Protéinoses alvéolaires 11 ème Congrès Francophone Pédiatrique de Pneumologie et d'Allergologie Alice Hadchouel Duvergé Pneumologie et Allergologie Pédiatriques Hôpital Universitaire Necker-Enfants Malades, Paris 13 novembre 2015

Définition et diagnostic  Décrit pour la première fois par Rosen et al. en 1958  Cause rare de pneumopathie alvéolo-interstitielle  Accumulation de matériel lipoprotéinacé anormal dans les alvéoles  Métabolisme anormal du surfactant  Manifestations cliniques variables  Aspect caractéristique au scanner :  « crazy-paving »  Condensations alvéolaires déclives  Diagnostic sur le LBA par coloration au PAS :  Macrophages alvéolaires spumeux avec des vacuoles PAS+  Matériel PAS+ extracellulaire abondant  Traitement “classique”: LBA thérapeutiques

Auto-immuneGénétique Formes secondaires Auto anticorps anti-GMCSF 90% des formes de l’adulte Exceptionnelle chez l’enfant (Latzin, Thorax 2005) CSF2RA CSF2RB MARS Déficits immunitaires Hémopathies Intolérance aux protéines dibasiques Niemann Pick C2 Dermatomyosite juvénile Infections (P. jiroveci) Toxiques (amiodarone) Auto-immune Auto anticorps anti-GMCSF 90% des formes de l’adulte Exceptionnelle chez l’enfant (Latzin, Thorax 2005) Élimination des pathologies secondaires aux mutations des protéines du surfactant

 Chaînes α et β du récepteur au GM-CSF, KX et 22  Souris déficientes en GM-CSF (Stanley, PNAS 1994)  Ou en chaîne β du GM-CSF R (Robb, PNAS 1995) PAP corrigé par -GMCSF ou PU.1 - GMO Adapté deTrapnell, NEJM 2003 Gènes CSF2RA et CSF2RB  Défaut de catabolisme du surfactant par les macrophages alvéolaires  Défaut d’activation du récepteur au GM-CSF et des voies de signalisation d’aval: PU.1, PPAR  et ABCG1 Shibata, Immunity 2001, Suzuki, AJRCCM 2014

 CSF2RA : 20 cas rapportés / CSF2RB: 2 cas rapportés (Martinez J Exp Med 2008, Suzuki AmJ Respir Crit Care Med 2010, Griese BMC Pediatr 2011, Hildebrandt Orphanet J Rare Dis 2014)  1 ers symptômes: 3 ans (0,2 -9 a) – 1 cas de 36 ans (β) – 3 asymptomatiques  Diagnostic: 5 ans – 18 filles / 4 garçons  Caractéristiques TDM et histologiques caractéristiques  Transmission autosomique récessive, 2 avec syndrome de Turner Gènes CSF2RA et CSF2RB  Caractéristiques biologiques:  Taux élevés de GM-CSF sérique et dans le LBA  Études fonctionnelles en cytométrie de flux en présence de GM-CSF sur les leucocytes sanguins  Traitements:  LBA thérapeutiques répétés au cas par cas : efficaces  Corticoïdes, azthioprine, GM-CSF recombinant : inefficaces  GMO : 2 cas ; 1 décès précoce, une en vie (récidive ?)

Études fonctionnelles des macrophages patients vs témoins Transplantation pulmonaire de macrophages matures Gènes CSF2RA et CSF2RB Nl-IPS-M  hPAP-IPS-M  + hCSF2RA Avant exposition au surfactant Immédiatement après exposition H24 post- expostition Suzuki AJRCCM 2014 macroФ GMCSFRβ + Taux de GMCSF Temps post PMT PU.1 PPAR  ABCG1 WT Csf2rb -/- + PMT 1 an Csf2rb -/- + PMT 1 an Suzuki ATS 2013

PAP “réunionnaise”  Île de la Réunion : incidence élevée de PAP chez l’enfant  Analyse rétrospective de 34 cas sur une période de 42 ans  Début précoce: 3 mois – 25% de diagnostics tardifs  Difficultés alimentaires, retard / cassure pondérale (91%), dyspnée (47%)  Crazy-paving à la TDM : 94% (16/17) / LBA typique  Inflammation systémique  Atteinte hépatique 91%  Évolution vers une fibrose pulmonaire : 69%  Pronostic sévère : 20 décès (59%) – 9 avant l’âge de 2 ans, 10 IRC terminale  Traitement: LBA thérapeutiques (57% d’efficacité à court/moyen terme), corticoïdes, immunosuppresseurs, transplantation pulmonaire (n=4, 1 en vie) Enaud Orphanet J Rare Dis 2014 S 5 65% 50% à 14 ans NS

PAP “réunionnaise”… vers une origine génétique 5 formes familiales Effet fondateur Enaud Orphanet J Rare Dis 2014

Profil de transmission autosomique récessif Séquençage de l’exome chez 10 patients : Identification de 2 mutations faux-sens dans le gène MARS codant l’ARNt synthétase de la méthionine PAP “réunionnaise”… vers une origine génétique Confirmées chez les autres patients (n=18) Deux autres mutations identifiées chez 3 patients non réunionnais Une fratrie tunisienne Un patient hétérozygote composite Hadchouel Am J Hum Genet 2015

PAP “réunionnaise” – gène MARS Hadchouel Am J Hum Genet 2015 MES1 WT mes1 S499L mes1 hN325A mes1 N325T mes1 hN325A-S499L mes1 N325T-S499L mes1 hN537D mes1 N537V mes1 Y276C Études fonctionnelles chez la levure Activité enzymatique restaurée en présence de méthionine

Études d’activité enzymatique sur des lignées cellulaires humaines PAP “réunionnaise” – gène MARS Constantes enzymatiques de la réaction d’aminoacylation MetRS speciesK m (µM)k cat (s -1 ) WT70 ± ± 0.14 Y344C51 ± ± 0.04 A393T40 ± ± 0.12 S567L301 ± ± 0.04 D605V122 ± ± 0.07 A3937/S567L771 ± ± 0.04

Conclusions  PAP: cause rare de pneumopathie alvéolo-interstitielle de l’enfant  Deux causes génétiques principales  Dysfonction du récepteur de GMCSF  Mutations de l’ARNt synthétase de la méthionine  Physiopathologie déjà bien étayée pour la première  Mécanismes à déterminer pour la deuxième  Protéine ubiquitaire  Atteinte multi-organes  Inflammation  Nouvelle maladie de système ?