THESE_ JEDDANE

N° d’ordre : 2636
THESE DE DOCTORAT
Présentée par
JEDDANE Leïla
Discipline : Biologie
Spécialité : Immuno-génétique
Déficits Immunitaires Primitifs au Maroc :
Epidémiologie et Exemple d’étude sur le syndrome
d’Ataxie Télangiectasie
Soutenue le 4 mai 2013
Devant le Jury
Président :
Pr Saaïd AMZAZI : PES, Faculté des Sciences, Rabat
Examinateurs :
Pr Hicham BELLAOUI : PES, Faculté des Sciences, Rabat
Pr Ahmed Aziz BOUSFIHA: PES, Faculté de Médecine et Pharmacie, Casablanca
Dr Abdelhamid BARAKAT : Docteur en Génétique, Institut Pasteur, Casablanca
Pr Youssef BAKRI: PH, Faculté des Sciences, Rabat
Pr Hanane SALIH ALJ : PES, Faculté des Sciences de Ben M’sik, Casablanca
Faculté des Sciences, 4 Avenue Ibn Battouta B.P. 1014 RP, Rabat.
Tel : + 212 (0) 37 77 18 34/35/38, Fax : + 212 (0) 37 77 42 61, http://www.fsr.ac.ma
Avant Propos
Les travaux présentés dans cette thèse ont été effectués au Laboratoire de Biochimie et
Immunologie, dans l’unité de formation et recherche Biochimie-Immunologie de la Faculté des
Sciences de Rabat, sous la direction du Professeur Hicham BELLAOUI.
Les travaux ont été codirigés par le Professeur Ahmed Aziz BOUSFIHA, au niveau de l’Unité
d’Immunologie Clinique de la Faculté de Médecine et Pharmacie de Casablanca. De plus, le
Professeur Abdelhamid BARAKAT, du Laboratoire de Génétique Humaine Moléculaire à l’Institut
Pasteur de Casablanca, ainsi que le Professeur Dominique STOPPA-LYONNET, du Service de
Génétique de l’Institut Curie, m’ont fait l’honneur de m’accueillir au sein de leur laboratoire au cours
de ma thèse.
Je tiens à remercier chaleureusement les professeurs qui m’ont encadré au cours de cette
thèse et les membres du Jury :
Monsieur le Professeur Saaïd AMZAZI, Doyen de la Faculté des Sciences de Rabat, qui a
accepté de présider le jury.
Monsieur le Professeur Hicham BELLAOUI, qui a dirigé cette thèse au sein de la
Faculté des Sciences.
Monsieur le Professeur Ahmed Aziz BOUSFIHA, qui m’a proposé ce sujet.
Monsieur le Professeur Abdelhamid BARAKAT, qui m’a accueilli dans son laboratoire.
Monsieur le Professeur Youssef BAKRI, qui m’a fait l’honneur d’être le rapporteur de ma
thèse.
Madame le Professeur Hanane SALIH ALJ, coordinatrice de la recherche au sein de la
MSPID, qui a suivi l’ensemble de mes travaux, et a accepté d’être mon rapporteur externe.
Madame le Professeur Dominique Stoppa-Lyonnet, qui m’a gentillement accueillie
lors de mon stage.
Madame le Professeur Fatima Ailal, qui a révisé les dossiers des patients avec moi, et
m’a grandement aidée sur la partie clinique.
Enfin, l’Association HAJAR d’aide aux enfants atteints de Déficits Immunitaires Primitifs a
soutenu financièrement ce projet de thèse. La Moroccan Society for Primary Immunodeficiencies,
quant à elle, a participé activement dans la construction scientifique de ce projet.
Je tiens également à remercier Monsieur le Professeur Abdelaziz BENJOUAD, qui m’a
introduit auprès de mes directeurs de thèse.
Ce travail n’aurait jamais pu être terminé sans l’aide technique et intellectuelle du Dr
Omar Abidi (Institut Pasteur), Madame Catherine Dubois-d’Enghien (Institut Curie) et du Dr
Ibtihal Benhsaien (UIC). Sans oublier l’aide précieuse de mes collègues doctorants ou autre
au sein de la MSPID (Zahra Aadam, Laila Aït Baba, Ayoub Aglaguel et Hamsa Aït Mimi), du
laboratoire de Génétique Moléculaire Humaine à l’Institut Pasteur (Majida Charifa, Houda
Benrahma, Safaa Bounaceur, Abdelmajid El Oualid, …), l’Association Hajar (Ibtissame Naïme,
Khadija Aadam, Abdellah Moudden…) et de l’Unité d’Immunologie Clinique (tous les
médecins se reconnaitront).
Enfin, lorsque je regarde en arrière, la liste des personnes à remercier est longue, de
la maternelle à la faculté… à commencer par mes parents et ma famille. En vrac et sans
hiérarchie, je remercie : Mme Jacqueline, Mme C. Liétart, Mme Ouassat, Mme Edith Sow,
Romina, Paola et leurs parents, Marie, Inès, Rossy, Youness, Mehdi, Maki, Maïmouna, Rabi,
Arthémond, Yasser, Fadwa, Houda E., Aouatif, Nisrine, Tarek, M. Vilain, M. Lahmidi, Julie et
sa famille, Khadija, … Je m’excuse auprès de ceux que j’ai pu oublier.
Dédicace
Je dédie ce travail à mes parents, Myriam et Ahmed, qui m’ont
soutenu tout au long de mes études, dans mes choix et mes erreurs, et
m’ont donné la force de persévérer. Grâce à eux, j’ai pu profiter du
meilleur des deux cultures et je leur en serai toujours reconnaissante.
A mon petit frère, Naïm, qui répond toujours présent.
Au reste de ma famille, grand-parents, tantes, oncles et
cousins, que ce soit au Maroc ou en Belgique. Je vous aime.
A mes amis, d’ici et de là-bas, qui m’ont aidé tout au long de
ce parcours. Je ne vous oublie pas.
A mes professeurs, qui nous ont toujours donné le meilleur d’euxmêmes pour nous apprendre au-delà de ce qui est écrit dans les
livres, l’école de la vie.
Table des matières
Table des matières ..............................................................................................................................i
Résumé ............................................................................................................................................. vi
Abstract............................................................................................................................................. vi
Liste des Abréviations ...................................................................................................................... vii
Liste des Illustrations ......................................................................................................................... x
Liste des tableaux.............................................................................................................................. xi
Glossaire .......................................................................................................................................... xii
Etude Bibliographique ........................................................................................................................1
I.
Le système immunitaire ............................................................................................................2
I.1.
Généralités ......................................................................................................................2
I.2.
Réponses immune innée et adaptative ............................................................................2
I.2.1.
Réponse innée..............................................................................................................3
I.2.2.
Réponse adaptative .....................................................................................................8
I.3.
II.
Régulation de la réponse immune.................................................................................. 12
Les Déficits Immunitaires Primitifs .......................................................................................... 15
II.1.
Définition....................................................................................................................... 15
II.2.
Epidémiologie ................................................................................................................ 16
II.2.1.
En occident ................................................................................................................ 16
II.2.2.
Au Moyen-Orient ....................................................................................................... 17
II.2.1.
Au Maghreb ............................................................................................................... 17
II.3.
Classification de l’IUIS .................................................................................................... 20
II.4.
Diagnostic ...................................................................................................................... 22
II.4.1.
Evoquer un DIP........................................................................................................... 22
II.4.2.
Explorer un DIP ......................................................................................................... 26
II.4.3.
Diagnostiquer un DIP ................................................................................................. 29
II.5.
Traitement..................................................................................................................... 34
II.5.1.
Antibioprophylaxie ..................................................................................................... 36
II.5.2.
Traitement de substitution des Immunoglobulines ..................................................... 36
II.5.3.
Greffe de cellules souches hématopoïétiques ............................................................. 37
i.
Greffe de moelle osseuse ................................................................................................... 38
ii.
Greffe de cellules issues du sang de cordon ........................................................................ 39
iii.
Greffe de cellules souches issues du sang périphérique....................................................... 39
i
II.5.4.
Autres traitements ..................................................................................................... 40
i.
Traitement des tumeurs malignes ...................................................................................... 40
ii.
Traitement de l’autoinflammation ..................................................................................... 42
iii.
Traitement de l’autoimmunité ........................................................................................... 43
iv.
Thérapie génique ............................................................................................................... 45
II.6.
Diagnostic moléculaire................................................................................................... 47
II.6.1.
Diagnostic anténatal .................................................................................................. 47
i.
Techniques de prélèvement ............................................................................................... 47
a.
Amniocentèse .................................................................................................................... 48
b.
Choriocentèse .................................................................................................................... 48
ii.
Analyse de l’ADN fœtal ...................................................................................................... 49
a.
Caryotype fœtal ................................................................................................................. 49
b.
FISH ................................................................................................................................... 49
c.
Analyse des marqueurs génétiques .................................................................................... 50
d.
Analyse directe de la mutation........................................................................................... 51
iii.
Considérations éthiques ..................................................................................................... 51
II.6.2.
Diagnostic pré-implantatoire ..................................................................................... 53
III. L’Ataxie Télangiectasie ............................................................................................................ 54
III.1.
