Tests génétiques des maladies endocriniennes Génétique des néoplasies endocriniennes multiples de type 1 Genetics of multiple endocrine neoplasia type 1 A. Calender* points FORTS ▲ La néoplasie endocrinienne multiple de type 1 (NEM1, syndrome de Wermer, OMIM 131100) est une pathologie héréditaire à transmission autosomique dominante qui prédispose au développement de tumeurs endocrines dans les glandes parathyroïdes, pancréatique, hypophysaire, surrénale et les contingents épithéliaux thymique et bronchique. ▲ La NEM1 se développe chez des patients présentant une mutation constitutionnelle le plus souvent inactivatrice du gène MEN1, situé sur le chromosome 11q13, et codant la ménine, une protéine appartenant à la catégorie des régulateurs négatifs de la prolifération cellulaire ou gènes suppresseurs. ▲ Les mutations pathogènes du locus MEN1 (multiple endocrine neoplasia type 1) se situent sur l’ensemble de la partie codante du gène et dans les régions introniques, affectant alors l’épissage de l’ARN messager. Il n’existe aucune corrélation génotype-phénotype, et on estime que 10 à 15 % des patients résultent de néomutations germinales dans les gamètes de l’un de leurs parents. ▲ La ménine, produit du gène MEN1, est une protéine de 610 acides aminés capable d’interagir avec de nombreux facteurs de la vie cellulaire, intervenant dans la régulation de la transcription, de la réplication et de la réparation de l’ADN, du maintien des extrémités télomériques et de la survie cellulaire, de l’organisation fonctionnelle du cytosquelette, de la signalisation en aval du récepteur TGF, des complexes de régulation, déacétylation et méthylation des histones, de nombreux promoteurs géniques par interaction directe avec l’ADN et certaines voies d’activation du cycle cellulaire et des petites protéines G. ▲ La recherche d’une mutation germinale du locus MEN1 est indiquée chez tout patient présentant deux atteintes cardinales du syndrome et/ou l’existence d’un cas apparenté au premier degré. ▲ On estime que 5 à 8 % des patients se présentant avec une atteinte isolée et sporadique des glandes parathyroïdes et du pancréas endocrine ont une altération moléculaire confirmant le diagnostic de NEM1, alors que les sujets atteints de lésions hypophysaire ou surrénalienne sporadique et unique rentrent rarement dans ce contexte syndromique. ▲ Le diagnostic préclinique de la NEM1 par une étude génétique du locus MEN1 permet une meilleure prise en charge du suivi clinique, adapté aux organes concernés par le syndrome et une approche thérapeutique raisonnée en raison du caractère multifocal et diffus de la maladie, notamment pour les parathyroïdes et le pancréas endocrine. ▲ La recherche d’une mutation germinale du gène MEN1 chez les sujets asymptomatiques dans une famille prédisposée au syndrome permet d’exclure le diagnostic chez les non-porteurs et d’envisager un suivi clinique non invasif adapté à l’âge chez les personnes génétiquement à risque. ▲ Les recommandations actuelles pour les sujets jeunes asymptomatiques et porteurs d’une mutation du gène MEN1 se limitent à un bilan phosphocalcique et un éventuel dosage de la parathormone tous les 2 ans jusqu’à 15-18 ans, puis la réalisation d’une imagerie non invasive de l’hypophyse (RMN) et du thorax et de l’abdomen (TDM) tous les 3 à 5 ans. Mots-clés : Ménine – Hyperparathyroïdie – Tumeurs endocrines – MEN1. L es néoplasies endocriniennes multiples de type 1 (NEM1, syndrome de Wermer, OMIM 131100) représentent un ensemble de tumeurs affectant principalement * Unité de génétique, hôpital Édouard-Herriot, Lyon. 20 les glandes endocrines et survenant dans un contexte héréditaire avec une transmission autosomique dominante. Les critères majeurs d’inclusion diagnostique sont fondés sur les critères de la conférence de consensus de Gubbio, publiés en 2001 (1) Métabolismes Hormones Diabètes et Nutrition (IX), n° 2, mars/avril 2005 (tableau). Le syndrome se caractérise par cinq atteintes cardinales, et par ordre de fréquence, hyperplasies et/ou adénome ou tumeur des glandes parathyroïdes, du pancréas dans son secteur endocrine, de l’antéhypophyse, du cortex surrénalien et des Tableau. Critères diagnostiques du syndrome NEM1 établis lors de la conférence de consensus de Gubbio (1). La présence de deux ou plus de ces signes suggère le diagnostic de NEM1 de la NEM1 résultent d’une néomutation germinale survenue chez l’un ou l’autre des parents, présentation a priori sporadique (4). ✔ Hyperparathyroïdie primaire avec une hyperplasie et/ou un adénome multiglandulaire ou récurrence d’une hyperparathytroïdie après chirurgie primaire. ✔ Les tumeurs endocrines du pancréas et duodénum, fonctionnelles (gastrinome, insulinome, glucagonome, VIPome, somatostatinome, autres) ou non fonctionnelles, avec ou non multisécrétion hormonale en immunohistochimie, carcinoïdes gastriques