Néoplasies endocriniennes multiples, aspects génétiques – Académie nationale de médecine (2024)

INTRODUCTION

Les néoplasies endocriniennes multiples (NEM) ou ‘multiple endocrine neoplasia’ (MEN) sont des syndromes de prédisposition aux tumeurs endocrines à transmission autosomique dominante. Dans ce cadre, une ou plusieurs atteintes par hyperplasie, tumeur bénigne ou maligne des glandes endocrines pourra affecter un seul et même patient, ou plusieurs membres d’une même famille. Le clonage des gènes associés aux deux formes majeures des syndromes NEM, de type 1 et de type 2, a ouvert la voie à une meilleure compréhension physiopathogénique de ces affections à la fois hormonales, compte tenu de l’hypersécrétion associée à certaines tumeurs, et tumorales, dans la mesure où il existe une dérégulation de la prolifération cellulaire. L’identification des mutations dans les gènes NEM1 et NEM2 a révolutionné la prise en charge des patients, meilleure prise en charge thérapeutique mais aussi du suivi paraclinique, geste prophylactique pour certaines tumeurs, notamment thyroïdiennes dans le cadre de la NEM2, et enfin une stratégie adaptée aux personnes les plus jeunes asymptomatiques mais ayant hérité de la mutation pathogène. Le modèle des néoplasies endocriniennes multiples est exemplaire en cancérologie des applications concrètes de la génétique pour le bénéfice du patient. Au-delà de cet intérêt clinique, l’identification des gènes de prédisposition aux tumeurs endocrines a permis une véritable classification nosologique de syndromes historiquement d’approche complexe, et de nouvelles pathologies mono(pauci)géniques rares tel le syndrome de Carney, les paragangliomes/ phéochromocytomes familiaux (PGL), l’acromégalie familiale (FIPA ou Familial Isolated Pituitary Adenoma), l’hyperparathyroïdie familiale de type II (HRPT2), pour lesquelles une véritable stratégie de diagnostic différentiel est dorénavant envisageable par la génétique moléculaire. Ce bref tour d’horizon des gènes et voies physiopathogéniques associées aux syndromes NEM est révélateur des progrès fulminants de la génétique en moins de vingt années, mais ne permet pas à ce jour de donner une vision uniciste ou intégrée des mécanismes expliquant pourquoi l’altération de voies de signalisation fondamentales pour la survie et la prolifération cellulaire ont une expression pathologique limitée aux seuls tissus endocrines, le vaste problème de la spécificité tissulaire des impacts physiopathogéniques des mutations géniques.

Génétique de la Néoplasie endocrinienne multiple de type 1 (NEM1) ou syndrome de Wermer

La NEM1 (OMIM 131100) est un syndrome héréditaire à transmission autosomique dominante, lié à des mutations inactivatrices du gène NEM1 (MEN1) localisé sur le chromosome 11q13 et codant une protéine dénommée ménine. L’identification du gène en 1997 par deux équipes, l’une américaine, l’autre européenne, a démontré un gène de taille moyenne, 10 kilobases, d’expression tissulaire universelle, transcrit en un ARN messager majeur de 2,8 kilobases, et codant la ménine, une protéine pour laquelle aucune hom*ologie structurale n’a été trouvée avec les grandes familles de protéines connues [1, 2]. De 1999 à nos jours, s’en est suivie une véritable course à la recherche de protéines partenaires, seule voie pour la compré- hension du rôle fonctionnel de cette protéine, à localisation prédominante nucléaire.

La ménine interagit avec de très nombreux partenaires protéiques

Plus de trente partenaires sont probablement identifiés à ce jour, par les techniques de double hybride chez la Levure, associant les tests de conformité fonctionnelle des interactions. Le Tableau 1 résume les principaux groupes fonctionnels de protéines intracellulaires interagissant avec la ménine. Nombre de ces protéines sont nucléaires, et couvrent toutes les fonctions essentielles, régulation transcriptionnelle, régulation de la réplication et de la stabilité de l’ADN, contrôle de l’apoptose, modification du code des histones, régulation de certaines homéogènes, contrôle des checkpoints du cycle cellulaire, action directe ou indirecte sur certains promoteurs notamment de gènes codant les hormones (insuline, prolactine), régulation de l’expression de la télomérase, bref, un ensemble fonctionnel qui donne à la ménine un rôle central, probablement de protéine adaptatrice à fonction pléïotrope dans la cellule eucaryote [3].

La ménine joue un rôle essentiel dans le développement embryonnaire

L’inactivation des deux allèles du gène de la ménine par technique ‘Knock Out’ (KO) chez la Souris conduit à un arrêt du développement embryonnaire vers la

Tableau 1 — Fonctions physiologiques des partenaires de la ménine (protéine NEM1).

Les interactions sont soit démontrées de type direct, soit indirect à travers des complexes multiprotéiques. TGFβ : Transforming Growth Factor β ; MLL : myeloid lymphoid leukaemia ; HMT et HDAC : histone méthyltransférase et histone déacétylase ; RPA2 : Replication Protein type 2 ;

FANCD2 : Fanconi Anemia type CD2 ; BRCA1 : Breast Cancer type 1 related protein ; hTERT :

human telomerase complex ; ASK-1 : activation of S-phase kinase ; GFAP : Glial Fibrillary Acidic Protein ; NmMHII-A : Non muscle Myosin Heavy chain IIA.

