Association entre polymorphisme de gènes de l immunité et évènements cliniques post-transplantation rénale, Association between polymorphisms in immunity genes and clinical events after kidney transplantation
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Association entre polymorphisme de gènes de l'immunité et évènements cliniques post-transplantation rénale, Association between polymorphisms in immunity genes and clinical events after kidney transplantation

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Description

Sous la direction de Christophe Baron
Thèse soutenue le 15 septembre 2009: Tours
Malgré les progrès effectués en transplantation rénale, on observe encore de nombreuses pertes de greffon sur le long terme. Mettre en évidence des polymorphismes génétiques influençant le devenir du greffon pourrait permettre d’améliorer la prise en charge des patients greffés. Nous avons génotypé 6 polymorphismes de gènes de l’immunité codant l’IL-12p40, PD-1, AIF-1, Lyp, TIM-1 et -3, puis nous avons recherché une association statistique avec plusieurs événements cliniques survenus après la greffe. Nous avons montré que les polymorphismes des gènes de l’IL-12p40, PD-1 et TIM-3 étaient associés à l’infection à CMV, que celui du gène de PD-1 influait sur la survie du greffon, et que ceux d’AIF-1 et Lyp étaient liés respectivement au cancer de la peau et à la reprise retardée de fonction du greffon. Ces résultats suggèrent l’intérêt de stratifier génétiquement les patients afin d’en identifier certains qui bénéficieraient tout particulièrement d’adaptations thérapeutiques.
-Immunite
In spite of the continuous progress in immunosuppressive therapy, a number of factors still interfere with the complete success of renal transplantation. Revealing some factors with impact on graft outcome may therefore have important consequences in clinical practice. In the work presented here, we studied 6 polymorphisms into immunity genes coding IL-12p40, PD-1, AIF-1, Lyp, TIM-1 and -3, and we assessed their association with several clinical events occurring after transplantation. We showed that the polymorphisms into IL-12p40, PD-1 and TIM-3 genes were associated with CMV infection, that the PD-1 gene polymorphism was associated with graft survival, and that the polymorphisms into AIF-1 and Lyp genes were associated with skin cancer and delayed graft function, respectively. These results suggest that it would be interesting to genetically stratify patients in order to better adapt treatments and patient care.
Source: http://www.theses.fr/2009TOUR4011/document

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Informations

Publié par
Nombre de lectures 38
Langue Français
Poids de l'ouvrage 15 Mo

Exrait


UNIVERSITÉ FRANÇOIS - RABELAIS
DE TOURS

ÉCOLE DOCTORALE SANTÉ, SCIENCES ET TECHNOLOGIES
EA 4245 CELLULES DENDRITIQUES ET GREFFES

THÈSE présentée par :
Thomas HOFFMANN

soutenue le : 15 septembre 2009


pour obtenir le grade de : Docteur de l’université François - Rabelais - Tours
Discipline ou Spécialité : SCIENCES DE LA VIE ET DE LA SANTÉ

ASSOCIATION ENTRE POLYMORPHISME
DE GÈNES DE L’IMMUNITÉ ET
EVENEMENTS CLINIQUES POST-
TRANSPLANTATION RENALE

THÈSE dirigée par :
Monsieur BARON Christophe Maître de Conférences/Praticien Hospitalier/Habilité à Diriger des
Recherches, université François Rabelais de Tours

RAPPORTEURS :
Monsieur MERVILLE Pierre Professeur/Praticien Hospitalier, université Bordeaux 2
Monsieur THERVET Eric Professeur/Praticien Hospitalier, université Paris 5


JURY :
Monsieur BARON Christophe Maître de Conférences/Praticien Hospitalier/Habilité à Diriger des
Recherches, université François Rabelais de Tours
Monsieur DUCLOUX Didier Praticien Hospitalier, CHU Saint Jacques, Besançon
Monsieur LEBRANCHU Yvon Professeur/Praticien Hospitalier, université François Rabelais de
Tours
Monsieur MERVILLE Pierre Professeur/Praticien Hospitalier, université Bordeaux 2
Monsieur THERVET Eric Professeur/Praticien Hospitalier, université Paris 5
Il est plus nécessaire d’étudier les hommes que les livres
(François de La Rochefoucauld)
Remerciements