à cellules ECL (enterochromaffin-like). ✔ Tumeurs antéhypophysaires fonctionnelles (GH, prolactine, FSH/LH, TSH, ACTH) ou non fonctionnelles, avec ou non multisécrétion hormonale en immunohistochimie. ✔ Tumeurs du cortex surrénalien, fonctionnelles (cortisol, aldostérone) ou non fonctionnelles. ✔ Tumeurs endocrines du thymus et des bronches. ✔ Une lésion endocrine de la NEM1 chez un patient lié au premier degré (parents, frères ou sœurs, enfants) suivant les critères définis ci-dessus. tissus endocrines diffus à localisation thymique et bronchique. La sémiologie peut se compliquer par des atteintes dites mineures, dont les plus fréquentes concernent la peau, angiofibrome, lipome, lentiginose, mélanose et autres lésions prémélanocytaires pouvant se compliquer en mélanome évolutif. Plus rarement sont observées des tumeurs du système nerveux central, épendymome et méningiome ou des proliférations astrocytaires de bas grade (2). Sont décrits également chez des patients NEM1 des tumeurs des tissus conjonctifs, léiomyomes et sarcomes, et de rares cancers du rein. Le syndrome de Wermer a donc une expressivité très variable, mais sa pénétrance est forte, puisque l’on estime que plus de 80 % des personnes prédisposées génétiquement à la maladie vont développer une ou plusieurs des lésions caractéristiques des NEM1 après l’âge moyen de 50 ans. Le diagnostic inclut naturellement le bilan des atteintes lésionnelles endocrines, mais aussi et surtout l’existence de plusieurs lésions chez un même patient ou deux sujets liés au premier ou second degré dans une même famille. Comme cela a été suggéré dès 1991, avant même le clonage du gène majeur de prédisposition, le sujet atteint par la NEM1 ne se présente que rare- ment avec des atteintes multiples, et l’on estime que ces patients, dans plus de deux tiers des cas, se présentent en consultation initiale avec une lésion endocrine unique. Le gène majeur (MEN1) de prédisposition aux lésions endocrines de la NEM1 a été cloné en 1997 et se localise sur le chromosome 11, en position q13 (3). Il code une protéine dénommée ménine dont les interactions fonctionnelles, bien que nombreuses, n’ont pas permis à ce jour d’identifier une voie physiopathologique précise expliquant le ciblage endocrine des atteintes cliniques. L’analyse génétique des personnes atteintes par le syndrome permet d’identifier une mutation germinale pathogène dans la majorité des cas, mutations très variables en nature, faux-sens, non-sens, microdélétions ou insertions avec ou sans décalage du cadre de lecture, mutations des sites d’épissage, réarrangements de grande taille. Une fois la mutation identifiée chez le cas index d’une famille, un dépistage chez les apparenté(e)s permet d’envisager un dépistage préclinique qui, dans le cas de la NEM1, contribue à une meilleure prise en charge du suivi et des actions thérapeutiques. Les données actuelles suggèrent que 10 à 15 % des patients se présentant avec un tableau clinique évocateur Génétique de la NEM1 et approche physiopathologique Le gène MEN1 (multiple endocrine neoplasia type 1) représente une séquence génomique d’environ 10 kilobases sur le chromosome 11q13 et contient dix exons, le premier exon et la partie distale de l’exon 10 étant transcrits mais non traduits. L’ARN messager princeps de 2,8 kilobases code une protéine de 610 acides aminés, la ménine. Plusieurs études ont mis en évidence un ARN messager de grande taille, estimé à 4 kilobases, dont l’expression est spécifiquement retrouvée dans le pancréas, le thymus et l’estomac (3). Les séquences géniques codantes de ce messager ne sont pas identifiées à ce jour. Le gène MEN1 est classé dans la catégorie des régulateurs négatifs de la prolifération cellulaire ou gènes suppresseurs, selon la théorie établie par Knudson en 1971, selon laquelle la perte de fonction des deux allèles de ces gènes conduit à une levée du contrôle négatif de la prolifération cellulaire. Dans les formes héréditaires de cancer, la mutation du premier allèle est héritée, l’altération du second allèle survient au niveau somatique dans le(s) tissu(s) concerné(s) par la maladie, et il s’agit le plus souvent d’une délétion ou d’une perte d’hétérozygotie (LOH, ou Loss of Heterozygosity). Rien ne prouve, mais tout suggère, que le second événement n’est pas aléatoire, mais favorisé par le fait que la mutation du premier allèle conduit les cellules concernées dans un certain état de déstabilisation, ou d’hyperplasie, propice au développement d’anomalies structurales et/ou de mutations affectant inéluctablement l’allèle sain du gène concerné. Métabolismes Hormones Diabètes et Nutrition (IX), n° 2, mars/avril 2005 des maladies endocriniennes Tests génétiques 21 Tests génétiques des maladies endocriniennes 22 Expression tissulaire et cellulaire de la ménine La protéine codée par le gène MEN1 a une expression