11-13ème semaine post zygotique. Plusieurs études réalisées dans le monde, dont en France dans notre équipe, démontrent que l’arrêt du développement est associé à de nombreuses anomalies morphologiques, crânio-faciales, cardiaques, une hypotrophie fœtale, et un phénomène de dysplasie hépatique associé à une accélération de l’apoptose [4]. Le gène NEM1 est retrouvé sur le plan phylogénétique jusqu’aux Insectes, et particulièrement étudié chez Drosophila Melanogaster chez lequel son taux d’hom*ologie avec le gène humain est voisin de 46 %. L’inactivation bi-allélique du gène Nem1 de la Drosophile ne conduit pas à un arrêt du développement embryonnaire, les mouches hom*ozygotes Nem1- / Nem1- étant parfaitement viables.

Mais il existe un certain degré d’hypotrophie, une petite taille adulte asociée à une fragilité lors de l’exposition aux rayonnements X ou UV, en comparaison aux insectes témoins [5]. Cette observation semble confirmer des études plus anciennes suggérant que les patients atteints du syndrome NEM1 ont un certain degré de fragilité chromosomique, mis en évidence par des cassures, chromosomes en anneaux, anomalies structurales dans ≈ 12 % des cellules examinées dans le sang périphérique [6]. Cet ensemble de résultat suggère fortement que la ménine joue un rôle dans le maintien de la stabilité génomique, probablement par son interaction avec les protéines FAN-CD2 et Rep-A et que la fonction de la ménine est devenue majeure chez les mammifères. Plus en amont dans l’arbre de l’Évolution, des séquences très partielles du gène NEM1 sont retrouvées chez la Limnée, ou autres membres de la famille des Lymnaeidae , ces gastéropodes d’eau douce chez lesquelles son rôle essentiel semble être la régulation du développement des synapses [7]. Rien n’exclut que les quelques interactions démontrées avec des protéines du cytosquelette, telles la GFAP (Glial Fibrillary Acidic Protein), la vimentine ou la chaîne lourde de la myosine extra-musculaire (NMH-IIA) ne jouent pas un tel rôle chez les mammifères évolués et l’humain, et de surcroît puissent expliquer la survenue rare de tumeurs du système nerveux central dans le contexte de la NEM1. En ce qui concerne les autres bases pathogéniques déterminant l’arrêt du développement embryonnaire en cas de KO bi-allélique du gène NEM1, nul doute que les interactions essentielles avec les protéines de la chromatine et/ou facteurs de transcription, Sin3A, MLL, Les Histone Méthyl Transférases (HMT) dans le complexe « COMPASS » et Déacétylases (HDAC), tels RUNX2, JunD, NFkappaB, et point important les co-facteurs du récepteur au TGF-β, de la famille SMAD, qui jouent un rôle essentiel dans la prolifération et différenciation cellulaire, par exemple ostéoblastique [8].

L’inactivation hétérozygote du gène NEM1 induit le syndrome NEM1

Plus de 1 300 mutations germinales et/ou somatiques ont été décrites à ce jour dans le cadre de l’analyse du gène NEM1 chez des patients prédisposés au développement des tumeurs pathognomoniques de la maladie, hyperparathyroïdie primaire par adénome(s) ou hyperplasie, tumeurs endocrines du pancréas ou à localisation duodénale, tumeurs de l’anté-hypophyse, proliférations sécrétantes ou non de la corticosurrénale, carcinoïdes à localisations thymique ou bronchique [9]. Ces mutations sont observées sur un allèle, mais dans plus de 80 % de ces tumeurs, le second allèle du gène NEM1 est altéré ou le plus souvent délété du fait d’une perte d’hétérozygotie (LOH ou Loss of Heterozygosity), délétion probablement liée au fait que la cellule porteuse de la mutation sur le premier allèle subit déjà un certain processus d’instabilité chromosomique. Nous sommes dans le cadre du modèle de Knudson, des gènes dits suppresseurs, dont la fonction générale est une régulation négative de la prolifération cellulaire en conditions physiologiques. Plus de 400 des mutations sus citées sont germinales, héritées de génération en génération et confè- rent aux sujets porteurs la prédisposition à la maladie avec une pénétrance élevée, supérieure à 80 %. Le taux de néo-mutations est estimé à 10 % environ. Les mutations du gène NEM1 sont de tout type, délétions et insertions en décalage de cadre de lecture (frameshifts) ou en phase, mutations ponctuelles de type non sens (genèse d’un codon STOP) ou faux sens (modification d’un acide aminé), mutations des sites d’épissage et larges délétions. Plus de 70 % des mutations conduisent directement ou indirectement à une protéine tronquée dont on estime d’après les données actuelles qu’elle pourrait être dégradée par activation du processus NMD (Non Sense Mediated mRNA Decay). Il n’existe pas de corrélation entre génotype et phénotype, un type de mutation donné ne permet donc pas de prévoir l’évolution clinique [10]. De même, il n’a pas été observé de différence particulière entre les mutations tronquantes et les mutations faux sens dans la morbi/mortalité. Chez les Souris hétérozygotes pour une mutation du gène NEM1, induite par recombinaison génétique (KO hétérozygotes), il est observé une pathologie totalement similaire à celle des patients humains, avec une prévalence de lésions peu décrites chez l’Homme, tel le cancer du sein, les tumeurs testiculaires à cellules de Leydig et des proliférations thyroïdiennes papillaires et/ou folliculaires [11]. Ces modèles murins sont d’autant plus intéressants que plusieurs équipes ont réussi à réaliser des inactivations tissu-spécifiques du gène NEM1, en couplant le système Cre-Lox de recombinaison avec un promoteur (insuline, glucagon, prolactine) lui-même spécifique de la fonction sécrétoire du tissu concerné. Ainsi peut-on développer spécifiquement une tumeur endocrine du pancréas, tel l’insulinome ou le glucagonome [12], de l’anté-hypophyse (prolactinome) et aborder ainsi le difficile problème de l’histoire naturelle de la tumeur, difficile à évaluer dans le contexte humain.