Généralités .................................................................................................................... 54
III.2.
Epidémiologie ................................................................................................................ 54
III.3.
Diagnostic ...................................................................................................................... 57
III.4.
Diagnostic différentiel.................................................................................................... 60
III.4.1.
Défauts de réparation de l’ADN .................................................................................. 60
III.4.2.
Ataxies cérébelleuses autosomiques récessives .......................................................... 67
III.5.
Physiopathologie ........................................................................................................... 68
III.5.1.
Gène de l’Ataxie Télangiectasie .................................................................................. 68
III.5.2.
Protéine ATM ............................................................................................................. 73
III.5.3.
Physiopathologie ....................................................................................................... 76
i.
Système nerveux................................................................................................................ 76
ii.
Système immunitaire ......................................................................................................... 77
iii.
Néoplasies ......................................................................................................................... 77
iv.
Atteinte cutanée ................................................................................................................ 79
III.6.
Traitement..................................................................................................................... 79
OBJECTIFS.........................................................................................................................................81
ii
MATERIELS ET METHODES ...............................................................................................................83
I.
Etude épidémiologique ........................................................................................................... 84
II.
Registre .................................................................................................................................. 87
II.1.
Réseau MSPID................................................................................................................ 87
II.2.
Collection des données .................................................................................................. 87
II.3.
Critères de diagnostic et classification............................................................................ 88
II.4.
Base de données............................................................................................................ 88
II.5.
Circuit d’enregistrement ................................................................................................ 88
II.6.
Analyse des données et statistiques ............................................................................... 88
III. Etude de l’Ataxie Télangiectasie .............................................................................................. 90
III.1.
Patients ......................................................................................................................... 90
III.1.1.
Recrutement .............................................................................................................. 90
III.1.2.
Critères d’inclusion ..................................................................................................... 90
III.1.3.
Examen clinique ......................................................................................................... 90
III.2.
Extraction de l’ADN ........................................................................................................ 91
III.2.1.
Méthode d’extraction au phénol-chloroforme ............................................................ 91
III.2.1.
Méthode rapide d’extraction par les sels .................................................................... 92
III.2.2.
Méthode d’extraction automatisée ............................................................................ 92
III.3.
Amplification de l’ADN par PCR ...................................................................................... 96
III.3.1.
Amorces du gène ATM ............................................................................................... 96
III.3.2.
Approche amplicon par amplicon ............................................................................... 96
III.3.3.
Approche en 2 phases ................................................................................................ 97
i.
Mise en plaque des amorces .............................................................................................. 97
ii.
PCR.................................................................................................................................... 98
III.4.
Séquençage ................................................................................................................. 101
III.4.1.
Purification du produit PCR ...................................................................................... 101
i.
Purification à l’Exo-SAP .................................................................................................... 101
ii.
Purification sur membrane............................................................................................... 101
III.4.2.
Quantification des matrices ..................................................................................... 102
III.4.3.
Réaction de séquençage........................................................................................... 102
III.4.4.
Précipitation de l’ADN .............................................................................................. 103
III.5.
Analyse des résultats ................................................................................................... 104
RESULTATS ET DISCUSSION ............................................................................................................105
1ère Partie : Epidémiologie des Déficits Immunitaires Primitifs dans le monde..................................106
iii
I.
II.
Résultats ............................................................................................................................... 107
I.1.
Estimations de l’épidémiologie à travers le monde ...................................................... 107
I.2.
Couverture des registres .............................................................................................. 107
I.3.
Estimations de l’incidence par groupe d’âges ............................................................... 111
I.4.
Couverture des registres par groupe d’âge................................................................... 114
Discussion ............................................................................................................................. 116
II.1.
Estimations de l’épidémiologie à travers le monde ...................................................... 116
II.2.
Facteurs de sous-estimation ........................................................................................ 117
II.2.1.
Sous-diagnostic des DIP............................................................................................ 117
II.2.2.
Effet de la consanguinité .......................................................................................... 118
II.2.3.
Révision de la définition des DIP ............................................................................... 119
II.3.
Couverture des registres .............................................................................................. 121
II.4.
Effets de l’âge .............................................................................................................. 122
II.5.
Comparaison avec d’autres maladies ........................................................................... 123
2ème Partie : Profil étiologique des Déficits Immunitaires Primitifs au Maroc .................................124
I.
II.
Résultats ............................................................................................................................... 125
I.1.
Fréquence et Distribution des patients ........................................................................ 125
I.2.
Caractéristiques des patients ....................................................................................... 128
I.2.1.
Age et sexe des patients ........................................................................................... 128
I.2.2.
Consanguinité et antécédents familiaux ................................................................... 130
I.2.3.
Date de diagnostic ................................................................................................... 130
I.2.4.
Origine des patients ................................................................................................. 130
I.3.
Manifestations cliniques .............................................................................................. 132
I.4.
Tests génétiques .......................................................................................................... 132
I.5.
Prise en charge ............................................................................................................ 134
I.6.
Mortalité ..................................................................................................................... 134
Discussion ............................................................................................................................. 136
II.1.
Résultats biaisés .......................................................................................................... 136
II.2.
Effet de la consanguinité.............................................................................................. 136
II.3.
Retard de diagnostic .................................................................................................... 137
II.4.
DIP chez l’Adulte .......................................................................................................... 139
II.5.
Profil étiologique ......................................................................................................... 139
II.6.
Manifestations cliniques .............................................................................................. 141
II.7.
Prise en charge des patients ........................................................................................ 143
iv
II.8.
Evolution ..................................................................................................................... 144
3ème Partie : Etude clinique et moléculaire de l’Ataxie Télangiectasie ............................................146
I.
II.
Résultats ............................................................................................................................... 147
I.1.
Données épidémiologiques .......................................................................................... 147
I.2.