Tout d’abord je tiens à remercier le professeur Yvon Lebranchu et le docteur Florence Velge-
Roussel de m’avoir permis de faire ma thèse au sein de leur laboratoire et m’avoir fait
confiance tout au long de ces 3 ans, ainsi que le docteur Christophe Baron de m’avoir encadré
pendant cette même période.
Je remercie également toute l’équipe EA 4245 Cellules Dendritiques et Greffes pour leur
soutien, leur aide et surtout pour la bonne ambiance qu’ils ont su instaurer dans le laboratoire.
Je remercie beaucoup Roche, Genzyme, la Société Francophone de Transplantation, et
Vaincre la Mucoviscidose pour le financement de ma thèse, ainsi que les membres du jury
pour leur participation à l’évaluation de ce travail.
J’adresse ensuite mes remerciements à l’équipe de Néphrologie et Immunologie Clinique du
CHRU Bretonneau, et tout particulièrement aux infirmières, pour l’obtention des
prélèvements malgré leur surcharge de travail, ainsi qu’à Jean-Frédéric Marlière pour la base
de données cliniques et le professeur Halimi pour les traitements statistiques.
Je remercie les patients transplantés rénaux de Tours d’avoir accepté de participer à cette
étude.
Enfin, mes derniers remerciements vont à ma femme, ma fille Maëlle, mes parents et mes
amis (Sarah et Arnaud, Béatrice et Vincent, Laëtitia et Geoffrey, Sabrina et Elise), qui m’ont
supporté avec courage lors des nombreux moments de stress et de découragement qui
jalonnent toute recherche scientifique.