Les fonctions pléïtropes de la ménine et le ciblage pharmacologique

Onze années de recul sur les interactions protéiques de la ménine permettent de découvrir que la découverte de molécules capables de moduler l’expression de cette protéine en régulant son promoteur jouera un rôle essentiel en médecine, et pas seulement dans le chapitre de l’endocrinologie tumorale. En effet, plusieurs travaux récents ont mis en avant le rôle essentiel de la protéine codée par le gène NEM1 dans des processus de différenciation et prolifération susceptibles d’être associés à des maladies autres que les NEM. Ainsi, la ménine joue un rôle déterminant dans la régulation de la prolifération physiologique des cellules β des ilôts de Langerhans lors de la grossesse, afin d’assurer la modulation de la sécrétion insulinique [13].

Cette fonction semble médiée par une régulation indirecte de la sécrétion de prolactine et de facteurs lactogènes placentaires, avec une régulation de, et par la ménine.

Chez la souris parturiente, l’inactivation conditionnelle de la ménine dans ces tissus induit un diabète gestationnel. Cette découverte a stimulé l’écriture de plusieurs brevets d’idée aux USA pour une utilisation de la régulation d’expression de la ménine dans le cadre du diabète insulino dépendant. Autre interaction importante, le complexe « COMPASS » qui joue un rôle fondamental dans les interactions fonctionnelles ADN — chromatine, inclut outre la ménine, une HMT (Histone Méthyl Transférase), et multiples facteurs dont MLL (Mixed Lineage Leukaemia), dont la dérégulation par une translocation chromosomique conduit à une protéine de fusion oncogénique, à l’origine d’une forme assez commune de leucémie, de type mixte myéloïde et lymphoïde. La ménine intervient dans l’activité oncogénique de cette protéine de fusion et son inactivation par antisens bloque la prolifération des cellules tumorales. Les mécanismes physiopathogéniques expliquant ce rôle central de la ménine dans la différenciation/prolifération des cellules pré matures de ces lignées hématopoiètiques fait intervenir un recrutement de MLL au niveau des promoteurs d’homéogènes tels Hoxa9, c6 et c8, mais également de régulateurs du cycle cellulaire de type CDK (Cyclin Dependant Inhibitors) tels p27Kip1 et p18lnk4c .

La perte de fonction de la ménine, de MLL résulte dans une diminution d’expression de ces régulateurs négatifs du cycle cellulaire et donc une prolifération anormale des cellules [14].

L’analyse des mutations du gène NEM1 modifie la prise en charge des patients

La figure 1 résume la stratégie de prise en charge des patients prédisposés à la NEM1 ou atteints par une ou plusieurs lésions du syndrome. Une mutation, quelle que soit son type, est retrouvée dans plus de 95 % des cas lorsque les atteintes cardinales, hyperparathyroïdie primaire, tumeur endocrine du pancréas, tumeurs anté- hypophysaires, tumeurs du cortex surrénalien et/ou carcinoïdes bronchiques ou thymiques sont présents [15]. Le contexte génétique préexistant dans la famille est également un critère important permettant de retrouver aisément une mutation du gène NEM1. En cas de négativité des techniques basées sur le séquençage, de nouvelles méthodes de PCR (Polymerase Chain Reaction) semi-quantitatives permettent de rechercher des délétions soit partielles du gène, soit plus larges dans la région 11q13, alors confirmées par FISH (Fluorescence In Situ Hybridization) et/ou CGH (Comparative Genomic Hybridization). L’identification d’une mutation NEM1 modifie la strétagie de prise en charge de l’hyperparathyroïdie primaire, vers un geste chirurgical plus large et extensif. Le bilan biologique et par imagerie, scanner thoracique, abdominal, RMN hypophysaire, échoendoscopie en cas de doute sur une lésion pancréatique, permettra d’adapter les gestes thérapeutiques en fonction de l’âge du patient et de l’évolution de sa maladie [16].