Clinique ....................................................................................................................... 148
I.3.
Analyse moléculaire ..................................................................................................... 152
Discussion ............................................................................................................................. 158
II.1.
Données épidémiologiques .......................................................................................... 158
II.2.
Analyse moléculaire ..................................................................................................... 162
II.2.1.
Spectre de mutation au Maroc ................................................................................. 162
II.2.2.
Origine des mutations .............................................................................................. 162
II.3.
Analyse des données cliniques ..................................................................................... 163
II.3.1.
Corrélation génotype-phénotype .............................................................................. 163
II.3.2.
Familles multiplexes ................................................................................................. 168
II.3.3.
Délai diagnostic ....................................................................................................... 170
II.4.
Polymorphisme et cancer ............................................................................................ 170
Conclusion et perspectives .............................................................................................................173
I.
Etude épidémiologique ......................................................................................................... 174
II.
Registre marocain ................................................................................................................. 175
III. Ataxie Télangiectasie ............................................................................................................ 176
IV. Conclusion générale .............................................................................................................. 177
Médiagraphie .................................................................................................................................179
Bibliograhie................................................................................................................................. 180
Liste des adresses URL ................................................................................................................ 193
Annexes .........................................................................................................................................194
Annexe 1 : Fiche de recrutement des malades atteints d’Ataxie Télangiectasie ........................... 195
Annexe 2: Préparation des solutions pour l’extraction de l’ADN .................................................. 201
Annexe 3 : Séquence des amorces sens et antisens pour le gène ATM ........................................ 203
Annexe 4 : Pedigree des patients atteints d’Ataxie Télangiectasie ............................................... 205
Annexe 5 : Articles publiés et Communications ........................................................................... 211
v
Résumé
Les Déficits Immunitaires Primitifs (DIP) représentent un groupe de maladies prédisposant à
des infections récurrentes ou spécifiques. Au Maroc, peu de données sont disponibles dans la
littérature concernant les DIP, que ce soit sur le plan épidémiologique, clinique ou génétique.
Nos principaux objectifs étaient d’estimer l’impact des DIP à travers le monde, en nous
basant sur des études épidémiologiques récentes; de déterminer le profil étiologique des DIP au
Maroc et de réaliser une étude clinique et génétique en prenant l’exemple du syndrome d’Ataxie
Télangiectasie.
Ainsi, nous avons estimé que plus de 6 millions de personnes vivraient avec un DIP dans le
monde, dont plus de 27 000 au Maroc. Toutefois, notre registre n’a comptabilisé que 351 patients en
2011, avec une surreprésentation des phénotypes sévères.
D’autre part, l’analyse de 19 cas index a révélé 14 mutations différentes sur le gène
responsable ATM (Ataxia-Telangiectasia Mutated), dont la plus fréquente était portée par 26,32%
des allèles.
Les Déficits Immunitaires Primitifs ne sont donc pas aussi rares qu’il n’est généralement
admis. Ces pathologies sont largement sous-diagnostiquées au Maroc. Enfin, le diagnostic
moléculaire est réalisable au Maroc et permettrait la mise en place d’un conseil génétique.
Mots-clés : Déficits Immunitaires Primitifs ; Ataxie Télangiectasie ; Epidémiologie ; Diagnostic moléculaire ;
Registre marocain
Abstract
Primary immunodeficiencies (PID) are a group of disorders characterized by susceptibility to
recurrent or specific infections. In Morocco, few data are available in the littérature concerning PID,
being epidemiological, clinical or genetic profile.
Our main objectives were to estimate PID impact in the world, based on recent
epidemiologic studies; to determine PID etiologic profile in Morocco and perform a clinical and
molecular study on the example of ataxia telangiectasia.
So, we estimated than ore than 6 millions people would live with a PID in the world, 27,000
of them in Morocco. However, our registry accounted for only 351 patients in 2011, with
surrepresentation of severe phenotypes.
On the other hand, analysis of 19 AT index cases detected 14 unique mutations différentes
on ATM (Ataxia-Telangiectasia Mutated) gene, whose most common was carried out by 26,32% of
alleles.
Thus, PID are not as rare as generally thought. These disorders are largely underdiagnosed in
Morocco. At last, molecular diagnosis is possible in Morocco and would allow establishment of a
genetic counseling.
Keywords : Primary immunodeficiencies; Ataxia Telangiectasia ; Epidemiology ; Molecular diagnosis ; Moroccan
registry
vi
Liste des Abréviations
ADN
Acide DésoxyriboNucléique
AFP
Alpha-foetoprotéine
AGAR
Agammaglobulinémie Autosomique Récessive
ALPS
Syndrome Autoimmun Lymphoprolifératif
AP50
Alternative Pathway activity 50%
ARCA
Autosomal Recessive Cerebellar Ataxia
ARN
Acide RiboNucléique
ASCIA
Australasian Society of Clinical Immunology and Allergy
ASID
African Society for ImmunoDeficiencies
AT
Ataxie Télangiectasie
ATLD
Ataxia-Telangiectasia Like Disorder
ATM
Ataxia-Telangiectasia Mutated
CD
Cluster de Différentiation
CEREDIH
Centre de Recherche sur les Déficits Immunitaires Héréditaires
CH50
Classical pathway Haemolytic complement activity 50%
CHU
Centre Hospitalier Universitaire
CINCA
Chronic Infantile Neurologic Cutaneous and Articular syndrome
CSH
Cellules Souches Hématopoïétiques
DIC
Déficit Immunitaire Combiné
DICV
Déficit Immunitaire Commun Variable
DICS
Déficit Immunitaire Combiné Sévère
DIP
Déficit Immunitaire Primitif
DHR
DiHydroRhodamine-1,2,3
EDA
Dysplasie Ectodermique Anhidrotique
EDTA
Ethylène diamine tétraacétique
ESID
European Society for ImmunoDeficiency
FCAS
Familial Cold Auto-inflammatory Syndrome
vii
FISH
Fluorescence In Situ Hybridization
FMF
Fièvre Méditerranéenne Familiale
GMO
Greffe de Moelle Osseuse
GSC
Granulomatose Septique Chronique
HCC
Hypoplasie Cartilage-Cheveux
HGMD
Human Gene Mutation Database
HGT
HypoGammaglobulinémie Transitoire
HIDS
Hyper-IgD Syndrome
HLA II
Human Leukocyte Antigen type II (Complexe majeur d’histocompatibilité)
ICF
Immunodeficiency with Centromeric instability and Facial anomalies
IFNγ
Interféron-gamma
Ig
Immunoglobuline
IPIDR
Iranian Primary Immunodeficiency Registry
ITG
Interruption Thérapeutique de grossesse
IV
Intraveineuse
JMCN
Jeffrey Modell Center Network
JMF
Jeffrey Modell Foundation
LAD I
Leukocyte Adhesion Deficiency type I
LAGID
Latin American Group for ImmunoDeficiencies
MSMD
Mendelian Susceptibility to Mycobacteria Disease
MSPID
Moroccan Society for Primary Immunodeficiencies
MW
Muckle-Wells syndrome
NBS
Nijmegen Breakage Syndrome
NBT
NitroBleu de Tétrazolium
NCS
Neutropénie Congénitale Sévère
NFS
Numération Formule Sanguine
NK
Natural Killer
viii
PBMC
Peripheral Blood Mononuclear Cells
PIDJ
Primary Immunodeficiency in Japan
PMS2
Postmeiotic segregation increased 2
RAPID
Resource of Asian Primary ImmunoDeficiency
RIDDLE
Radiosensitivity, ImmunoDeficiency, Dysmorphic features and Learning
difficulties
SC
Sous-cutané
SCID
Severe Combined ImmunoDeficiency
SDS
Sodium Dodecyl Sulfate
SPL
Sous-Populations Lymphocytaires
TCR
T-Cell Receptor
TE
Tris- EDTA
TSU
Triméthoprime-Sulfaméthoxazole
TRAPS
TNFα Receptor-Associated Periodic Syndrome
TREC
TCR Receptor Excision Circle
UIC
Unité d’Immunologie Clinique
USIDnet
United States Immunodeficiency Network
WAS
Syndrome de Wiskott-Aldrich
XLA
Agammaglobulinémie liée à X
XL-DKC
Dyskératose congénitale liée à X
ix
Liste des Illustrations
Figure 1. Schéma d'activation du complément ....................................................................................5
Figure 2.Carte représentant les taux de consanguinité dans le monde .............................................. 19
Figure 3. Schéma simple permettant l’identification d’un DIP chez un enfant présentant des
infections sévères, inhabituelles ou récurrentes................................................................................ 25
Figure 4. Examens de première intention en cas de suspicion d’un DIP ............................................ 30
Figure 5. Explorations en cas de normalité des examens de première intention ................................ 31
Figure 6. Démarche diagnostique en 4 étapes en cas de suspicion d’un déficit immunitaire .............. 33
Figure 7. Correction d’un gène par une nucléase (A) ou par l’utilisation d’un transponson (B) ........... 46
Figure 8. Exemple d'analyse de marqueurs génétiques chez une famille porteuse de l’Ataxie
Télangiectasie ................................................................................................................................. 50
Figure 9. Répartition des déficits immunitaires primitifs en 2009. ..................................................... 56
Figure 10. Photographie de télangiectasies bulbaires chez un patient AT .......................................... 58
Figure 11. Proportion de l’incidence des néoplasies en fonction de l’âge chez les patients AT . ......... 61
Figure 12. Ligne de temps montrant l’identification du gène ATM et de sa fonction .......................... 69
Figure 13. Représentation schématique du locus du gène ATM ......................................................... 71
Figure 14. Répartition des mutations et des polymorphismes sur le gène ATM ................................. 71
Figure 15. Schéma d’activation de la protéine ATM suite à une cassure double-brin et cascade de
signalisation...................................................................................................................................... 74
Figure 16. Interactions de la kinase ATM avec ses différents substrats après activation .................... 75
Figure 17. Schéma de la recombinaison isotypique des Immunoglobulines, où intervient la protéine
ATM lors de la réparation de l’ADN ................................................................................................... 78
Figure 18. Schéma montrant le défaut du Réseau de Surveillance des dégâts à l’ADN chez les patients AT................. 78
Figure 19. Circuit d’enregistrement d’un patient DIP ......................................................................... 89