ubiquitaire dans tous les tissus avec la possibilité d’isoformes de grande taille, notamment dans la surrénale et le cerveau. La ménine est facilement détectée par Western-Blot et se révèle à un poids moléculaire de 67 kilodaltons. Son expression est essentiellement nucléaire et les expériences de délétion et d’expression in vitro couplée avec un gène reporter fluorescent indiquent la présence de deux signaux de localisation nucléaire (NLS, ou Nuclear Localization Signal), NLS-1 et NLS-2 situés dans la partie codante distale de l’exon 10 (5). La ménine est donc une protéine nucléaire, mais se retrouve également dans le cytoplasme avec un trafic nucléocytoplasmique dépendant du cycle cellulaire. L’analyse de la séquence de la ménine ne délivre que peu d’informations : 28 sites potentiels de phosphorylation, un motif “leucine zipper” dans sa partie N terminale, dont on ne sait aujourd’hui s’il relève d’une fonction biologique, mais pas de séquence consensus déjà décrite ou d’homologie avec une protéine connue. Les versions animales du gène MEN1 ont été clonées depuis 1997 et l’on retrouve ainsi de fortes homologies génomiques et protéiques, respectivement avec les représentants de la souris (Men1, 84 % et 97 %), du rat (Men1, 84 % et 97 %), du poisson zèbre (Zebra fish) (Men1, 76 % et 75 %), de Drosophila melanogaster (Men1, 46 % et 56 %) et d’un mollusque dulçaquicole, Lymnaea stagnalis (L-Men1, < 40 % et 49 %) (6). Le gène MEN1, et son expression ubiquitaire dans des tissus endocrines et non endocrines, sont donc bien conservés au cours de l’évolution, bien que celle-ci soit relativement récente, l’équivalent de MEN1 n’étant pas retrouvé chez Caenorhabditis elegans. La plupart des domaines conservés de la protéine dans ces différentes espèces sont celles où se localisent nombre des mutations de type faux-sens identifiées chez les malades, ce qui conforte le rôle fonctionnel crucial de ces séquences en termes physiopathologiques. Les interactions protéiques de la ménine et les hypothèses fonctionnelles L’étude in vitro de la ménine et la recherche de ses partenaires ont permis la caractérisation de domaines d’interaction protéique (figure 1) et la découverte de propriétés biochimiques. Les partenaires protéiques de la ménine sont nombreux et doivent être schématiquement regroupés dans plusieurs fonctions basiques de la vie cellulaire (6). La ménine intervient dans la régulation de la transcription, et notamment par son interaction avec JunD, un composant régulateur du complexe AP-1 de régulation transcriptionnelle. Par cet intermédiaire, MEN1 pourrait contrôler sur un mode négatif l’expression de nombreux gènes du contingent endocrine, tels ceux de la prolactine, l’insuline, l’activine, et de gènes impliqués dans la différenciation et la prolifération comme IGFBP2 (Insulin Like Growth Factor Binding Protein2), Pit1, hTERT motifs GTPase (Human Telomerase Reverse Transcriptase), PCNA (Proliferating Cell Nuclear Antigen), Hoxc6 et Hoxc8. La répression de l’activité transcriptionnelle du facteur de transcription JunD par la ménine est abolie en présence d’un inhibiteur des histones déacétylases, la trichostatine A. Cela suggère que la protéine MEN1 inhibe l’activité de JunD par un mécanisme impliquant les histones déacétylases et qui mettrait en jeu une interaction de la ménine par sa région centrale (SID ou mSin Interaction Domain), avec des corépresseurs des histones déacétylases, mSin3a et HDAC1. De ce fait, la ménine pourrait interagir directement avec la grande sous-unité de l’ARN polymérase II dans la régulation de nombre de gènes, dans le remodelage de la chromatine pour l’ouverture à l’expression de certains loci et via son interaction avec JunD mais aussi NFB, avec l’activité de facteurs de transcription ubiquitaires dans la cellule eucaryote. L’interaction avec le facteur de transcription Pem, également lié à la chromatine, n’a à ce jour été décrite que dans le système murin. Parmi les nombreuses autres interactions décrites dans la littérature, il faut retenir cette capacité de la ménine de disposer d’une activité enzymatique intrinsèque de type GTPase, régulant la boucle de domaine SID NLS1 NLS2 Ménine JunD Smad3 NFB PEM RPA2 NMHC IIA FANCD2 ASK 610 aa GTPase : domaines de la ménine possédant la propriété enzymatique d’hydrolyse du GTP après liaison avec la protéine nM23. SID : Sin3A Interaction Domain ou domaine d’interaction avec les complexes des histones. NLS : Nuclear Localization Signals. Figure 1. Domaines d’interaction de la ménine avec ses principaux partenaires protéiques. Métabolismes Hormones Diabètes et Nutrition (IX), n° 2, mars/avril 2005 stimulation des petites protéines G, après liaison au facteur nM23, une protéine impliquée dans la régulation de la réplication de l’ADN. La ménine semble jouer un rôle crucial dans la voie de signalisation en aval du