Génétique de la Néoplasie Endocrinienne Multiple de type 2 (NEM2)

La NEM2 se décline sous trois variants sémiologiques dénommés NEM2A (Syndrome de Sipple, OMIM 171 400), NEM2B (Syndrome de Gorlin, OMIM 162 300) et les formes familiales isolées (FCMT, OMIM 155240) du cancer médullaire de la thyroïde (CMT), l’atteinte tumorale cardinale du syndrome NEM2 dans toutes ses variétés cliniques [17]. Si la NEM2 est la seule forme familiale connue du CMT, elle associe également dans 20 à 60 % des cas une prolifération sécrétante de la médullosurrénale, les phéochromocytomes, et spécifiquement dans la NEM2A, l’hyperparathyroïdie familiale. La NEM2B est une forme plus rare (< 5 %) des NEM2, dans laquelle le CMT est agressif, plus précoce, souvent de révélation pédiatrique et s’associe au phéochromocytome, et à des lésions spécifiques de type ganglioneuromatose du tractus digestif et un syndrome marfanoïde. Ces trois variants cliniques sont associées aux mutations faux sens activatrices d’un seul et même gène, le protooncogène RET situé sur le bras long du chromosome 10 proche du centromère en 10q11.3 [18]. La transmission des NEM2 est autosomique dominante avec une forte pénétrance. Nous ne ferons que citer ici l’implication de ce même gène dans certaines formes de la maladie de Hirschprung, aganglionose digestive de longueur variable, liée à la disparition des plexus d’Auerbach et Meissner, affection

Fig. 1. — Indications et efficacité de la recherche des mutations du gène NEM1 dans le contexte des tumeurs endocrines associées à ce syndrome.

L’axe des ordonnées donne une indication relative sur la probabilité de détecter une mutation germinale du gène de la ménine devant les différentes combinatoires cliniques possibles. Ces données sont tirées de l’expérience personnelle de l’auteur. Les cadres incluant les différentes présentations cliniques sont positionnées au niveau des fourchettes de probabilité correspondantes à ces différents contextes sémiologiques. Ainsi, par exemple, les atteintes sporadiques et isolées de la parathyroïde et du pancréas endocrine permettent de retrouver des mutations constitutionnelles du gène NEM1 dans 5 à 10 % des cas, induisant chez ces patients un diagnostic de syndrome NEM1 authentique.

classiquement associée à des mutations inactivatrices du gène RET qui pourraient induire une activité proapoptotique des cellules neuronales intestinales.

Structure et physiologie du gène RET

Le protoconcogène

RET a été identifié en 1985 par études de transfection génomique (Rearranged during Transfection) mais son implication dans les NEM2 n’a été reconnue qu’en 1993 [18]. Constitué de 21 exons, il code un récepteur à activité tyrosine kinase (RTK) impliqué dans la transmission de signaux intracellulaires ayant un rôle clé dans la prolifération, la différenciation mais aussi la migration des cellules embryonnaires, notamment issus du neuroectoderme [19]. La figure 2 représente les domaines fonctionnels de la protéine RET, enchassée dans la membrane cellulaire, avec :

Fig. 2. — Schématisation de la protéine RET, de la position fonctionnelle des principales mutations associées à la NEM2 et de leurs conséquences pathologiques.

Structure et relations fonctionnelles des différents domaines du gène RET, en lien avec les mutations activatrices observées dans le syndrome NEM2. Les ‘Y’ désignent en exemple les positions des résidus tyrosine soumis au processus d’autophosphorylation lors de l’activation du récepteur RET. GDNF, NRTN, ARTN et PSPN désignent les ligands de RET et respectivement le Glial cell line Derived Neurotrophic Factor, la Neurturine, l’Artémine et la Perséphrine. GFR’s représentent les corécepteurs α1 à α4 associés respectivement à ces ligands.

— Un domaine N-terminal extracellulaire, incluant plusieurs sous domaines ‘cadhérine-like’ impliqué dans l’adhésion cellulaire. Sous jacent à ces sites, le domaine riche en cystéines (CRD) permet par la formation de ponts disulfure la dimérisation de RET après activation par ses ligands. Point important, le domaine CRD inclut notamment les région codantes des exons 609 à 634, — Un domaine transmembranaire, du codon 636 au codon 657, — Un domaine intracellulaire C-terminal intégrant dans la partie plus distale (codons 883 à 918 notamment) le cœur du site catalytique RTK.

L’activation de RET, comme la plupart des RTK, s’effectue par l’intermédiaire d’un corécepteur qui assure la liaison de la protéine RET à ses ligands. Ceux-ci appartiennent à la famille GFL (GDNF family ligand) issus de facteurs neurotrophiques dérivés de cellules gliales (GDNF ou Glial cell-line Derived Neurotrophic Factor).

Quatre ligands majeurs, eux même inclus dans la famille du TGF-β, peuvent lier RET : le GDNF, facteur de croissance des neurones dopaminergiques, mais égale- ment périphériques, du système végétatif et sensitif. Le GDNF joue un rôle clé dans l’implication embryogénétique de RET dans la genèse rénale et probablement la différenciation des spermatogonies. Les souris ‘Knock-Out’ (KO) pour le gène Ret meurent in utéro et présentent une agénésie rénale. Les trois autres ligands de la même famille GFL sont la neurturine (NRTN), l’artémine (ARTN) et la perséphrine (PSPN), présentant plus de 40 % d’hom*ologie en acide aminé avec le GDNF [20].

