Thèse « Mécanismes de l'Endocardite Thrombotique Non Infectieuse en Contexte Cancéreux Rôle des Interactions Cellulaires et Identification de Nouvelles Cibles Thérapeutiques » H/F - Aix Marseille Université

Établissement : Aix Marseille Université
École doctorale : Recherches Biomédicales
Laboratoire de recherche : C2VN - Centre de Recherche en CardioVasculaire et Nutrition
Direction de la thèse : Laurence PANICOT-DUBOIS ORCID 0000000308485009
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-04-26T23:59:59

L'association entre thrombose et cancer, décrite dès 1865 par Armand Trousseau, constitue aujourd'hui un enjeu majeur en oncologie. La maladie thromboembolique veineuse (MTEV) touche 15 à 20 % des patients atteints de cancer et représente la deuxième cause de mortalité dans cette population après la progression tumorale. Malgré ce lien bien établi, les mécanismes par lesquels les tumeurs induisent un état d'hypercoagulabilité restent encore partiellement élucidés.
Plusieurs processus contribuent à cet état prothrombotique. Les cellules tumorales sécrètent des agonistes plaquettaires et activent le facteur tissulaire (TF), déclenchant la cascade de coagulation et la génération de thrombine. Elles libèrent également des vésicules extracellulaires (VEs) exprimant le TF et d'autres molécules procoagulantes capables d'activer les plaquettes et d'amplifier la formation du thrombus. Les interactions directes entre cellules tumorales, plaquettes et VEs favorisent l'activation plaquettaire et participent à la dissémination tumorale. Enfin, l'hypoxie tumorale et la sécrétion de facteurs inflammatoires activent les neutrophiles et induisent la formation de structures extracellulaires procoagulantes. Les travaux de notre équipe ont notamment montré que les neutrophiles exprimant le TF sont parmi les premières cellules recrutées sur l'endothélium lésé et initient la formation du thrombus via une voie dépendante du récepteur purinergique P2X1.
Dans ce contexte d'hypercoagulabilité systémique peut apparaître une complication cardiaque encore mal comprise : l'endocardite thrombotique non infectieuse (ETNI), ou endocardite marastique. Cette pathologie, souvent sous-diagnostiquée, se caractérise par la formation de végétations valvulaires riches en fibrine et en plaquettes mais dépourvues de micro-organismes. Elle est fortement associée à certains cancers agressifs, notamment le cancer du pancréas, et constitue une cause majeure d'embolies systémiques et cérébrales. Si l'état prothrombotique systémique favorise son apparition, les mécanismes locaux conduisant à la formation des végétations sur l'endothélium valvulaire restent largement inconnus.
Ce projet vise à élucider les mécanismes impliqués dans la formation des végétations valvulaires et à identifier de nouveaux biomarqueurs de la maladie. Nous faisons l'hypothèse que ces végétations se développent sur un endothélium valvulaire inflammé favorisant l'interaction des neutrophiles et des monocytes circulants.
Pour tester cette hypothèse, nous utiliserons deux modèles murins complémentaires d'endocardite non infectieuse : un modèle orthotopique de cancer du pancréas induisant un état d'hypercoagulation systémique et un modèle de lupus associé à une inflammation systémique. L'architecture des valves et la formation des végétations seront étudiées par microscopie à feuillet de lumière et immunofluorescence afin de caractériser l'activation endothéliale, le recrutement leucocytaire et les médiateurs de la coagulation. L'implication de différentes voies moléculaires sera explorée à l'aide de souris génétiquement modifiées ciblant notamment le facteur tissulaire, la thrombine et l'activation plaquettaire.
Une attention particulière sera portée aux vésicules extracellulaires et aux exosomes, qui pourraient contribuer à l'activation de l'endothélium valvulaire en transportant des molécules procoagulantes et pro-inflammatoires, voire des mitochondries capables de reprogrammer le métabolisme cellulaire. Enfin, leur profil sera évalué comme source potentielle de biomarqueurs circulants de thrombose. Les signatures identifiées dans les modèles murins seront ensuite testées dans des plasmas de patients atteints de cancer du pancréas issus de la cohorte BACAP, offrant une perspective translationnelle directe vers le développement d'outils diagnostiques précoces.

