre les modules et la survie a été effectuée par le package survival de R (recherche d'une sur-représentation de gènes immuns associés à la survie dans chaque module à l'aide d'un test exact de Fisher avec ajustement des p-values selon la méthode de Benjamini). 2. 2. 3. 4. Trois méthodes d'analyse de survie Plusieurs méthodes ont été utilisées pour identifier les associations pertinentes avec la survie : la méthode d'analyse de Cox pas à pas (491), l'analyse des différences d'expression entre le 1er et le 4ème quartile de survie des patients, et la méthode de Cox avec l'expression des gènes immuns (comme prédicteur) et la survie globale en mois (comme réponse) (491). 84 Un ajustement a toujours été effectué selon la correction de Benjamini devant la réalisation de tests multiples. La survie globale est estimée selon la méthode de Kaplan-Meier et la comparaison des groupes a été réalisée par un test du log-rank. 2. 2. 3. 5. Modèle de risque de gènes immuns Un modèle mathématique permettant de calculer une probabilité de survie pour un patient a été construit à partir des gènes immuns associés à la survie. A l'aide des fonctions des packages survival et survivalROC du logiciel R, nous avons sélectionné les gènes les plus représentatifs de l'association à la survie et estimé les coefficients de régression d'un modèle de survie optimal (modèle de risque proportionnel de Cox) après ajustement aux facteurs de l'étude. Pour augmenter la robustesse, nous avons sélectionné les gènes associés à la survie par la répétition un millier de fois de la séparation entre les cohortes d'entrainement et de validation, en éliminant les faux négatifs grâce à la correction selon Benjamini et le seuil significatif de la p-value inférieur à 0, 01. Dans le modèle ainsi obtenu, les niveaux d'expression des gènes immuns retenus sont pondérés par les coefficients de régression et combinés de manière additive selon la formulation d'un modèle de Cox. Les gènes sélectionnés et pondérés ne sont donc pas ceux qui ont l'impact sur la survie le plus significatif individuellement mais ceux dont la somme d'expression pondérée est la plus pertinente pour classer les patients en deux groupes pronostiques de survie différente. Le modèle mathématique permet ainsi pour chaque individu de calculer une probabilité de survie, chiffre compris entre 0 et 1, à un temps t. Cette probabilité de survie de chaque individu est calculée à partir d'une survie médiane de base propre à la cohorte à laquelle appartient l'individu, qui est ensuite pondérée par un facteur d'ajustement dérivant de 85 l'expression des gènes du modèle. Après détermination d'un seuil optimal en utilisant la méthode survivalROC, le risque peut être dichotomisé en une variable qualitative. Le modèle de risque mathématique permet ainsi de séparer la population en deux sous-groupes de pronostic différent : haut risque et bas risque de décès. Toutes les analyses de survie ont été stratifiées sur l'âge afin de prendre en compte l'effet de ce facteur confondant. Le statut MGMT des cohortes locales a été obtenu par pyroséquençage en prenant comme seuil de méthylation des lots CpG une valeur de 9% (moyenne des 5 CpGs analysés). La détermination du sous-type de GBM est basée sur la méthode de classification selon les centroïdes publiée par Verhaak et al. (147). 2. 2. 3. 6. Procédure de RT Q-PCR L'ARN total a été isolé par le kit commercialisé par QIAGEN Rneasy Plus Mini à partir d'échantillons de GBM congelés. L'intégrité des ARN a été confirmée en utilisant le bioanalyseur Agilent Bioanalyser (RNA 6000 NAno assay kit). La synthèse d'ADN complémentaire a été obtenue par le kit High capacity cDNA Reverse Transcription avec un inhibiteur Rnase (biosystème Applied). La réaction de Q-PCR a été faite avec un appareil 7900HT Fast Real-time PCR System. Des sondes Taq Man FAM ont été utilisées pour mesurer l'expression des 6 gènes du modèle de risque : ACVR2A, ARG1, CD22, FGF2, MNX1 et RPS19. Trois gènes de ménage ont été choisis : TBP (TATA box binding protein), HPRT1 (hypoxanthine phosphoribosyltransferase 1), GAPDH (glycéraldéhyde-3-phosphate déshydrogénase). Des cellules hépatiques, des cellules testiculaires, des lymphocytes B et des cellules issues de la lignée de GBM U251 ont servis de contrôles positifs. 86 Le Ct correspond à la différence pour chaque échantillon entre la valeur du Ct du gène cible et la moyenne des Ct des 3 gènes de ménage. Nous avons ensuite analysé les données en déterminant le Ct, qui correspond à la différence entre le Ct de l'échantillon et le Ct du calibrateur (pool de cerveaux normaux). 2. 3. Résultats 2. 3. 1. Profils immunologiques entre cerveaux normaux et GBM et au sein des GBM L'analyse de comparaison de classes entre les cerveaux non tumoraux dits normaux issus de cortectomie pour épilepsie et les GBM a mis en évidence 736 sondes différentielles significativement par le t-test sur les 1291 sondes analysées (p Les 736 sondes différentielles correspondent à 473 gènes différents (p Ainsi parmi ces gènes différentiels, nous retrouvons certains gènes immuns qui ont déjà été décrits dans la littérature. Parmi les 250 gènes les plus variants, nous retrouvons des gènes immuns codant pour les clusters de différenciation (CD 200, CD44, CD163, CD99, CD93), pour des interleukines (IL10, IL6ST, IL15, IL24, IL18, IL7) et leurs récepteurs (IL13RA1, IL1RAP, IL10RA, IL17RC, IL4R), pour des chimiokines (CX3CL1, CXCL10) et leurs récepteurs (CXCR4, CXCR7), pour les molécules de la voie de signalisation d'IFN (IFI16, IFNAR2, IFI35, IFNGR2, IFITM3), pour les TLR (TLR2, 3, 1 et 5), pour les molécules HLA (HLA- A, C, F, DRB1, DPA1, DRA, DQB1, G, E, DQA1 et DQA2) et pour les récepteurs de facteurs de croissance (IGF2R, FCGR2A, IGFBP3, FCGR2C, FCGR1C). Les gènes suivants FGF2, CD22, MNX1 et RPS19, qui ont également une implication dans le système immun, sont également variants de manière significative entre les GBM et les cerveaux normaux non tumoraux. 87 Si nous considérons une différence plus stringente, un nombre important de sondes restent différentiellement exprimées entre les cerveaux normaux et les GBM : 623 sondes à p et 478 sondes à p Une représentation de profils d'expression des gènes entre les cerveaux normaux et les GBM est dépeinte ci-dessous (Cf. Figure 9). La couleur verte est en faveur d'une sous-expression alors que le rouge est en faveur d'une surexpression. L'expression de chaque gène est représentée en horizontal et les échantillons (cerveau non tumoral et GBM) sont représentés en vertical. Deux profils différents sont observés, le cadre bleu entoure le profil des cerveaux non tumoraux appelé profil normal par rapport au reste des données qui correspondent au profil des GBM. 88 Figure 9 : profil immunologique entre cerveaux normaux et GBM. Représentation de l'expression différentielle des gènes (représentés horizontalement) entre les échantillons (représentés verticalement) issus de cerveaux normaux (encadré de bleu) par rapport aux GBM (surexpression en rouge et sous-expression en vert) (p L'analyse non supervisée au sein des échantillons de GBM n'a pas permis de mettre en évidence des classes robustes d'expression de GBM. En effet les classes d'expressions des gènes sont différentes selon deux méthodes différentes de partitionnement k means et PAM, sans aucune tendance de regroupement. 89 De plus, la différence de survie entre ces 2 ou 3 classes de GBM retrouvées par la méthode de k-means n'est pas significative selon la méthode de Kaplan-Meier et le calcul du log-rank. 2. 3. 2. Modules de co-expression des gènes immuns Nous avons appliqué l'algorithme WGCNA aux données de 161 GBM publiées par Lee et al. pour explorer les relations transcriptionnelles entre les gènes au sein des GBM et déterminer des modules de gènes co-exprimés. Six modules ont été définis par l'analyse de réseaux de co-expression ou co-expression network des gènes. Afin de les différencier, chaque module est associé à une couleur (Cf. Tableau 4). Chaque module contient des gènes d'expression coordonnés entre eux et potentiellement impliqués dans des processus cellulaires communs. Pour inférer le(s) processus, type(s) cellulaire(s) ou la (les) fonction(s) associée(s), nous avons analysé l'enrichissement fonctionnel de chaque module. En pratique, nous avons considéré l'ensemble des mots clés fonctionnels associé aux gènes d'un même module et recherché les mots clés significativement plus représentés (enrichis) dans chaque module. Nous avons appelé les différents modules de gènes immuns selon leur(s) fonction(s) après l'enrichissement fonctionnel : cellules NK et immunité innée (module bleu), cytokines et molécules de complexe d'histocompatibilité (module jaune), signalisation cellulaire et lectines (module marron), activation cellulaire et apoptose (module vert), cellules myéloïdes (module turquoise) et régulation de la réponse immune (module rouge) (Cf. Tableau 4). 90 Module Gènes associés Annotations associées au module Immunité innée & cellules NK Cytokines & CMH de classe I Cellules myéloides Signalisation cellulaire & lectines Activation cellulaire & apoptose Régulation de la réponse immune NCR1 PGLYRP4 PLUNC IL1RAPL2 KIR2DS1 CSF2RA LILRB1 ICAM1 LILRA3 TNFRSF10C KYNU LCP2 PTGER4 FCGR2A CLEC4A Réponse défense Récepteur de molécule CMH I Récepteur Ig like cellule NK Cytotoxicité médiée par NK Activité des récepteurs de cytokines liaisons cytokine Voie signalisation médiée par cytokine et chimiokine Communication cellulaire Globules blancs et monocytes Activation leucocytaire Réponse au stimulus Immunité médiée par Macrophage Récepteur de surface cellulaire CD200 BCL11A Transduction du signal LILRB3 ERBB4 FGF9 Facteur de croissance : Heparin-binding et fibroblaste UBE2N MALT1 MIA3 ADAM17 CEBPG CSF1 SBNO2 CLPTM1 NOTCH2 BCL6 Activation leucocytaire Réponse au stress Régulation de l'apoptose Régulation positive de la prolifération cellulaire Régulation de différenciation cellulaire Regulation de la réponse de défense Régulation positive de la différenciation des cellules myéloïdes Régulation de proliferation cellulaire Tableau 4 : modules de co-expression et annotations fonctionnelles. Les gènes immuns ont été analysés par une étude des réseaux de co-expression, qui a défini 6 modules distincts. Les annotations enrichies dans chaque module ont défini une ou plusieurs fonction (s) ou un type(s) cellulaire(s) qui les représente le mieux : cellules NK et immunité innée (module bleu), cytokines et molécules de complexe d'histocompatibilité (module jaune), signalisation cellulaire et lectines (module marron), activation cellulaire et apoptose (module vert), cellules myéloïdes (module turquoise) et régulation de la réponse immune (module rouge). Les gènes les plus associés à chaque module sont décrits dans la 2ème colonne et les annotations sont rapportées après enrichissement fonctionnel de chaque module dans la 3ème colonne. Après analyse de la survie, cinq des six modules contiennent des gènes dont l'expression a un impact sur la survie globale. Seul le module rouge ne contient pas de gène significativement associé à la survie globale. 91 Après analyse de l'annotation, deux modules sont significativement enrichis en gènes associés à la survie globale : le module bleu (signature cellules NK et immunité innée) et le module jaune (signature cytokines et molécules de complexe d'histocompatibilité) (p 0. 008 et p 0. 01, respectivement) (Cf. Tableau 5). Dans le tableau 5, chaque module est représenté par la fonction principale du module après annotation fonctionnelle dans la 1ère colonne, par les 5 gènes les plus associés à la survie dans la 2ème colonne avec la valeur de la p-value de ces 5 gènes dans la 3ème colonne. Les annotations fonctionnelles de tous les gènes associés à la survie de chaque module sont rapportées dans la 4ème colonne avec la valeur de la p-value de cette annotation dans la 5ème colonne. Module Gènes associés p-value Annotations fonctionnelles p-value à la survie gènes annotations IFNA1 1, 82E-03 Immunité médiée par NK 4, 31E-08 Immunité innée LCK 1, 23E-02 Immunité et défense 1, 32E-07 & cellules NK CDK6 1, 59E-02 Cytotoxicité médiée par NK 4, 73E07 KLRD1 1, 73E-02 Récepteur NK CMH1 6, 67E-06 KIR3DL1 1, 82E-02 NGFR 3, 43E-06 Présentation Ag et processing 3, 50E-08 Cytokines & HLA-G 6, 77E-03 Ag CMH classe I 2, 50E-06 CMH de classe I SBNO2 7, 67E-03 Ag associé CMH classe I 4, 40E-06 HLA-C 7, 89E-03 Reconnaissance Ag CMH I 2, 50E-05 HLA-B 1, 81E-02 LYN 5, 26E-04 Réponse au stimulus 5, 00E-07 Cellules RPS19 9, 45E-04 Réponse inflammatoire 2, 70E-05 myéloïdes XBP1 2, 32E-03 Activation leucocyte myéloïde 1, 30E-04 HIF1A 3, 54E-03 Monocytes 1, 00E-03 ADAM9 3, 62E-03 CDC42 7, 65E-04 Régulation cellulaire 1, 85E-02 Signalisation CD200 1, 83E-03 Liaison carbohydrate 4, 83E-03 Cellulaire & CLEC16A 3, 05E-03 Liaison sucre 3, 78E-03 lectines MAG 7, 49E-03 Lectine de type C 7, 86E-03 HIF1AN 8, 61E-03 CD164 9, 47E-03 Réponse au stimulus NS Activation CEBPG 1, 36E-02 Activation leucocytaire NS Cellulaire & TMX1 2, 02E-02 Activation cellulaire NS apoptose DPP4 2, 40E-02 Réponse au stress NS CNIH 4, 02E-02 T Régulation de la Aucun gène significatif réponse immune Tableau 5 : modules de co-expression et enrichissement en gènes pronostiques. Chaque module de co-expression est défini par leur fonction associée (1ère colonne) et associé à une couleur différente. Les 5 gènes les plus associés à la survie sont décrits dans la 2ème colonne avec la p- value (3ème colonne). Les annotations fonctionnelles de l'ensemble des gènes associés à la survie de chaque module sont notées dans la 4ème colonne avec leur p-value dans la 5ème colonne. 92 2. 3. 3. Analyses de survie Différentes méthodes statistiques d'analyse de survie sont disponibles. Nous avons analysé l'ensemble des 791 gènes immuns, pour déterminer lesquels ont un impact sur la survie selon 3 méthodes statistiques différentes : la méthode de Cox pas à pas, la comparaison du 1er par rapport au 4ème quartile de survie des patients, et la méthode classique de Cox. Les résultats de ces différentes méthodes et notamment les gènes significatifs statistiquement et leurs sondes correspondantes seront rapportés dans les 3 tableaux de résultats suivants avec leur p-values. La 1ère méthode utilisée est la méthode d'analyse de Cox pas à pas, qui analyse gène par gène et gène après gène l'ensemble des gènes immuns. Cette analyse a mis en évidence 52 gènes avec un impact sur la survie globale (p Les gènes et leurs sondes correspondantes sont décrits dans la 1ère et 2ème colonne du tableau 6 avec leur p-value dans la dernière colonne. 93 Gène CTSG PTCRA MNX1 ULBP2 ACVR2A KIR2DL4 NCK1 LTB4R KIR2DL1 POU2F2 PPARG ADIPOQ CCL17 FGF17 NOS2A TUBB3/2C HDAC9 TPD52 IL4 FYN C5AR1 VTCN1 CDKN2A VEGFC HSP90AA1 CD22/MAG SERPINB4 KIR3DL3 ICOSLG IGHD/IGHG1 CD1E IL5 DHRS2 IGLL1 TRIM10 S1PR4 CCR10 MYST3 ADAMDEC1 ARG1 HGF NCF1B TM7SF4 CD19 CXCR4 INHBA FCAR CD89 CCL15 CLEC10A CXCL11 PML GPR183 EBI2 Sonde 205653 at 211837 s at 214614 at 221291 at 205327 s at 208426 x at 211063 s at 216388 s at 208179 x at 211771 s at 208510 s at 207175 at 207900 at 221376 at 210037 s at 202154 x at 205659 at 201688 s at 207539 s at 216033 s at 220088 at 219768 at 211156 at 209946 at 211969 at 204581 at 211906 s at 216676 x at 213450 s at 215621 s at 215784 at 207952 at 214079 at 213502 x at 210579 s at 206437 at 220565 at 216361 s at 206134 at 206177 s at 210998 s at 214084 x at 221266 s at 206398 s at 217028 at 210511 s at 211307 s at 210390 s at 206682 at 211122 s at 211013 x at 205419 at p value 2, 0E-4 4, 0E-4 6, 0E-4 9, 0E-4 1, 4E-3 2, 0E-3 2, 45E-3 3, 62 E-3 Tableau 6 : analyse de Cox pas à pas. Les 52 gènes (1ère colonne) et leurs sondes correspondantes (2ème colonne) associés à la survie selon la méthode du Cox pas à pas sont rapportés dans ce tableau avec leur p-value dans la 3ème colonne. 94 La 2ème méthode consiste en l'analyse des différences d'expression des gènes, entre le 1er et le 4ème quartile de survie des patients. Elle met en évidence 46 gènes différentiellement exprimés de manière significative. Gène MAP4K2 BMPR1A CD22/MAG NCK1 EDNRB ZEB1 ACVR2A TNFRSF25 RPS19 CARTPT CRHR1 PDGFC HIF1A CD70 CALCA PML ARG1 ULBP2 SCYE1 TAPBP RBP4 CD247 FGF2 IL6ST IL21R BNIP3L MET MNX1 TNFRSF6B JAG2 LDB1 IL5 CCL17 IGSF6 MS4A1 TGFB1 ERAP1 RPS14 TNFSF12/ TNFSF13 FGF12 IKBKG HMGB1 CD79B C1QBP IL33 FCGR1B/ FCGR1C Sonde 204936 at 213578 at 204581 at 211063 s at 204271 s at 212758 s at 205327 s at 211841 s at 213414 s at 206339 at 214619 at 218718 at 200989 at 206508 at 217495 x at 211588 s at 206177 s at 221291 at 202541 at 210294 at 219140 s at 210031 at 204422 s at 204863 s at 221658 s at 221478 at 203510 at 214614 at 206092 x at 209784 s at 35160 at 207952 at 207900 at 206420 at 217418 x at 203084 at 214012 at 208645 s at 205611 at 214589 at 36004 at 200679 x at 205297 s at 214214 s at 209821 at 214511 x at p-value 1, 53E-4 1, 65E-4 3, 87E-4 4, 65E-4 5, 94E-4 1, 14E-3 1, 46E-3 1, 86E-3 1, 87E-3 1, 92E-3 1, 99E-3 2, 44E-3 2, 53E-3 2, 54E-3 2, 78E-3 3, 34E-3 3, 39E-3 3, 77E-3 3, 89E-3 3, 95E-3 4, 22E-3 4, 88E-3 5, 32E-3 5, 33E-3 5, 53E-3 5, 60E-3 5, 79E-3 6, 12E-3 6, 27E-3 6, 74E-3 6, 89E-3 7, 73E-3 8, 34E-3 8, 49E-3 8, 49E-3 9, 37E-3 9, 43E-3 9, 47E-3 9, 55E-3 9, 67E-3 Tableau 7 : analyse du 1er versus le 4ème quartile. L'analyse du 1er et 4ème quartile met en évidence 46 gènes (1ère colonne) et leurs sondes correspondantes (2ème colonne) ayant un impact significatif sur la survie (p-value dans la dernière colonne). 