récepteur TGF par interaction avec ses corécepteurs de la famille Smad. En contribuant à cette signalisation, la ménine interviendrait directement dans des voies de différenciation cellulaire de différents tissus fonctionnels, comme cela a été démontré pour les ostéoblastes par la modulation de l’activité des BMP (Bone Morphongenetic Proteins). De manière inattendue, la protéine MEN1 interagit avec deux composants essentiels des complexes de réparation des cassures par recombinaison de l’ADN, les protéines RPA2 (Replication Protein A) et FanCD2, cette dernière étant impliquée, par ailleurs, après mutation dans l’anémie de Fanconi. Ces interactions suggèrent que la ménine intervient dans le contrôle de la réparation de l’ADN, donnée confortée Régulation transcriptionnelle JunD-AP1 Smad’s3-5, Runx2-TGFß-R NF kappaB, Pem murin par d’anciennes observations selon lesquelles les patients prédisposés à la NEM1 présentent un taux de cassure chromosomique anormal en comparaison aux témoins. La ménine est capable de s’associer à des protéines du cytosquelette telles les chaînes IIa de la myosine des cellules non musculaires, la GFAP (Glial Fibrillary Acid Protein) et la vimentine, de préférence dans les cellules gliales. Elle se fixe aussi directement avec l’ADN simple ou double brin et cette interaction directe, dont le sens fonctionnel n’est pas connu, fait intervenir la région C-terminale et les séquences NLS. La liaison de la ménine à l’ADN génomique pourrait se faire préférentiellement au niveau des séquences télomériques, et il a été suggéré que la ménine pourrait être un régulateur direct du complexe de la télomérase, impliqué dans le maintien de l’intégrité de ces régions chromosomiques, et, de ce fait, la survie cellulaire. Enfin, et au-delà de nouvelles interactions à venir, la ménine est non seulement Complexe histone déacétylase mSin3A HDAC1, HDAC2 Réparation de l’ADN réplication et recombinaison FAN-CD2, RPA2 Organisation du cytosquelette et transport cytoplasmique GFAP, vimentine, MYOSIN IIa Complexe histone méthyltransférase MLL2, Ash2L, Rbbp5, WDR5 Régulation des protéines G et réplication de l’ADN Nm23 Régulation du cycle cellulaire – transition G1-S Activator of S-phase kinase Apoptose et réponse au stress Partenaires en cours d’identification Régulation de promoteurs géniques et de l’activité “télomérase” L’ADN génomique Figure 2. Une vision intégrée des fonctions potentielles de la ménine à travers ses interactions. capable de se lier à des protéines de régulation de l’ouverture de la chromatine, impliquées dans la déacétylation des histones, mais aussi des régulateurs directs de la phase S du cycle cellulaire, comme le facteur ASK (activator of S-phase kinase). Rôle pléiotrope, facteur d’adaptation, les hypothèses vont bon train quant à une fonction ubiquitaire et antiproliférative de la protéine MEN1, point essentiel pour les réflexions pharmacogénomiques. Une vision intégrée de ces fonctions est résumée sur la figure 2. Les mutations germinales du gène MEN1 et les modèles murins Toutes les études publiées à ce jour, et parmi les plus grandes séries de patients prédisposés à la NEM1, montrent que les mutations constitutionnelles identifiées – plus de 400 connues à ce jour – se répartissent dans tous les exons codants du gène et représentant pour 60 % environ d’entre elles des altérations de type non-sens, soit par substitution ponctuelle, soit par délétion ou insertion en décalage de cadre de lecture (frameshift). Près de 20 % des mutations modifient un acide aminé (faux-sens), et 10 % concernent les séquences consensus, sites donneur et accepteur, régions introniques, de l’épissage de l’ARN messager (7). On estime à ce jour que 10 % des patients/familles présentant les signes cardinaux du syndrome n’ont pas de mutation identifiée dans les régions codantes et introniques du locus MEN1 et qu’une proportion de ces cas présente des réarrangements de grande taille, en particulier des délétions larges du gène ou d’une partie du gène identifiées par des méthodes de dosage génique semi-quantitatives. Au total, plus de 95 % des patients présentant une sémiologie pathognomonique du syndrome ont une mutation identifiée. Les mutations sont réparties sur l’ensemble de la séquence génique et il n’existe pas de corrélation génotype- Métabolismes Hormones Diabètes et Nutrition (IX), n° 2, mars/avril 2005 des maladies endocriniennes Tests génétiques 23 Tests génétiques des maladies endocriniennes 24 phénotype. Comme pour nombre de gènes en pathologie humaine, la définition fonctionnelle des mutations faux-sens exige l’analyse de base de données pour exclure un éventuel polymorphisme, même rare, et une éventuelle approche fonctionnelle encore balbutiante. Des travaux récents suggèrent que la plupart des altérations faux-sens pourraient conduire à une dégradation accélérée de la