Identification of novel causes of lymphedema and lymphatic malformation, with phenotypic characterisation of patients
(2020)
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- (fr) Le système lymphatique est essentiel pour l’immunité, l'homéostasie des fluides tissulaires et l'absorption des graisses. Son altération entraîne une inflammation chronique, des infections et un gonflement localisé ou généralisé. Cette thèse s’intéresse à deux maladies et a pour objectif d’identifier des nouvelles mutations génétiques et de caractériser ces cas encore inexpliqués. Le lymphoedème (LE) se caractérise par un gonflement diffus et étendu causé par un drainage inefficace. Cette stagnation de lymphe, le dépôt de graisse, suivis de la fibrose provoquent une inflammation. Lorsqu'une cause externe est connue, le LE est dit secondaire, et primaire lorsqu’il se développe « spontanément ». Le lymphoedème primaire a une prévalence 1,3/1000 personnes. Des mutations dans plusieurs gènes ont été liées aux LE primaires mais de nombreux cas restent inexpliqués. Dans un premier temps, il a fallu caractériser les causes génétiques connues par une revue clinique approfondie et par une caractérisation moléculaire (séquençage Sanger et test des sites d'épissage). Le résultat principal de cette première partie est publié dans No evidence of locus heterogeneity in familial microcephaly with or without chorioretinopathy, lymphedema, or mental retardation syndrome – 2015b. Nous avons détecté des mutations chez 14 patients. L'évaluation phénotypique des patients a révélé une microcéphalie chez 91% des cas, des anomalies oculaires dans 72% des cas, une déficience intellectuelle dans 67% des cas et un lymphoedème chez 47% des patients. Les antécédents familiaux ne sont pas une condition préalable au diagnostic; 31% étaient des cas de novo. Deuxièmement, pour identifier des gènes liés supplémentaires, nous avons utilisé le séquençage à haut débit (NGS) afin d’analyser une large cohorte de lymphoedèmes primaires et nous nous sommes penchés spécifiquement sur les gènes impliqués dans le développement du système lymphatique. Dans cinq échantillons, nous avons découvert des variantes de l'angiopoïétine 2 (ANGPT2) et grâce à une collaboration avec le professeur Kari Alitalo, à Helsinki, en Finlande, nous avons analysé en profondeur leurs impacts sur la fonction protéique. Ce travail conduit à l’article suivant : Characterization of ANGPT2 mutations as a cause of primary lymphedema – 2020. La mutation p.Cys435Ser, localisée dans une boucle liant le récepteur déstabilise la protéine, cause une perte de fonction. Les mutations p.Asn304Lys, p.Arg492Gln affectent des résidus de surfaces et inhibent sa sécrétion. La subsitution p.Thr299Met ne semble pas affecter la sécrétion de ANGPT2, mais plutôt sa liaison à l’intégrine alpha 5. Enfin, dans un centre spécialisé en anomalies vasculaires, les malformations lymphatiques représentent 5% des tumeurs bénignes et peuvent être décrites comme un amas de vaisseaux lymphatiques anastomosés dilatés (non remplis de sang) parfois entourés de cellules musculaires lisses et de faisceaux d'adipocytes. Ces vaisseaux de forme variable, présentent un grand diamètre et forment une cavité ectopique avec un endothélium ténu. Ils peuvent affecter les structures adjacentes ainsi que la mobilité des patients. Les complications les plus fréquentes sont l'infection et l’hémorragie interne. En utilisant un séquençage profond de nouvelle génération et la technique de PCR digitale en gouttelettes, nous avons pu caractériser les mutations présentes chez ces patients. Dans cette étude de cohorte portant sur 148 patients, 111 (74%) portaient une mutation somatique dans PIK3CA Non-Hotspot PIK3CA Mutations are More Frequent in CLOVES and Klippel-Trenaunay Syndrome than in Lymphatic Malformations – soumis. La distribution des mutations différait entre les lésions syndromiques et les lésions isolées: les patients CLOVES et KT avaient statistiquement plus fréquemment une mutation non hotspot par rapport aux malformations lymphatiques isolées. Finalement, au moins 70% des patients souffrant de LM peuvent bénéficier de traitements ciblant la voie PI3K puisqu’ils portent une mutation activatrice dans le gène PIK3CA. Cette thèse contribue donc à l'identification et à la caractérisation de nouvelles causes de lymphoedème et de malformations lymphatiques. Les dépistages génétiques standards doivent évoluer constamment et notre travail démontre à quel point les pathologies lymphatiques sont vastes et diversifiées en termes de diagnostic moléculaire. Ce travail ouvre la voie à la mise en oeuvre des techniques de dépistage du 21e siècle (NGS et ddPCR) pour les anomalies lymphatiques.
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Citations
Schlögel, M. (2020). Identification of novel causes of lymphedema and lymphatic malformation, with phenotypic characterisation of patients. https://hdl.handle.net/2078.5/116909