95 La 3ème méthode d'analyse de survie correspond à l'analyse selon la méthode classique décrite par Cox. Elle calcule un z-score et elle a mis en évidence 28 gènes associés à la survie (Cf. Tableau 8). Gène MNX1 CX3CL1 BCL11A ACVR2A CX3CR1 CSF1 CSF1R PDGFC FGFR2 BLNK CD22/MAG SMAD3 CHIT1 LYN CSF2RA FGF2 IL1B EXOSC9 CCBP2 EDNRB IL6ST RELA IL21R CXADR FCGRT TNFSF12 CFP FOXO3 Sonde 214614 at 203687 at ; 823 at 219497 s at 205327 s at 205898 at 209716 at ; 207082 at ; 211839 s at 203104 at 218718 at 208225 at 207655 s at 204581 at 218284 at 208168 s at 210754 s at ; 202625 at 210340 s at 204422 s at 205067 at 205061 s at 206887 at 204271 s at ; 206701 x at 212195 at 209878 s at 221658 s at 203917 at 218831 s at 205611 at 206380 s at 217399 s at Z score 3, 53908049 -3, 37424902 3, 29719206 3, 21595546 -3, 17468106 -3, 15958263 -3, 13586297 -3, 05093065 2, 91274758 -2, 90463999 2, 89668148 -2, 88240998 2, 8499773 -2, 83255808 -2, 83012098 -2, 81572319 -2, 80151765 2, 74840052 -2, 68676792 -2, 6877713 -2, 68857265 -2, 67692484 -2, 67025027 2, 66655747 -2, 64595481 -2, 62573641 2, 62418887 -2, 61378728 p-value 4, 0E-4 7, 4E-4 9, 8E-4 1, 3E-3 1, 5E-3 1, 6E-3 1, 7E-3 2, 3E-3 3, 6E-3 3, 7E-3 3, 8E-3 3, 9E-3 4, 4E-3 4, 6E-3 4, 7E-3 4, 9E-3 5, 1E-3 6, 0E-3 7, 2E-3 7, 2E-3 7, 2E-3 7, 4E-3 7, 6E-3 7, 7E-3 8, 1E-3 8, 6E-3 8, 7E-3 9, 0E-3 Tableau 8 : analyse des Z scores. Les 28 gènes (1ère colonne) et leurs sondes correspondantes (2ème colonne) ayant un impact significatif sur la survie par la méthode de Cox sont rapportés dans ce tableau. Les valeurs de z-score des différents gènes sont également rapportées dans la 3ème colonne et les p-values dans la dernière colonne. 96 Les valeurs de z-scores peuvent également être représentées selon un diagramme, les valeurs négatives à gauche et les valeurs positives à droite (Cf. Figure 10). Cette méthode est la seule des 3 méthodes précédentes permettant de décrire l'impact sur la survie de manière positive ou négative. En effet, 19 gènes ayant un impact pronostique positif dans notre analyse ont une valeur des z-scores négative : FOXO3, TNFSF12, FCGRT, IL21R, RELA, CCBP2, DENRB, IL6ST, IL1B, FGF2, CSF2RA, LYN, SMAD3, BLNK, PDGFC, CSF1R, CSF1, CX3CR1 et CX3CL1. Les 9 gènes ayant un impact péjoratif sur la survie ont une valeur de z-score positive : MNX1, BCL11A, ACVR2A, FGFR2, CD22, CHIT1, EXOSC9, CXADR et CFP. Figure 10 : représentation des Z scores des 28 gènes significatifs par la méthode de Cox. Les 19 gènes ayant un impact pronostique positif ont une valeur négative des z-scores représentée à gauche, les 9 gènes ayant un impact péjoratif sur la survie ont une valeur de z- score positive représentée à droite. 97 Cent huit gènes ont un impact significatif en survie avec au moins une des 3 méthodes précédentes et les gènes communs sont décrits dans le diagramme de Venn (Cf. Figure 11). Cox pas à pas Quartile ACVR2A CD22 ARG1 MNX1 CCL17 IL5 NCK1 PML ULBP2 31 43 6 3 0 6 ACVR2A ARG1 CD22 FGF2 MNX1 CCL17 EDNRB IL5 IL6ST NCK1 PDGFC PML TNFSF12 TNFSF13 ULBP2 19 Cox ACVR2A CD22 MNX1 FGF2 EDNRB IL6ST PDGFC TNFSF12 TNFSF13 Figure 11 : diagramme de Venn des 3 méthodes statistiques et des gènes du risque. Les différents gènes significatifs dans 2 méthodes d'analyse sont écrits en noir et les gènes communs à 3 méthodes en rouge. Le nombre de gènes significativement associés à la survie est noté dans les 3 cercles correspondant chacun à une méthode statistique. Trois gènes sont communs aux 3 méthodes et 12 communs à 2 méthodes sur les 108 gènes significatifs en survie. 98 2. 3. 4. Modèle mathématique de survie Le modèle des gènes immuns est un modèle mathématique établi par le logiciel R, permettant de calculer la probabilité de survie à un temps t dans une cohorte donnée. Il a été construit à partir des gènes associés à la survie en utilisant la méthode décrite par de Tayrac, Aubry et al. (169). Il comporte 6 gènes immuns : ACVR2A, CD22, MNX1, ARG1, RPS19, FGF2. L'équation du score de risque est basée sur l'expression pondérée de ces 6 gènes selon la formule suivante : score du risque (0, 744 x CD22) (2, 109 x ACVR2A) (0, 860 x MNX1) (-1, 328 x RPS19) (-1, 028 x FGF2) (0, 913 x ARG1). Le seuil du score fixé à 0, 30, stratifie de manière optimale la cohorte d'entrainement en fonction de la survie globale (p 4E-13). Quatre gènes ont un mauvais pronostic : ACVR2A, CD22, MNX1, ARG1 et 2 gènes un bon pronostic : RPS19 et FGF2. Les z-scores des gènes significatifs selon la méthode de Cox sont concordants : FGF2 a un impact pronostique positif, MNX1, ACVR2A et CD22 ont des impacts péjoratifs sur la survie. ACVR2A, CD22, MNX1 sont retrouvés significatifs dans 3 méthodes, ARG1 et FGF2 dans 2 méthodes, et RPS19 retrouvé dans la méthode des quartiles. Les gènes du risque sont retrouvés dans tous les 5 modules de co-expression enrichis en gènes ayant un impact sur la survie. ACVR2A appartient au module bleu (NK et immunité innée), ARG1 appartient au module jaune (cytokines et CMH), RPS19 appartient au module turquoise (cellules myéloïdes), CD22, MNX1 appartiennent au module marron (transduction du signal et lectines) et FGF2 appartient au module vert (activation cellulaire et apoptose). Ce qui témoigne de leur potentielle indépendance fonctionnelle. Aucun des 6 gènes du modèle de risque n'appartient au module rouge. Par ailleurs, MNX1 et RPS19 font partie des 27 gènes associés individuellement à la survie dans l'analyse de co-expression. 99 A partir de ce modèle de risque, les patients des différentes cohortes de validation ont été classés en haut ou bas risque en fonction du score obtenu avec cette équation mathématique. Nous avons donc ensuite comparé les courbes de survie des patients ayant un bas risque (en bleu) versus un haut risque (en rouge) selon la méthode de Kaplan-Meier avec une p-value calculée selon le test du log-rank. La stratification sur la cohorte d'entrainement du risque avec un seuil de 0, 30 a donc identifié deux groupes de patients avec une différence statistiquement significative de survie globale (p 4E-13). Le groupe de bas risque (n 66) a une survie médiane de 22, 3 mois, le groupe de haut risque (n 49) a une médiane de survie globale de 7, 3 mois (Cf. Figure 12). e i v r u s e d é t i l i b a b o r P Figure 12 : courbe de survie en fonction du risque sur le jeu d'entrainement publié par de Tayrac (n 115 GBM). La courbe de survie selon Kaplan-Meier des patients à haut risque (n 49, médiane de survie à 7, 3 mois) est représentée en rouge, celle des patients à bas risque en bleu (n 66, médiane de survie à 22, 3 mois). 100 La stratification de la cohorte de validation (publiée par Petalidis et al. ) au seuil du score de risque à 0, 30 a identifié deux groupes de patients avec une différence significative de survie globale (p Le groupe de bas risque (n 18) a une survie médiane de 12 mois, le groupe de haut risque (n 21) a une médiane de survie globale de 6 mois (Cf. Figure 13). e i v r u s e d é t i l i b a b o r P Figure 13 : courbe de survie en fonction du risque sur le jeu de validation publié par Petalidis (n 39 GBM). La courbe de survie selon Kaplan-Meier des patients à haut risque (n 21, médiane de survie à 6 mois) est représentée en rouge, celle des patients à bas risque en bleu (n 18, médiane de survie à 12 mois). Le modèle de risque à 6 gènes a donc été établi sur une cohorte d'entrainement et il a été validé sur une cohorte de validation. Nous avons confirmé ce modèle de risque sur 4 autres cohortes : deux publiées dans la littérature et deux autres locales. 101 2. 3. 5. Validation du modèle de risque à 6 gènes immuns Nous avons étudié la robustesse de notre modèle sur 2 autres études publiées par Lee et al. et Verhaak et al. accessibles dans la littérature. Ces deux jeux de données regroupent les résultats d'expression de biopuces Affymetrix (147 ; 165). Ce prédicteur à 6 gènes permet d'identifier à nouveau 2 groupes de patients avec une différence de survie globale significative. La médiane de survie des patients à haut risque (n 87) est de 11, 7 mois versus 18, 5 mois pour les patients à bas risque (n 74) dans la cohorte GSE13041 (p (Cf. Figure 14). Figure 14 : courbe de survie en fonction du risque sur le jeu publié par Lee (n 161 GBM). La courbe de survie selon Kaplan-Meier des patients à haut risque (n 87, médiane de survie à 11, 7 mois) est représentée en rouge, celle des patients à bas risque en bleu (n 74, médiane de survie à 18, 5 mois). 102 Dans la cohorte du TCGA, la médiane de survie des patients à haut risque (n 50) est de 7, 7 mois versus 12, 4 mois pour les patients à bas risque (n 123) (p (Cf. Figure 15). Figure 15 : courbe de survie en fonction du risque sur le jeu publié par Verhaak (n 173 GBM). La courbe de survie selon Kaplan-Meier des patients à haut risque (n 50, médiane de survie à 7, 7 mois) est représentée en rouge, celle des patients à bas risque en bleu (n 123, médiane de survie à 12, 4 mois). Nous avons ensuite validé ce modèle de risque à 6 gènes immuns sur deux cohortes locales de GBM. 103 La 1ère cohorte locale est constituée de 41 GBM et TGNM, dont l'expression des gènes est analysée sur puces Agilent. La médiane des patients à haut risque est de 9, 3 mois (n 17) versus 19, 3 mois pour les patients à bas risque (n 24) (p (Cf. Figure 16). Figure 16 : courbe de survie en fonction du risque sur la cohorte locale Agilent (n 41 GBM). La courbe de survie selon Kaplan-Meier des patients à haut risque (n 17, médiane de survie à 9, 3 mois) est représentée en rouge, celle des patients à bas risque en bleu (n 24, médiane de survie à 19, 3 mois). Enfin, nous avons étudié ce modèle de risque sur une population locale de 57 GBM traités de manière homogène par le traitement standard, le protocole publié par Stupp. Cette validation du modèle de risque a été faite en utilisant une autre technique simple d'utilisation, la RT-Q PCR, pour mesurer l'expression des transcrits des 6 gènes. 104 Le risque à 6 gènes sépare également 2 sous-groupes pronostiques. La médiane de survie des patients à haut risque (n 7) est 13, 9 mois versus 18, 5 mois pour les patients de bas risque (n 50), avec une différence statistiquement significative (Cf. Figure 17). Figure 17 : courbe de survie en fonction du risque sur la cohorte locale par RT-PCR (n 57 GBM). La courbe de survie selon Kaplan-Meier des patients à haut risque (n 7, médiane de survie à 13, 9 mois) est représentée en rouge, celle des patients à bas risque en bleu (n 50, médiane de survie à 18, 5 mois). 105 2. 3. 6. Modèle de risque à 6 gènes et statut du promoteur de MGMT Le statut de méthylation de MGMT étant un facteur prédictif reconnu de la réponse à la chimiothérapie par témozolomide, nous l'avons donc pris en compte dans l'évaluation des performances de notre modèle de risque. Une analyse univariée des données de la méta-analyse publiée par de Tayrac et al. a retrouvé comme facteurs associés à la survie globale : le statut de méthylation de MGMT et le risque à 6 gènes. Le sexe, l'histologie, l'âge et l'index de performance status selon KPS sont des facteurs qui ne sont pas statistiquement associés à la survie. En analyse multivariée, le statut de méthylation de MGMT et le risque à 6 gènes restent significatifs (p 0. 02 and p 0. 01, respectivement). Dans le sous-groupe de bon pronostic, défini par la méthylation du promoteur du gène de la MGMT, le risque à 6 gènes permet toujours de séparer les patients en 2 sous-groupes pronostiques statistiquement différents dans 3 des cohortes de validation. Le statut de MGMT méthylé sera représenté en pointillé et le statut non méthylé en trait plein sur les courbes de survie. Dans la cohorte GSE13041, les 86 patients ayant un GBM dont le promoteur de MGMT méthylé sont séparés de manière significative selon le risque à 6 gènes en un groupe de bas risque (n 39) avec une médiane de survie de 21, 2 mois versus un groupe de haut risque (n 47) avec une médiane de 13, 1 mois. Dans cette cohorte GSE 13041, les 75 patients ayant un GBM dont le promoteur de MGMT est non méthylé ont une médiane de survie de 11, 9 mois (Cf. Figure 18). 106 Cohorte [GSE13041] : Statut MGMT risque Figure 18 : courbe de survie en fonction du risque et du statut MGMT sur le jeu publié par Lee (n 161 GBM). La courbe de survie selon Kaplan-Meier des patients à haut risque avec un statut MGMT méthylé (n 47, médiane de survie à 13, 1 mois) est représentée en rouge pointillé, celle des patients à bas risque avec un statut MGMT méthylé en bleu pointillé (n 39, médiane de survie à 21, 2 mois) et celle des patients ayant un statut MGMT non méthylé en noir en trait plein (n 75, médiane de survie à 11, 9 mois). 107 Dans notre cohorte locale de 41 GBM et TGNM, le risque à 6 gènes sépare également le sous- groupe de bon pronostic (promoteur de MGMT méthylé) de manière significative. La médiane de survie des patients ayant un statut méthylé de MGMT de bas risque est de 25 mois (n 16) versus 8, 1 mois (n 8) pour les hauts risques. La médiane de survie des 17 patients ayant un promoteur de MGMT non méthylé est de 10, 4 mois (Cf. Figure 19). Figure 19 : courbe de survie en fonction du risque et du statut MGMT sur la cohorte locale Agilent (n 41 GBM). La courbe de survie selon Kaplan-Meier des patients à haut risque avec un statut MGMT méthylé (n 8, médiane de survie à 8, 1 mois) est représentée en rouge pointillé, celle des patients à bas risque avec un statut MGMT méthylé en bleu pointillé (n 16, médiane de survie à 25 mois) et celle des patients ayant un statut MGMT non méthylé en noir en trait plein (n 17, médiane de survie à 10, 4 mois). 108 Pour les 56 patients de notre cohorte de RT-Q-PCR, comprenant les GBM traités de manière standard, dont le statut de MGMT est connu, seul ce statut et le risque à 6 gènes sont statistiquement significatifs en analyse univariée et multivariée (p 0, 045 et p 0, 036 respectivement). Les 22 patients ayant une méthylation du promoteur de MGMT sont séparés en 2 sous groupes : bas risque (n 19) avec une médiane de survie de 21, 8 mois versus haut risque (n 3) avec une médiane de 13, 9 mois de manière significative bien que l'effectif soit faible dans le groupe à haut risque. Les 34 patients ayant un promoteur de MGMT non méthylé ont une survie médiane de 17, 1 mois (Cf. Figure 20). Figure 20 : courbe de survie en fonction du risque et du statut MGMT sur la cohorte locale par RT-Q PCR (n 56 GBM). La courbe de survie selon Kaplan-Meier des patients à haut risque avec un statut MGMT méthylé (n 3, médiane de survie à 13, 9 mois) est représentée en rouge pointillé, celle des patients à bas risque avec un statut MGMT méthylé en bleu pointillé (n 19, médiane de survie à 21, 8 mois) et celle des patients ayant un statut MGMT non méthylé en noir en trait plein (n 34, médiane de survie à 17, 1 mois). 109 Contrairement aux 3 précédentes cohortes, dans la cohorte du TCGA, le risque à 6 gènes ne permet pas de séparer significativement les groupes de bon pronostic avec un promoteur de MGMT méthylé (n 44) (Cf. Figure 21). Cohorte [TCGA] statut MGMT risque e i v r u s e d é t i l i b a b o r P NS Temps (mois) Figure 21 : courbe de survie en fonction du risque et du statut MGMT sur le jeu publié par Verhaak (n 164 GBM). La courbe de survie selon Kaplan-Meier des patients à haut risque avec un statut MGMT méthylé (n 11, médiane de survie à 8, 5 mois) est représentée en rouge pointillé, celle des patients à bas risque avec un statut MGMT méthylé en bleu pointillé (n 31, médiane de survie à 15, 7 mois) et celle des patients ayant un statut MGMT non méthylé en noir en trait plein (n 122, médiane de survie à 10, 6 mois). Cependant, dans le groupe de plus grand effectif de cette cohorte de TCGA (promoteur de MGMT non méthylé, n 122), le risque à 6 gènes sépare 2 sous groupes de pronostic différent (Cf. Figure 22). 110 Figure 22 : courbe de survie en fonction du risque si promoteur MGMT non méthylé sur le jeu publié par Verhaak (n 122 GBM). La courbe de survie selon Kaplan-Meier des patients à haut risque avec un statut MGMT non méthylé (n 33, médiane de survie à 5, 9 mois) est représentée en rouge en trait plein, celle des patients à bas risque avec un statut MGMT non méthylé en bleu en trait plein (n 89, médiane de survie à 11, 8 mois). Il s'agit peut-être d'un défaut de puissance dans le groupe de patients ayant un promoteur de MGMT méthylé publié par Verhaak, qui ne permet pas d'atteindre une significativité suffisante même si l'on observe une tendance concordante. 111 2. 3. 7. Modèle de risque à 6 gènes et sous-types de GBM Récemment, 3 sous-types transcriptomiques de GBM ont été décrits par Phillips et al. : proneural, proliférant et mésenchymateux. Verhaak et al. ont également classé les GBM selon 4 sous-types transcriptomiques : proneural, classique, mésenchymateux et neural (147 ; 164). Les sous-groupes de GBM dits proneuraux et mésenchymateux semblent les plus robustes, ils sont retrouvés selon les 2 classifications. Comme les GBM proneuraux sont les seuls dans ces 2 publications à avoir un impact sur la survie, les GBM ont été analysés en fonction de leur appartenance ou non au sous-groupe proneural (147 ; 165). Nous avons donc analysé l'intérêt du risque à 6 gènes en fonction des sous-groupes de GBM dans les 2 cohortes publiées par Verhaak et al. et Lee et al. et dans uniquement notre cohorte locale de 41 GBM et TGNM (l'attribution des sous-groupes étant impossible pour la cohorte de RT-Q PCR). Le risque à 6 gènes permet de séparer le sous-groupe de GBM proneuraux dans la cohorte GSE13041 en deux bras de pronostic différent. La médiane de survie des 20 patients de bas risque est de 28, 7 mois versus 11, 9 mois chez les 21 patients de haut risque (p< 0, 001) (Cf. Figure 23). La courbe de survie des patients ayant un GBM proneural à haut risque se rapproche de celle des GBM non proneuraux (médiane de 12, 9 mois). 