L’activation par les ligands fait intervenir 4 types de corécepteurs, GFR-α1, 2,3 et 4, interagissant avec les GFL pour induire et stabiliser les dimères RET. Ceux-ci subissent alors une activation par trans-autophosphorylation de résidus tyrosine situés en position C-terminale, notamment en positions 900, 905, 1015, 1062, 1090 et 1096 [21]. Ce mécanisme est le point de départ de la fixation puis activation de molécules adaptatrices qui vont réaliser la transmission du signal à travers les voies RAS/MEK/ERK, Pi3/AKT kinases, JNK, JAK/STAT et PKC (Protéine Kinase C).

La fonction embryologique de RET dans le développement du système nerveux autonome, notamment digestif, et de celui du rein à tous ses stades est clairement confirmé par la mort précoce (< 24h) des souris déficientes pour RET, mais aussi le GDNF et GFR-α, et les agénésies associées [22]. Mais RET joue également un rôle dans la migration, la différenciation de neurones du cortex moteur et du système sympathique. La spécificité relative des atteintes cliniques de la NEM2, associé à des mutations activatrices de RET, devenu oncogénique, est probablement lié à ses fonctions spécifiques dans l’embryogenèse des dérivés correspondants de la crête neurale, dont fait partie le contingent des cellules C, sécrétrices de la calcitonine, dans la thyroïde.

Analyse des mutations de RET dans la NEM2 et applications cliniques

Les variants cliniques de la NEM2 sont causés par des mutations faux-sens activatrices de RET situés dans les exons 8, 10, 11 (domaine extracellulaire) puis 13 à 16 (domaine intracellulaire) du gène RET. Dans la NEM2A, la mutation la plus fréquemment observée substitue une arginine à une cystéine au niveau du codon 634 dans l’exon 11 (C634R), mutation qui a été modélisée en 1997 par transgenèse chez la Souris [23]. Les animaux exprimant C634R développe un CMT à capacité métastatique liée à une autoactivation de RET par (auto)dimérisation, mais aucune des autres lésions humaines de la NEM2. Le mécanisme est donc une activation de RET indépendante du ligand, ou du complexe ligand / co-récepteur. Preuve d’une corrélation génotype phénotype assez nette, la NEM2B se caractérise dans plus de 95 % des cas par une mutation faux sens du codon 918, en plein domaine catalytique, ou, dans 5 % des cas du codon 883 dans l’exon 15, non loin du site de fixation de l’ATP. La mise en évidence d’une de ces deux mutations signe une NEM2B, forme agressive du cancer médullaire de la thyroïde. Les F-CMT, ou formes familiales isolées du CMT sont probablement des NEM2A ‘atténuées’, avec des mutations distribuées sur l’ensemble des exons précités autres que le 11, le 15 ou le 18. On suppose une corrélation assez nette entre le phénotype de la NEM2 et le site de la mutation, mais au-delà d’une discussion au cas par cas, toute mutation activatrice de RET doit conduire à un bilan systématique de NEM2. Le phéochromocytome ne doit jamais être exclu, même en présence de mutations dites ‘peu pénétrantes’ du domaine intracellulaire. La stratégie de prise en charge se base donc sur une exclusion de ce risque vital lié à une potentielle hypersécrétion adrénergique par la tumeur médullosurrénalienne. La chirurgie prophylactique ou thérapeutique de la thyroïde sera décidée ‘dossier par dossier’, et réalisée de manière très précoce en cas de NEM2B [ 16 ]. Le modèle physiopathogénique des NEM2 est un des premiers dans lequel une corrélation entre génotype, fonction et phénotype a pu être établie.

L’atteinte du codon 918, au sein du cœur catalytique de RET-RTK modifie la spécificité de substrat de RET, qui fonctionnerait alors comme une RTK cytoplasmique et indépendamment de ses ancrages membranaires.

RET, une des cibles des inhibiteurs pharmacologiques de récepteurs tyrosine kinase

L’avènement des inhibiteurs de (récepteurs) tyrosine kinase est concomittant de celui des thérapeutiques dites ciblées des cancers, dont font partie également les antiangiogéniques et d’autres molécules agissant sur la voie mTor [24]. En se basant sur le modèle exemplaire de l’imatinib dans la leucémie myéloïde chronique (LMC), interférant avec le site de fixation de l’ATP, une série de ces agents inhibant la fonction TK a été développée, ciblant soit bcr-abl (oncogène activé dans la LMC), RET, mais également les récepteurs VEGF (Vasculo Endothelial Growth factor), EGF (Epithelial Growth factor), PDGF (Platelet Derived Growth Factor) ou d’autres cibles intracellulaires. Les taux de réponse objectifs dans le cancer médullaire de la thyroïde restent très faibles (2 %) quelque soit le stade localement avancé, progressif ou métastatique du patient, en essais de phase II. Une stabilisation tumorale supérieure à 6 mois est observée en moyenne chez plus de 50 % des patients, notamment avec le vandetanib (ZD6474) [25] et les inhibiteurs duVEGF-R (sorafenib). Nul doute que l’amélioration du ciblage moléculaire sera le garant d’une meilleure efficacité thérapeutique, sans oublier l’importance des modèles animaux pour le test de nouvelles molécules pharmacologiques ciblant l’ensemble des voies de signalisation médiées par RET.