Encore merci à vous tous.
3 Résumé
La transplantation rénale est actuellement la solution la plus efficace et la plus économique
pour la prise en charge de l’insuffisance rénale chronique. Elle entraîne cependant une
puissante réponse immunitaire dirigée contre le greffon allogénique qui nécessite la prise
d’immunosuppresseurs à vie. Malgré les progrès effectués, on considère actuellement que
près d’un tiers des greffons seront perdus dans les dix premières années, et cela en partie à
cause du rejet chronique ainsi que des effets délétères associés aux immunosuppresseurs.
Mettre en évidence des facteurs individuels influençant le devenir du greffon pourrait
permettre de mieux gérer les traitements et la prise en charge individuelle des patients. Le
polymorphisme génétique est un exemple de ce type de facteurs car c’est un élément
important de la variabilité inter-individuelle. De nombreux polymorphismes, notamment dans
des gènes de l’immunité, ont été associés au devenir du greffon rénal.
Dans notre travail, nous nous sommes intéressés à 6 polymorphismes de gènes de l’immunité
concernant les molécules suivantes : l’interleukine-12 p40 (IL-12p40), PD-1 (« Programmed
Cell Death-1 »), AIF-1 (« Allograft Inflammatory Factor-1 »), Lyp (« Lymphoid-associated
Protease »), TIM-1 et -3 (« T-cell Immunoglobulin Mucin »). L’objectif principal de ce travail
a été de tester l’association de ces polymorphismes avec le devenir du greffon rénal. Nous
avons d’abord constitué une banque d’ADN des patients transplantés rénaux au CHRU de
Tours, puis nous avons génotypé ces 6 polymorphismes par digestion enzymatique ou avec
une nouvelle méthode mise en place au laboratoire (basée sur la cytométrie en flux). Enfin,
nous avons recherché une association statistique entre les génotypes et plusieurs événements
cliniques répertoriés dans notre base de données cliniques et survenus après la transplantation
rénale : le retard de reprise de fonction du greffon, le rejet aigu, l’infection à CMV, le cancer
de la peau, la perte du greffon et la mort du patient.
Nous avons ainsi observé une association entre les polymorphismes dans les gènes de l’IL-
12p40, PD-1, TIM-3 et l’infection à CMV, entre celui du gène de PD-1 et la survie du
greffon, entre celui du gène codant AIF-1 et le cancer de la peau, ainsi qu’entre celui
concernant Lyp et le retard de reprise de fonction du greffon.
Ces résultats suggèrent l’intérêt de stratifier génétiquement les patients afin d’identifier des
sous-populations qui bénéficieraient tout particulièrement de traitements immunosuppresseurs
4 ou antiviraux et d’autres qui pourraient voir leur quantités diminuées. Cette meilleure gestion
des traitements pourrait permettre d’augmenter la survie des greffons à long terme.
5 Abstract
Kidney transplantation is currently the treatment of choice for patients with end-stage renal
failure. But after transplantation, a number of donor-derived proteins are recognized as
foreign antigens by the recipient's immune system. This result in an immunological reaction
in which the allograft might be rapidly destroyed. In spite of the continuous progress in
immunosuppressive and supportive therapy, a number of factors still interfere with the
complete success of renal transplantation, with immunosuppressors’ side effects and chronic
rejection in the first line. Revealing some factors with impact on graft outcome may therefore
have important consequences in clinical practice. As an important factor of inter-individual
variability, genetic polymorphisms are good candidates, all the rather than many of them have
been associated with kidney graft outcome.
In the work presented here, we studied 6 polymorphisms into immunity genes coding IL-
12p40 (Interleukin-12 p40), PD-1 (Programmed Cell Death-1), AIF-1 (Allograft
Inflammatory Factor-1), Lyp (Lymphoid-associated Protease), TIM-1 et -3 (T-cell
Immunoglobulin Mucin-1 and -3), and we aimed at assessing their association with kidney
graft outcome. Using a DNA bank of the patients transplanted in the University Hospital of
Tours, we genotyped the polymorphisms with enzymatic digestion or with a new method set
up in the laboratory and based on flow cytometer. Then we assessed their association with
several clinical events occurring after transplantation: delayed graft function, acute rejection,
CMV infection, skin cancer, graft loss and patient death.
We showed that the polymorphisms into IL-12p40, PD-1 and TIM-3 genes were associated
with CMV infection, that the PD-1 gene polymorphism was associated with graft survival,
and that the polymorphisms into AIF-1 and Lyp genes were associated with skin cancer and
delayed graft function, respectively.
These results suggest that it would be interesting to genetically stratify patients in order to
reveal subpopulations who would take benefit from larger treatments or who could receive
less of them. This better management might allow us to increase long-term kidney graft
survival.
6 Table des matières