protéine mutée par les voies de catabolisme protéique actives, dénommées ubiquitination. Pour les mutations entraînant une protéine tronquée, les études convergent vers l’idée que la ménine mutée est rapidement déstabilisée et, de ce fait, non détectée par les techniques de Western-Blot. Cette description structurale a une implication clinique, puisque l’on peut considérer que chaque patient index, chaque famille, aura sa mutation propre. Il n’existe pas de point chaud des mutations, hormis certaines zones d’instabilité dans les régions riches en G/C de l’exon 10. Curieusement, aucune mutation n’a été retrouvée à ce jour dans les séquences NLS, ce qui suggère que leur altération, induisant une délocalisation intracellulaire de la ménine, pourrait être létale. L’inactivation complète du gène MEN1 a été réalisée chez deux espèces : la souris et la drosophile. Il ressort de la comparaison des knock-out (Men1-/Men1-) entre ces deux espèces, que le gène MEN1 a probablement acquis des fonctions indispensables au développement au cours de l’évolution. En effet, alors que les drosophiles sont viables et qu’elles ne semblent pas présenter de troubles au cours du développement, les souris meurent in utero entre 10,5 et 13,5 jours postcoïtus (pc) et présentent diverses anomalies du développement, fermeture anormale du tube neural, hypotrophie cardiaque, anomalies du foie (8, 9). Les souris hétérozygotes Men1+/Men1- reproduisent la situation génotypique des patients humains. Elles présentent un spectre de lésions globalement comparable à celui observé en clinique avec les principales atteintes endocriniennes, adénomes parathyroïdiens, tumeurs pancréatiques, adénomes hypophysaires tumeurs des corticosurrénales, mais aussi dans certains modèles des carcinomes des glandes mammaires, des hyperplasies et tumeurs épithéliales thyroïdiennes, des tumeurs testiculaires à cellule de Leydig et des tumeurs stromales de l’ovaire. Les atteintes thymiques et nerveuses ne sont pas décrites à ce jour dans ces modèles animaux, mais la comparaison clinique, histopathologique et moléculaire des lésions humaines et induites par l’inactivation KO chez la souris sont loin d’être finalisées. Quelques particularités intéressantes sont à noter, variables suivant les modèles développés telles la survenue de gastrinomes pancréatiques et duodénaux anatomiquement comparables à ce qui est observé chez l’homme, une fréquence importante des insulinomes métastatiques chez la souris alors que la prévalence est faible (< 10 %) chez l’humain, et la prévalence majeure des prolactinomes dans les deux espèces. Les modèles murins de la NEM1 sont exemplaires en termes de potentiel futur pour des études pharmacologiques sur les tumeurs les plus agressives, en particulier pancréatiques. La modélisation des mutations faux-sens par transgenèse est en cours et représente un objectif passionnant pour l’évaluation des effets pathogènes des domaines fonctionnels d’interaction de la ménine et la recherche d’une corrélation entre le phénotype et une voie de signalisation spécifique endocrine dans chaque site anatomique concerné par le syndrome. Applications cliniques des études génétiques du locus MEN1 La présentation clinique du syndrome NEM1 peut être composite, d’emblée évocatrice ou de nature Métabolismes Hormones Diabètes et Nutrition (IX), n° 2, mars/avril 2005 plus complexe, notamment chez un patient se présentant en cas isolé, ou a priori sporadique. Les indications d’une analyse génétique seront donc mesurées en fonction du bénéfice clinique et thérapeutique pour le patient, mais aussi de ses collatéraux (1, 7, 10). Quand doit-on rechercher une mutation germinale du gène MEN1 ? Même si elles peuvent paraître encore imprécises, les recommandations actuelles se fondent sur l’observation de larges séries cliniques et des arguments moléculaires. Un schéma de stratégie diagnostique est proposé sur la figure 3. Comme indiqué précédemment, la recherche d’une mutation est impérative dès lors que les critères consensuels sont remplis, un minimum de deux atteintes cardinales endocrines parmi les cinq sites anatomiques (parathyroïde, pancréas, hypophyse, surrénale et bronches ou thymus) chez un même patient ou chez deux sujets liés au premier degré dans une même famille. La situation peut être plus difficile lorsqu’il n’existe que deux atteintes sans histoire familiale, car même si l’étude génétique est justifiée, on ne retrouvera une mutation que dans 20 à 40 % des cas environ. L’hyperparathyroïdie est la principale lésion de la NEM1 et concerne plus de 95 % des patients. L’association d’une hyperparathyroïdie et d’un gastrinome conduit le plus souvent à la détection d’une mutation pathogène alors que la situation semble plus difficile dans une association hyperparathyroïdie – lésion surrénalienne, en raison de la fréquence des incidentalomes. Dans