112 Figure 23 : courbe de survie en fonction du risque si GBM proneural versus non proneural sur le jeu publié par Lee (n 161 GBM). La courbe de survie selon Kaplan-Meier des patients à haut risque proneuraux (n 21, médiane de survie à 11, 9 mois) est représentée en rouge, celle des patients à bas risque en bleu proneuraux (n 20, médiane de survie à 28, 7 mois) et celle des patients non proneuraux en noir (n 120, médiane de survie à 12, 9 mois). Dans la cohorte du TCGA, le risque à 6 gènes classe 35 patients ayant un GBM proneural à bas risque avec une survie médiane statistiquement plus longue de 11, 3 mois versus 3, 4 mois chez les 13 patients ayant un GBM proneural à haut risque (Cf. Figure 24). 113 Figure 24 : courbe de survie en fonction du risque si GBM proneural versus non proneural sur le jeu publié par Verhaak (n 173 GBM). La courbe de survie selon Kaplan-Meier des patients à haut risque proneuraux (n 13, médiane de survie à 3, 4 mois) est représentée en rouge, celle des patients à bas risque en bleu proneuraux (n 35, médiane de survie à 11, 3 mois) et celle des patients non proneuraux en noir (n 125, médiane de survie à 11, 6 mois). Dans notre cohorte locale, 12 patients sont classés dans le sous-groupe de GBM proneuraux. Dix patients ayant un GBM proneural ont un bas risque selon le modèle mathématique avec une survie médiane de 24, 8 mois et deux patients seulement sont considérés à un haut risque avec une survie médiane de 4, 7 mois. 114 Bien que les effectifs soient faibles dans chaque sous-groupe, la différence de survie est statistiquement significative. Dans les autres sous-types, rassemblés ici sous la dénomination de non proneuraux, le risque à 6 gènes ne permet pas de les différencier en 2 sous-groupes pronostiques statistiquement significatifs (Cf. Figure 25). La courbe de survie des patients traités pour un GBM non proneural est entre celle des GBM proneuraux à haut risque et à bas risque. Figure 25 : courbe de survie en fonction du risque si GBM proneural versus non proneural sur la cohorte locale Agilent (n 41 GBM). La courbe de survie selon Kaplan-Meier des patients à haut risque proneuraux (n 2, médiane de survie à 4, 7 mois) est représentée en rouge, celle des patients à bas risque en bleu proneuraux (n 10, médiane de survie à 24, 8 mois) et celle des patients non proneuraux en noir (n 29, médiane de survie à 12, 5 mois). 115 2. 4. Discussion 2. 4. 1. Expression des gènes immuns dans les GBM Nous avons mis en évidence un profil d'expression des gènes immuns différent entre le cerveau non tumoral dit normal et le GBM. Plus d'une centaine de gènes sont ainsi exprimés différentiellement entre le cerveau normal et le GBM. Cela souligne une probable implication du système immun dans le glioblastome avec des gènes plus ou moins activés dans cette pathologie. Ainsi parmi les gènes d'expression différentielle dans le GBM, nous retrouvons la plupart des gènes immuns qui ont été déjà été rapportés fréquemment dans la littérature, tels que les gènes des cytokines, des chimiokines, leurs récepteurs, les clusters de différenciation et les molécules du complexe majeur d'histocompatibilité. Nous retrouvons également les gènes, dont l'action immune est moins ou mal connue et 4 des 6 gènes du modèle de risque (FGF2, CD22, MNX1, RPS19). Ces gènes pourraient constituer des cibles thérapeutiques potentielles pour une immunothérapie, du fait de leur expression différente entre le cerveau normal et le GBM. Cependant nous savons que le GBM est une tumeur hétérogène, nous avons démontré que l'expression des gènes varie d'une tumeur à l'autre. Or pour augmenter l'efficience des stratégies d'immunothérapie, il faudrait cibler les gènes immuns communs d'expression différentielle homogène dans le GBM. Malheureusement, la plupart de gènes présentent une expression différentielle hétérogène inter-tumorale. Une autre possibilité serait de classer les GBM en sous-groupes en fonction de l'expression des gènes et de proposer une thérapie plus ciblée en fonction du profil d'expression. Ces gènes immuns différentiellement exprimés entre le cerveau non tumoral et les échantillons de GBM et au sein des GBM sont potentiellement exprimés dans différentes cellules immunes (lymphocytes B, T, NK) et lors des réponses immunes innée et/ou acquise. 116 Nous avons voulu préciser l'implication éventuelle du système immun dans le GBM en procédant à une analyse de réseaux de co-expression des gènes immuns. Après annotation fonctionnelle grâce au logiciel DAVID, un enrichissement des gènes retrouve par ordre de p- values significatives les fonctions suivantes : activation des leucocytes, activation cellulaire, fonction membranaire, fonction transmembranaire et activation lymphocytaire (p De récentes études transcriptomiques ont rapporté des signatures immunes dans les profils d'expression des gènes dans les gliomes (164 ; 166-168 ; 201- 203 ; 209 ; 210 ; 212 ; 213 ; 216 ; 217 ; 219-221 ; 225) et dans le GBM (147 ; 153 ; 165 ; 190 ; 204- 208 ; 211 ; 214 ; 215 ; 222-224 ; 226-228). Dans notre étude, nous retrouvons 6 modules de co- expression (cellules NK-immunité innée, cytokines-CMH, signalisation cellulaire-lectines, activation cellulaire-apoptose, cellules myéloïdes et régulation de la réponse immune). La plupart des signatures établies sont associées aux cellules myéloïdes ou macrophages (190 ; 201-203 ; 206 ; 208 ; 209 ; 211), ce qui est en accord avec l'infiltration déjà décrite de macrophage/microglie dans les GBM (364 ; 484 ; 492). Nous avons également trouvé une signature myéloïde et monocyte/macrophage dans 2 modules de co-expression comportant par exemple les gènes CD11b, CD14, CD163, CMH de classe I et TLR. Une signature NK mise en évidence dans notre étude a été également rapportée dans la littérature (201 ; 210 ; 211 ; 217). Deux signatures pronostiques cellules NK-réponse innée et cytokines-chimiokines ont été mises en évidence par l'enrichissement en gènes associés à la survie de ces 2 modules. Les cytokines et chimiokines du module de co-expression sont soit impliquées dans le recrutement des cellules T, monocytes/macrophages et neutrophiles (gènes CX3CR1/CX3CL1, CXCL9 et CXCR2), soit dans la régulation des monocytes/macrophages, éosinophiles, cellules T et NK (gènes MIF, IL5, IL12A and IL16). 117 Ainsi, les 2 modules de co-expression enrichis significativement en gènes associés à la survie (cellules NK, cytokines et chimiokines) dans notre étude, semblent refléter le recrutement de diverses cellules immunes telles que les cellules NK, T, monocytes/macrophages et neutrophiles et témoignent également de l'implication potentielle de la réponse innée dans la survie de patients traités pour un GBM. 2. 4. 2. Expression des gènes immuns associés à la survie globale des patients Les signatures immunes publiées associées à la survie des patients sont controversées en terme de cellules impliquées (myéloïdes, macrophages, cellules T, NK) et en terme de valeur pronostique (survie péjorative ou plus longue). Murat et al. ont rapporté une survie plus longue en cas de signature de réponse innée ou macrophagique (cluster G24, 134 sondes dont CD11b et CD163) (208), contrairement aux autres données publiées. Gravendeel et al. ont ainsi décrit une signature de réponse immunitaire associée à une survie courte dans les gliomes (Cluster 23, catégorie fonction M) (166), Irliev et al. ont décrit une signature T (CD4 et CD8) et myéloïde (CMH type II, TLR1 et 2) de 499 gènes associés à une évolution également plus péjorative (module M7) (202) et Godard et al. ont rapporté une signature NK (cluster de gènes G12 incluant récepteur Fc gamma et DAP-12) plus exprimée dans les GBM de novo de mauvais pronostic par rapport aux GBM secondaires et aux astrocytomes de bas grades (201). Ducray et al. ont rapporté une signature plus immune (cluster G24) chez les répondeurs à la radiothérapie (204). Les 2 études les plus récentes sont également controversées avec un pronostic favorable d'une signature immune T, microglie-macrophage et réponse innée dans l'article de Donson et al. (190) alors que la signature immune macrophage, monocyte et granulocyte décrite par Engler et al. est associée à un pronostic péjoratif (211). 118 La signature immune obtenue par notre analyse de co-expression network a également une valeur pronostique. En effet, 5 des 6 modules retrouvés sont enrichis en gènes ayant un impact sur la survie globale. Malheureusement, nous ne pouvons pas savoir par cette méthode si l'impact de l'expression (sur ou sous expression dans le GBM) de ces gènes sur la survie est péjoratif ou non. Bien que ces données soient d'interprétations difficiles, elles soulignent cependant qu'une signature immune pourrait avoir un impact pronostique. Nous avons voulu approfondir ces résultats préliminaires par d'autres méthodes mathématiques et déterminer parmi les gènes immuns associés à la survie, lesquels constituent des variables indépendantes qui contribuent le mieux à expliquer la survie au sein de nos cohortes de GBM. Dans notre étude, nous avons mis en évidence par 3 différentes méthodes statistiques 108 gènes immuns associés directement avec la survie de patients traités pour un GBM. Ces 108 gènes associés à la survie sont connus comme impliqués dans la biologie des cellules B (gènes des immunoglobulines, BLNK, CD19, CD20, CD22), des cellules T (CD1E, PTCRA, CD247), NK (KIR2DL1, KIR2DL4, KIR3DL3), des cellules myéloïdes incluant les monocytes/macrophages (ADAMDEC1, CD89/FCAR, CD64/FCGR1B, FCGR1C) et les neutrophiles (CD89, NCF1B). Ces gènes peuvent également correspondre à des cytokines ou chimiokines (CCL15, CCL17, IL1B, IL5) ou correspondre à des gènes impliqués dans la modulation de la réponse immune (APRIL, ARG1, CD70, B7-H4, ICOSLG, NOS2A, TGFB1, TWEAK). En effet, le GBM développe des mécanismes intrinsèques pour inhiber la réponse immune anti-tumorale (484 ; 485) et facilite l'infiltration de cellules suppressives telles que les LTreg (397) et les monocytes suppresseurs (360). 119 Marko et al. distinguent par une étude préliminaire génomique les gènes immuns en fonction de leur impact sur la survie. Deux groupes de patients de survie différente sont définis : GBM survivant plus de 2 ans (n 7) versus moins de 9 mois (n 13) (207). Dans cette étude, 2 gènes immuns (IL17 et SERPING1) sur les 6 associés significativement à la survie (CD34, IGHG1, IL13RA1, IL22) sont corrélés positivement. Dans notre analyse de profils immuns au sein des GBM, les gènes CD34, IGHG1, IL13RA1, et les récepteurs A, B, C de l'IL17 sont également différentiellement exprimés. Mais ils ne sont pas retrouvés significativement associés à la survie des patients. L'impact pronostique rapporté dans la littérature de ces 6 gènes immuns est peut-être lié à la sélection de l'étude publiée par Marko et al. (longs versus courts survivants). Finalement, nous avons établi un modèle de risque de survie basée sur l'expression pondérée de 6 gènes en suivant la méthode décrite par Marie de Tayrac et al. de notre laboratoire (169). Ce modèle permet de discriminer les patients traités pour un GBM par le traitement standard de chimio-radiothérapie concomitante puis adjuvante en 2 groupes de survie statistiquement différent. Ces 6 gènes du risque ACVR2A, ARG1, CD22, FGF2, MNX1 et RPS19 sont répartis dans les 5 modules de co-expression enrichis en gènes ayant un impact sur la survie et peuvent être considérés comme leurs représentants. MNX1 et RPS19 font partie des 27 gènes impactant par eux-même la survie dans l'analyse de co-expression. ACVR2A, CD22 et MNX1 sont retrouvés significatifs dans les 3 méthodes statistiques utilisées précédemment. Ces 6 gènes ne sont pas tous connus pour être des marqueurs spécifiques des cellules immunes ou des sous-populations de cellules immunes. Bien qu'ils soient connus dans certains cancers, ils n'ont pas ou peu été décrits dans le GBM. 120 ACVR2A est le récepteur pour l'activine A, plus particulièrement de type 2A, il appartient à la superfamille de TGF . Ce récepteur est une protéine transmembranaire composé d'un domaine extracellulaire, riche en cystéine, un domaine transmembranaire et un domaine cytoplasmique sérine/thréonine. Le ligand se fixe sur le domaine extracellulaire du récepteur de type II, puis se forme un complexe hétérodimérique avec un récepteur de type I, qui transmet le signal après phosphorylation par le récepteur de type II. In vitro, l'activine A peut induire la différenciation neuronale (493) et elle semble essentielle pour la neurogenèse suite à une dégénération neuronale (494). Dans les modèles murins, l'activine A stimule la croissance névritique et réduit le nombre de neurones altérés (495 ; 496). En synergie avec l'action de FGF, ACVR2A transmet le signal de croissance de l'activine via la phosphorylation de SMAD2, notamment dans la prolifération des cellules cancéreuses prostatiques (497). De plus, l'activine A et le FGF semblent participer à la maintenance du phénotype des cellules souches embryonnaires humaines (498). La mutation de ce gène ACVR2A est fréquente dans le cancer du colon avec instabilité des microsatellites (499). Une étude montre également que l'infiltration de cellules immunes T CD3 est associée à la mutation de ce gène dans 92% des cas et à un meilleur pronostic que celle sans infiltration (500). ACVR2A est un gène retrouvé dans notre étude significativement associé à la survie selon les 3 méthodes statistiques et son ligand codé par le gène INHBA est également retrouvé significativement associé à la survie selon la méthode Cox pas à pas. ARG1, 1'arginase 1 est une enzyme cytosolique qui hydrolyse l'arginine en urée et ornithine, les précurseurs de la synthèse des polyamines, proline et glutamate (501). L'arginine semble essentielle dans le cerveau pour le protéger des dommages ischémiques induits par l'oxyde nitrique (502 ; 503). ARG1 est impliquée dans les mécanismes d'immunosuppression en diminuant l'activation des cellules T (504). IL4, IL10, IL13, TGF , PGE2 stimulent la 121 production d'arginase (505). Chez les patients ayant un GBM, il a été montré qu'une population de neutrophiles dégranulés est associée à une augmentation du taux d'ARG1 plasmatique et une expression plus faible de cellules T CD3 chane zeta (506). Une supplémentation en arginine contrecarre ces effets d'immunosuppression (506). Les MDSC inhibent la réponse T allogénique in vitro via la déplétion en L-arginine par la sécrétion d'ARG1 (507-511). Chez des patients ayant un cancer bronchique non à petite cellule non traité, une étude a montré que les cellules CD11b /CD14-/CD15 /CD33 correspondant aux MDSC expriment l'oxyde nitrique synthase inductible (inducible nitric oxyde synthase en anglais iNOS) et l'ARG1 (512). Une autre étude a montré que l'apport exogène d'IL13 dans la culture augmente l'expression d'ARG1, qui est nécessaire pour l'activité suppressive du sous-groupe de MDSC, appelé MDSC-IL13 (507). CD 22, récepteur de cellules B (ou sialic acid-binding Ig-like lectin en anglais SIGLEC 2), est un membre de la superfamille des immunoglobulines et considéré comme une molécule d'adhésion et de signalisation (513 ; 514). Il est normalement exprimé par les cellules B activées (514). Le CD22 est un médiateur des interactions entre les lymphocytes B, il jouerait également un rôle dans la localisation des LB dans les tissus lymphoïdes et dans la régulation positive via les tyrosines kinases de la famille Src. Il agit comme un récepteur inhibiteur en recrutant des phosphatases via leur domaine SH2 et bloquerait la transduction du signal grâce à la déphosphorylation des molécules de la transduction du signal (515). Dans notre étude, l'expression du CD22 est de mauvais pronostic, or les lymphocytes B infiltrent rarement les GBM comme nous le verrons dans la prochaine partie. Le CD22 agirait donc via d'autres cellules. Une étude a rapporté par exemple que les neurones peuvent le sécréter pour inhiber via le CD45 l'activation de la microglie (516). Si l'action macrophagique est inhibée par le CD22, la prolifération du GBM peut être activée. 