L'association entre thrombose et cancer - décrite dès 1865 par Armand Trousseau - constitue aujourd'hui un enjeu clinique de premier plan [1]. La maladie thromboembolique veineuse (MTEV) est l'une des complications les plus redoutables en oncologie : elle touche entre 15 % et 20 % des patients cancéreux et représente la deuxième cause de mortalité dans cette population, après la progression tumorale elle-même [2, 3]. Si ce lien est bien établi, les mécanismes précis par lesquels la tumeur induit un état d'hypercoagulabilité restent incomplètement compris, ce qui freine le développement de stratégies préventives ciblées.
Le développement d'un état prothrombotique repose sur quatre voies physiopathologiques synergiques. 1)Les cellules tumorales sécrètent directement des agonistes plaquettaires - ADP, TxA2 et CD40L - ainsi que des cathepsines B et K qui activent le facteur tissulaire (TF), déclenchant la cascade de coagulation et la génération de thrombine et permet la formation d'un thrombus [4, 5, 6, 7]. 2)Les cellules cancéreuses et les vésicules extracellulaires (VEs) qu'elles libèrent peuvent elles-mêmes exprimer un TF sous forme activée, amplifiant de façon autonome la génération de thrombine, tandis que l'expression du PAI-1 inhibe la fibrinolyse et pérennise les caillots formés [4]. Ces MVEs tumorales porteuses du PSGL-1 ont ainsi été montrées capables d'activer les plaquettes et d'accélérer la formation du thrombus in vivo [8], et leur expression de TF augmente drastiquement l'incidence des thromboses veineuses profondes dans des modèles murins [9]. 3)Des interactions physiques directes entre cellules tumorales, MVEs et plaquettes - médiées par des intégrines, sélectines et cadhérines - induisent également une activation plaquettaire par contact, favorisant simultanément la thrombose et le camouflage immunitaire des cellules tumorales circulantes [5, 6, 10]. 4) L'hypoxie du microenvironnement tumoral et la sécrétion de G-CSF par la tumeur activent les neutrophiles et induisent la formation de NETs (Neutrophil Extracellular Traps), structures decrites comme ayant des propriétés procoagulantes [11, 12, 13]. Les travaux fondateurs de notre équipe ont établi que les neutrophiles TF+ sont les premières cellules à se lier à l'endothélium lésé, précédant les plaquettes, et qu'ils initient la formation du thrombus via l'activation de la cascade de coagulation TF-dépendante [14]. Nous avons également démontré le rôle du récepteur P2X1 exprimé sur les neutrophiles et les plaquettes comme acteur indispensable de cette séquence thrombotique [15]. Plus récemment, notre laboratoire a montré, dans un modèle de lésion laser in vivo, que la formation du thrombus emprunte une voie DNAse-dépendante mais indépendante des NETs, impliquant l'ATP comme principal agoniste des neutrophiles à la paroi lésée [16].
C'est précisément dans ce contexte d'hypercoagulabilité multifactorielle qu'émerge une complication cardiaque encore mal comprise : l'endocardite thrombotique non infectieuse (ETNI), aussi appelée endocardite marastique. Souvent sous-diagnostiquée en raison de son caractère silencieux, cette pathologie se caractérise par des végétations valvulaires riches en fibrine et en plaquettes, dépourvues de micro-organismes. Elle est étroitement corrélée à l'agressivité tumorale, touchant environ 25 % des patients atteints d'un cancer du pancréas [17], et constitue une source majeure d'embolies cérébrales ou systémiques potentiellement mortelles [18, 19]. Si les quatre voies décrites ci-dessus créent les conditions systemiques de son apparition, les mécanismes locaux qui gouvernent la formation de ces végétations sur l'endothélium valvulaire restent largement inexpliqués.