Figure 20. Schéma du processus d'extraction de l'ADN au phénol chloroforme ................................. 93
Figure 21. Schéma du processus d'extraction de l'ADN par la méthode rapide par les sels ................ 94
Figure 22. Préparation des échantillons pour l'extraction automatisée.............................................. 95
Figure 23. Schéma des plaques d’amorces ATM pour la PCR et le séquençage .................................. 98
Figure 24. Exemple d'une photo de gel d'électrophorèse après une PCR de Phase 1 ....................... 100
Figure 25. Taux de couverture (%) des registres sélectionnés .......................................................... 109
Figure 26. Taux de couverture par région dans le sondage JMF ....................................................... 110
Figure 27. Distribution mondiale des nouveaux cas de DIP en 2012 par groupes d’âge .................... 112
Figure 28. Distribution continentale par groupe d’âge des nouveaux cas de DIP en 2012 ................ 113
Figure 29. Estimation des taux de couverture des registres ESID, PIDJ et marocain par groupe d’âge ...................... 115
Figure 30. Distribution des patients selon les principaux groupes de la classification IUIS ................ 126
Figure 31. Distribution des patients marocains par maladie ............................................................ 127
Figure 32. Croissance du registre de 1998 à 2011 ............................................................................ 131
Figure 33. Origine géographique des patients ................................................................................. 131
Figure 34. Comparaison des âges moyen/médian au diagnostic entre les différentes séries ............ 138
Figure 35. Comparaison des proportions (%) de patients adultes entre les différentes séries .......... 140
Figure 36. Comparaison de la distribution des patients DIP dans les groupes majeurs de la
classification IUIS entre le Maroc et d’autres séries ......................................................................... 140
Figure 37. Comparaison des prises en charge des patients DIP entre les différents pays .................. 145
x
Figure 38. Comparaison du taux de mortalité entre les différentes séries ....................................... 145
Figure 39. Electrophorégramme montrant la mutation 5644C>T au niveau de l’exon 39. ................ 154
Figure 40. Origine géographique des mutations retrouvées dans notre cohorte marocaine ............ 156
Figure 41. Comparaison des âges médians au diagnostic avec les séries publiées ............................ 159
Figure 42. Comparaison des délais médians de diagnostic pour les différentes séries ...................... 159
Figure 43. Comparaison des taux de consanguinité dans la population et dans les séries ................ 161
Liste des tableaux
Tableau I. Prévalence des DIP dans le monde .................................................................................... 18
Tableau II. Catégories de la classification IUIS des DIP ....................................................................... 21
Tableau III. Valeurs normales des Immunoglobulines A, G, M en fonction de l’âge selon l’IFCC ......... 27
Tableau IV. Valeurs normales des sous-populations lymphocytaires (103/µL) en fonction de l’âge..... 27
Tableau V. Stratégies pour le traitement et la prise en charge des patients atteints de DIP ............... 35
Tableau VI. Types et fréquences des tumeurs malignes rapportées chez les patients DIP .................. 41
Tableau VII.Manifestations autoimmunes courantes dans les DIP ..................................................... 44
Tableau VIII. Manifestations cliniques chez 8 patients présentant une ataxie télangiectasie .............. 55
Tableau IX. Epidémiologie de l’Ataxie-Télangiectasie à travers le monde........................................... 55
Tableau X. Extrait des Syndromes bien définis avec déficit immunitaire dans la classification IUIS ..... 62
Tableau XI. Comparaison Ataxie Télangiectasie, Ataxia Telangiectasia-Like Disorder et Nijmegen
Breakage Syndrome .......................................................................................................................... 64
Tableau XII. Comparaison des phénotypes cliniques des 2 patients RNF168-/-.................................... 66
Tableau XIII. Exemples de mutations à effet fondateur du gène ATM dans différentes ethnies.......... 72
Tableau XIV. Méthodologie utilisée dans les publications sélectionnées............................................ 85
Tableau XV. Estimation de la fréquence des DIP dans le monde ...................................................... 108
Tableau XVI. Comparaison entre le nombre de cas attendus et le nombre de cas enregistrés dans les
registres sélectionnés ..................................................................................................................... 109
Tableau XVII. Comparaison entre le nombre de cas attendus et le nombre de cas signalés dans le
sondage de la JMF .......................................................................................................................... 110
Tableau XVIII. Estimation du nombre de nouveaux cas par groupe d’âge en 2012 ........................... 112
Tableau XIX. Estimation et distribution du nombre de cas en 2012 par groupe d’âge pour les registres
d’ESID, de la PIDJ et du Maroc......................................................................................................... 115
Tableau XX. Comparaison des fréquences aux Etats-Unis entre les DIP et d’autres maladies ........... 123
Tableau XXI. Caractéristiques des patients DIP dans notre série ...................................................... 129
Tableau XXII. Manifestations cliniques des patients enregistrés ...................................................... 133
Tableau XXIII. Conditions des greffes de moelle osseuse des patients marocains............................. 135
Tableau XXIV.Signes cliniques observés chez nos patients au moment du recrutement ................... 150
Tableau XXV. Résultats des analyses de laboratoire pour les patients marocains ............................. 151
Tableau XXVI. Spectre des mutations du gène ATM dans notre série ............................................... 153
Tableau XXVII. Polymorphismes du gène ATM retrouvés chez nos patients AT. ............................... 157
Tableau XXVIII. Corrélation génotype-phénotype pour notre série et la série française ................... 165
Tableau XXIX. Comparaison entre les premiers cas index et les cas diagnostiqués ........................... 169
Tableau XXX. Comparaison entre les patients présentant un délai diagnostic inférieur à 3 ans et ceux
présentant un délai diagnostic supérieur à 3 ans ............................................................................. 171
xi
Glossaire
Ataxie : - Troubles de la coordination des mouvements volontaires avec conservation de la force
musculaire
- Trouble moteur non paralytique caractérisé par une mauvaise coordination par des
mouvements, il se manifeste soit dans la station debout ou pendant la marche, soit lors de
l'exécution d'un segmentaire ou au maintien d'une attitude.
Télangiectasie : Dilatation pathologique et permanente de certains petits vaisseaux de la peau et des
muqueuses, dont le trajet devient visible à l'oeil nu, sous forme de traînées linéaires (chevelu
capillaire), de fins réseaux, de plaques circonscrites, ou d'étoiles vasculaires et qui disparaît à la
vitropression.
Prévalence : Nombre de cas nouveaux et/ou anciens d'une maladie, au sein d'une population
donnée, à un moment donné, soit un instant, soit un intervalle de temps. Ce n'est pas un taux mais
une proportion.
Incidence : Nombre de nouveaux malades ou de nouvelles maladies dans une population au cours
d’une période déterminée (la plupart du temps un an). Elle peut être exprimée sous forme
d’incidence cumulée ou d’incidence instantanée.
Incidence cumulée : Rapport entre le nombre de nouveaux cas survenus pendant la période
d'observation et le nombre de personnes en observation et susceptibles de devenir des cas au début
de l'étude. Il s'agit d'une proportion et d'une mesure du risque qui doit toujours être accompagnée
de la mention de la durée d'observation.
xii
Etude Bibliographique
I.
Le système immunitaire
Notre travail de thèse repose sur l’étude des déficits immunitaires primitifs. Pour mieux
appréhender cette notion, il convient de faire un petit rappel sur le système immunitaire.
I.1. Généralités
Dans l’environnement, l’organisme va être confronté à de nombreux agents extérieurs,
potentiellement pathogènes, telles que des bactéries, virus, parasites, allergènes ou toxines. La
fonction du système immunitaire est de défendre l’organisme contre ces agents pathogènes.
Le principe du système immunitaire repose sur le concept du Soi et du non-Soi. Le système
immunitaire doit être capable de reconnaitre les antigènes du non-Soi, grâce à des récepteurs à
l’antigène, afin de déclencher une réponse aboutissant à la neutralisation de l’agent pathogène et à
l’intégrité du Soi.
L’immunité est donc définie comme l’ensemble des mécanismes qui permettent à un
organisme de reconnaitre et de lutter contre les agents potentiellement pathogènes de
l’environnement.
Le dysfonctionnement du système immunitaire se traduit par un déficit immunitaire quand il
concerne un défaut de distinction du non-Soi, et par une auto-immunité quand il concerne un défaut
de distinction du Soi.
I.2. Réponses immune innée et adaptative
La réponse immunitaire est l’ensemble de mécanismes qui mènent à la neutralisation de
l’antigène. On distingue deux types de réponse immunitaire :
2
- La réponse innée : immédiate, sans mémoire et non spécifique à l’antigène ;
- La réponse adaptative : non immédiate, douée de mémoire et spécifique à
l’antigène.
Ces réponses mettent en jeu différents types de cellules et de protéines particulières.
I.2.1.
Réponse innée
L’immunité innée est la première ligne de défense de l’organisme contre les agents externes.
Elle met en jeu des processus physico-chimiques et des cellules immunitaires non spécifiques. Elle est
active immédiatement et est fonctionnelle 4 jours (96 heures).
La première défense de l’organisme est la barrière physico-chimique que constituent la peau
et les muqueuses. Toutefois, de nombreux antigènes échappent à cette barrière, notamment au
niveau de plaies, d’où la nécessité de déclencher une réponse inflammatoire, grâce aux cellules de
l’immunité innée entre autres.
Ainsi, la réponse immunitaire innée est induite par un signal de danger, suite à l’interaction
spécifique entre des récepteurs du Soi, appelés PRR (Pattern Recognition Receptors), et des
molécules du Non-Soi présentes au niveau des micro-organismes, qu’ils soient pathogène ou non,
appelés PAMP (Pathogen Associated Molecular Patterns). On distingue 3 types de PRR, selon leur
localisation : les PRR solubles, les PRR membranaires et les PRR cytoplasmiques.
Parmi les PRR solubles, on retrouve notamment les composants du complément. Le
complément est un système d’une vingtaine de protéines qui vont réagir en cascade les unes avec les
autres. Le but du complément est d’activer la réponse inflammatoire, de faciliter la phagocytose des
bactéries virulente non phagocytable directement et plus particulièrement de détruire la cellule
cible.
3
On distingue 3 voies d’activation du complément (Figure 1) :