Remerciements ........................................................................................................................... 3
Résumé....................................................................................................................................... 4
Abstract ...................................................................................................................................... 6
Table des matières...................................................................................................................... 7
Liste des tableaux ..................................................................................................................... 11
Liste des figures ....................................................................................................................... 13
Liste des annexes...................................................................................................................... 15
Introduction .............................................................................................................................. 16
Généralités et contexte de l’étude ............................................................................................ 19
I. Les polymorphismes génétiques. ..................................................................................... 20
I.1. Qu’est-ce qu’un polymorphisme génétique ?........................................................... 20
I.2. Les études d’association........................................................................................... 21
I.2.1. Les études gènes candidats............................................................................... 21
I.2.2. Les études pan-génomiques. ............................................................................ 21
I.2.3. Ce qui fait une bonne étude d’association........................................................ 22
I.3. Les polymorphismes génétiques peuvent influencer l’expression génique et la
fonction protéique. ............................................................................................................... 22
I.4. Polymorphismes génétiques et associations cliniques. ............................................ 23
I.4.1. Pharmacogénétique. ......................................................................................... 23
I.4.2. Maladies infectieuses. ...................................................................................... 24
I.4.3. Cancers. ............................................................................................................ 25
I.4.4. Maladies auto-immunes. .................................................................................. 25
I.4.5. Etudes pan-génomiques.................................................................................... 26
II. Généralités sur la transplantation rénale. ......................................................................... 27
II.1. La réponse immunitaire induite par une allogreffe. ................................................. 27
II.1.1. Les mécanismes entrant en jeu......................................................................... 27
II.1.2. Les immunosuppresseurs. ................................................................................ 30
II.2. Les principales complications. ................................................................................. 32
II.2.1. Toxicité médicamenteuse................................................................................. 33
II.2.2. Lésions d’ischémie/reperfusion........................................................................ 33
II.2.3. Rejet aigu et rejet chronique............................................................................. 34
7 II.2.4. Infections.......................................................................................................... 36
II.2.5. Cancers. ............................................................................................................ 38
II.3. Les défis actuels. ...................................................................................................... 38
III. Les polymorphismes génétiques en transplantation rénale. ............................................. 40
III.1. Etat des connaissances. ........................................................................................ 40
III.1.1. Rejets et survie. ................................................................................................ 40
III.1.2. Retard de reprise du greffon (DGF). ................................................................ 41
III.1.3. Cytomégalovirus. ............................................................................................. 41
III.1.4. Cancer de la peau ............................................................................................. 42
III.2. Les polymorphismes étudiés dans notre travail. .................................................. 42
III.2.1. Interleukine-12 p40 (IL-12p40). ...................................................................... 42
III.2.2. Programmed Death-1 (PD-1). .......................................................................... 44
III.2.3. Allograft Inflammatory Factor-1 (AIF-1). ....................................................... 46
III.2.4. Lymphoid-associated protease (Lyp). .............................................................. 48
III.2.5. T-cell Immunoglobulin Mucin-1 et -3 (TIM-1 et -3)....................................... 49
IV. Objectifs de ce travail....................................................................................................... 53
Banque d’ADN......................................................................................................................... 54
Méthodes de génotypage.......................................................................................................... 57
I. Digestion enzymatique..................................................................................................... 58
II. Mise en place d’une nouvelle méthode de génotypage.................................................... 60
II.1. Principe de la technique. .......................................................................................... 60
II.2. Matériels et méthodes............................................................................................... 63
II.2.1. Couplage des billes aux oligonucléotides. ....................................................... 63
II.2.2. Génotypage....................................................................................................... 64
II.3. Exemples de résultats obtenus.................................................................................. 64
AXE 1 : 3 articles publiés, 1 article soumis et des résultats en cours de rédaction pour
soumission................................................................................................................................ 69
I. Le SNP IL12B 3’UTR est associé à l’infection à CMV après transplantation rénale...... 71
I.1. Résumé des articles publiés et résultats complémentaires. ...................................... 72
I.1.1. L’allèle C est un facteur de risque de réactivation du CMV............................ 72