Ce projet vise à comprendre les mécanismes physiopathologiques sous-jacents impliqués dans la formation des végétations valvulaires et à identifier des biomarqueurs potentiels pour améliorer le diagnostic et le suivi de la maladie. Nous faisons le postula que les végétations se forment sur l'endothélium valvulaire en place, et non sur le sous-endothélium mis à nu. En nous appuyant sur ce que nous avons pu décrire dans d'autres modèles de thrombo-inflammation, nous formulons l'hypothèse que l'état pro-coagulant généré par le cancer ou le lupus favorise l'interaction des neutrophiles et/ou des monocytes avec un endothélium valvulaire inflammé.
Les objectifs principaux sont au nombre de deux : comprendre comment les végétations se forment sur la valve cardiaque, en détaillant la contribution respective des neutrophiles procoagulants, des monocytes circulants, des VEs ainsi que l'état fonctionnel de l'endothélium valvulaire ; et identifier des marqueurs spécifiques susceptibles d'être exploités comme outils diagnostiques précoces ou cibles thérapeutiques, notamment les exosomes et VEs.

Le projet repose sur l'utilisation de deux modèles murins d'endocardite non infectieuse complémentaires. Le premier est un modèle de cancer du pancréas orthotopique, maîtrisé au sein de notre laboratoire et bien documenté pour induire un état d'hypercoagulation systémique favorisant la formation de thromboses. Le second est un modèle de lupus basé sur des souris SCID, décrit dans la littérature, particulièrement pertinent pour l'étude de l'activation des monocytes et des neutrophiles dans un contexte inflammatoire systémique.
Les cinétiques de formation des végétations et la présence d'un endothélium inflammé seront déterminées à différents stades d'évolution du cancer et du lupus. La microscopie à feuillet de lumière (light sheet fluorescence microscopy, LSFM) sera utilisée pour visualiser en trois dimensions l'architecture complète du coeur et des valves, permettant une cartographie précise de la localisation, de la taille et de la distribution des végétations à différents stades de la maladie. Les altérations de l'endothélium valvulaire et la présence de végétations seront analysées par microscopie à feuillet de lumière, immunofluorescence, en ciblant les marqueurs d'activation endothéliale (ICAM-1, VCAM-1) et les médiateurs inflammatoires. Ces coupes seront soumises à des analyses d'immunofluorescence multicouleur ciblant les marqueurs d'activation endothéliale (ICAM-1, VCAM-1, E-sélectine), les populations cellulaires infiltrantes (Ly6G pour les neutrophiles, Ly6C pour les monocytes, CD41 pour les plaquettes), les médiateurs de la coagulation (fibrine) ainsi que les marqueurs de NETose (CitH3, MPO, PAD4).
Afin de disséquer les voies moléculaires impliquées, nous utiliserons plusieurs lignées de souris génétiquement modifiées disponibles au laboratoire ou commercialement : des souris lowTF pour évaluer le rôle du facteur tissulaire, des souris déficientes en P2Y12 pour déterminer la contribution de l'ADP dans l'activation plaquettaire, et des souris PAR4-/- pour explorer le rôle de la thrombine. La présence et l'activation des neutrophiles seront évaluées à l'aide d'anticorps spécifiques ciblant Ly6G, la neutrophile élastase, la MPO et PAD4. La présence éventuelle de NETs (Neutrophil Extracellular Traps) sera quant à elle analysée par microscopie électronique.
Le profil cytokinique sera caractérisé par la technologie DuoSpark (Bruker), appliquée simultanément sur les plasmas et les lysats de cellules sanguines issus des animaux des deux modèles, à différents stades d'évolution des pathologies. Cela nous permettra de quantifier en parallèle un large panel de cytokines et chimiokines pro-inflammatoires et procoagulantes (IL-1, IL-6, IL-8, TNF-, IFN-, MCP-1, entre autres). La confrontation de ces deux matrices biologiques - plasma et lysats de cellules sanguines (leucocytes, plaquettes) - permettra de distinguer les médiateurs inflammatoires libres circulants de ceux contenus ou produits par les cellules sanguines elles-mêmes, et d'identifier les acteurs cellulaires les plus susceptibles de contribuer à l'activation endothéliale valvulaire et au recrutement leucocytaire à l'origine de l'endocardite.