La voie classique, activée par la fixation de la protéine C1q soit directement
sur l’agent infectieux, soit sur la protéine CRP (pour « C-Reactive Protein »),
soit sur une paire d’anticorps déjà fixé à la surface de l’antigène.

La voie MBP (ou voie MBL, ou encore voie du mannose), activée par la fixation
de la protéine MBP au niveau de résidus mannose présent à la surface de
l’agent infectieux.

La voie alterne, activée par la fixation de la protéine C3b à la surface de
l’agent pathogène.
Le but de ces trois voies est l’activation d’une protéine zymogène, la C3 convertase, et la
libération de différents composants du complément :

Les molécules C3a, C4a, et C5a sont des anaphylatoxines, molécules
responsables de l’activation de l’inflammation.

Les molécules C3b ont une triple action en permettent tout d’abord
l’opsonisation de l’agent pathogène en se fixant directement à sa surface, puis
en activant la suite de la cascade d’activation entrainant la formation du
complexe d’attaque membranaire, et finalement en amplifiant l’activation du
complément par la voie alterne.

Les molécules C5b, C6, C7, C8 et C9 permettent la destruction des agents
pathogènes par la formation du complexe d’attaque membranaire.
Parmi les PRR membranaires, on retrouve notamment les récepteurs TLR (Toll-like receptor)
à la surface de quasiment toutes les cellules, mais plus particulèrement au niveau des macrophages
et cellules dendritiques. Ces récepteurs jouent un rôle important dans la réponse immunitaire innée :
phagocytose, réponse inflammatoire et reconnaissance des composantes parasitaires, bactériennes
et virales.
4
Figure 1. Schéma d'activation du complément [cours-pharmacie, voir URL]
5
On a identifié une dizaine de TLR qui ont été séparés en deux groupes principaux :

Les TLR 1, 2, 4, 5, 6 situés au niveau de la membranaire plasmique et impliqués dans
la reconnaissance des composants de la paroi des agents infectieux.

Les TLR-3, 7, 8, 9 situés au niveau des endosomes et reconnaissant les composants
viraux et bactériens, surtout les acides nucléiques.
Les PRR cytoplasmiques correspondent aux récepteurs NLR et RLR.
Les récepteurs NLR sont une famille d’une vingtaine de protéines situées dans le cytoplasme
et reconnaissant presque exclusivement des composants bactériens. Ils se subdivisent en 3 sousfamilles : NOD, NALP et NAID. Les trois sous-familles recrutent des caspases qui clivent un certain
nombre de cytokines, en particulier les cytokines inflammatoires comme l’interleukine 1 se trouvant
sous la forme inactive dans le cytoplasme et étant ainsi activé. Les caspases font partie de
l’inflammasone (activation de cytokines).
Les récepteurs RLR reconnaissent essentiellement des composant viraux, principalement des
acides nucléiques viraux, et vont activer toutes les voies de signalisation : NF-κB, MAP-kinases et
interféron.
Enfin, une fois reconnu, l’agent infectieux sera phagocyté. La phagocytose est un phénomène
induit qui permet d’endocyter des bactéries ou cellules mortes. Parmi les cellules phagocytaires, on
retrouve les polynucléaires, les macrophages et les cellules dendritiques. La phagocytose se réalise
en différentes étapes :

L’opsonisation (non obligatoire) correspond à l’attache des opsonines tout autour de
la bactérie.

Le chimiotactisme permet d’attirer les macrophages vers la bactérie opsonisée, et
ceci grâce aux chimiokines.
6

La phase d’adhérence correspond à la reconnaissance spécifique des opsonines
présentes à la surface de la bactérie par des récepteurs de la membrane plasmique
des macrophages. Cette phase déclenche la phagocytose proprement dite.

La phase rhéologique correspond à la formation de prolongements cytoplasmiques
que l’on appelle des pseudopodes enveloppant entièrement la bactérie. Il y a ainsi
formation d’une vacuole dans laquelle se trouve la bactérie ; on appelle cette vacuole
le phagosome.

La phase de destruction correspond à la digestion de la bactérie par fusion du
phagosome avec des lysosomes, formant ainsi le phago-lysosome. La digestion sera
réalisée par différents mécanismes : acidification, hydrolysation par des enzymes
hydrolytiques (lysozyme, protéase), production de dérivés toxique de l’oxygène (ions
superoxydes), production de dérivés nitrés.
Enfin, la réponse inflammatoire correspond à la sécrétion de facteurs solubles qui
permettent le recrutement de cellules au site de l’inflammation :

Les cytokines pro-inflammatoires : le TNF-α, les chimiokines et les interleukines IL-1,
IL-6, IL-12 et IL18.

Les substances vasodilatatrices : le monoxyde d’azote (NO) et les prostanoïdes.

Les cytokines anti-inflammatoires : l’interleukine-10 et le TNF-β, jouant un rôle de
régulation de la réaction inflammatoire, permettant ainsi qu’elle ne devienne pas
exagérée et donc pathologique.
7
I.2.2.
Réponse adaptative
La réponse immunitaire adaptative est la seconde ligne de défense contre les agents
infectieux et existe uniquement chez les vertébrés. Elle se met en place au bout de 4 jours environ et
est caractérisé par la participation des lymphocytes qui ont un rôle majeur. Les lymphocytes sont de
deux types, les lymphocytes B (LB) et les lymphocytes T (LT).
L’immunité adaptative fait intervenir les récepteurs BCR présents sur les LB, et les récepteurs
TCR présent sur les LT ; ces récepteurs vont reconnaître un seul ligand uniquement. En effet, un
lymphocyte est programmé pour répondre à un antigène, il présente donc un seul type de récepteur.
Cette forte affinité pour un seul antigène est rendue possible grâce à la structure des récepteurs
lymphocytaires, composés principalement par un dimère Igα-Igβ composé de deux chaines lourdes et
deux chaines légères, formant une fraction constante permettant la fixation à la membrane
plasmique et une partie variable permettant la reconnaissance de l’antigène. La variabilité de ces
chaines légères est permise par des réarrangements géniques lors de la recombinaison V(D)J.
Les lymphocytes T seront responsables de la réponse cellulaire et les lymphocytes B de la
réponse humorale.
Toutefois, les lymphocytes doivent être préalablement activés grâce à une interaction avec
les cellules de l’immunité innée, notamment les « cellules présentatrices de l’antigène » (CPA). En
effet, les macrophages et cellules dendritiques peuvent, après phagocytose d’un pathogène,
exprimer à leur surface des PAMP associés au complexe majeur d’histocompatibilité de classe II
(CMH-II). Les CPA vont ensuite passer dans les organes lymphoïdes cible où ils pourront activer les
lymphocytes T.
Une fois présentes au niveau des organes lymphoïdes secondaires, les CPA seront
véritablement scannées par les lymphocytes T-CD4 naïf qui chercheront à reconnaître de manière
spécifique le fragment antigénique dont ils sont spécifiques. Si le TCR reconnaît un antigène, le
lymphocyte T s’arrêtera, permettant la formation d’une zone de contact particulière que l’on appelle
une « synapse » et ceci par des réarrangements protéiques au niveau de celle-ci.
8
Suite à la formation de la synapse s’effectuera l’activation des lymphocytes T-CD4 et ceci par
deux types de signaux :

Des signaux de stimulation permis par des kinases qui phosphoryleront les
motifs ITAM des régions intra-cytoplasmique des chaînes du CD3 associées au
TCR.