122 FGF 2, facteur de croissance fibroblastique basique ou de type 2, appartient à la famille des facteurs de croissance. Le gène FGF joue un rôle dans de nombreux processus biologiques, la protéine FGF2 stimule la croissance du GBM notamment (517). Le taux plasmatique de FGF semble plus élevé chez les patients ayant un GBM par rapport aux témoins (518). Le récepteur FGFR1 est exprimé dans le GBM contrairement au tissu normal, alors que FGFR2 n'est pas retrouvé dans le GBM (519). Par définition FGF est un facteur de croissance, il est souvent associé à un pronostic péjoratif car son accumulation nucléaire favorise la prolifération (520). Il existe 4 isoformes de la protéine FGF2 aux propriétés biologiques différentes (521) : comme la sensibilité à l'irradiation in vitro des formes de bas poids moléculaires (522). Cependant l'isoforme de FGF2 de haut poids moléculaire semble pouvoir également inhiber la prolifération gliale in vivo via l'inhibition de 4E-BP1 (523), ce qui pourrait expliquer que l'expression de FGF2 soit associée à un meilleur pronostic dans notre étude. Le gène MNX1 code pour une protéine nucléaire, qui contient un domaine homéobox comme le souligne son autre nom (homéobox du motoneurone et du pancréas). Ce gène est surtout connu comme gène responsable du syndrome de Currarino, en effet la présence d'une mutation de ce gène entraine des malformations congénitales (malformation hémisacrée, anorectale associée à une masse présacrée), transmises de manière autosomique dominante (524 ; 525). Il a été initialement décrit comme un facteur de transcription des cellules CD34 et cellules B (526). Il est impliqué dans le développement de leucémies (527) et de tumeurs solides comme le cancer du colon (528) et le carcinome hépatocellulaire (529). Son expression intervient également dans la neurogenèse (530) notamment dans la différenciation en motoneurone, son action dans le GBM est encore mal connue. 123 Le gène RPS19 code pour la sous-unité 40S de la protéine ribosomale cytosolique 19S, connue pour être responsable de l'anémie de Diamond-Blackfan (531 ; 532). Cette maladie correspond à une érythroblastopénie constitutionnelle caractérisée par l'absence ou la diminution du nombre de précurseurs érythroïdes. Ce gène aurait ainsi une fonction extra- ribosomale notamment dans la différenciation et la prolifération érythropoïétique (533). RPS19 serait également impliqué dans l'apoptose via la voie de signalisation p53/BAX (534). Le dimère RPS19 a une action chimiotactique sur les monocytes et neutrophiles dans l'arthrite rhumatoïde (331 ; 535 ; 536). La protéine RPS19 est en effet secrétée par les cellules apoptotiques, or une dose faible inhiberait l'interaction du MIF et de CD74, et elle compromet l'adhésion des monocytes aux cellules endothéliales via CXCR2 en limitant la disponibilité de MIF pour son récepteur favorisant le chimiotactisme (332 ; 537). Un niveau élevé d'expression de ce gène RPS19 dans les selles a été rapporté comme de bon pronostic dans les carcinomes coliques (538). De plus, FGF2 interagit avec RPS19 pour conduire les cellules vers la signalisation de différenciation ou de prolifération (539-541). Ces 2 gènes, qui interagissent ensemble, sont les 2 gènes de bon pronostic de notre modèle. L'action de RPS19 est peu connue dans le GBM, elle est peut-être liée à la fonction chimiotactique sur les monocytes, à l'inhibition de l'adhésion des monocytes aux cellules endothéliales, à son action apoptotique et/ou à sa fonction de différenciation. Pour confirmer la robustesse de notre modèle à 6 gènes, nous avons validé ces résultats sur d'autres études de biopuces Affymetrix publiées (147 ; 165), sur une cohorte locale de biopuces Agilent et enfin sur les données de RT-PCR quantitative d'une cohorte locale homogène de patients traités de manière standard pour un GBM selon le protocole publié par Stupp (74). Cette dernière technique a l'avantage d'être utilisable en routine dans la plupart des laboratoires tout en restant abordable par rapport aux techniques de microarrays. 124 Le risque à 6 gènes sépare les patients en 2 groupes pronostiques et il permet également de discriminer au sein des patients ayant un meilleur pronostic, défini par la méthylation du promoteur de MGMT, deux groupes ayant des survies statistiquement différentes. Actuellement, on distingue deux sous-groupes dans le GBM en fonction du statut du gène de la MGMT. Or bien que certains patients ont une tumeur dont le promoteur de MGMT est méthylé, l'évolution est parfois péjorative à court terme. Ce risque à 6 gènes devrait être validé en prospectif car il pourrait aider à découvrir un sous-groupe de patients ayant un pronostic plus péjoratif malgré la méthylation du promoteur de MGMT. Ce risque à 6 gènes immuns pourrait permettre de mieux stratifier dans l'avenir les patients pour mieux adapter les prises en charge dans le cadre ou non d'essais thérapeutiques. Les classifications des GBM en sous-types proneuraux, mésenchymateux, neuraux, classiques et proliférants selon Verhaak et Phillips (147 ; 164) sont actuellement systématiquement étudiées pour mieux caractériser les données biologiques des GBM. Les GBM de sous-types proneuraux semblent avoir une survie plus longue d'après ces études quel que soit le traitement (147 ; 204). Mais Holland et al. soulignent le caractère hétérogène de ce groupe dans leurs dernières présentations orales et publications (542). Le risque à 6 gènes permet de différencier deux sous-groupes de pronostic différent chez les patients ayant un GBM proneural. Cette différence n'est pas significative dans les autres sous- types de GBM. Nous pourrions supposer du fait d'une survie plus longue, que la réponse immune antitumorale a plus de temps pour être initiée et ralentir par ce fait la progression tumorale chez ces patients ayant un profil immun particulier mis en valeur par ce risque à 6 gènes (proneuraux à bas risque). D'autres études sont nécessaires pour valider ces hypothèses. Par ailleurs, l'impact du risque à 6 gènes dans le sous-type proneural pourrait nous inciter à leur proposer des essais d'immunothérapie. Cependant, Prins et al. retrouvent une survie plus 125 longue après une vaccination à base de cellules dendritiques dans un sous-groupe de GBM mésenchymateux, qui ont une infiltration lymphocytaire CD3 CD8 , par rapport à une cohorte historique de contrôle de même expression génique (403). La vaccination a peut-être permis de rendre plus sensible cette sous-population résistante au traitement conventionnel (543). Aucune différence de survie a été mise en évidence dans le sous-groupe de GBM proneural après la vaccination par rapport à une cohorte historique contrairement à ce que nous pourrions penser. La réponse immune antitumorale a peut-être déjà eu lieu permettant d'obtenir spontanément une survie plus longue sans réponse supplémentaire de la stimulation de l'immunité par une vaccination sur la survie des patients pris en charge pour un GBM de sous-type proneural. Ces hypothèses doivent être étudiées puis validées en prospectif. ARTICLE N6 (544) : Immune genes are associated with human glioblastoma pathology and patient survival. Vauléon E, Avril T, Hamlat A, Etcheverry A, Chiforeanu DC, Menei P, Mosser J, Quillien V, Aubry M. BMC Med Genomics. 2012 Sep 14 ; 5 : 41. 126 3. Etude des cellules immunes infiltrant les glioblastomes 3. 1. Objectifs Nous avons montré dans la partie précédente qu'au niveau génomique, une signature immunologique est associée au GBM et à la survie des patients. Nous avons complété ce travail par l'étude des cellules immunes infiltrant les GBM. De nombreux travaux publiés sont basés sur des études en IHC et décrivent des petites cohortes de patients. Un des inconvénients de l'IHC est l'impossibilité de combiner différents marqueurs pour caractériser les cellules. Nous avons choisi d'aborder cette question en utilisant une analyse par cytométrie en flux qui nous permet d'utiliser plusieurs marqueurs en même temps mais aussi de quantifier de façon précise des sous-populations cellulaires. Pour cela, nous avons travaillé sur des prélèvements tumoraux qui ont été dissociés puis congelés en présence de diméthylsulfoxyde (DMSO) pour préserver les cellules. Dans un premier temps, nous avons validé le fait que la congélation n'affecte pas la proportion initiale de cellules infiltrant les GBM. Nous avons ensuite étudié la proportion des cellules immunes viables CD45 en utilisant cette banque de prélèvements tumoraux issus de GBM (n 73), de gliomes de grade III (n 12), gliomes de grade II (n 8) et de cerveaux issus de chirurgie d'épilepsie (n 2). La caractérisation des cellules infiltrant les tumeurs a été réalisée en utilisant des marqueurs exprimés par les différents contingents cellulaires immuns que sont les cellules monocytaires, lymphoïdes et granulocytaires. Nous avons ensuite confirmé que cette infiltration est présente sur le site tumoral mais pas dans le parenchyme sain ou à la marge de la tumeur ; et qu'elle n'est pas influencée par la prise de corticoïdes. Enfin nous avons étudié l'association de cette infiltration avec la survie des patients. 127 3. 2. Matériel et méthodes 3. 2. 1. Echantillons tumoraux Les prélèvements sont issus de patients atteints de tumeurs cérébrales et opérés dans le service de Neurochirurgie à l'hôpital Pontchaillou de Rennes, en accord avec le comité local d'Ethique. Les échantillons tumoraux sont prélevés par le neurochirurgien au bloc opératoire puis directement collectés dans un tube de 50 ml contenant du milieu minimum essentiel d'Eagle modifié par Dulbecco (DMEM) (Lonza). Les informations cliniques des patients ont également été collectées, notamment le sexe, la date de naissance, la prise de corticoïdes et la survie globale. Les prélèvements sont disséqués afin d'enlever les vaisseaux sanguins puis coupés en morceaux de 2 à 3 mm3. Les fragments sont déposés dans un tube de type C (Miltenyi Biotec) à raison de 1 à 3 g pour 10 ml de milieu DMEN. Les tissus tumoraux sont ensuite dissociés à l'aide de l'appareil GentleMacs (Miltenyi Biotec) en utilisant le programme m impTumor 01 (maximum 10 ml de tissu dans le tube C GentleMacs). Les prélèvements dissociés sont passés sur un tamis de 100 m (BD Falcon) et la suspension cellulaire est centrifugée 10 minutes (min) à 400g à température ambiante. Le culot cellulaire est remis en suspension et l'équivalent de 0, 03 g de tissu est soit analysé directement, soit congelé à -150C avec de l'albumine sérique humaine (human serum albumin en anglais HSA) 4% (LFB Biomédicaments) contenant 10% DMSO. 128 3. 2. 2. Phénotypage des cellules infiltrant les tumeurs 3. 2. 2. 1. Préparation des échantillons L'équivalent de 1, 5 mg de tissu est collecté par tube de cytométrie de flux (fluorescence activated cell sorter en anglais FACS) (BD Falcon) et additionné de 2 ml de tampon phosphate salin (phosphate buffered saline en anglais PBS), contenant 2% de sérum de veau fœtal (SVF) (Lonza). Pour les prélèvements congelés, les cellules sont tout d'abord décongelées dans 25 ml de PBS contenant 20% de SVF. Après centrifugation de 10 min à 400g, le culot cellulaire est remis en suspension avec du PBS 2% SVF. Les cellules sont centrifugées 10 min à 400g. Le culot cellulaire est remis en suspension dans 50 l de PBS 2% SVF puis incubé avec 2 g d'Ig humaines (Sigma-Aldrich) pendant 5 min à température ambiante. Les cellules sont ensuite incubées avec les anticorps ciblant les marqueurs d'intérêt et directement marqués avec des fluorochromes (Cf. Tableau 9) pendant 30 min à 4C. Les cellules sont lavées deux fois avec 2 ml de PBS contenant 2% de SVF puis le culot cellulaire est remis en suspension dans 350 l de PBS/SVF. Dix l de la 7-aminoactinomycine D (7AAD, BD Biosciences), colorant qui a une forte affinité pour l'ADN et permettant ainsi de repérer les cellules mortes, sont ajoutés 10 min avant l'analyse par cytométrie en flux. Les anticorps décrits dans le tableau 9 nous ont servi pour l'analyse des sous-populations microgliale et macrophagique, granulocytaire et lymphocytaire. 129 7 y C E P , 1 G g I m , 4 4 F R C I s e t y c o h p m y l , s e t y c o l u n a r G , s e g a h p o r c a M / s e t y c o n o M K N E P , 1 G g I m , 6 y l - B s e t y c o h p m y l , s e t y c o l u n a r G , s e g a h p o r c a M / s e t y c o n o M * ) e c n e c s e r o u l f , e p y t o s i , e n o l C ( C P A , 1 G g I m , 7 K S 7 y C E P , 1 G g I m , 3 K S C T I F , 1 G g I m - , 8 T A P R T s e t y c o h p m y L s e g a h p o r c a M / s e t y c o n o M , T s e t y c o h p m y L K N , T s e t y c o h p m y L R C T e x e l p m o c u d e n a h C R C T u d e r i o s s e c c a e n i é t o r P R C T u d e r i o s s e c c a e n i é t o r P s p r o c i t n A r u e u q r a m e c t n a m i r p x e s e l u l l e C n o i t p i r c s e D f o r e t s u l C n o i t a i c n e r e f f i d 7 4 6 A , 1 G g I m - , 1 2 M R 7 - L I h E P , 1 G g I m , 1 6 / I H G T s e t y c o h p m y L s e g a h p o r c a M / s e t y c o n o M 7 L I ' l e d r u e t p e c é R - e n i b o l g o t p a h r u e t p e c é R - e n i b o l g o m é h E P , 1 G g I m , ) 6 - 6 4 G ( 3 4 2 L E P , 1 G g I m , 6 4 p K N / 2 E 9 B s e t y c o h p m y L s e g a h p o r c a M / s e t y c o n o M I I e s s a l c e d H M C u d e l u c é l o M K N s e t y c o h p m y L 1 R C N e l u c é l o M s e l a i l é h t o d n e s e l u l l e C , s e g a h p o r c a M / s e t y c o n o M e n i l g o d n E 0 3 1 : C T I F , 7 e n i n a y c : 7 y C , e n i n a y c o c y h p o l l A : C P A , 7 4 6 r o u l F a x e l A : 7 4 6 A ; e n i l u b o l g o n u m m i : g I ; e s u o m : m : s e é s i l i t u s n o i t a i v é r b A . e n i r h t y r é o c y h p : E P , e n ï e c s e r o u l f e d e t a n a y c o i h t o s i . s r u e m u t s e l t n a r t l i f n i s e t y c o c u e l s e d e g a p y t o n é h p e l r u o p s é s i l i t u s r u e u q r a m s e d e t s i L : 9 u a e l b a T C P A , b 2 G g I m , 9 P M C P A , M g I m , 8 9 I H C T I F , 1 G g I m , 8 G 3 1 . 0 1 , 9 1 B I H E P , 1 G g I m , 3 A 2 E P , 1 G g I m , 6 . 7 6 P 7 y C C P A , 1 G g I m , 1 D 2 C T I F , 1 G g I m , 1 . 0 1 C T I F , M g I m , 5 F 0 1 G E P , 3 G g I m , 2 G 1 K N s e g a h p o r c a M / s e t y c o n o M s e t y c o l u n a r G s e g a h p o r c a M / s e t y c o n o M s e l i h p o r t u e N B s e t y c o h p m y L T s e t y c o h p m y L s e t y c o l u n a r G , s e t y c o n o M s e t y c o c u e l s e l s u o T s e g a h p o r c a M / s e t y c o n o M s e t y c o l u n a r G M e n i r g é t n I X e n i r g é t n I S P L u d r u e t p e c é R 1 A E S S e n è g i t n A A I I I R c F r u e t p e c é R R C B e x e l p m o c u d e n a h C 2 L I ' l e d r u e t p e c é R 3 - c e l g i S e l u c é l o M n o i t a s i l a n g i s e d e n a h C I R c F r u e t p e c é R 8 M A C A E C e l u c é l o M ) D C ( 3 D C 4 D C 8 D C b 1 1 D C c 1 1 D C 4 1 D C 5 1 D C 6 1 D C 9 1 D C 5 2 D C 3 3 D C 5 4 D C 4 6 D C b 6 6 D C 5 0 1 D C 7 2 1 D C 3 6 1 D C - R D A L H 6 4 p K N 3. 2. 2. 2. Analyse par cytométrie en flux Les cellules marquées sont analysées par cytométrie en flux en utilisant un cytomètre en flux de type FACSCanto II (BD Biosciences). Les données sont analysées à l'aide du logiciel FACS Diva (BD Biosciences). Les cellules mortes marquées avec le 7AAD sont d'abord exclues de l'analyse puis la population d'intérêt est repérée par l'expression de la molécule CD45, marqueur pan- leucocytaire. Les différentes sous-populations leucocytaires sont finalement distinguées par leur expression des molécules CD45 et CD11b (Cf. Figure 26). Les résultats sont exprimés en pourcentage de la population d'intérêt par rapport au nombre total de cellules vivantes présentes dans les échantillons tumoraux. A A D D D A A A A A A 7 7 7 B B D D A A A A 7 7 15% 15% C C b b 1 1 1 1 D D C C FSC FSC FSC CD45 CD45 CD45 CD45CD45 Figure 26 : analyse des populations infiltrantes par cytométrie de flux. Les cellules issues de prélèvements tumoraux sont préparées comme indiqué dans la partie Matériel et méthodes' puis marquées avec des anticorps anti-CD45 et CD11b. Après lavages, les cellules sont incubées avec le 7AAD puis analysées par cytométrie en flux. (A) Les cellules vivantes (en rouge) sont repérées par l'absence de fixation du 7AAD. (B) La population leucocytaire d'intérêt (en vert) est repérée parmi les cellules vivantes par l'expression de la molécule CD45. Le pourcentage des cellules CD45 parmi les cellules vivantes présentes dans l'échantillon est indiqué au dessus de la fenêtre d'intérêt. (C) Cette population leucocytaire peut être décomposée en différentes sous-populations en fonction de leur profil d'expression des molécules CD45 et CD11b. 131 3. 3. Résultats 3. 3. 1. Effet de la congélation sur les populations leucocytaires infiltrant les tumeurs Les échantillons tumoraux issus de patients atteints de tumeurs cérébrales ont été dissociés puis congelés en HSA 10% DMSO pour garder les cellules intactes. Afin de vérifier l'absence de biais lié à cette congélation, nous avons dans un premier temps testé la présence de populations leucocytaires dans 5 échantillons tumoraux avant et après congélation. Comme indiqué dans les figures 27 et 28B, le pourcentage des cellules CD45 infiltrant les tumeurs reste identique après congélation comparé à celui obtenu sur les échantillons frachement préparés. n 5 n 5 30 30 15 15 5 4 D C s e l u l l e c e d % s e t n a v i v s e l u l l e c s e l i m r a p 0 0 frachement frachement après après préparé préparé congélation congélation Figure 27 : comparaison du pourcentage de cellules leucocytaires dans les prélèvements de GBM frachement préparés et obtenus après décongélation. Les cellules frachement isolées ou décongelées sont analysées comme indiqué dans la figure 28. Les résultats obtenus avec 5 prélèvements tumoraux différents sont exprimés en pourcentage de cellules CD45 parmi l'ensemble des cellules vivantes testées. 