I.1.2. Hypothèse sur le lien pathogénique entre IL12B 3’UTR et l’infection à CMV
(résultats non publiés). ..................................................................................................... 73
I.2. Articles publiés (pdf)................................................................................................ 77
I.2.1. Résultats préliminaires (publiés dans Transplantation Proceedings).............. 77
8 I.2.2. Résultats principaux (publiés dans Transplantation)....................................... 80
II. Le SNP PD-1.3 est associé à l’infection à CMV après transplantation rénale................. 86
II.1. Résumé de l’article et résultats complémentaires. ................................................... 86
II.1.1. L’allèle A est un facteur de risque de réactivation du CMV............................ 86
II.1.2. Hypothèse sur le lien pathogénique entre PD-1.3 et la réactivation du CMV
(résultats non publiés). ..................................................................................................... 88
II.2. Article publié dans Journal of Medical Genetics (pdf)............................................ 92
III. Etude des autres événements cliniques et des SNP IL12B 3’UTR et PD-1.3. ............... 113
III.1. Organisation de l’étude. ..................................................................................... 113
III.2. Résultats et discussion........................................................................................ 114
III.2.1. Distribution des génotypes et caractéristiques de base des patients............... 114
III.2.2. Les polymorphismes IL12B 3’UTR et PD-1.3 ne sont pas associés avec le rejet
aigu, le DGF et le cancer de la peau............................................................................... 116
III.2.3. IL12B 3’UTR n’est pas associé à la survie du greffon rénal ou du patient.... 118
IV. PD-1.3 et survie du greffon (manuscrit en cours de rédaction). .................................... 120
IV.1. Patients et méthodes........................................................................................... 120
IV.2. Résultats ............................................................................................................. 121
IV.2.1. L’allèle A est un facteur protecteur indépendant contre la perte du greffon.. 121
IV.2.2. L’effet de PD-1.3 est lié au statut sérologique CMV du donneur.................. 125
IV.3. Discussion. ......................................................................................................... 127
AXE 2 : résultats préliminaires non publiés portant sur les polymorphismes des gènes codant
AIF-1, Lyp, TIM-1 et TIM-3 ................................................................................................. 131
I. Patients et méthodes....................................................................................................... 133
I.1. Schéma des études.................................................................................................. 133
I.1.1. AIF1 +899 et Lyp R620W.............................................................................. 133
I.1.2. TIM1_5........................................................................................................... 134
I.1.3. TIM3_2........................................................................................................... 135
I.2. Evénements cliniques étudiés................................................................................. 136
I.3. Analyses statistiques. ............................................................................................. 136
II. Le SNP AIF1 +899 en transplantation rénale................................................................. 137
II.1. Distribution des génotypes..................................................................................... 137
II.2. Caractéristiques de base des patients. .................................................................... 137
II.3. AIF1 +899 et le devenir du greffon rénal............................................................... 139
9 II.3.1. Pas de lien statistique avec le rejet aigu, le DGF, l’infection à CMV et la survie
du greffon ou du patient. ................................................................................................ 139
II.3.2. L’allèle A d’AIF1 +899 est un facteur de risque de cancer de la peau après
transplantation rénale. .................................................................................................... 141
III. Le SNP Lyp R620W en transplantation rénale. ............................................................. 143
III.1. Distribution des génotypes................................................................................. 143
III.2. Caractéristiques de base des patients. ................................................................ 143
III.3. Lyp R620W et le devenir du greffon rénal. ....................................................... 145
III.3.1. Pas de lien statistique avec le rejet aigu, l’infection à CMV, la survie du
greffon ou du patient, et le cancer de la peau................................................................. 145
III.3.2. L’allèle T de Lyp R620W est un facteur protecteur contre le DGF............... 148
IV. Le polymorphisme TIM1_5 en transplantation rénale................................................... 150
IV.1. Distribution des génotypes de TIM1_5.............................................................. 150
IV.2. Caractéristiques de base des patients. ................................................................ 150
IV.3. Pas de lien statistique entre TIM1_5 et les événements cliniques post-
transplantation étudiés........................................................................................................ 151
V. Le SNP TIM3_2 en transplantation rénale..................................................................... 156
V.1. Distribution des génotypes de TIM3_2.................................................................. 156
V.2. Caractéristiques de base des patients. .................................................................... 156
V.3. TIM3_2 et le devenir du greffon rénal. .................................................................. 158
V.3.1. Pas de lien statistique avec le DGF, le rejet aigu, la survie du greffon ou du
patient, et le cancer de la peau........................................................................................ 158
V.3.2. L’allèle G de TIM3_2 est un facteur protecteur contre la primo-infection à
CMV. 160
Conclusion.............................................................................................................................. 163
Bibliographie.......................................................................................................................... 167
Annexes.................................................................................................................................. 194
Résumé................................................................................................................................... 211
Abstract .................................................................................................................................. 211

10

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