Des signaux de costimulation, indispensable à une activation totale du
lymphocyte, qui sont induit par l’interaction entre le cluster de différenciation
CD28 présent à la surface du lymphocyte T-CD4 et le récepteur B7 présent à la
surface de la cellule présentatrice d’antigène, ainsi que l’interaction entre le
ligand du récepteur CD40 (CD40-ligand) présent à la surface du lymphocyte et
le cluster de différenciation CD40 présent à la surface de la cellule
présentatrice d’antigène.
Une fois ces cellules activées, on observera une phase de prolifération et de différenciation.
Les lymphocytes T-CD8 sont activés par des fragments antigéniques présentés par des
molécules du CMH-I, eux-mêmes exprimées par les cellules nucléées de l’organisme. En effet, les
lymphocytes T-CD8 circulent à l’état pré-cytotoxique et reçoivent des signaux d’activation pour
devenir cytotoxique. Ces signaux leurs sont donnés suite à leur interaction, également sous forme de
« synapse », avec la cellule présentant le fragment antigénique associé au CMH-I.
Les lymphocytes T cytotoxiques sont responsables de l’immunité cellulaire aboutissant à la
mort de la cellule cible. On observe une libération des granules cytotoxiques (lysosomes particuliers)
qui contiennent deux catégories de molécules que l’on appelle des cytotoxines :

La perforine est une protéine qui en se polymérisant forme des pores dans la
membrane de la cellule cible.

Les sérine-estérases ont pour but de détruire l’ADN en activant des caspases
qui iront fragmenter l’ADN afin d’induire l’apoptose.
9
Pour la réponse humorale, l’activation des lymphocytes B peut se faire de différentes
manières suivant l’implication des lymphocytes T : thymo-dépendante ou thymo-indépendante.
L’activation thymo-dépendante est la plus couramment utilisée et tout comme pour
l’activation des lymphocytes T on distingue deux types de signaux qui sont induit par l’interaction
antigène-BCR :

Les signaux de stimulation sont responsables d’une part de l’internalisation du
complexe antigène-BCR, permettant ainsi la dégradation de l’antigène dans le
système endosomale. Les fragments peptidiques obtenus seront associés à
des molécules du CMH-II, procurant au lymphocyte B le statut de cellule
présentatrice d’antigène. D’autre part, ces signaux sont responsables de
l’activation des tyrosines kinases qui phosphoryleront les motifs ITAM des
régions intra-cytoplasmiques du dimère Igα-Igβ associé au BCR, entraînant
ainsi l’activation de facteur de transcription qui permettront l’expression de
nombreuses molécules.

Les signaux de costimulation sont indispensables à une activation totale du
lymphocyte et sont permis par un certain nombre de corécepteurs (CD19,
CD21 et CD81) qui vont amplifier le signal.
D’autre part, les LB activés reçoivent encore des signaux de prolifération, qui ne sont cette
fois-ci pas induit par l’interaction antigène-BCR mais par les Th2.
Suite à cette activation, les lymphocytes obtenus se multiplieront intensément et certains
d’entre eux donneront des plasmocytes qui produiront alors des IgM de basse affinité pour
l’antigène ; ces plasmocytes ne quitteront pas les organes lymphoïdes secondaires.
10
Les autres cellules continueront de se multiplier dans les follicules primaires afin de former
des centres germinatifs, ces cellules sont alors appelées des centroblastes. Ces derniers n’expriment
plus de BCR car des mutations s’effectuent au niveau des gènes codant pour les parties variables des
chaines lourdes et des chaines légères, au fur et à mesure des divisions ; on parle d’hypermutation
somatique.
Les centroblastes vont ainsi devenir des centrocytes qui ne se divisent plus et qui réexpriment à leurs surface un BCR qui reconnaît toujours le même antigène de départ mais avec une
affinité modifiée. Ces centrocytes vont être sélectionnés par des complexes antigène-BCR présent au
niveau de cellules dendritiques folliculaires, et de cette manière seul ceux exprimant des BCR ayant
une forte affinité pour l’antigène recevront le signal de survie.
Les centrocytes sélectionnés vont à ce stade de nouveau interagir avec les TH2 permettant
ainsi la formation de deux types de cellules :

Des plasmocytes qui vont produire des anticorps (IgM) de haute affinité pour
l’antigène. La sécrétion d’interleukines va permettre la commutation de
classe, et de cette manière il n’y aura plus de sécrétion d’IgM mais d’IgA, d’IgE
ou d’IgG. On observera une latence de 4 à 8 jours entre la production
d’immunoglobulines de faible affinité et celles de haute affinité.

Des lymphocytes B mémoires qui vont quitter les follicules secondaires pour
aller dans la circulation et ceci afin de faciliter la rencontre avec l’antigène.
Ces cellules ont la caractéristique de pouvoir sécréter directement, sans
temps de latence, des anticorps de haute affinité lors d’une deuxième
infection par le même antigène. La réponse obtenue se produit pour des taux
beaucoup plus faible d’antigène et est considérablement plus importante en
intensité.
11
Contrairement à l’activation thymo-dépendante, les activations thymo-indépendantes ne
nécessitent pas l’aide des TH2 pour produire les anticorps. On les classe en 2 catégories :

L’activation thymo-indépendante de type 1 entraîne une stimulation
polyclonale des lymphocytes B. Cette activation ne passe pas par le BCR mais
par des récepteurs communs à tous les LB qui reconnaissent les pathogènes
que l’on appelle des mitogènes.

L’activation thymo-indépendante de type 2 entraîne une stimulation
monoclonale des lymphocytes B. Cette activation passe cette fois-ci par le BCR
qui reconnaît des déterminants sucrés répétitifs. On observera cependant
essentiellement une production d’IgM.
Enfin, la cellule NK (cellule « Natural Killer ») fait partie des lymphocytes car elle découle du
progéniteur lymphoïde au niveau de la moelle osseuse ; elle fait partie des grands lymphocytes
granuleux (GLG). Elle ne correspond cependant ni à un lymphocyte B ni à un lymphocyte T, ne
présentant respectivement ni le dimère Igα-Igβ ni le cluster de différentiation CD3, mais le cluster de
différentiation CD56. La spécificité de ces cellules est d’être capable de lyser des cellules malades
sans nécessiter d’activation préalable et sans rentrer en contact avec l’agent pathogène, grâce à une
balance de signaux entre ses récepteurs activateurs et inhibiteurs.
I.3. Régulation de la réponse immune
Une régulation de la réponse immune est nécessaire pour éviter une réponse exacerbée et
maintenir l’intégrité du Soi. Nous avons cité auparavant que la réponse innée, notamment la réponse
inflammatoire, est régulée par des cytokines anti-inflammatoires inhibant cette réponse. L’activation
ou l’inhibition de la réponse inflammatoire est donc la résultante d’une balance entre les cytokines
pro-inflammatoires et les cytokines anti-inflammatoires.
12
La réponse adaptative est également régulée à différents niveaux.
En premier lieu, une sélection des lymphocytes T a lieu au niveau du thymus, au cours de leur
maturation afin de sélectionner uniquement les lymphocytes T présentant une faible affinité pour les
molécules de CMH (sélection positive), mais également éliminer les lymphocytes T présentant une
forte affinité pour les antigènes du Soi (sélection négative) grâce à l’expression du facteur de
transcription AIRE. Toutefois, certains LT auto-réactifs échapperont à cette double sélection, mais
seront silencieux grâce à un phénomène de tolérance périphérique.
Enfin, les lymphocytes T régulateurs (Treg, ou lymphocytes T suppresseurs) sont une sous
population de lymphocytes T CD4+ ayant la propriété d’inhiber la prolifération d’autres lymphocytes
T effecteurs. Ils sont nécessaires au maintien de la tolérance immunitaire, ils participent donc au
maintien de l'homéostasie. Ils sont essentiels pour la tolérance aux antigènes du soi, et aux antigènes
non dangereux.
Les lymphocytes T régulateurs ne sécrètent pas d’IL-2 et prolifèrent peu lorsqu’ils sont
activés par leur récepteur des cellules T suite à leur rencontre avec leur antigène, mais ils inhibent les
réponses des autres lymphocytes T CD4+ et T CD8+. Ils inhibent les réponses des lymphocytes T
effecteurs ou les font rentrer en apoptose, par différents mécanismes encore mal connus :

En sécrétant des cytokines suppressives (IL-10, TGF-β ou IL-35)

En consommant l’IL-2, ce qui limite la prolifération des autres lymphocytes
par un effet de compétition

Par cytolyse directe (destruction des lymphocytes cibles)

Via l’expression à leur surface de molécules inhibitrices (Galectin-1)
Les T régulateurs ont aussi un rôle de suppresseur vis-à-vis des cellules présentatrices
d’antigènes, par exemple en envoyant un signal inhibiteur via la molécule de surface CTLA-4
reconnue sur la cellule présentatrice d’antigène par CD80 ou CD86.
13
On peut distinguer 3 types de lymphocytes T régulateurs :

Les Treg naturels (nTreg) sont naturellement généré dans le thymus. Ces
lymphocytes T présentent une forte avidité pour le complexe CMH-peptide du soi
présenté par les cellules dendritiques ou les cellules épithéliales thymiques : ils se
différencient en nTreg et après leur sortie dans le thymus, ils bloquent en périphérie les
réactions auto-immunes, potentiellement dangereuses.

