Intérêt des biomarqueurs dans les myopathies inflammatoires

Biomarkers in inflammatory myopathies

• Auteur / Autrice : Jessie Aouizerate
• Direction : François-Jérôme Authier
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biologie cellulaire et moléculaire
• Date : Inscription en doctorat le 01/11/2013
• Etablissement(s) : Paris Est
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Créteil ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : IMRB - Institut Mondor de Recherche Biomédicale

Mots clés

Mots clés libres

Hla-dr

Anti-synthétases

Auto-immunité

Interferon de type II

Myopathies inflammatoires

Hla-dr

Anti-synthetase

Auto-immunity

Type II interferon

Inflammatory myopathies

Résumé

Les myopathies inflammatoires et autoimmunes (MID) sont caractérisées par un processus immunologique à l'origine de la nécrose myocytaire et une réponse généralement favorable aux traitements immunomodulateurs. Les principaux: (i) polymyosite (PM) et myosite à inclusions (IBM) ; (ii) dermatomyosite (DM), et (iii) myopathies autoimmunes nécrosantes (NAM). Les myopathies autoimmunes avec pathologie périmysiale (IMPP, immune myopathy with perimysial pathology) constituent un nouveau groupe de MID récemment individualisé (Mozaffar, 2000; Pestronk, 2011), et correspondant aux atteintes musculaires associées aux auto-anticorps anti-synthétases. Au plan histopathologique, les IMPP se caractérisent (i) une inflammatoires perimysiale ; (ii) une fragmentation du conjonctif périmysial ; et (iii) des lésions myocytaires prédominant dans les régions périfasciculaires. La réexpression myocytaire diffuse des antigènes HLA de classe I est un marqueur caractéristique des myopathies inflammatoires, très utilisé pour le diagnostic myopathologique. En revanche, l’expression myocytaire d’HLA-DR n’a été que très peu étudiée et sa valeur diagnostique n’a pas été établie à ce jour. A l’état normal, les cellules musculaires squelettiques (myocytes) n’expriment pas les antigènes du complexe d’histocompatibilité de classe II. En situation pathologique, l’expression myocytaire anormale de HLA-DR est habituellement considérée un phénomène aspécifique, secondaire à la présence d’infiltrats inflammatoires dans le tissu musculaire et à la sécrétion locale d’interféron (IFN)-gamma. Cependant, nos résultats préliminaires montrent qu’il existe une expression myocytaire périfasciculaire d’HLA-DR spécifiquement associée aux IMPP avec anticorps anti-synthétases (notamment anti-Jo1) alors qu’elle est absente ou minime dans les autres pathologies musculaires. Nos objectifs sont: 1/ démontrer que l’expression myocytaire d’HLA-DR est un marqueur spécifique des IMPP par l’étude comparative de ce biomarqueur dans les principaux types de MID, ainsi que dans certaines dystrophies musculaires; nous déterminerons s’il existe une corrélation avec les lésions microvasculaires (méthode ‘point pattern analysis’); la valeur diagnostique de l’expression myocytaire d’HLA DR sera déterminée par le calcul des valeurs prédictives positives et négatives, et par la validation par une étude de réplication sur une autre cohorte ; 2/ caractériser le type d’inflammation et le phénotype des cellules inflammatoires associées à l’expression myocytaire d’HLA-DR (notamment les cellules productrices d’IFN- gamma¿ par immunofluorescence et cytométrie de flux ; 3/ analyser les gènes induits par l’IFN-gamma et l’expression protéique associée à la synthèse d’HLA-DR (voies de signalisation, expression des molécules co-exprimées avec HLA-DR, gènes de structure myocytaires) ; 4/ évaluer in vitro la réponse des cellules myogéniques humaines normales (mpc, myogenic precursor cells) à l’IFN-gamma : mesure de l’expression d’HLA-DR, des protéines de transduction de signal, de prolifération et de différenciation. Notre projet permettra d’établir que l’expression myocytaire d’HLA-DR est un biomarqueur clé de diagnostic et de classification des myopathies inflammatoires, et d’identifier un type de processus physiopathologique spécifiquement associé aux IMPP impliquant l’IFN-gamma. La caractérisation de mécanismes physiopathologiques spécifiques des IMPP permettra potentiellement d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques.

Primitive inflammatory and immune myopathies (IIM) are characterized by immune-mediated myofiber necrosis and usually positive response to immunomodulatory therapeutics. From histopathological features, IIM are classically divided in 3 main groups: (i) polymyositis (PM) and inclusion body myositis (IBM); (ii) dermatomyositis (DM); and (iii) necrotizing autoimmune myopathies (NAM). Immune myopathies with perimysial pathology (IMPP) were recently identified and constitute a new group of IIM (Mozaffar, 2000; Pestronk, 2011) associated with auto-antibodies directed against anti-synthetases. The histopathological characteristics of IMPP are (i) perimysial inflammation; (ii) perimysial connective tissue fragmentation; and (iii) perifascicular myofiber lesions. The diffuse myofiber reexpression of Class I-HLA antigens is a classic biomarker for diagnosis in inflammatory myopathies. On the other hand, HLA-DR expression has not really been studied so far and the value of this biomarker is yet unknown. In the normal state, skeletal muscle cell do not express histocompatibility complex class II. In pathological conditions, one can observe an abnormal myofiber expression of HLA-DR, which is usually considered as a bystander non-specific phenomenon, secondary to the presence of inflammatory infiltrates in the muscle tissue and to local secretion of interferon (IFN)- gamma. Preliminary results from our lab showed that perifascicular myofiber expression of HLA-DR was specifically observed in IMPP with antibodies anti-synthetase (including anti-Jo-1), whereas its expression was absent or minimal in dermatomyositis and normal muscles. Our objectives are: 1/ to demonstrate that myofiber expression of HLA-DR is a specific biomarker of IMPP though a comparative study of this biomarker in the main types of IIM and in muscular dystrophies; we will evaluate whether HLA-DR expression correlates microvascular lesions (point pattern analysis); the diagnostic significance of myofiber expression of HLA-DR will be assessed by the calculation of positive and negative predictive values, and by a replication study performed in another IIM cohort; 2/ to characterize by immunofluorescence and flow cytometry the phenotype of inflammatory cells associated with myofiber expression of HLA-DR (in particular IFN-gamma producing cells); 3/ to analyze INF-gamma-induced genes and protein expression associated with HLA-DR (signalling pathways, co-stimulation molecules, myofiber structure genes); 4/ to investigate in vitro the response of myogenic precursor cells (mpc) to INF-gamma: quantification of HLA-DR expression, signal transduction, proliferation and differentiation. Our work will allow evidencing that myofiber HLA-DR expression is a key biomarker for the diagnosis and classification on IIM and identifying a physiopathological process specific to IMPP. Better understanding the molecular mechanisms leading to myofiber injuries should lead to indentify new potential therapeutic target and set up innovative therapies.