132 De même, la répartition des sous-populations leucocytaires selon leur expression des molécules CD45 et CD11b reste inchangée sur les échantillons issus des tumeurs fraches ou des même tumeurs après décongélation (Cf. Figure 28C). fraichement fraichement préparé préparé après après congélation congélation fraichement fraichement préparé préparé après après congélation congélation fraichement fraichement préparé préparé après après congélation congélation A A D D A A A A 7 7 ) ) e e c c n n e e c c s s e e r r o o u u l l f f e e d d é é t t i i s s n n e e t t n n I I ( ( 0 0 1 1 g g o o L L D D A A A A 7 7 D D A A A A 7 7 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 50 50 50 150 150 150 250 250 250 FSC FSC B B D D A A A A 7 7 D D A A A A 7 7 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 2, 6 2, 6 2, 2 2, 2 0 0 0 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 CD45 CD45 4, 9 4, 9 4, 2 4, 2 C C b b 1 1 1 1 D D C C b b 1 1 1 1 D D C C 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 5 5 4 4 4 4 3 3 3 3 2 2 2 2 1 1 1 1 0 0 0 0 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 5 5 4 4 4 4 3 3 3 3 2 2 2 2 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 2, 4 2, 4 0, 2 0, 2 0, 1 0, 1 2, 0 2, 0 0, 1 0, 1 0 0 0 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 CD45 CD45 0, 1 0, 1 4, 2 4, 2 0, 6 0, 6 0, 1 0, 1 3, 8 3, 8 0, 4 0, 4 50 50 50 150 150 150 250 250 250 0 0 0 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 0 0 0 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 FSC FSC CD45 CD45 11, 9 11, 9 b b 1 1 1 1 D D C C 15, 2 15, 2 CD45 CD45 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 5 5 4 4 4 4 3 3 3 3 2 2 2 2 1 1 1 1 0 0 0 0 1, 3 1, 3 9, 8 9, 8 0, 8 0, 8 3, 1 3, 1 11, 1 11, 1 1, 0 1, 0 D D A A A A 7 7 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 50 50 150 150 250 250 0 0 0 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 0 0 0 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 FSC FSC CD45 CD45 CD45 CD45 Log10 (Intensité de fluorescence) Log10 (Intensité de fluorescence) #196 #196 #170 #170 #198 #198 Figure 28 : comparaison des sous-populations leucocytaires dans les prélèvements de GBM frachement préparés et obtenus après décongélation. Les cellules frachement isolées ou décongelées sont lavées, marquées avec des anticorps spécifiques anti-CD45 et CD11b puis analysées par cytométrie en flux. Les cellules vivantes sont repérées par exclusion du 7AAD (A) ; les leucocytes, parmi les cellules vivantes par l'expression du marqueur CD45 (B) et les différentes sous-populations leucocytaires à partir des cellules CD45 vivantes par l'expression de la molécule CD11b (C). Les valeurs indiquées près les fenêtres correspondent aux pourcentages de cellules retrouvées dans les zones d'intérêt parmi l'ensemble des cellules vivantes testées. 133 3. 3. 2. Variation de la proportion de la population leucocytaire infiltrant les tumeurs cérébrales 3. 3. 2. 1. Influence du grade sur la population leucocytaire infiltrant les tumeurs cérébrales Nous avons ensuite étudié la proportion de cellules CD45 parmi des cellules issues de différents prélèvements tumoraux : GBM (n 73), gliomes de grade III (n 12), de grade II (n 8). Une forte hétérogénéité de la proportion des cellules leucocytaires infiltrant les GBM est observée (de 0, 15% à 44, 6% - moyenne 10, 0%) (Cf. Figures 29 et 30B). n 95 n 95 5 4 D C s e l u l l e c e d % s e t n a v i v s e l u l l e c s e l i m r a p 60 60 45 45 30 30 15 15 0 0 GBM GBM (n 73) (n 73) III III II II (n 12) (n 12) (n 8) (n 8) CN CN (n 2) (n 2) Figure 29 : présence de sous-populations leucocytaires dans les prélèvements de tumeurs cérébrales. Les cellules frachement isolées ou décongelées sont analysées comme indiqué dans la figure 28. Les résultats obtenus avec les prélèvements de GBM, de tumeurs cérébrales de grade III et II, et de cortectomie d'épilepsie (CN) sont exprimés en pourcentage de cellules CD45 . 134 Non seulement, une forte hétérogénéité de la population leucocytaire est observée dans les GBM mais également des sous-populations leucocytaires, avec la présence d'une infiltration plus ou moins forte de microglie/macrophage plus ou moins associée à une infiltration de polynucléaires et/ou de lymphocytes (Cf. Figures 30B et 30C). A A B B C C ) ) e e c c n n e e c c s s e e r r o o u u l l f f e e d d é é t t i i s s n n e e t t n n I I ( ( 0 0 1 1 g g o o L L D D A A A A 7 7 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 D D A A A A 7 7 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 0, 1 0, 1 0, 5 0, 5 5, 7 5, 7 8, 2 8, 2 20, 0 20, 0 31, 1 31, 1 38, 9 38, 9 b b 1 1 1 1 D D C C 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 5 5 5 5 5 5 4 4 4 4 4 4 4 4 3 3 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 5 5 5 5 4 4 4 4 3 3 3 3 2 2 2 2 1 1 1 1 0 0 0 0 5 5 5 5 4 4 4 4 3 3 3 3 2 2 2 2 1 1 1 1 0 0 0 0 5 5 5 5 5 5 5 5 5 4 4 4 4 4 4 4 4 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 0 0 0, 1 0, 1 0 0 0 0 0, 4 0, 4 0, 1 0, 1 1, 4 1, 4 4, 3 4, 3 0 0 0, 3 0, 3 6, 7 6, 7 1, 2 1, 2 1, 3 1, 3 17, 7 17, 7 0 0 0 0 26, 5 26, 5 4, 6 4, 6 3, 9 3, 9 33, 7 33, 7 1, 3 1, 3 #126 #126 #126 #208 #208 #208 #155 #155 #155 #114 #114 #114 #165 #165 #165 #172 #172 #172 #201 #201 #201 50 50 50 150 150 150 250 250 250 0 0 0 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 0 0 0 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 FSC FSC CD45 CD45 CD45 CD45 Log10 (Intensité de fluorescence) Log10 (Intensité de fluorescence) Figure 30 : présence de sous-populations leucocytaires dans les prélèvements de GBM. Les cellules décongelées sont lavées et analysées comme indiqué dans la figure 28. Les valeurs indiquées dans les fenêtres correspondent aux pourcentages de cellules retrouvées dans les zones d'intérêt parmi l'ensemble des cellules vivantes testées. 135 De façon remarquable, même si le nombre de tumeurs étudié est moindre, le pourcentage de cellules CD45 retrouvées dans les tumeurs cérébrales de grade II et III semble inférieur à celui des GBM (moyenne 1, 93% et 4, 57% respectivement) (Cf. Figure 29A et 31B). A A B B C C GRADE II GRADE II OA OA ODG ODG GRADE III GRADE III ) ) e e c c n n e e c c s s e e r r o o u u l l f f e e d d é é t t i i s s n n e e t t n n I I ( ( 0 0 1 1 g g o o L L D D A A A A 7 7 AA AA OA OA OA OA ODG ODG ODG ODG 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 D D A A A A 7 7 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 2, 4 2, 4 1, 3 1, 3 1, 4 1, 4 0, 8 0, 8 29, 3 29, 3 0, 2 0, 2 5, 1 5, 1 b b 1 1 1 1 D D C C 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 5 5 5 5 5 5 4 4 4 4 4 4 4 4 3 3 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 5 5 5 5 4 4 4 4 3 3 3 3 2 2 2 2 1 1 1 1 0 0 0 0 5 5 5 5 4 4 4 4 3 3 3 3 2 2 2 2 1 1 1 1 0 0 0 0 5 5 5 5 5 5 5 5 5 4 4 4 4 4 4 4 4 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 0 0 2, 3 2, 3 0, 1 0, 1 0 0 0, 9 0, 9 0, 4 0, 4 0, 9 0, 9 0, 5 0, 5 0 0 0 0 0, 6 0, 6 0, 2 0, 2 0, 5 0, 5 27, 2 27, 2 1, 6 1, 6 0 0 0, 1 0, 1 0, 1 0, 1 0, 3 0, 3 4, 2 4, 2 0, 6 0, 6 #119 #119 #119 #120 #120 #120 #42 #42 #42 #147 #147 #147 #102 #102 #102 #207 #207 #207 #138 #138 #138 50 50 50 150 150 150 250 250 250 0 0 0 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 0 0 0 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 FSC FSC CD45 CD45 CD45 CD45 Log10 (Intensité de fluorescence) Log10 (Intensité de fluorescence) Figure 31 : présence de sous-populations leucocytaires dans les prélèvements de gliomes de grades II et III. Les cellules décongelées sont lavées et analysées comme indiqué dans la figure 28. Les valeurs indiquées dans les fenêtres correspondent aux pourcentages de cellules retrouvées dans les zones d'intérêt parmi l'ensemble des cellules vivantes testées. 136 3. 3. 2. 2. Absence de la population leucocytaire infiltrant les tumeurs cérébrales dans les zones péri-tumorales et les cortectomies non-tumorales Nous avons testé si la présence de la population leucocytaire CD45 est également retrouvée dans le parenchyme péri-tumoral ou bien celui de cortectomies issues de chirurgie d'épilepsie (en marge du site atteint). Nous avons observé une faible infiltration de cellules CD45 dans les zones péri-tumorales issues de différents prélèvements de GBM (n 10) et d'un gliome de grade III alors que des cellules CD45 infiltrent les zones tumorales correspondantes (en moyenne 1, 0% dans les zones péri-tumorales contre 11, 4% dans les zones tumorales) (Cf. Figures 32). n 11 n 11 30 30 15 15 5 4 D C s e l u l l e c e d % s e t n a v i v s e l u l l e c s e l i m r a p 0 0 zone zone zone zone tumorale tumorale péritumorale péritumorale Figure 32 : présence de sous-populations leucocytaires dans les zones tumorales et péri- tumorales de prélèvements issus de tumeurs cérébrales. Les cellules frachement isolées ou décongelées sont analysées comme indiqué dans la figure 28. Les résultats obtenus avec les prélèvements de GBM (cercle ) et d'un gliome de grade III (carré ) sont exprimés en pourcentage de cellules CD45 parmi l'ensemble des cellules vivantes testées. De même, nous n'avons pas observé de cellules CD45 dans les prélèvements issus de cortectomies d'épilepsie (n 2) (Cf. Figure 29). 137 3. 3. 3. Phénotypage des sous-populations leucocytaires infiltrant les GBM Nous avons montré une infiltration variable de cellules CD45 dans les GBM. Parmi ces cellules, plusieurs sous-populations peuvent être distinguées par leur expression des molécules CD45 et CD11b entre autres (Cf. Figure 28C). La sous-population majoritaire, retrouvée dans tous les prélèvements de GBM infiltrés en leucocytes est la population hétérogène CD45 CD11b (Cf. Figures 29 et 30C, en bleu foncé et violet) (supérieur à 2% dans 50 GBM sur 73). Deux autres sous-populations sont retrouvées moins fréquemment : la sous-population CD45fort CD11b faible (supérieur à 2% dans 7 GBM sur 73) et la sous-population CD45faible CD11b fort (supérieur à 2% dans 9 GBM sur 73) correspondant respectivement à la population lymphocytaire colorée en orange et granulocytaire colorée en bleu clair. Nous allons décrire les différentes sous-populations leucocytaires dans les prochains sous chapitres. 3. 3. 3. 1. Phénotypage de la sous-population majoritaire CD45 CD11b Il a été précédemment décrit une infiltration importante des cellules microgliales/macrophagiques dans les tumeurs cérébrales (361 ; 362 ; 392), sans que les auteurs ne les différencient en cytométrie. En effet, la sous-population CD45 CD11b est hétérogène, elle correspond à 2 types cellulaires : les macrophages ou monocytes et les cellules de la microglie. La sous-population a donc été testée dans notre analyse pour l'expression des molécules CD14, CD64, CD163, CD33, CD11c, CD105 et HLA-DR exprimées par les cellules de type monocytes/macrophages. 138 Comme le montre la figure 33, toutes les cellules CD45 CD11b expriment les molécules CD64, HLA-DR, CD11c et CD105. Une grande majorité d'entre-elles expriment CD14 et CD33 (sauf les cellules du prélèvement #150). Une plus grande variabilité dans l'expression des molécules CD163 et CD16 est observée selon les tumeurs. Au sein de cette sous-population, les niveaux d'expression des molécules CD45 CD11b permettent d'identifier deux groupes de cellules. Le groupe exprimant fortement CD45 et CD11b expriment également les molécules CD14, CD64, CD33, CD11c, CD16 et CD105 à des niveaux plus forts évoquant l'état activé des cellules. Contrairement à Iba1 en IHC, qui serait plus spécifique de la microglie, aucun marqueur commercialisé pour la cytométrie de flux ne permet pas de différencier les macrophages de la microglie. Bien qu'arbitrairement nous avons voulu séparer visuellement par deux couleurs différentes, la microglie non activée, représentée par des points violets, correspondant à des cellules exprimant moins fortement CD45 et CD11b et exprimant moins les marqueurs d'activation (CD163, HLA-DR, CD11c) que la microglie activée ou les macrophages/monocytes activés (représentés par des points bleus foncés). 139 #218 #218 #129 #129 #162 #162 #150 #150 #178 #178 27, 1 27, 1 20, 6 20, 620, 6 17, 1 17, 1 12, 9 12, 9 10, 3 10, 3 50 50 150 150 250 250 50 50 150 150 250 250 50 50 150 150 250 250 50 50 150 150 250 250 50 50 150 150 250 250 0, 4 0, 4 22, 1 22, 1 4, 6 4, 6 0, 3 0, 3 12, 3 12, 3 8, 0 8, 0 FCS FCS 1, 4 1, 4 14, 8 14, 8 0, 9 0, 9 1, 9 1, 9 10, 8 10, 8 0, 2 0, 2 0, 7 0, 7 8, 4 8, 4 0, 7 0, 7 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 CD45 CD45 89, 9 89, 9 87, 1 87, 1 76, 8 76, 8 52, 5 52, 5 90, 7 90, 7 56, 6 56, 6 95, 5 95, 5 91, 8 91, 8 43, 5 43, 5 64, 2 64, 2 97, 1 97, 1 94, 2 94, 2 96, 9 96, 9 96, 5 96, 5 92, 0 92, 0 97, 5 97, 5 97, 0 97, 0 97, 9 97, 9 90, 5 90, 5 94, 6 94, 6 95, 0 95, 0 97, 3 97, 3 96, 0 96, 0 71, 9 71, 9 96, 0 96, 0 A B C ) ) e e c c n n e e c c s s e e r r o o u u l l f f e e d d é é t t i i s s n n e e t t n n I I ( ( 0 0 1 1 g g o o L L D D A A A A 7 7 b b 1 1 1 1 D D C C 4 4 1 1 D D C C 3 3 6 6 1 1 D D C C 4 4 6 6 D D C C - - R R D D A A L L H H 5 5 0 0 1 1 D D C C 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 CD11b CD11b Log10 (Intensité de fluorescence) Log10 (Intensité de fluorescence) Figure 33 : Phénotypage de la sous-population CD45 CD11b infiltrant les GBM. Cf légende en fin de deuxième partie de la figure 33. 140 C (suite) #218 #218 #129 #129 #162 #162 #150 #150 #178 #178 96, 6 96, 6 94, 2 94, 2 97, 8 97, 8 47, 6 47, 6 93, 4 93, 4 99, 5 99, 5 95, 9 95, 9 99, 3 99, 3 97, 7 97, 7 95, 9 95, 9 83, 3 83, 3 94, 2 94, 2 72, 7 72, 7 12, 2 12, 2 45, 0 45, 0 ) ) e e c c n n e e c c s s e e r r o o u u l l f f e e d d é é t t i i s s n n e e t t n n I I ( ( 0 0 1 1 g g o o L L 3 3 3 3 D D C C c c 1 1 1 1 D D C C 6 6 1 1 D D C C 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 0 0 0 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 0 0 0 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 0 0 0 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 0 0 0 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 CD11b CD11b Log10 (Intensité de fluorescence) Log10 (Intensité de fluorescence) Figure 33 (suite) : Phénotypage de la sous-population CD45 CD11b infiltrant les GBM. Les cellules sont analysées comme indiqué dans la figure 28. Elles sont ensuite marquées avec différents anticorps dirigés contre les molécules indiquées en ordonnée. Les valeurs indiquées dans les fenêtres correspondent aux pourcentages de cellules retrouvées dans les zones d'intérêt parmi l'ensemble des cellules vivantes testées (A et B) ou parmi les cellules CD45 CD11b (C). 3. 3. 3. 2. Phénotypage de la sous-population CD45faible CD11bfort Comme indiqué ci-dessus, la sous-population CD45faible CD11bfort (représentée par les points bleu clair) est retrouvée dans moins de 13% des tumeurs testées (% CD45 faible CD11b fort supérieur à 2%). Comme le montre la figure 33C, ces cellules n'expriment pas les molécules CD14, CD64, CD163, CD33, CD105 et HLA-DR (Cf. Figure 33C) mais expriment CD66b, CD15 et CD11c, molécules retrouvées sur les granulocytes (Cf. Figure 34C). De même, elles expriment des niveaux variables de la molécule CD16, qui correspond au récepteur Fc RIIIA, présents non seulement à la surface des monocytes/macrophages mais aussi des polynucléaires neutrophiles. 141 #201 #201 #164 #164 #162 #162 #150 #150 #127 #127 38, 9 38, 9 12, 3 12, 3 17, 1 17, 1 12, 9 12, 9 9, 2 9, 2 50 50 150 150 250 250 50 50 150 150 250 250 50 50 150 150 250 250 50 50 150 150 250 250 50 50 150 150 250 250 3, 9 3, 9 33, 7 33, 7 1, 3 1, 3 5, 6 5, 6 6, 3 6, 3 0, 4 0, 4 FCS FCS 1, 3 1, 3 14, 8 14, 8 1, 0 1, 0 1, 9 1, 9 10, 8 10, 8 0, 2 0, 2 1, 9 1, 9 6, 9 6, 9 0, 4 0, 4 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 CD45 CD45 5, 5 5, 5 1, 7 1, 7 4, 1 4, 1 3, 6 3, 6 3, 3 3, 3 84, 2 84, 2 91, 1 91, 1 79, 4 79, 4 71, 2 71, 2 63, 9 63, 9 82, 5 82, 5 91, 9 91, 9 76, 6 76, 6 78, 1 78, 1 65, 4 65, 4 64, 6 64, 6 81, 4 81, 4 78, 5 78, 5 73, 1 73, 1 62, 9 62, 9 99, 8 99, 8 93, 5 93, 5 94, 4 94, 4 91, 0 91, 0 96, 9 96, 9 A B C ) ) e e c c n n e e c c s s e e r r o o u u l l f f e e d d é é t t i i s s n n e e t t n n I I ( ( 0 0 1 1 g g o o L L D D A A A A 7 7 b b 1 1 1 1 D D C C 4 4 1 1 D D C C b b 6 6 6 6 D D C C 5 5 1 1 D D C C 6 6 1 1 D D C C c c 1 1 1 1 D D C C 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 CD11b CD11b Log10 (Intensité de fluorescence) Log10 (Intensité de fluorescence) Figure 34 : phénotypage de la sous-population CD45 faible CD11b fort infiltrant les GBM. Les cellules sont analysées comme indiqué dans la figure 28. Les valeurs indiquées dans les fenêtres correspondent aux pourcentages de cellules retrouvées dans les zones d'intérêt parmi l'ensemble des cellules vivantes testées (A et B) ou parmi les cellules CD45 faible CD11b fort (C). 142 3. 3. 3. 3. Phénotypage de la sous-population CD45 fort CD11b faible La sous-population CD45 fort CD11b faible (représentée par des points oranges) est retrouvée dans moins de 10% des tumeurs testées (% CD45 faible CD11b fort supérieur à 2%). Ces cellules n'expriment aucun des marqueurs utilisés précédemment (Cf. Figures 33C et 34C), excepté pour la tumeur #129 la molécule HLA-DR à des niveaux très faibles. Nous avons alors testé les molécules CD19, NKp46 et CD3 exprimées respectivement par les lymphocytes B, NK et T (Cf. Figure 35). La majorité des cellules CD45 fort CD11b faible expriment le marqueur CD3 des lymphocytes T mais pas les molécules CD19 des lymphocytes B ni NKp46 des cellules NK (Cf. Figure 35C). La proportion des lymphocytes T CD4 et CD8 varie selon les tumeurs. Pour la tumeur #129, les lymphocytes T sont principalement des lymphocytes T CD8 alors qu'inversement pour la tumeur #108, ce sont plutôt des lymphocytes T CD4. Comme il a précédemment été rapporté que des lymphocytes T CD4 régulateurs étaient présents sur le site des tumeurs cérébrales, nous avons étudié l'expression des molécules CD25 et CD127 sur ces cellules CD3 CD4 (Cf. Figure 35D). De façon surprenante, nous n'avons pas observé de cellules CD3 CD4 CD25 fort CD127 faible ou - (moins de 2 %) caractérisant les LTreg. 