Les Treg inductibles (iTreg) sont issus de la différenciation de lymphocytes T
CD4 naïfs en périphérie, par exemple au niveau des plaques de Peyer : leur rôle est
particulièrement important où le système immunitaire est stimulé en permanence par la
flore commensale. Ils sécrètent des cytokines telles que le TGF-β (transforming growth
factor-β) et de l’IL-35 qui inhibent la réponse des lymphocytes effecteurs.

Les Treg producteurs d’IL-10 (Tr-1) sont également issus de la différenciation
des lymphocytes T CD4 naïfs. Ils sécrètent principalement de l’IL-10, cytokine
immunorégulatrice majeure.
14
II.
Les Déficits Immunitaires Primitifs
II.1. Définition
Dans la dernière classification par le comité d’expert de l’International Union of
Immunological Societies (IUIS) [Al-Herz et al., 2011], plus de 170 maladies ou syndromes ont été
reconnus comme déficit immunitaire primitif (DIP). Toutefois, une définition précise et
unilatéralement acceptée d’un DIP n’existe pas encore et reste un sujet de controverse [Notarangelo
& Casanova, 2009].
En effet, au cours des dernières années, la définition des DIP a été considérablement révisée
avec la découverte de nouveaux phénotypes dérivant d’un défaut congénital de l’immunité
[Casanova & Abel, 2007]. Ainsi, les DIP furent longtemps considérés comme des maladies rares,
familiales, monogéniques et de transmission récessive, résultant en un défaut dans le
développement ou la fonction d’une ou plusieurs lignées leucocytaires, d’où le développement
d’infection multiples, récurrentes, opportunistes et souvent fatales durant l’enfance. Toutefois, de
nombreux syndromes n’entrant pas dans cette définition se sont révélés être dus à un défaut du
système immunitaire. A commencer par l’épidermodysplasie verruciforme, une prédisposition aux
verrues pouvant se révéler fatale, qui n’a été considérée comme un DIP qu’en 2002, lors de la
découverte de deux gènes causals [Orth, 2006].
De plus, de nouveaux DIP ont été décrits qui confèrent une prédisposition spécifique à un
pathogène [Bousfiha et al., 2010+, notamment une prédisposition génétique à l’Epstein-Bar Virus
[Bassiri et al., 2008], à Neisseria [Mathew et Overturf, 2006], aux papillomavirus [Orth, 2006], à
Streptococcus pneumoniae [Picard et al., 2003], aux mycobactéries faiblement virulentes [Altare et
al., 1998 ; de Beaucoudrey et al., 2010], au virus de l’Herpes simplex [Casrouge et al., 2006] et au
Candida albicans [Puel et al., 2011]. Une prédisposition mendélienne à la tuberculose a également
été décrite [Boisson-Dupuis et al., 2011 ; Tabarsi et al., 2011+.D’autres phénotypes non-infectieux ont
été associés à un DIP, comme une autoimmunité, un angioedème, un granulome,
une autoinflammation, un syndrome d’activation macrophagique ou des microangiopathies
15
thrombotiques [Casanova & Abel 2007]. De même, quelques DIP présentent une prédisposition aux
allergies ou aux tumeurs [Casanova & Abel 2007].
En définitive, les DIP ne peuvent être clairement définis. Les experts émettent désormais le
concept que toute maladie ou presque résulte d’un défaut spécifique et plus ou moins complexe du
système immunitaire. Dans ce travail, nous utiliserons la définition générale de Notarangelo
précisant qu’un DIP est un désordre qui affecte le développement et/ou le fonctionnement du
système immunitaire [Notarangelo, 2010].
II.2. Epidémiologie
Etant donné ce manque de définition des DIP, déterminer leur fréquence se révèle difficile.
Si, généralement, les DIP sont considérés comme des maladies rares (<1/2 000), que ce soit
individuellement ou collectivement, avec une incidence de 1 sur 5 000 naissances vivantes [IDF, 1995
(voir URL) ; Chan & Lau, 1995; Ten RM, 1998], la découverte de ces nouveaux DIP, présentant des
phénotypes plus courants, pourrait changer la donne. Dans ce travail, nous ne considérerons que les
maladies incluses dans la classification de l’IUIS [Al-Herz et al., 2011].
II.2.1. En occident
Toutefois, concernant la prévalence des DIP, les chiffres varient beaucoup d’une étude à
l’autre et d’un registre à l’autre. Ne serait-ce que dans la base de données de l’European Society of
ImmunoDeficiencies (ESID, voir URL), la prévalence varie de 0.06/100 000 en Roumanie à 5.63/100
000 en France (voir URL). En Australie, la prévalence a été estimée à 5.6/100 000 en 2007 [Kirkpatrick
& Rimington, 2007]. Le Tableau I reprend les prévalences rapportées dans différentes publications.
D’autre part, des études épidémiologiques sur les DIP ont été conduites récemment aux
Etats-Unis. En effet, en 2007, Boyle & Buckley ont conduit un sondage téléphonique pour estimer
la véritable prévalence des DIP. Cette étude, commanditée par l’Immune Deficiency Foundation
(IDF), a révélé que 86.3/100 000 personnes [0.051-0.1215%] présenteraient un DIP aux Etats-Unis, ce
qui correspondrait à 1 personne sur 1200 diagnostiquée avec un DIP au cours de sa vie [Boyle &
Buckley, 2007].
16
Une autre étude épidémiologique, conduite par Joshi et al. à la Clinique Mayo, a déterminé
l’incidence des DIP dans le comté d’Olmsted, Minnesota, USA, sur une période de 30 ans. Ainsi, Joshi
et al. ont observé une croissance de l’incidence au cours des 30 dernières années avec une incidence
globale de 4.6/100 000 personnes-années, et une incidence maximale de 10.3/100 000 personneannées pour la période 2001-2006 [Joshi et al., 2009].
II.2.2. Au Moyen-Orient
Etant donné que de nombreux DIP sont de transmission autosomique récessive, il est
probable que la fréquence de ces affections soit plus importante dans des pays à fort taux de
consanguinité, comme c’est le cas au Moyen-Orient (voir Figure 2).
Ainsi, en Iran, où le taux de consanguinité est estimé à 38.6% [Saadat et al., 2004+, l’incidence
des DIP a été estimée à 6/100 000 naissances vivantes. L’incidence cumulée sur 10 ans a été estimée
à 11.9/1 000 000 [Rezaei et al., 2006].
De même au Koweït, où le taux de consanguinité est estimé à 54% [Al Awadi et al., 1985], la
prévalence a été estimée à 11.98/100 000 enfants, avec une incidence de 10.6/100 000 enfants par
an *Al Herz, 2007+. Al Herz a donc estimé l’occurrence des DIP au Koweït à 1/1 000 naissances
vivantes.
II.2.1. Au Maghreb
Au Maghreb, la véritable prévalence des DIP est inconnue et n’a pu être estimée en absence
de registre national. Toutefois, on pourrait s’attendre à des prévalences proches de celles du MoyenOrient, étant donné le taux de consanguinité élevé dans cette région : 15.25% au Maroc [Cherkaoui,
2009+, 34% en Algérie *Benallegue & Kedji, 1984+, 19.24% en Tunisie *Ben M’Rad & Chalbi, 2006],
32.8% en Egypte [Mohamed, 1995], 47.2% en Mauritanie [Hammami et al., 2005] et 48.4% en Libye
[Broadhead & Sehgal, 1981].
17
Tableau I. Prévalence des DIP dans le monde
Pays
Roumanie
Lituanie
Taiwan
Allemagne
Royaume-Uni
Italie
Irlande
Japon
Singapour
Espagne
France
Israël
France
Australie
Iran
Koweït
Chine (Shanghai)
Etats-Unis
Prévalence (/100 000 Référence
habitants)
0.06
ESID
0.09
ESID
0.78
Lee et al., 2011
1.83
ESID
1.94
ESID
1.95
ESID
1.99
ESID
2.3
Ishimura et al., 2011
2.65
Lim et al., 2003
4.3
ESID
4.4
CEREDIH, 2010
4.9
Golan et al., 2002
5.63
ESID
5.6
Kirkpatrick & Rimington, 2007
6
Rezaei et al., 2006
11.98*
Al Herz, 2007
35.08**
Wang et al., 2011
86.3
Boyle & Buckley, 2007
*Koweit : prévalence estimée chez les enfants
