Introduction : Malgré la combinaison de stratégies thérapeutiques comme la chirurgie, la chimio- et radio-thérapie, la survie à 5ans des patients atteints de cancer des VADS reste inférieure à 30% en raison de l’apparition de récidives locorégionales et/ou de métastases. L’étude ancillaire ChemRad a pour but d’identifier des marqueurs biologiques de la réponse tumorale à la radio-chimiothérapie afin d’orienter précocement les patients vers la meilleure stratégie thérapeutique. Méthodes : Trois prélèvement biopsiques tumoraux et deux sanguins sont réalisés, avant traitement, pendant (chimiothérapie d’induction +/- radiothérapie ou RT seule), et en cas de récidive, sur une cohorte de 60 patients. Un des échantillons biopsiques est maintenu en culture ex vivo afin de tester la réponse à la RT, un autre est destiné à l’établissement d’une lignée primaire et le dernier permet le typage HPV et différentes analyses moléculaires. Les prélèvements sanguins sont destinés à l’isolement et l’analyse des cellules tumorales circulantes (CTCs), marqueur d’agressivité et de progression tumorale. Résultats : Les différentes étapes permettant le maintien en survie des biopsies ex-vivo ont été mises au point ainsi que le protocole d’irradiation et de suivi de la réparation des cassures double-brin de l’ADN. Le protocole d’isolement et de comptage des CTCs a été développé en parallèle ainsi que leur caractérisation immuno-histochimique, en particulier par des marqueurs de cellules souches cancéreuses et de la transition épithélio-mésenchymateuse. Une corrélation sera établie entre les résultats obtenus à partir de la biopsie, de la lignée primaire et des CTCs et la réponse au traitement des patients. Conclusion : Ce travail permettra à terme une meilleure compréhension du mécanisme d’échappement tumoral et l’identification de marqueurs prédictifs de la résistance aux traitements.