Nous porterons un intérêt au VE et exosomes qui pourrait participer activement au développement de l'endocardite non infectieuse en activant directement les cellules endothéliales valvulaires. En effet, libérées en grande quantité par les cellules tumorales, les plaquettes et les leucocytes activés dans un contexte de cancer ou de lupus, ces vésicules transportent des molécules procoagulantes (facteur tissulaire, phosphatidylsérine) et pro-inflammatoires susceptibles d'induire l'expression de molécules d'adhésion (ICAM-1, VCAM-1) et de cytokines à la surface de l'endothélium valvulaire, favorisant ainsi le recrutement des neutrophiles et des monocytes qui initient la formation des végétations. Ce rôle mécanistique sera étudié in vitro par exposition de cellules endothéliales valvulaires à des VEs et exosomes isolés à partir de plasmas, avec quantification des marqueurs d'activation par microscopie holotomographique en quasi temps réel.
Des travaux récents ont démontré que les cellules tumorales, les plaquettes et les cellules immunitaires peuvent encapsuler des mitochondries entières ou des fragments mitochondriaux dans des VEs, et les transférer à des cellules receveuses modifiant profondément leur métabolisme énergétique, leur état d'activation et leur survie [21, 22]. Dans le contexte de la thrombo-inflammation valvulaire, ce transfert mitochondrial pourrait amplifier l'activation endothéliale en reprogrammant le métabolisme des cellules valvulaires vers un phénotype pro-inflammatoire et procoagulant, participant ainsi à l'initiation ou à la pérennisation des végétations. Nous évaluerons la présence de mitochondries dans les VEs isolées des plasmas des souris par marquage MitoTracker et microscopie électronique à transmission, et étudierons les conséquences fonctionnelles de ce transfert sur les cellules endothéliales valvulaires en culture (potentiel membranaire mitochondrial, production de ROS, expression de TF actif et de molécules d'adhésion) [23].
D'autre part, les VEs et exosomes circulants seront évalués en tant que biomarqueurs potentiels de la thrombose. Leur profil de surface (TF+, PS+, CD41+, ...) sera caractérisé par cytométrie en flux à différents stades de la maladie dans les deux modèles murins, afin d'identifier des signatures vésiculaires associées à la survenue de l'endocardite non infectieuse et plus largement de la maladie thromboembolique veineuse (MTEV). L'objectif à terme est de définir des panels de biomarqueurs vésiculaires précoces, non invasifs, capables de refléter l'état d'activation vasculaire et plaquettaire avant l'apparition de complications cliniques détectables.
La dimension translationnelle de ce projet repose sur un atout majeur : notre laboratoire dispose de cohortes de plasmas de patients atteints de cancer du pancréas (BACAP). Une fois les signatures microvésiculaires candidates identifiées et validées dans les modèles murins, ces plasmas humains permettront de tester directement la pertinence clinique des biomarqueurs sélectionnés. Cette approche translationnelle, constitue une voie directe vers une application diagnostique clinique et renforce considérablement la portée et la valorisation du projet doctoral.

Savoir travailler en équipe.
Connaissance des techniques de bases de laboratoire (culture cellulaire, western-blot, microscopie à fluorescence) ainsi que de la Cytométrie en flux, microscopie a feuillet de lumières et de l'ELISA multiplexé, et possiblement du Single cell.
Travailler avec sur des modèles murins et possiblement humain.
Posséder la formation operateur ou concepteur ainsi que la formation à la chirurgie serait un plus.
Une attitude positive ainsi qu'une passion pour le projet sont fortement recherché.