nombre de cas, des histoires familiales atypiques d’hyperparathyroïdie associant chez un même patient ou des membres collatéraux une atteinte hypophysaire n’ont pas permis de détecter une mutation causale. Cela ne s’oppose pas à l’indication génétique qui doit rester maximaliste. Dans les situations d’un Patient(s) avec atteinte endocrine Situation familiale Absence d’histoire familiale Atteintes multiples HPT-I TEP/D T-HYP T-C-SURR TNE Thymus bronches Analyse du locus MEN1 par étude de séquence et recherche de délétions Lésion unique HPT-I (≤ 50 ans) TEP/D (≤ 60 ans) T-HYP T-C-SURR Carcinoïde distal Autres TNE Pas d’analyse génétique ? Identification des sujets à risque génétique et suivi clinique adapté Réévaluation de la situation clinique, anamnèse personnelle et familiale HPT-I : hyperparathyroïdie primaire – TEP/D : tumeurs endocrines du pancréas et/ou duodénum – T-HYP : tumeurs antéhypophysaires – T-C-SURR : tumeurs du cortex surrénalien – TNE : tumeurs neuro-endocrines. Figure 3. Schéma synoptique des indications de l’analyse génétique du locus MEN1. patient sans histoire familiale et présentant une lésion unique, toutes les études actuelles suggèrent que l’analyse génétique du locus MEN1 doit être réalisée dès lors qu’il s’agit de sujets jeunes (< 50 ans) et d’une atteinte de la parathyroïde ou du pancréas. Les travaux réalisés sur des séries conséquentes de patients sporadiques avec une hyperparathyroïdie primaire isolée ou une lésion tumorale endocrine du pancréas sans autre atteinte proliférative démontrent en effet que 5-8 % de ces sujets ont une mutation germinale du locus de la ménine. Ces données corroborent la fréquence estimée du syndrome NEM1, soit environ 1/40 000. En effet, l’hyperparathyroïdie primaire dans la population générale affecterait 1/2 000 individus et 5 % d’entre eux ont une mutation MEN1. À l’inverse, les mutations MEN1 ne sont que rarement retrouvées chez les patients présentant une atteinte hypophysaire ou surrénalienne isolée, ainsi que d’ailleurs dans le génome somatique tumoral. Ces données cohérentes montrent que l’analyse moléculaire du gène MEN1 rentre dans la stratégie du diagnostic différentiel syndromique des tumeurs endocrines d’une manière générale et, en particulier, devant une atteinte parathyroïdienne ou pancréatique dans le secteur endocrine. Quels sont les bénéfices de l’analyse génétique ? Ils doivent être mesurés en fonction des principales caractéristiques cliniques des atteintes du syndrome. L’hyperparathyroïdie primaire est une maladie des 4 glandes et des éventuelles glandes ectopiques qui peuvent être localisées dans la loge thymique. L’identification d’une mutation germinale du locus MEN1 chez un patient pour lequel le diagnostic syndromique n’était a priori pas évoqué modifie totalement la stratégie chirurgicale, le geste de référence devenant alors une parathyroïdectomie totale avec réimplantation sous-cutanée ou plus classiquement en France une parathyroïdectomie subtotale avec exploration thymique et/ou thymectomie de principe. Plusieurs études insistent sur l’importance du diagnostic précoce des tumeurs endocrines du thymus et des bronches et leur éradication chirurgicale, en raison de leur fort pouvoir d’extension. La prise en charge d’une lésion tumorale du pancréas endocrine sera différente devant une NEM1 authentifiée et en situation sporadique. Notamment pour les gastrinomes, l’attitude sera chirurgicale pour une tumeur isolée sporadique, et volontiers médicale et de surveillance dans la NEM1, en raison du caractère diffus et multifocal des lésions génétiques. Pour les insulinomes, les tumeurs rares (glucagonome, VIPome, somatostatinome) et les lésions non fonctionnelles, la chirurgie reste une étape souvent incontournable. Le traitement des tumeurs hypophysaires de la NEM1 ne diffère sensiblement pas de celui des formes sporadiques. Pour la surrénale, le traitement restera Métabolismes Hormones Diabètes et Nutrition (IX), n° 2, mars/avril 2005 des maladies endocriniennes Tests génétiques 25 Tests génétiques des maladies endocriniennes voisin de celui des formes sporadiques, basé sur un suivi de l’évolution (taille, extension). Une conséquence importante de l’analyse génétique, souvent peu argumentée, est la nécessité absolue d’éliminer le diagnostic de NEM1 familiale afin d’éviter des bilans inutiles chez les apparentés. Si une mutation est identifiée, le diagnostic familial permet de cibler les seuls individus à risque, et de rassurer les personnes non porteuses. Autre élément d’importance, l’analyse génétique du locus NEM1 permet la caractérisation rapide d’une sémiologie atypique chez les personnes à risque. Ces signes cliniques peuvent être ceux classiquement associés aux lésions cardinales de la NEM1 (hypercalcémie, malaises, ulcères gastriques, signes d’imprégnation hormonale par la prolactine