Génétique des autres syndromes avec endocrinopathies tumorales

Nous évoquerons brièvement trois syndromes dans lesquels les associations cliniques définissent la pathologie comme une forme de néoplasie endocrinienne multiple à caractère héréditaire.

— Le complexe de Carney (CNC, OMIM 160980) est caractérisé par une pigmentation tachetée de la peau, une hyperactivité endocrinienne et des myxomes cutanées et cardiaques. C’est une maladie autosomique dominante probablement rare dont environ 200 cas index / familles ont été identifiés à ce jour dans le monde. Les manifestations les plus courantes du dysfonctionnement endocrinien sont une acromégalie, des tumeurs de la thyroïde et des testicules, et un syndrome de Cushing indépendant de l’hormone adrénocorticotrope (ACTH) dû à une dysplasie surrénalienne pigmentaire micronodulaire primaire (PPNAD). L’un des gènes responsable du CNC a été identifié. Situé en 17q22- 24, (PRKAR1A), il code pour la sous-unité régulatrice (R1α) de la protéine kinase A [26]. Des mutations inactivatrices hétérozygotes du gène PRKAR1A ont été rapportées initialement dans 45 à 65 % des cas index de CNC, et pourraient être présentes dans environ 80 % des familles atteintes de CNC avec syndrome de Cushing. La protéine PRKAR1A intervient dans la voie de signalisation de l’AMPc qui a été impliquée dans la tumorigenèse endocrinienne, et pourrait fonctionner,dans sa physiologie comme un gène régulateur négatif de la prolifération cellulaire [27].

— Le syndrome d’hyperparathyroïdie familiale de type 2 (HRPT2) est également rare, et inclut probablement un risque élevé de cancer parathyroïdien, les patients présentant toujours des hypercalcémies supérieures à 3 mM. Cette pathologie un risque de tumeur de la mandibule, prolifération ostéoclastique défigurante, de cancer exocrine du pancréas, du rein, et de tumeurs de la thyroïde. Est également observé une augmentation du risque de cancer ovarien.

Le gène majeur impliqué dans ce syndrome est dénommé HRPT2 et code la parafibromine, un composant fonctionnel du complexe PAF1 associé à l’ARN polymérase de type II. Outre un rôle potentiel dans l’élongation transcriptionnelle, la parafibromine interagit avec une histone lysine méthyltransférase, SUV39H1 et induit la méthylation d’une histone H3 conduisant à l’inactivation du promoteur du gène de la cycline D1, codant un activateur clé de la transition G1/S du cycle cellulaire [28]. De ce fait, et par la démonstration également de pertes d’hétérozygotie dans les tumeurs parathyroïdiennes, la parafibromine intègre le groupe des protéines de type suppresseur de tumeur, selon le classique modèle de Knudson. Sur un plan clinique, l’analyse génétique du locus HRPT2 est devenue important en terme de diagnostic différentiel entre NEM1 et HRPT2, les prises en charge étant différentes. L’absence des autres lésions typiques de la NEM1 et une calcémie à des valeurs supérieures à 3 mM, ou de surcroît un cancer parathyroïdien chez un sujet jeune pourra faire évoquer en premier lieu un syndrome HRPT2 dont la conséquence thérapeutique est la parathyroïdectomie (sub)totale.

— Le syndrome FIPA (Familial Isolated Pituitary Adenoma) incluant l’acromégalie familiale. est d’identification ancienne (1994) et regroupe sur un mode autosomique dominant des tumeurs anté-hypophysaires le plus souvent sécrétantes, et en majorité de l’hormone de croissance (GH ou Growth Hormone). L’acromégalie familiale est une des formes majeure pour laquelle des mutations sont retrouvées dans un gène de découverte récente, nommé AIP pour ‘Aryl hydrocarbon receptor Interacting Protein’ [30]. Les autres sécrétions tumorales possibles sont la prolactine ou des formes mixtes. La fonction de la protéine codée par AIP est mal connue, outre son rôle initial identifié dans la régulation de gènes impliqués dans la détoxification de xénobiotiques comme la dioxine. La protéine AIP interagit avec certains composants de la famille des ‘hsp’ (Heat Shock Proteins), et de manière plus intéressante, avec une des sous unités des phosphodiestérases impliquées dans la régulation négative de la production de l’AMP cyclique. L’analyse moléculaire du gène AIP est dorénavant réalisée devant toute association familiale de tumeurs hypophysaires, hors cadre syndromique de la NEM1.