143 A B C D #108 #108 33, 1 33, 1 #134 #134 26, 0 26, 0 #129 #129 #139 #139 20, 6 20, 6 44, 6 44, 6 50 50 150 150 250 250 50 50 150 150 250 250 50 50 150 150 250 250 50 50 150 150 250 250 0, 3 0, 3 28, 1 28, 1 4, 7 4, 7 1, 1 1, 1 18, 6 18, 6 6, 3 6, 3 FCS FCS 0, 3 0, 3 12, 3 12, 3 8, 0 8, 0 0, 2 0, 2 30, 1 30, 1 14, 3 14, 3 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 CD45 CD45 2, 5 2, 5 1, 4 1, 4 0, 5 0, 5 1, 5 1, 5 0, 4 0, 4 0, 1 0, 1 0, 2 0, 2 1, 2 1, 2 84, 8 84, 8 81, 5 81, 5 92, 4 92, 4 98, 8 98, 8 28, 2 28, 2 31, 5 31, 5 81, 7 81, 7 48, 6 48, 6 56, 3 56, 3 51, 2 51, 2 9, 9 9, 9 48, 3 48, 3 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 CD11b CD11b 1, 6 1, 6 1, 8 1, 8 0, 6 0, 6 1, 1 1, 1 D D A A A A 7 7 b b 1 1 1 1 D D C C 9 9 1 1 D D C C 6 6 4 4 p p K K N N 3 3 D D C C 8 8 D D C C 4 4 D D C C 5 5 2 2 D D C C 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 ) e c n e c s e r o u l f e d é s n e t n I ( 0 1 g o L i 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 CD127 CD127 Figure 35 : Phénotypage de la sous-population CD45 fort CD11b faible infiltrant les GBM. Les cellules sont analysées comme indiqué dans la figure 28. Les valeurs indiquées dans les fenêtres correspondent aux pourcentages de cellules retrouvées dans les zones d'intérêt parmi l'ensemble des cellules vivantes testées (A et B) ; parmi les cellules CD45fort CD11bfaible (C) ou parmi les cellules CD45 fort CD11b faible CD3 (D). 144 L'infiltration de cellules immunes de notre étude est résumée dans le tableau 10 en termes de moyenne, médiane et valeurs extrêmes en pourcentage de cellules viables. Infiltration (% de cellules viables) microgliale/macrophagique lymphocytaire polynucléaire moyenne médiane minimum maximum 7, 76 5, 09 0, 07 33, 62 1, 04 0, 41 0, 02 14, 24 1, 09 0, 35 0, 00 12, 29 Tableau 10 : récapitulatif de l'infiltration de cellules immunes dans 73 GBM. Les valeurs moyennes, médianes, et extrêmes des infiltrations sont exprimées en pourcentage de cellules viables retrouvées en cytométrie de flux. 3. 3. 4. Relation entre l'infiltration leucocytaire et les données cliniques des patients atteints de GBM 3. 3. 4. 1. Influence de l'âge des patients sur la population leucocytaire infiltrant les GBM Le système immun étant connu pour être moins efficace avec l'âge, nous avons donc étudié l'âge moyen des patients chez 20 patients ayant une faible (inférieure à 1, 8% de cellules CD45 ) ou forte infiltration leucocytaire (entre 16, 0 et 44, 6% de cellules CD45 ). L'âge est légèrement plus élevé dans le groupe à faible infiltration avec une moyenne autour de 66 ans versus 62 ans pour les patients ayant une plus forte infiltration leucocytaire (avec des âges extrêmes au diagnostic allant de 49 à 80 versus 48 à 75 ans respectivement). Cette différence d'âge entre les 2 groupes de patients ayant soit une forte ou une faible infiltration leucocytaire CD45 n'est pas statistiquement significative selon le test non paramétrique de Wilcoxon. 145 3. 3. 4. 2. Influence de la prise de corticoïdes en préopératoire sur la population leucocytaire infiltrant les GBM Nous avons aussi recherché un impact de la corticothérapie sur l'infiltration leucocytaire dans les GBM. Nous avons étudié ces deux groupes de patients ayant soit une forte infiltration leucocytaire (entre 16, 0 et 44, 6% de cellules CD45 ) soit une faible infiltration (inférieure à 1, 8% de cellules CD45 ). Nous n'avons pas trouvé de lien entre l'absence ou non d'une corticothérapie en préopératoire et le niveau d'infiltration leucocytaire. En effet, 2 patients sur 10 de chacun des groupes n'ont pas reçu de corticoïdes avant le passage au bloc opératoire. De plus, le groupe de patients ayant la plus forte infiltration leucocytaire dans la tumeur a été traité en moyenne plus longtemps (avec une durée de 10, 3 jours versus 8 jours) et avec des plus fortes doses de corticoïdes (avec une posologie totale de 1178 mg versus 671 mg) comparé au groupe ayant un faible infiltrat leucocytaire (Cf. Figure 36A et 36B). A 1800 1800 B ) g m n e l a t o t ( s e d o c i t r o c ï e d e s o D 1350 1350 900 900 450 450 0 0 e s i r p e d s r u o j e d e r b m o N e r i o t a r é p o é r p s e d o c i t r o c ï e d 16 16 12 12 8 8 4 4 0 0 forte forte faible faible infiltration infiltration infiltration infiltration forte forte faible faible infiltration infiltration infiltration infiltration Figure 36 : Influence de la prise de corticoïdes sur la population leucocytaire infiltrant les GBM. La posologie (A) et la durée (B) du traitement par les corticoïdes ont été rapportées pour les 10 patients ayant une importante infiltration leucocytaire (de 16 à 45 % des cellules vivantes) et les 10 patients ayant une faible infiltration leucocytaire (de 0, 4 à 1, 7 % des cellules vivantes). 146 La différence de posologie et de durée de la corticothérapie pré-opératoire n'est pas statistiquement significative selon le test non paramétrique de Wilcoxon entre les 2 groupes de fort et de faible niveau d'infiltration leucocytaire CD45 dans la tumeur. De même aucune différence significative de posologie et de durée de traitement par corticoïdes n'est retrouvée lors de la comparaison des groupes de forte et faible infiltration des sous-populations microgliales/macrophagiques, polynucléaires et lymphocytaires. Par ailleurs, aucun des 20 patients étudiés n'avait de traitement immunosuppresseur avant le geste chirurgical. A noter qu'un des patients qui avait une infiltration importante (autour de 18, 6% de cellules viables CD45 ) avait un antécédent de syndrome myéloprolifératif non traité (trombocytémie) au moment du diagnostic de GBM. 3. 3. 4. 3. Influence de l'infiltration leucocytaire sur la survie des patients atteints de GBM Nous avons ensuite étudié l'impact de l'infiltration leucocytaire sur la survie des 66 patients traités pour un glioblastome, dont la survie est connue. Nous avons comparé la survie des patients appartenant à deux groupes différents d'infiltration forte ou faible de cellules immunes selon la méthode de Kaplan-Meier par un test du log-rank. Les deux groupes sont définis dans un premier temps selon la valeur médiane de l'infiltration en leucocytes totaux, lymphocytes, cellules microgliales-macrophagiques et polynucléaires. Le premier groupe de patient présente une infiltration cellulaire supérieure à la valeur médiane d'infiltration et le deuxième groupe une infiltration inférieure ou égale à cette valeur médiane. Nous avons également comparé la survie entre les patients du 1er versus du 4ème quartile de valeurs d'infiltration des différentes cellules immunes. 147 On note une tendance non significative à une meilleure survie en cas d'infiltration leucocytaire CD45 comme le souligne la séparation des 2 courbes de survie. La courbe de survie des patients ayant une forte infiltration leucocytaire (supérieure à la valeur médiane de l'infiltration en cellules CD45 c'est-à-dire 5, 35% cellules viables) est de couleur rouge et celle des patients ayant une faible infiltration (inférieure ou égale à la valeur médiane d'infiltration de cellules CD45 ) est représentée en bleu (Cf. Figure 37). La comparaison de la survie des patients du 1er versus du 4ème quartile de valeurs d'infiltration en cellules CD45 n'est également pas significative. Survie globale en fonction de l'infiltration de cellules CD45 Survie globale en fonction de l'infiltration de cellules CD45 i i e e v v r r u u s s e e d d é é t t i i l l i i b b a a b b o o r r P P NS NS Temps (jours) Temps (jours) pourcentage de cellules CD45 < médiane pourcentage de cellules CD45 < médiane pourcentage de cellules CD45 > médiane pourcentage de cellules CD45 > médiane Figure 37 : courbe de survie en fonction de l'infiltration CD45 . Les courbes de survie selon la méthode de Kaplan-Meier des 66 patients traités pour un GBM sont représentées en rouge pour ceux qui ont une infiltration leucocytaire CD45 supérieure à la médiane de l'infiltration et en bleu si l'infiltration est inférieure ou égale à la médiane. La différence n'est pas significative statistiquement selon le test du log-rank. Aucune différence pronostique significative n'est retrouvée concernant la comparaison des deux groupes d'infiltration faible ou forte de macrophage/microglie et de polynucléaire en comparant les groupes séparés selon la médiane de valeurs d'infiltration ou le groupe du 1er versus le 4ème quartile de valeurs d'infiltration de macrophage/microglie et de polynucléaire. 148 Seule la présence de la population lymphocytaire induit une différence significative de survie selon la méthode de Kaplan-Meier, avec un log-rank significatif p (Cf. Figure 38). La courbe de survie des patients ayant une forte infiltration lymphocytaire (supérieure à la valeur médiane d'infiltration lymphocytaire c'est-à-dire 0, 36% de cellules viables) est représentée en rouge et celle des patients ayant une faible infiltration (inférieure ou égale à la médiane d'infiltration lymphocytaire) en bleu. Survie globale en fonction de l'infiltration de lymphocytes meilleur pronostic est représentée en rouge et celle des patients ayant une faible infiltration (inférieure ou égale à la valeur médiane d'infiltration lymphocytaire) en bleu. e i v r u s e d é t i l i b a b o r P p< 0, 02 Temps (jours) pourcentage de lymphocytes < médiane pourcentage de lymphocytes > médiane Figure 38 : courbe de survie en fonction de l'infiltration lymphocytaire. Les courbes de survie selon la méthode de Kaplan-Meier des 66 patients traités pour un GBM sont représentées en rouge pour ceux qui ont une infiltration lymphocytaire supérieure à la médiane de l'infiltration lymphocytaire (médiane 0, 34) et en bleu si l'infiltration est inférieure ou égale à la médiane. La différence est significative statistiquement avec un p selon le test du log-rank. Notre analyse retrouve donc un meilleur pronostic statistiquement significatif en cas d'infiltration lymphocytaire élevée, et une tendance non significative pronostique positive en cas d'infiltration leucocytaire CD45 élevée. 149 3. 4. Discussion Dans notre étude, nous avons mis en évidence une infiltration de cellules immunitaires dans les gliomes notamment les GBM contrairement à la zone péritumorale et aux cerveaux non tumoraux comme ce qui est décrit dans la littérature (360 ; 391). Cette infiltration de cellules immunes est plus fréquemment retrouvée dans le GBM par rapport aux gliomes de plus bas grade, conformément à la littérature (192 ; 355 ; 357 ; 364 ; 399 ; 417 ; 545). Lohr et al. rapportent une corrélation entre l'infiltration de cellules immunes et la perméabilité de la BHE. Les hypothèses sont le passage plus facile des chimiokines et des cellules immunes lors de la rupture de BHE (546). L'infiltration lymphocytaire T est associée à l'expression des molécules d'adhésion notamment la molécule d'adhésion intercellulaire 1 (en anglais intercellular adhesion molecule ICAM-1) et vasculaire 1 (en anglais vascular cell adhesion molécule 1 VCAM-1), qui sont tous les deux colocalisés avec les marqueurs des cellules endothéliales dans les échantillons de GBM. Le TGF diminue l'expression d'ICAM-1 et VCAM-1 dans les cellules endothéliales de GBM et son blocage favorise l'infiltration lymphocytaire T en restaurant l'expression des molécules d'adhésion. La concentration des facteurs de croissance angiogénique, notamment TGF, a été rapportée plus élevée dans les gliomes de hauts grades, ce qui expliquerait la corrélation entre le grade et l'infiltration de cellules immunes (192 ; 192 ; 355 ; 357 ; 364 ; 399 ; 417 ; 545). Chaque infiltration de cellules immunes retrouvée dans notre étude est au moins composée d'une infiltration macrophages/microglie, plus ou moins associée à une infiltration lymphocytaire et/ou de polynucléaires. 150 3. 4. 1. Microglie macrophage Nous retrouvons la présence d'une infiltration par les cellules macrophagiques/microgliales CD45 CD11b dans l'ensemble des 73 échantillons de GBM analysés, dont 50 ont une infiltration supérieure à 2% des cellules viables en cytométrie de flux. Cette infiltration correspond à 7, 76 % des cellules viables en moyenne avec une infiltration maximale de plus d'un tiers de l'ensemble des cellules viables. Ces données sont comparables à l'étude publiée récemment par Parney et al. , sur 9 GBM, pour laquelle il est retrouvé une infiltration de cellules CD45faible/CD11b de 1, 65% parmi les cellules viables et une infiltration de cellules CD45fort CD11b de 6, 2 % (360). Hussain et al. ont rapporté une infiltration moyenne de cellules CD45 /CD11b de 0, 8 % de l'ensemble des cellules du GBM. Il est à préciser que dans cette étude, il n'y a pas eu d'exclusion des cellules mortes, ce qui peut entrainer des biais, les cellules mortes pouvant fixer les anticorps de manière non spécifique (363). L'infiltration microgliale/macrophagique a été également étudiée en IHC dans la littérature, elle peut correspondre, comme nous le rapportons également dans notre étude, jusqu'au tiers des cellules composant le GBM (352 ; 354 ; 355 ; 362). Dans la littérature et dans notre étude, l'infiltration microgliale/macrophagique est plus fréquente et plus forte dans les gliomes de haut grade que dans les gliomes de bas grade et le cerveau normal (185 ; 352 ; 353 ; 355 ; 357 ; 364 ; 545 ; 547). Quelques auteurs différencient la microglie en IHC, notamment grâce à l'anticorps anti-AIF1 ou anti-Iba1 (548). Iba-1, ionized calcium binding adaptor molecule 1 en anglais, est une protéine exprimée dans la microglie, contrairement aux neurones, à l'astroglie, à l'oligodendrioglie, et aux fibroblastes in vitro et in vivo (548). Cependant, plusieurs études 151 récentes ont rapporté que des lignées monocytaires macrophagiques sont également Iba1 en IHC (549-551). Ce marqueur ne semble donc pas être spécifique de la microglie. Il est possible de distinguer, en cytométrie en flux, deux populations distinctes, suivant les niveaux d'expression des molécules CD45 et CD11b . Les cellules de la microglie à l'état quiescent se différencient des macrophages par l'expression plus faible du CD45 et du CD11b. Par contre, dans un contexte inflammatoire, il devient difficile de distinguer les macrophages des cellules microgliales activées, l'expression du CD45 et du CD11b augmentant alors sur ces dernières. Une population de cellules microgliales quiescentes est toujours retrouvée dans nos échantillons, mais celle-ci est généralement minoritaire par rapport aux cellules exprimant plus fortement CD45 et CD11b. Des facteurs d'activation des macrophages ont été décrits dans la littérature, notamment l'activation classique des macrophages par l'IFN et le LPS qui augmente l'expression de CD16, CD64, CD80, CD86, CD32, TLR2 et TLR4 (les macrophages sont dits de type M1 et synthétisent beaucoup d'IL12 et peu d'IL10) et l'activation alternative via IL4 et IL13 ou IL10 qui augmente l'expression de CD163, CD14, CD23, CD206, CD280 (les macrophages sont dits de type M2 et synthétisent beaucoup d' IL10 et peu d'IL12) (552-557). Cependant, il est maintenant admis que cette classification est simpliste, et que les macrophages peuvent présenter un continuum de phénotypes entre ces deux phénotypes extrèmes. Notre étude montre que les cellules définies par une expression plus forte de CD45 et CD11c expriment aussi plus fortement CD16, CD64 et CD14. L'expression de CD163 est par contre variable d'une tumeur à l'autre, les deux sous-populations discriminées sur l'expression de CD45 et CD11c pouvant présenter une forte ou faible expression de ce marqueur. Les cellules exprimant fortement CD45 et CD11c expriment donc différents marqueurs d'activation dont l'intensité d'expression est variable d'un échantillon à l'autre, montrant bien la plasticité de ces cellules phagocytaires suivant leur environnement. Il est difficile d'indiquer, au vue de ces 152 phénotypes, si ces cellules se rapprochent plus d'un type M1 ou M2. De plus, pour les cellules microgliales que nous avons définies comme quiescentes , l'espression de CD14 permet dans certains cas de différencier une population positive et une population négative, montrant ainsi qu'il ne s'agit pas d'une population homogène. Rossi et al. , qui retrouve également une infiltration de 100% des gliomes analysés par IHC, ne met pas en évidence de lien avec la survie (361) comme dans notre analyse. Seules 2 équipes mettent en évidence une association avec la survie. Une survie meilleure est rapportée si le ratio entre le nombre de cellules positives par IHC pour CD163 et le nombre de cellules exprimant CD68 est faible (< 0, 30) (355). La même équipe a récemment montré que les macrophages de type M2 favorisaient la prolifération des cellules tumorales, après contact cellulaire et activation de STAT3. Un ratio important de cellules de type M2 (définies ici par l'expression de CD163 et Iba1) est corrélé à une forte prolifération dans leur série de gliomes de hauts grades, ainsi qu'à une moins bonne survie (359). La seconde équipe trouve par contre une meilleure survie, dans une série de gliomes de hauts grades, si l'infiltration microgliale et macrophagique Iba1 est supérieure à 100 cellules pas champ au grossissement 400 (correspondant au 75ème percentile de la distribution). De manière théorique, les macrophages au sein d'une tumeur peuvent jouer un rôle positif, via leurs capacités de phagocytose et de présentation. Cependant il existe une littérature foisonnante sur leurs rôles délétères dans différents cancers, leur présence y étant associée à un mauvais pronostic (558). Les macrophages peuvent favoriser les phénomènes d'invasion tumorale et de métastase, ils contribuent aux phénomènes d'angiogénèse et la présence de macrophages de type M2 participe aux phénomènes d'immunosuppression (559). Différents exemples du rôle délétère des cellules microgliales/macrophagiques sont également rapportés pour les tumeurs cérébrales. Dans des modèles animaux, la déplétion de la tumeur en cellules 153 microgliales/macrophagiques permet de réduire la taille tumorale (379 ; 560). Un lien entre l'infiltration microgliale/macrophagique et la densité vasculaire a été rapporté par Nishie et al. ce qui expliquerait la localisation préférentielle des macrophages dans les zones d'hypoxie o ils favorisent avec les cellules gliales la néoangiogenèse (547). Les cellules microgliales/macrophagiques peuvent exprimer PD-L1 (561), IDO (562) et les molécules HLA-G et HLA-E (563). De plus, les cellules CD14 infiltrant les gliomes expriment fortement la molécule TIM4, ce qui leur permet de phagocyter les lymphocytes infiltrants qui expriment la phosphatidyl sérine. TIM4, comme la phosphatidyl sérine, sont surexprimés en condition hypoxique. D'autre part, en co-culture avec des lymphocytes naïfs, les macrophage induisent ceux-ci vers un phénotype et une fonctionnalité de LTreg (564). Les cellules microgliales/macrophagiques agissent également sur les cellules souches tumorales via la production de TGF 1 qui favorise leur sécrétion de MMP-9 et augmente leur potentiel invasif (565). Comment dans ce cas expliquer qu'il n'existe pas de lien plus clair entre l'infiltration en cellules microgliales/macrophagiques et la survie ? Les différents phénotypes cellulaires que nous mettons en évidence en cytométrie en flux sont certainement le reflet de fonctionnalités diverses, dépendant du microenvironnement des cellules. Des analyses complémentaires seront donc nécessaires afin de mieux caractériser ces différents contingents cellulaires et explorer leur éventuel impact sur la progression tumorale. 3. 4. 2. Lymphocytes Dans la littérature, 17 études retrouvent une infiltration de lymphocytes dans les gliomes. Le pourcentage de cette infiltration varie d'une étude à l'autre ainsi que la manière de les distinguer. En IHC, les premières études analysaient uniquement la population lymphocytaire 154 infiltrante dont l'importance était très variable d'une étude à l'autre (380- 384 ; 388 ; 391 ; 393 ; 400 ; 402 ; 405). En cytométrie de flux, deux études rapportent une infiltration lymphocytaire moyenne respectivement dans 10 et 14 GBM de 18 et 0, 7% des cellules totales en les distinguant grâce à leur taille et leur structure (398 ; 566) ou à leur taille, leur structure et l'expression de CD3 (398 ; 566). Dans notre étude, l'infiltration lymphocytaire moyenne de 73 GBM est égale à 1, 04% des cellules viables, avec des extrêmes entre 0, 02% et 14, 24%. Comme dans notre analyse, Parney et al. excluent les cellules mortes de leur analyse de la population immune infiltrante, et caractérisent les lymphocytes par le phénotype CD45 /CD11b-. Ils trouvent une moyenne d'infiltration d'environ 2, 5% sur une effectif de : 9 GBM (360). Les lymphocytes représentent un contingent important après l'infiltration microgliale/macrophagique (185 ; 352 ; 354 ; 361 ; 363) voire prédominante dans l'analyse de certains cas des gliomes de haut grade (192 ; 195 ; 358 ; 387 ; 389 ; 390 ; 392 ; 401). Le rapport moyen de l'infiltration microgliale/macrophagique sur l'infiltration lymphocytaire est égal à 7, 5 dans notre analyse, il varie dans la littérature entre 3 et 6 (352 ; 360 ; 363). Les lymphocytes correspondent dans notre étude à des lymphocytes T, nous ne rapportons pas d'infiltration de lymphocytes B conformément à la plupart des articles de la littérature (204 ; 354 ; 363 ; 400 ; 401). Bien que les cellules NK jouent un rôle dans le GBM, comme le souligne le module bleu de co-expression de gènes intitulé cellules NK et immunité innée dans notre analyse des gènes immuns, nous ne rapportons pas d'infiltration de cellules NKp46 . L'infiltration de cellules CD56 ou CD16 en IHC rapportée dans la littérature est également faible 155 (352 ; 358 ; 389 ; 390 ; 392 ; 401). Une seule étude décrit une infiltration de cellules exprimant CD56, que ce soit en périvasculaire ou en intratumoral (357). Nous rapportons une infiltration lymphocytaire principalement T, les contingents CD4 et CD8 varient en fonction des GBM analysés. Dans la littérature, une prédominance de LT CD8 est rapportée en IHC (352 ; 354 ; 357 ; 387 ; 389 ; 391-394 ; 399), mais trois autres études décrivent une infiltration majoritaire de lymphocytes CD4 (363) dont 2 par cytométrie de flux (190 ; 192). Prins et al. a étudié cette infiltration de LT CD8 en fonction des sous-types moléculaires de GBM : elle semble plus importante en cas de GBM mésenchymateux en comparaison aux GBM proneuraux et associée à une meilleure réponse dans cet essai de vaccination (403). Dans notre analyse, les LT CD8 n'expriment pas CD25, ils ne sont donc pas activés, comme précédemment décrit par Hussain et al. (363). Nous ne retrouvons pas d'infiltration significative par les LTreg. Deux études réalisées par IHC montrent que 30 à 40% des glioblastomes présentent une infiltration de cellules exprimant FOXP3. Le nombre absolu de cellules positives est cependant faible : pour 20 cellules exprimant CD3 par mm2 de coupe, moins de 0, 3 cellule expriment FOXP3 dans l'étude de Lohr et al. (192 ; 355 ; 357 ; 364 ; 399 ; 417 ; 545) et dans l'étude de Kim et al. 0, 6 cellule FOXP3 pour 12, 8 cellules CD3 sont observées par champ (387). Heimberger et al. trouvent, dans une série de 52 glioblastomes, que 48% d'entre eux présentent des cellules positives pour FOXP3 et 13% un nombre jugé important de ces cellules au niveau des zones analysées, soit plus de 5. Ce chiffre est difficile à comparer aux autres, aucune harmonisation n'existant quant à la façon de rendre un résultat semi-quantitatif en IHC (567). De plus, de récentes études mettent en évidence que les cellules tumorales peuvent également exprimer FoxP3 dans le cancer du pancréas (568), le mélanome (569), le cancer du sein (570 ; 571), le carcinome hépatocellulaire (572), le cancer urinaire (573), le cancer bronchique (574), et le 156 cancer colique (575). La mise en évidence de cellules FOXP3 positives par technique d'IHC pourrait donc manquer de spécificité. Dans les gliomes, la plupart des études ont analysé cette sous-population lymphocytaire par cytométrie de flux, ce qui permet d'étudier plusieurs marqueurs cellulaires de manière concomitante. Cependant, les critères de définition des LTreg ne sont pas toujours identiques. El Andaloussi et al. décrivent une infiltration de LT selon des critères de taille structure et l'expression de CD4 et CD25. Parmi leur population de petites cellules, considérées comme étant des lymphocytes, le pourcentage de cellules positives pour CD4 et CD25 augmente selon le grade des gliomes, pour atteindre 25% dans les glioblastomes. Afin de montrer qu'il s'agit de LTreg, ils mettent en évidence par technique de biologie moléculaire l'expression de FOXP3 dans cette population, après tri cellulaire. Il est abusif d'appeler LTreg toutes les cellules CD4 /CD25 , celles-ci étant classiquement définies selon le phénotype CD4 /FoxP3 /CD25 fort. De plus, les auteurs n'indiquent pas s'ils ont éliminé les cellules mortes avant analyse. Le chiffre de 25% de LTreg parmi les lymphocytes parait donc largement sur-estimé (398), Jacobs et al. mettent en évidence les LTreg de la manière suivante, dans une série de 83 tumeurs cérébrales, dont 29 glioblastomes : après une sélection sur la taille/structure, les cellules exprimant CD4 sont analysées selon l'expression de CD25 et FOXP3 ou CD127 et FOXP3. Le pourcentage de cellules FoxP3/CD25fort/CD127faible parmi les lymphocytes CD4 augmente avec le grade des gliomes, pour atteindre une moyenne de 16, 5% dans les glioblastomes (397), et Crane et al. de manière similaire, sur une série de 20 glioblastomes, montrent qu'en moyenne 38, 5% des lymphocytes CD3 /CD4 sont CD25 /FoxP3 (395). Il est à noter que pour ces deux études les auteurs ont séparé les cellules par gradient de densité avant analyse en cytométrie de flux. D'autre part, le rendu de résultat en pourcentage de cellules CD4 ne permet pas de connaitre le degré d'infiltration en LTreg. Notre étude se différencie par l'analyse directe des cellules, en excluant les cellules 157 mortes avant analyse. De plus, nous avons travaillé sur des échantillons congelés, ce qui pourrait donner un biais, bien que nous n'ayons pas noté de différence avant et après congélation quant au nombre total de lymphocytes présents dans les tumeurs. Les LTreg, qui expriment le facteur de transcription FoxP3 (576-578), sont principalement connus pour être responsables de tolérance par inhibition de la réponse immune antitumorale (579 ; 580). Ils ont une action immunosuppressive via la sécrétion des cytokines IL10 et TGF ou via l'inhibition par contact des cellules présentatrices d'antigène et des cellules effectrices T (581 ; 582). Les LTreg peuvent être induits par les cellules initiatrices de tumeurs, qui peuvent inhiber également la prolifération des LT (465). Différentes substances sécrétées par la tumeur comme CCL22, IDO, sont susceptibles de les amener dans la tumeur (397 ; 406 ; 583). Les LTreg sanguins de patients atteints d'un gliome ont une expression de gènes différente de celle des volontaires sains, avec une prédominance de gènes impliqués dans la tolérance immune (584). Brooks et al. , Di Lorenzo et al. et Palma et al. sont les premiers auteurs à rapporter un gain de survie en cas d'infiltration lymphocytaire en 1977 et 1978 (381-383). Différentes études, relativement anciennes et s'appuyant sur des critères morphologiques en histologie, montrent qu'une infiltration lymphocytaire a également un impact sur la survie pour les gliomes (382 ; 383). Plus récemment, il a été montré dans une large série de 108 glioblastomes qu'une infiltration plus importante en cellules CD8 était observée chez les patients longs survivants. Parmi les différents facteurs pronostiques connus, l'infiltration immunitaire était le facteur le plus fort en analyse multivariée (585). Une autre étude montre que les patients ayant une infiltration lymphocytaires (CD3 /FOXP3-) supérieure à la valeur médiane présentent une meilleure survie. Ceci est également vrai quand on prend en considération les sous- populations CD8 (CD3 /CD8 /FOXP3-) et CD8- (CD3 /CD8 /FOXP3-) (192). 158 Donson et al. mettent également en évidence une meilleure survie des patients atteints d'un gliome de haut grade en cas d'infiltration supérieure à la valeur médiane par des cellules exprimant CD4 ou CD8. En analyse multivariée une infiltration de cellules immunes lymphocytaire et/ou macrophagique est un facteur indépendant de longue survie en plus de l'indice de Karnofsky (190). Par contre, malgré le rôle délétère potentiellement joué par les LTreg et malgré le fait qu'il ait été montré dans des modèles animaux de gliomes que la déplétion en Treg avait un impact bénéfique sur la survie, aucune étude chez l'homme n'a pour le moment montré un lien net entre l'infiltration en LTreg et la survie (397 ; 567). Ceci est peut être le reflet d'un problème méthodologique pour l'analyse des LTreg, mis en évidence par les résultats contradictoires présentés dans la littérature. Ceci peut aussi indiquer que les LTreg ne sont pas trouvés en nombre suffisant dans les gliomes pour jouer un rôle majeur, ou que les autres mécanismes d'immunomodulation sont prépondérants dans cette pathologie. Quoi qu'il en soit, il existe un certain consensus concernant le rôle bénéfique d'une infiltration lymphocytaire, mettant bien en évidence le rôle de l'immunité dans ces tumeurs et l'intérêt des approches d'immunothérapie visant à augmenter et améliorer cette infiltration lymphocytaire. 3. 4. 3. Polynucléaires neutrophiles et éosinophiles Contrairement aux autres contingents immunitaires, les polynucléaires restent relativement peu étudiés au sein des tumeurs. Un regain d'intérêt est cependant noté, depuis qu'il a été montré que les polynucléaires associés aux tumeurs (appellés en anglais tumour-associated neutrophils TAN, par analogie avec les TAM) ainsi que leurs précurseurs myéloïdes peuvent jouer un rôle dans le développement des tumeurs. Plusieurs études ont mis en évidence par IHC l'infiltration de neutrophiles dans le GBM, en utilisant les marqueurs CD15, myéloperoxydase ou élastase (353 ; 361 ; 417 ; 418), sans que leur 159 rôle soit clairement élucidé. Dans notre étude, nous avons rapporté une infiltration de cellules CD45 , exprimant fortement CD11b. Ces cellules expriment d'autre part les marqueurs CD15 et CD66b, elles possèdent donc un phénotype comparable à celui des granulocytes circulants. Il est cependant difficile d'affirmer qu'il s'agit de polynucléaires neutrophiles, les polynucléaires éosinophiles présentant des phénotypes relativement proches. L'expression du CD16 pour ce contingent cellulaire, est variable d'une tumeur à l'autre, ce qui pourrait indiquer des stades de maturation variable. En effet, le niveau d'expression de CD16 augmente à la surface des polynucléaires lors de leur maturation. Cette différence d'expression pourrait aussi être le témoin de populations granuleuses différentes, les neutrophiles exprimant plus fortement CD16 que les éosinophiles. Pour certains échantillons, le CD66b semble discriminer deux populations distinctes. Des analyses complémentaires seront donc nécessaires afin de mieux définir cette population CD45 /CD11b fort. L'infiltration de neutrophiles dans les tumeurs est plutôt associée avec un mauvais pronostic, bien qu'au moins une étude ait montré, dans les cancers gastriques, qu'une forte infiltration de neutrophiles était associée à un meilleur pronostic (422). De plus, dans les gliomes malins la présence d'infiltration de cellules T ou de cellules polynucléées de type éosinophile est associée à une survie plus longue chez des patients vaccinés (404 ; 409). Les TAN ont dans la plupart des cas un phénotype N2 capable de favoriser la croissance cellulaire tumorale via la sécrétion de cytokines entre autres et d'inhiber la réponse immune antitumorale contrairement au phénotype N1 anti-tumoral (429). De plus, les TAN jouent un rôle important dans l'activation de l'angiogenèse, notamment via la sécrétion de MMP-9 (429 ; 586-588). Il a été montré, dans un modèle murin, que les TAN ont un profil transcriptomique différent des neutrophiles naïfs ou granulocytes correspondant aux MDSC, ces deux dernières populations ayant globalement des profils plus proches (429). Il a été rapporté que l'IL8 réduit la tumorigénicité des cellules cancéreuses humaines in vivo (589). 160 Les neutrophiles activés par l'IL8 changent de forme, dégranulent, génèrent des radicaux libres induisant la mort des cellules tumorales (590). De manière indirecte, IL8 favorise la production de cytokines telles que TNF, IL1, et IFN par les neutrophiles (591). Comme le montre le tableau 2, le gène IL8 est retrouvé différentiellement exprimé dans les gliomes. Nous avons pu mettre en évidence au laboratoire, par technique ELISA, des taux variables de cette cytokine sur quelques surnageants de broyats tumoraux. Cette augmentation d'IL8 pourrait être la conséquence de la perte de PTEN, conduisant à l'inactivation de STAT3 et ainsi à une augmentation de synthèse d'IL8 (592). Il a également été montré que suite à une activation par FAS Ligand, des cellules tumorales de gliome produisent de l'IL6 et de l'IL8, protégeant les polynucléaires neutrophiles de l'apoptose (593). La présence d'IL8 pourrait ainsi donner un phénotype cytotoxique bénéfique aux TAN, qui seraient de plus résistants à l'apoptose. Par contre, il est également reconnu que l'expression au niveau de la tumeur d'IL8 peut favoriser la croissance tumorale, avec notamment un rôle pro-angiogénique. Certains auteurs ont cherché à cibler les TAN. Dans un modèle de cancer bronchique, l'utilisation d'un antagoniste de CXCR2, un récepteur fortement impliqué dans la migration des polynucléaires, est associé à une réduction de croissance tumorale (420). Il semble cependant prématuré de proposer ce type de thérapeutique chez l'homme, tant que le rôle des TAN n'est pas mieux connu. 3. 4. 