ou la GH), mais aussi des atteintes dites mineures. Une surveillance cutanée sera d’intérêt non négligeable. Une mesure de prévention face à l’exposition solaire devra être proposée compte tenu du risque de prolifération mélanocytaire, d’autant plus péjoratif que la ménine intervient directement dans les processus de réparation de l’ADN suite à une exposition aux agents physiques déstabilisant le génome. Des signes neurologiques (paresthésies, troubles de l’équilibre) pourront dans un nombre, certes limité, de cas orienter vers le diagnostic rapide d’une prolifération méningée. Quelle est la prise en charge des sujets jeunes asymptomatiques présentant une mutation du gène MEN1 ? Les recommandations ne sont pas encore totalement établies. La NEM1 peut s’exprimer chez le très jeune enfant, avant 5 ans, notamment par la survenue d’insulinomes. Le débat d’idées entre partisans d’un test génétique à la naissance ou à un âge plus avancé, adolescence ou adulte jeune, dans la mesure où il n’existe pas de symptômes, n’est pas résolu à ce jour. D’une manière générale, l’identifi- 26 cation d’une mutation pathogène du locus MEN1 chez un(e) apparenté(e) d’un cas index au sein d’une famille prédisposée conduit à une stratégie de suivi, qui, en l’absence de tout signe clinique évocateur, se résume à un bilan phosphocalcique avec ou sans dosage de la parathormone tous les 2 ans chez les sujets de moins de 18 ans, un bilan d’imagerie par résonance magnétique nucléaire (RMN) de l’hypophyse dès que possible et un suivi tous les 3 à 5 ans, et un bilan d’imagerie non invasive du thorax et de l’abdomen par tomodensitométrie et un suivi tous les 3 à 5 ans. Les dosages hormonaux spécifiques, en l’absence de symptômes, n’ont pas d’intérêt significatif et sont susceptibles de conduire à des attitudes agressives injustifiées en raison des variations physiologiques ou iatrogènes de ces paramètres. Au total, deux éléments restent au centre de la vigilance chez les personnes prédisposées asymptomatiques : la variation pathologique de la calcémie associée à celle souvent d’interprétation difficile de la parathormone et l’existence ou non d’un signe clinique évocateur. De ce fait, la clinique reprend le pas sur la génétique, qui, comme dans toute la pathologie humaine, ne représente qu’un outil complémentaire du diagnostic. Diagnostics différentiels de la néoplasie endocrinienne multiple de type 1 La principale situation clinique est l’hyperparathyroïdie isolée familiale (FIHP). Toute FIHP doit évoquer une NEM1 et le diagnostic génétique fait en conséquence. Après avoir éliminé les hypercalcémies familiales hypocalciuriques, liées aux mutations du gène CaSR (Calcium Sensing Receptor), par le dosage de la calciurie, un autre syndrome, certes rare, peut être envisagé : il s’agit du syndrome HRPT2 (Hyperparathyroidism type 2), associant des lésions parathyroïdiennes souvent progressives avec hypercalcémie maligne, à des pro- Métabolismes Hormones Diabètes et Nutrition (IX), n° 2, mars/avril 2005 liférations osseuses mandibulaires spécifiques des ostéoclastes (épulis), des tumeurs rénales, ovariennes et une prévalence significative de tumeurs kystiques du rein. Le gène associé à HRPT2, localisé sur le chromosome 1, code la parafibromine qui n’a pas à ce jour de fonction identifiée. Le test génétique du locus HRPT2 est justifié sur la base de critères cliniques évocateurs, et une analyse systématique n’est pas, à ce jour, envisageable devant toutes les hyperparathyroïdies familiales, en raison de la faible prévalence des mutations retrouvées. L’hyperparathyroïdie familiale doit évoquer la néoplasie endocrinienne multiple de type 2 (NEM2) qui dans tous les cas se caractérise par sa lésion majeure, le carcinome médullaire de la thyroïde. La recherche de mutations activatrices du proto-oncogène RET, récepteur tyrosine-kinase membranaire dont la dérégulation est associée à ce syndrome, n’est pas justifiée devant une FIHP et ne doit être envisagée qu’après un bilan clinique adapté. Les associations familiales isolées de tumeurs hypophysaires, acromégalie et prolactinomes familiaux notamment, ne sont pas associées aux mutations du locus MEN1 et leur étude génétique reste dans le domaine de la recherche. La survenue dans un contexte familial de tumeurs endocrines du pancréas en l’absence des autres lésions de la NEM1 doit faire évoquer la maladie de von Hippel Lindau (VHL), généralement diagnostiquée par ses atteintes cardinales, les hémangioblastomes du cervelet et/ou de la rétine, les tumeurs rénales à cellules claires, et le phéochromocytome. Les lésions pancréatiques dans la maladie de VHL sont retrouvées chez plus de 70 % des patients et elles se différencient de celles de la NEM1 par leur nature souvent kystique, non fonctionnelles et une localisation fréquemment dans le corps et la queue du pancréas. Il est