Conclusions et perspectives

La génétique des tumeurs endocrines a connu des progrès énormes en quinze années, permettant la classification nosologique précise, sur une base monogénique, de syndromes ou de variants cliniques autrefois souvent confondus. Rien qu’en cela, le bénéfice clinique est énorme puisque l’identification d’une mutation dans tel ou tel gène adapte de manière spécifique la prise en charge et la thérapeutique. Il eut été intéressant d’identifier, dans tous ces syndromes, des voies physiopathogéniques communes, permettant un certain unicisme dans la compréhension de la genèse des tumeurs endocrines. Ce n’est pas le cas, mais les progrès pharmacologiques et du suivi paraclinique des sujets prédisposés à ces syndromes montrent à quel point la génétique est de nos jours devenue un outil transversal d’optimisation de la prise en charge des patients, quel que soit leur situation, déjà atteints, ou prédisposés de manière précoce. Le débat éthique fait souvent rage sur l’âge à partir duquel ces tests génétiques doivent être envisagés. Le bon sens clinique et le respect des spécificités individuelle et familiale sont actuellement la meilleure réponse à ces questions fondamentales, pour que la médecine dite préclinique apporte réellement un progrès thérapeutique dans ces syndromes et non un moyen indirect de ‘sélection’. À ce titre, l’objectif principal de la génétique, comme nous le montre la thérapeutique ciblée, reste bien la guérison des patients.

BIBLIOGRAPHIE [1] Chandrasekharappa S.C., Guru S.C., Manickam P., et al. — Positionnal cloning of the gene for multiple endocrine neoplasia type 1.

Science , 1997, 276 , 404-407.

[2] Lemmens I., Van de ven W.J., Kas K., et al . — Identification of the multiple endocrine neoplasia type1 (MEN1) gene. The European Consortium on MEN1.

Human molecular Genetics , 1997, 6, 1177-1183.

[3] Yang Y., Hua X. — In search of tumor suppressing functions of menin.

Molecular and Cellular

Endocrinology , 2007, 265 , 34-41.

[4] Bertolino P., Radovanovic I., Casse H., et al. — Genetic ablation of the tumor suppressor menin causes lethality at mid-gestation with defects in mutliple organs.

Mechanisms in Development , 2003, 120 , 549-560.

[5] Papaconstantinou M., Wu Y., Pretorius H.N., et al. — Menin is a regulator of the stress response in Drosophila Melanogaster.

Molecular and Cellular Biology , 2005, 25, 9960-9972.

[6] Tomassetti P., Cometa G., Del vecchio E., et al. — Chromosomal instability in multiple endocrine neoplasia type 1 : cytogenetic evaluation with DEB test.

Cancer Genetics and Cytogenetics , 1995, 79 , 123-126.

[7] Van kesteren R.E., Syed N.I., Munno D.W., et al . — Synapse formation between central neurons requires postsynaptic expression of the MEN1 tumor suppressor gene.

Journal of Neuroscience , 2001, 21 , 161-167.

[8] Hendy G.N., Kaji H., Sowa H., et al . — Menin and TGF-beta superfamily member signalling via the Smad pathway in pituitary, parathyroid and osteoblasts.

Hormone and Metabolism Research, Review . 2005, 37 , 375-379.

[9] Lemos M.C., Thakker R.W. — Multiple Endocrine Neoplasia type 1 (MEN1): analysis of 1336 mutations reported in the first decade following identification of the gene. Human Mutation , 2008, 28 , 29-32.

[10] Calender A., Vercherat C., Chambe B., et al . — New insights in genetic testing of Multiple

Endocrine Neoplasia type 1 (MEN1).

Pathologica , 2003, 95 , 268-271.

[11] Bertolino P., Tong W.M., Galendo D., et al. — Heterozygous Men1 mutant mice develop a range of endocrine tumors mimicking multiple endocrine neoplasia type 1.

Molecular Endocrinology , 2003, 17 , 1880-1892.

[12] Fontaniere S., Duvillie B., Scharfmann R., et al. — Tumour suppresor menin is essential for development of the pancreatic endocrine cells.

Journal of Endocrinology , 2008, 199 , 287-298.

[13] Karnik S.K., Chen H., McLean G.W., et al . — Menin controls growth of pancreatic beta-cells in pregnant mice and promotes gestationnal diabetes mellitus.

Science , 2007, 318 , 806-809.

[14] Wang P., Lin C., Smith E.R. et al . — Global analysis of H3K4 methylation defines MLL family members targets and points to a role for MLL1-mediated H3K4 methylation in the regulation of transcriptionnal initiation by RNA polymerase II. Molecular and Cellular Biology , 2009, 29, 6074-6085.

[15] Pieterman C.R., Schreinemakers J.M., Koppeschaar H.P. et al . — Multiple Endocrine

Neoplasia type 1 (MEN1): its manifestations and effect of genetic screening on clinical outcome. Clinical Endocrinology , 2008, 70 , 575-581.

[16] Akerstrom G., Stalberg P. — Surgical management of MEN1 and MEN2 : state of the art.

Surgical Clinical North America , 2009, 89, 1047-1068.

[17] Niccoli-Sire P., Conte Devolx B. — Multiple Endocrine Neoplasia type 2.

Annales d’Endo- crinologie (Paris) , 2007, 68 , 317-324.