4. Corticothérapie et âge Dans notre étude la corticothérapie ne semble pas influencer l'importance de l'infiltration contrairement à d'autres études notamment dans un modèle murin o une dose de dexaméthasone de 0, 1 mg/kg/j pendant 7 jours réduit de moitié l'infiltration microgliale et lymphocytaire. L'administration à une posologie de 1 mg/kg/j abolit l'infiltration lymphocytaire (89% d'inhibition) sans modifier de manière supplémentaire la microglie. La 161 corticothérapie quelle que soit la posologie ne semble pas modifier l'infiltration macrophagique (CD11b/c fort et CD45 fort) dans cette étude (594). Cependant dans une étude chez l'homme (n 199 patients), aucune différence d'infiltration en lymphocytes n'a été mise en évidence en lien avec l'administration ou non de corticoïdes en préopératoire d'un GBM (405). L'âge pourrait être un biais également, mais pour l'ensemble des échantillons étudiés, il n'y a pas de différence significative d'âge moyen entre les patients ayant une forte ou une faible infiltration leucocytaire au niveau du GBM. 162 4. CONCLUSION Nous avons mis en évidence des profils immunologiques différents entre le cerveau normal et le GBM. Mais le nombre de gènes différentiellement exprimés est trop élevé (473 gènes) pour définir une signature simple et reproductible. Ces données confirment la mise en route d'une réaction immunitaire au sein du microenvironnement tumoral. Par ailleurs, bien que les GBM soient hétérogènes, aucune différence de profil immunologique robuste n'a pu être validée de manière reproductible par différentes méthodes d'établissement de classes et surtout les sous- groupes définis n'ont pas d'impact sur la survie globale. Les gènes différentiellement exprimés interviennent à la fois lors des réponses immunes innée et acquise et pourraient, entre autres, refléter l'infiltration par différentes cellules immunes (lymphocytes, macrophages, NK). L'analyse de co-expression network a permis de définir 6 modules enrichis en gènes immuns : les cellules NK et l'immunité innée, les cytokines et les molécules de complexe d'histocompatibilité, la signalisation cellulaire et les lectines, l'activation cellulaire et l'apoptose, les cellules myéloïdes et la régulation de la réponse immune. Cette signature confirme l'impact du microenvironnement notamment des cellules immunes dans le GBM. Diverses signatures ont été publiées dans la littérature, mais elles impliquent souvent différents types cellulaires et elles n'ont pas forcément de lien ou d'impact sur la survie et/ou sur la réponse aux traitements. Nous avons ensuite recherché plus spécifiquement une signature immunologique pronostique ayant un impact sur la survie afin de coupler notre analyse biologique à une approche plus clinique. 163 Pour cela, nous avons analysé les interactions entre les gènes de l'analyse de co-expression et la survie globale, en étudiant les modules enrichis en gènes associés à la survie des patients. Seuls 2 modules sont significativement enrichis : cellules NK et immunité innée, cytokines et molécules de complexe d'histocompatibilité. Nous avons également étudié l'ensemble des gènes immuns vis-à-vis d'un possible impact sur la survie par différentes méthodes statistiques avant d'établir un modèle de risque mathématique pronostique vis-à-vis de la survie globale. Cent huit gènes immuns sont associés à une différence de survie des GBM. Ils correspondent soit à des gènes impliqués dans la biologie des différentes cellules immunes B, T, NK, monocytes/macrophages et neutrophiles, soit à des gènes de cytokines et chimiokines, soit à des gènes impliqués dans l'immunomodulation. Un modèle de risque robuste à 6 gènes a pu être établi et validé sur plusieurs jeux de données avec différentes technologies, pour distinguer de manière reproductible sur différentes séries, deux populations de pronostic différent, y compris pour les tumeurs ayant un promoteur de MGMT méthylé et pour le sous-groupe de GBM proneuraux. Nous avons donc pu mettre en évidence une signature immune pronostique dans le GBM. Cette étude souligne que le système immun peut intervenir dans le pronostic du GBM, même chez les patients qui ont un meilleur pronostic. Cela met en valeur le rôle du système immun pour combattre la tumeur et encourage le développement de nouvelles stratégies d'immunothérapie pour traiter les patients ayant un GBM. La signature cellulaire a été validée in vivo en étudiant l'infiltration des cellules immunes dans des échantillons tumoraux issus de GBM. 164 La signature immune n'est pas altérée par la congélation. L'infiltration leucocytaire est principalement présente dans la zone tumorale. La zone péritumorale semble peu infiltrée par des cellules immunes. De même, aucune infiltration leucocytaire n'est retrouvée au niveau du tissu cérébral sain issu de cortectomie pour l'épilepsie. La population cellulaire infiltrante est variée, mais elle est toujours constituée au minimum par des cellules macrophagiques, microgliales. L'infiltration lymphocytaire correspond rarement à des lymphocytes B ou des cellules NK, il s'agit principalement de lymphocytes T dans notre étude et très rarement des LTreg. Dans quelques cas, nous retrouvons une infiltration en cellules ayant un phénotype de polynucléaires granuleux. Ni la corticothérapie administrée avant le geste chirurgical, ni l'âge des patients ne semblent avoir d'impact sur cette infiltration cellulaire. Seule l'infiltration de lymphocytes est corrélée à la survie, une infiltration lymphocytaire étant de meilleur pronostic. 165 5. PERSPECTIVES Dans cette étude, nous avons recherché un lien entre la survie des patients et l'infiltration en leucocytes, cellules microgliales/macrophagiques, lymphocytes et cellules de type granulocytaire. Nous prévoyons également d'individualiser ces sous-populations suivant l'expression des différents marqueurs étudiés, par exemple CD163 ou CD16 pour les cellules myéloïdes, afin d'analyser un éventuel impact de ces sous-populations sur la survie. Dans la population que nous avons étudiée, ainsi que dans les études rapportées dans la littérature, les patients ne sont pas tous traités de manière identique, ce qui entrane inévitablement un biais. De plus, il est important, pour interpréter des données de survie de tenir compte des éléments ayant un impact pronostique ou prédictif de réponse au traitement, à savoir l'âge, le KPS, le type de résection et le statut MGMT. Nous prévoyons donc maintenant de rechercher l'infiltration leucocytaire par IHC dans une cohorte rétrospective de patients traités par le traitement standard et pour lesquels nous disposons du suivi et de ces facteurs influençant la survie. L'infiltration en cellules immunes des patients présentant un statut MGMT de type répondeur au TMZ sera particulièrement intéressante à analyser ; ces patients vivant plus longtemps et étant susceptibles de développer une réaction immunitaire. En parallèle, la cytométrie en flux permettant d'étudier des sous-populations non accessibles actuellement pas analyse en IHC, nous continuerons à congeler les tumeurs dans des conditions permettant ce type d'analyse, afin d'avoir une cohorte importante de patients permettant également des analyses de survie sur des populations plus homogènes. D'autre part, nous envisageons également différents tests fonctionnels afin de mieux caractériser ces contingents cellulaires, afin notamment d'étudier leurs actions vis à vis des cellules tumorales. L'analyse de l'environnement immunitaire des GBM permettra probablement de comprendre les limites et les perspectives de l'immunothérapie. En effet, cette approche thérapeutique n'a 166 pas permis d'obtenir un bénéfice clinique majeur jusqu'à présent (193). Mais la connaissance de la population immune majoritaire, des propriétés immunomodulatrices de ces cellules pourraient améliorer la définition des cibles potentielles de l'immunothérapie. Il serait enfin intéressant de tester l'intérêt de ce modèle de risque à 6 gènes et de faire une comparaison globale avec les données du méthylome, transcriptome (classification de Verhaak) et de différentes signatures comme celle à 4 gènes publiée par Marie de Tayrac de notre laboratoire. 167 6. BIBLIOGRAPHIE (1) De Angelis LM. Brain tumors. N Engl J Med 2001 ; 344(2) : 114-123. (2) Fisher JL, Schwartzbaum JA, Wrensch M, Wiemels JL. Epidemiology of brain tumors. Neurol Clin 2007 ; 25(4) : 867-890. (3) Kleihues P, Louis DN, Scheithauer BW et al. The WHO classification of tumors of the nervous system. J Neuropathol Exp Neurol 2002 ; 61(3) : 215-225. (4) Rigau V, Zouaoui S, Mathieu-Daude H et al. French brain tumor database : 5-year histological results on 25 756 cases. Brain Pathol 2011 ; 21(6) : 633-644. (5) Ahsan H, Neugut AI, Bruce JN. Trends in incidence of primary malignant brain tumors in USA, 1981-1990. Int J Epidemiol 1995 ; 24(6) : 1078-1085. 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A chaque fois, les termes sont traduits entre parenthèses dans le texte. a : adjacence AA : astrocytome anaplasique 7AAD : 7-aminoactinomycine D ACVR2A : récepteur de l'activine A de type 2A ADC : coefficient de diffusion apparent, en anglais apparent diffusion coefficient ADCC : cytotoxicité dépendante des anticorps, en anglais antibody-dependent cellular cytotoxicity ADN : acide désoxyribonucléique Ag : antigène AIF1 : facteur inflammatoire 1 d'allogreffe, en anglais allograft inflammatory factor 1 5 ALA : acide 5 aminolevulinique ANOCEF : association des neuro-oncologues d'expression française ARG1 : arginase 1 ARN : acide ribonucléique ASCO : american society of clinical oncology BCR : récepteur cellulaires B, en anglais B cell receptor BHE : barrière hémato-encéphalique CCL et CXCL : chimiokines CD : cluster de différenciation CDK : cycline dépendante kinase CFSE : carboxyfluorescein succinimidyl ester CGH-array : puce d'hybridation génomique comparative CMH I : complexe majeur d'histocompatibilité de classe I CMH II : complexe majeur d'histocompatibilité de classe II CMV : cytomégalovirus CPA : cellules présentatrices d'antigènes CSF : facteur de croissance de cellules hématopoiétiques, en anglais colony stimulating factor CTL : lymphocytes T cytotoxiques, en anglais cytotoxic T lymphocyte CTV : volume anatomo-clinique, en anglais clinical tumour volume CXCR : chimiokine de type C-X-C DC : cellules dendritiques, en anglais dendritic cell DMEM : contenant du milieu minimum essentiel d'Eagle modifié par Dulbecco DMSO : diméthylsulfoxyde EGF : facteur de croissance épidermique, en anglais epidermal growth factor EGFR : récepteur du facteur de croissance épidermique, en anglais epidermal growth factor receptor EGFRvIII : variant III de l'EGFR EORTC : organisation européenne pour la recherche et le traitement du cancer, en anglais European Organisation for Research and Treatment of Cancer 225 18-FDG : 18 fluorodésoxyglucose 18-FET : 18 fluoro-éthyl-tyrosine FGF : facteur de croissance fibroblastique, en anglais fibroblast growth factor ou basic FoxP3 : facteur de transcription Scurfin, en anglais forkhead box protein P3 FSC : forward scatter GAPDH : glycéraldéhyde-3-phosphate déshydrogénase GASC : cellules stromales associées au GBM, en anglais GB-associated stromal cell GBM : glioblastome GBMO : GBM à composante oligodendrogliale GILT : enzyme lysosomale thiol réductase inductible par l'IFN , en anglais IFN-inducible lysosomal thiol-reductase GM-CSF : facteur de croissance des granulocytes et macrophages, en anglais granulocyte macrophage colony stimulating factor GTV : volume tumoral macroscopique, en anglais growth tumour volume Gy : gray 2HG : 2-hydroxyglutarate HGF : facteur de croissance hépatocytaire, en anglais hepatocyte growth factor HIF-1 : facteur induit par l'hypoxie-1 , en anglais hypoxia-inducible factor-1 HLA : human leucocyte antigen HLH : hémianopsie latérale homonyme HPRT1 : hypoxanthine phosphoribosyltransferase 1 HSA : albumine sérique humaine, en anglais human serum albumin HTIC : hypertension intracrânienne Iba1 : en anglais ionized calcium binding adaptor molecule 1 IC : intervalle de confiance ICAM-1 : molécule d'adhésion intercellulaire 1, en anglais intercellular adhesion molecule 1 IDH : isocitrate deshydrogénase IDO : indoleamine 2, 3-dioxygenase IE1 : protéine du CMV humain, en anglais : immediate-early 1 IFI30 : protéine 30 inductible par l'IFN , en anglais IFN -inducible protein 30 IFN : interféron IFNAR : récepteur de l'IFN , en anglais IFN receptor IFNGR : récepteur de l'IFN , en anglais IFN receptor Ig : immunoglobuline IGF : facteur de croissance apparenté à l'insuline, insulin-like growth factor en anglais IGFBP2 : protéine 2 de liaison de l'IGF, IGF binding protein 2 en anglais IHC : immunohistochimie IL : interleukine IL13RA2 : récepteur de l'interleukine 13, sous-unité 2 ILK : kinases liées aux intégrines, en anglais intégrin-linked kinase iNOS : oxyde nitrique synthase inductible, en anglais inducible nitric oxyde synthase IRM : imagerie par résonnance magnétique ITK : inhibiteur de tyrosine kinase JCV : virus JC ou virus John Cunningham 226 KLRC1 : récepteur de lectine des NK de la sous-famille C et membre 1 KPS : performance status de Karnofsky, en anglais Karnofsky performance status LAK : lymphocytes tueurs activés, en anglais lymphocyte-activated killer LCR : liquide céphalo-rachidien LIF : facteur inhibiteur de leucémie, en anglais leukemia inhibitory factor LPS : lipopolysaccharide LT : lymphocytes T LTF : lactotransferrine LTreg : lymphocytes T régulateurs MBP : myelin basic protein MDSC : cellules suppressives dérivées des myéloïdes, en anglais myeloid-derived suppressor cell MGMT : O6-méthylguanine méthyl-transférase MIF : facteur d'inhibition de la migration macrophagique, en anglais macrophage migration inhibitory factor min : minute MMP : métalloprotéase MMR : système de réparation des mésappariements, en anglais mismatch repair MMSE : examen de minimental test MNX1 : protéine homéobox du motoneurone et du pancréas N : normal NAA : N-acétyl-L-aspartate NADPH : nicotinamide adénine dinucléotide phosphate NCAM : molécule d'adhésion cellulaire neurale, en anglais neural cell adhesion molecule NK : cellules tueuses, en anglais natural killer OA : oligodendrogliome anaplasique OAA : oligoastrocytome anaplasique OMIT : observatoire inter-régional des médicaments et de l'innovation thérapeutique OMS : organisation mondiale de la santé PAM : partitioning around medoids PBS : tampon phosphate salin, en anglais phosphate buffered saline PCR : réaction de polymérisation en chaine, en anglais polymerase chain reaction PD-1 : programmed-cell death 1 PDGF : facteur de croissance dérivé des plaquettes, en anglais platelet derived growth factor PDGFR : récepteur du PDGF PD-L1 : ligand du PD-1 PI3K : phosphatidil-inositol-3 kinase PGE2 : prostaglandine E2 PHA : phytohémagglutinine PS : performance status PTV : volume cible prévisionnel de traitement, en anglais planning target volume 227 RPA : classe de partitionnement, en anglais recursive partitioning analysis RPS19 : protéine ribosomale 19 sous-unité 40S RTOG : groupe américain d'oncologie radiothérapique, en anglais radiation therapy oncology group RT Q-PCR : PCR après transcription inverse quantitative d'un acide ribonucléique en acide désoxyribonucléique complémentaire, en anglais reverse transcriptase polymérase chain reaction quantitative s : similarité SAA1 : protéine du sérum amyloïde A 1 SEER : organisme d'épidémiologie, en anglais : surveillance epidemiology and end results SG : survie globale SIGLEC 2 : sialic acid-binding Ig-like lectin -SMA : actine des muscles lisses, en anglais -smooth muscle actin SNC : système nerveux central SOM : self-organizing maps SSP : survie sans progression STAT1 : signal de transduction et d'activation de transcription 1 STIC : soutien aux techniques innovantes et couteuses SVF : sérum de veau fœtal t : recouvrement topologique TAM : macrophages associés aux tumeurs, en anglais tumour-associated macrophages TAN : neutrophiles associés aux tumeurs, en anglais tumour-associated neutrophils TBP : TATA box binding protein TCGA : atlas du génome du cancer, en anglais the cancer genome atlas TCR : récepteur cellulaire du lymphocyte T, en anglais T cell receptor TEP : tomographie par émission de positrons TGF : facteur de croissance de transformation, en anglais transforming growth factor TGNM : tumeur glioneuronale maligne TIL : lymphocytes infiltrant la tumeur, en anglais tumour infiltrating lymphocyte TIMP-1 : inhibiteur de la MMP1, en anglais tissue inhibitor of MMP 1 TLR : récepteur de type toll, en anglais toll-like receptor TNF : facteur de nécrose tumorale , en anglais tumor necrosis factor tPA : l'activateur tissulaire du plasminogène en anglais tissue-type plasminogene activator TRAIL : TNF related apoptosis inducing ligand uPA : urokinase activatrice du plasminogène, urokinase-type plasminogen activator en anglais VCAM-1 : molécule d'adhésion cellulaire vasculaire 1, en anglais vascular cell adhesion molecule 1 VEGF : facteur de croissance endothelial vasculaire, en anglais vascular endothelium growth factor WGCNA : weighted correlation network analysis 228 7. 3. article N1 229 230 231 232 233 234 7. 4. article N2 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 7. 5. article N3 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 7. 6. article N4 266 267 268 7. 7. article N5 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 7. 8. Article N6 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 7. 9. Autorisation de soutenance 294 | HAL | Scientific |
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