important de préciser que les tumeurs dites carcinoïdes du grêle et du côlon ne rentrent pas dans le cadre diagnostique de la NEM1. Les rares situations familiales avec lésion endocrine de l’intestin distal ne relèvent jamais de mutation pathogène du locus MEN1. Conclusion La néoplasie endocrinienne multiple de type 1 est un modèle de prédisposition héréditaire aux tumeurs des glandes endocrines par inactivation d’un gène suppresseur. Connue depuis plus d’un siècle et identifiée sur le plan moléculaire en 1997, cette pathologie attise l’intérêt de nombre de chercheurs et de cliniciens concernés par le diagnostic, le suivi et la prise en charge thérapeutique des tumeurs endocrines, notamment pancréatiques. Le modèle est non seulement clinique, mais également physiopathologique car le produit protéique du gène MEN1 interagit avec un grand nombre de facteurs intracellulaires impliqués dans le contrôle de la prolifération, de la différenciation, de l’apoptose, de la réplication et de la réparation de l’ADN. Il est difficile à ce jour de comprendre le ciblage endocrine des atteintes du syndrome même s’il pourrait être associé à des gènes cibles spécifiques ou à un rôle particulier de la ménine dans la différenciation des tissus endocrines concernés. Les fonctions multiples de la ménine dans la cellule convergent vers une action unique, le contrôle négatif de la prolifération cellulaire et la protection du génome. De ce fait, l’analyse des modes de régulation de cette protéine constitue une voie de recherche dont l’importance est inestimable dans la pharmacologie des cancers d’une manière générale. Références 1. Brandi ML, Gagel RF, Angeli A et al. Guidelines for diagnosis and therapy of MEN type 1 and type 2. J Clin Endocrinol Metab 2001;86:5658-71. 2. Giraud S, Choplin H, Teh BT et al. A large multiple endocrine neoplasia type 1 family with clinical expression suggestive of anticipation. J Clin Endocrinol Metab 1997;82:3487-92. 3. The European Consortium on MEN1. Identification of the multiple endocrine neoplasia type 1 (MEN1) gene. Hum Mol Genet 1997;6:1177-83. 4. Bassett JH, Forbes SA, Pannett AA et al. Characterization of mutations in patients with multiple endocrine neoplasia type 1. Am J Hum Genet 1998; 62:232-44. 5. Guru SC, Goldsmith PK, Burns AL. Menin, the product of the MEN1 gene, is a nuclear protein. Proc Natl Acad Sci USA 1998;17:1630-4. 6. Agarwal SK, Lee Burns A, Sukhodolets KE et al. Molecular pathology of the MEN1 gene. Ann NY Acad Sci 2004;1014:189-98. 7. Calender A, Vercherat C, Chambe B et al. New insights in genetic testing of multiple endocrine neoplasia type 1. Pathologica 2003;95:268-71. 8. Bertolino P, Radovanovic I, Casse H et al. Genetic ablation of the tumor suppressor menin causes lethality at mid-gestation with defects in multiple organs. Mech Dev 2003;120:549-60. 9. Bertolino P, Tong WM, Galendo D et al. Heterozygous MEN1 mutant mice develop a range of endocrine tumors mimicking multiple endocrine neoplasia type 1. Mol Endocrinol 2003;17:1880-92. 10. Ellard S, Hattersley AT, Brewer CM, Vaidya B. Detection of an MEN1 gene mutation depends on clinical features and supports current referral criteria for diagnostic molecular genetic testing. Clin Endocrinol 2005;62:169-75. Auto-test des maladies endocriniennes Tests génétiques 1. La NEM1 se caractérise par une très forte prévalence du phéochromocytome, associé aux tumeurs endocrines du pancréas et de l’antéhypophyse. VRAI ou FAUX ? 2. Le produit du gène MEN1, la ménine, exerce un rôle important dans la régulation négative de la transcription par l’intermédiaire de son interaction avec les facteurs JunD/AP1 et les corécepteurs SMADS du récepteur TGFß. VRAI ou FAUX ? 3. Les tumeurs thymiques associées à la NEM1 peuvent être aisément prédites chez un patient par la simple étude de la position de la mutation dans la séquence codante du gène. VRAI ou FAUX ? 4. Une hyperparathyroïdie liée a priori à un simple adénome uniglandulaire chez un patient de 25 ans sera traitée par un geste simple focalisant la tumeur et ne nécessite aucune recherche d’anamnèse et bilan de NEM1 aux niveaux clinique et génétique. VRAI ou FAUX ? 1. FAUX : le phéochromocytome n’est pas une lésion cardinale de la NEM1 et s’observe même rarement dans ce syndrome ; 2. VRAI : ces deux interactions interviennent sur des voies de signalisation conduisant à la régulation négative de nombreux promoteurs géniques ; 3. FAUX : il n’existe aucune corrélation entre génotype et phénotype dans la NEM1 et les lésions survenant chez un patient ne peuvent être prédites par la génétique ; 4. FAUX : une hyperparathyroïdie chez un sujet jeune de 25 ans nécessite d’évoquer le syndrome NEM1, de réaliser un minimum d’anamnèse familiale et un éventuel test génétique, qui sera positif dans 5 % des cas environ. 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