[18] Mulligan L.M., Kwok J.B., Healey C.S., et al. — Germ-line mutations of the RET protooncogene in multiple endocrine neoplasia type 2A.

Nature, 1993, 363, 458-460.

[19] Delalande J.M., Barlow A.J., Thomas A.J. et al. — The receptor tyrosine kinase RET regulates hindgut colonization by sacral neural crest cells.

Developmental Biology , 2008, 313 , 279-292.

[20] Runeberg-Roos P., Saarma M. — Neurotrophic factor RET: structure, cell biology, and inherited diseases. Annals of Medicine , 2007, 39 , 579-580.

[21] Kawamoto Y., Takeda K., Okuno Y., et al. — Identification of RET-autophosphorylation sites by mass spectrometry.

Journal of Biological Chemistry , 2004, 279 , 14213-14224.

[22] Schuschardt A., d’Agati V., Larsson-Blomberg I., et al. — Defects in the kidney and enteric nervous system of mice lacking the tyrosine kinase receptor Ret.

Nature , 1994, 367 , 380-383.

[23] Michiels F.M., Chappuis S., Caillou B. et al. — Development of medullary thyroid carcinoma in transgenic mice expressing the RET protooncogene altered by a multiple endocrine neoplasia type 2A mutation.

Proceedings of the National Academy of Science USA, 1997, 94 , 3330-3335.

[24] Sclumberger M., Carlomagno F., Baudin E. et al. — New therapeutic approaches to treat medullary thyroid carcinoma.

Nature Clinical Practice in Endocrinoly and Metabolism, 2008, 100 , 1777-1783.

[25] Herbst R.S., Heymach J.V., O’Reilly M.S. et al. — Vandetanib (ZD6474): an orally available receptor tyrosine kinase inhibitor that selectively targets pathways critical for tumor growth and angiogenesis. Expert Opinion in Investigation of Drugs , 2007, 16 , 239-249.

[26] Carney J.A. — Carney triad: a syndrome featuring paraganglionic, adrenocortical, and possibly other endocrine tumors. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism, 2009, 94 , 3656-3662.

[27] Bertherat J, Horvath A., Groussin L., et al. — Mutations in regulatory subunit type 1A of cyclic adenosine 5′monophosphate dependant proteine kinase (PRKAR1A): phenotype analysis in 353 patients and 80 different genotypes. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism , 2009, 94 , 2085-2091.

[28] Westin G., Bjorklund P., Akerström G. — Molecular genetics of parathyroid disease.

World

Journal of Surgery , 2009, 33 , 2224-2233.

[29] Yang Y.J., Han J.W., Youn H.D., et al. — The tumour suppressor parafibromin mediates histone H3K9 methylation for cyclin D1 repression.

Nucleic Acids Research , 2009, Advance

Access published on November 11, 2009 ; doi: doi:10.1093/nar/gkp991 [30] Daly A.F., Tichomirowa M.A., Beckers A. — Genetic, molecular and clinical features of familial isolated pituitary adenoma. Hormone Research , 2009 , 71 suppl 2 , 116-122.

DISCUSSION

M. Edwin MILGROM

Comme vous l’avez montré dans plusieurs de vos diapositives, les mécanismes cellulaires d’action de la ménine semblent très nombreux et très divers. J’ai eu cependant l’impression à la lecture de quelques articles récents, qu’un jour des mécanismes centraux de l’action de la ménine pourront passer par la modulation des histones méthylases. Celles-ci modifieraient la chromatine en entraînant secondairement des modifications de la transcription de divers gènes. Que pensez-vous de l’importance de ce mécanisme ?

Le rôle de la ménine dans la modification de la conformation de la chromatine semble essentiel, par ses interactions, via le facteur mSin3A avec les complexes enzymatiques de modification du code des histones. Cela au niveau de l’acétylation/déacétylation, mais aussi de la méthylation/déméthylation. Restent à trouver les bases de la spécificité tissulaire de cette action, et de la modulation des gènes sous contrôle plus ou moins direct de la ménine. Ainsi, dans le pancréas, les facteurs de transcription intervenant dans la différenciation du contingent endocrine et la recherche d’interactions fonctionnelles entre ceux ci et la ménine est en cours dans plusieurs laboratoires. La compréhension de ces mécanismes aura un intérêt certain dans la relation physiopathogénique entre le gène MEN1 et les tumeurs endocrines, mais aussi, et il existe ici un potentiel énorme qui a déjà conduit certaines équipes américaines à des brevets d’idée, sur une réflexion de nouvelles thérapeutiques dans certaines formes de diabète insulino dépendants, passant par la modulation pharmacologique de l’expression de la ménine. À ce titre, comprendre les interactions de la protéine codée par le gène MEN1 avec les différents constituants de la chromatine est essentiel.

<p>* Génétique Moléculaire et Médicale, Hôpital Édouard Herriot, F-69437 — Lyon cedex 03, et e-mail : alain.calender@chu-lyon.fr Tirés-à-part : Professeur Alain Calender, même adresse. Texte reçu et accepté le 11 janvier 2010.</p>

Bull. Acad. Natle Méd., 2010, 194, no 1, 81-96, séance du 12 janvier 2010