**Chine : un seul centre
18
Figure 2.Carte représentant les taux de consanguinité dans le monde [Bittles, 2009]
19
En 2010, nous avons reporté un total de 1016 patients répartis sur 3 pays du Maghreb : 206
en Egypte, 290 au Maroc et 520 en Tunisie [Barbouche et al., 2011], ce qui correspondrait à des
prévalences de 0.25, 0.91 et 4.96/100 000 habitants, respectivement. Toutefois, cette estimation
est largement sous-estimée, puisqu’elle ne comptabilise pas tous les cas diagnostiqués dans ces pays,
mais seulement les cas enregistrés dans quelques centres.
II.3. Classification de l’IUIS
En 1973, l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) a fondé un comité d’expert sur les DIP,
repris dans les années 90’ par l’Union Internationale des Sociétés d’Immunologie (IUIS), dont le
principal objectif est de décrire et d’établir une classification des DIP connus. Ainsi, lors de réunions
biennales, ce comité d’expert se réunit pour la mise à jour de la classification. La dernière réunion a
eu lieu à New-York, en mai - juin 2011.
Dans cette dernière classification [Al-Herz et al., 2011], 176 maladies ont été reconnues
comme étant des DIP. Ces DIP sont classés dans 8 catégories, en fonction du type de déficit
immunitaire (voir Tableau II).
Parmi les 176 DIP, 58 n’ont pas été rapportés chez plus de 10 patients, soit parce que la
découverte du DIP est encore récente, soit parce qu’ils sont, de fait, extrêmement rares. La
classification de l’IUIS fournit également des données concernant la biologie, les symptômes, la
génétique et la pathogénèse de ces maladies.
20
Tableau II. Catégories de la classification IUIS des DIP
Catégorie
Fonction affectée
Exemples
I. Déficits immunitaires
combinés
Défauts de développement ou de
fonction des lymphocytes T
II.Syndromes bien définis avec
déficit immunitaire
Déficits de l’immunité cellulaire dans le
cadre d’un syndrome extra-immunitaire
III. Déficits prédominants en
anticorps
Défauts de l’immunité humorale
IV.Maladies de dérégulation
immunitaire
Défauts de régulation de la réponse
immune : autoimmunité ou
lymphoprolifération
V.Défauts congénitaux
quantitatifs et/ou qualitatifs
des phagocytes
Défauts de développement ou de
fonction des neutrophiles ou
monocytes/macrophages
VI.Défauts de l’immunité innée
Prédisposition à des pathogènes
spécifiques
VII. Maladies
autoinflammatoires
Syndromes de fièvre périodique
VIII.Déficits en complément
Déficits en une fraction du complément
RAG 1/2 ; DOCK8 ;
HLA-II ; ADA;
syndrome d’Omenn
Ataxie-télangiectasie ;
syndrome Hyper-IgE ;
syndrome de WiskottAldrich ; syndrome de
DiGeorge
Maladie de Bruton ;
AID ; CD40 ; déficit
immunitaire commun
variable
Syndrome de ChediakHigashi type 2 ;
syndrome
lymphoprolifératif
auto-immun
Granulomatose
septique chronique ;
neutropénie
congénitale sévère ;
déficit d’adhésion
leucocytaire
NEMO ; IRAK-4 ;
epidermodysplasie
verruciforme
Fièvre
méditerranéenne
familiale ; syndrome
de Muckle-Wells
Angiooedème
héréditaire ; C5 ;
hémoglobinurie
paroxystique nocturne
21
II.4. Diagnostic
Etant donné la méconnaissance des médecins concernant ces pathogénies, suspecter et
diagnostiquer un DIP peut se révéler difficile. Ainsi, le délai entre les premiers symptômes et le
diagnostic
varie entre 73 jours et 6 ans en France, suivant la maladie [CEREDIH 2010]. La
sensibilisation des médecins et l’amélioration des techniques a permis de réduire ce délai de
diagnostic qui avoisinait 3.7 ans avant 1980 et est passé à 0.4 an après 2000 [CEREDIH 2010].
Au cours des années, des outils et des démarches diagnostiques ont été proposés afin
d’évoquer, explorer et diagnostiquer un déficit immunitaire [Bousfiha et al., 2005].
II.4.1.
Evoquer un DIP
Certains signes d’alerte peuvent nous amener à suspecter un DIP chez un enfant ou un
adulte. En effet, la Jeffrey Modell Foundation (JMF, voir URL) a proposé 10 signes d’alerte permettant
l’évocation d’un DIP. Ainsi, un DIP doit être suspecté chez un enfant présentant au moins deux des
signes suivants :
1. Au moins 4 otites par an
2. Au moins 2 sinusites par an.
3. Des traitements par antibiotique d’au moins 2 mois, avec peu d’effet.
4. Deux pneumonies ou plus par an.
5. Ralentissement de la croissance.
6. Des abcès de la peau ou des organes récurrents.
7. Infection par champignon persistante de la bouche ou de la peau.
8. La nécessité d’un traitement antibiotique par voie intraveineuse.
9. Au moins deux infections sévères, y compris septicémie.
10. Cas connus d’immunodéficience dans la famille.
22
Certains DIP n’apparaissent qu’à l’âge adulte. Ainsi, un DIP doit être suspecté chez l’adulte, si
ce dernier présente au moins deux des signes suivants :
1. Au moins 2 otites en un an
2. Au moins 2 sinusites en un an, en l’absence d’allergie
3. Une pneumonie par an depuis plus d’un an
4. Des diarrhées chroniques avec perte de poids
5. Des infections virales récurrentes (rhumes, herpès, verrues, condylome)
6. La nécessité récurrente d’un traitement antibiotique par voie intraveineuse
7. Des abcès profonds et récurrents de la peau ou des organes internes
8. Infection persistante par champignon de la peau ou autre
9. Infection par des bactéries similaires à la tuberculose, normalement bénignes
10. Cas connus de DIP dans la famille
Ces 10 signes d’alerte ont été promus par de nombreuses organisations. Toutefois, jusqu’à
2011, leur efficacité n’avait pas été rigoureusement testée. En 2011, une équipe britannique a évalué
l’efficacité de ces 10 signes à prédire un DIP [Subbarayan et al., 2011], sur une cohorte de 563
enfants. Cette étude a montré que le signe d’alerte le plus prédictif était une histoire familiale de
DIP, 18 fois plus fréquent chez les enfants qui ont présenté un DIP que ceux où on n’a pas pu définir
un DIP. Les 2 autres signes les plus utiles étaient la nécessité d’un traitement antibiotique
intraveineux pour soigner les infections bactériennes chez les enfants présentant un déficit des
phagocytes, et le retard de croissance chez les enfants présentant un déficit immunitaire combiné.
L’utilisation de ces 3 signes avec la recherche d’anomalies congénitales du syndrome de Di George
aurait permis l’identification de 93% des enfants avec DIP. A partir de ces résultats, les auteurs ont
proposé un diagramme d’identification d’un DIP chez un enfant présentant des infections sévères,
récurrentes ou inhabituelles (Figure 3).
23
Les résultats de cette étude, combinés avec la découverte de nouveaux DIP présentant un
phénotype non infectieux (autoimmunité, autoinflammatoire, tumeur), nous conduit à une
redéfinition des signes d’alerte au 21e siècle [Arkwright & Gennery, 2011]. Etant donné que l’histoire
familiale est le signe-clé pour identifier un DIP, Arkwright & Gennery préconisent de se focaliser sur
l’éducation, la formation et le conseil des médecins du milieu hospitalier et des familles de patients.
Etant donné que de nombreux DIP se manifestent dans la première année de vie et sont
généralement des urgences pédiatriques, Carneiro-Sampaio et al. ont proposé 12 signes d’alerte
pour les nourrissons dans leur première année de vie [Carneiro-Sampaio et al., 2010] :
1. Infections fongiques, virales ou bactériennes sévères et/ou persistantes
2. Réaction défavorable aux vaccins vivants, particulièrement au BCG
3. Diabète sucré persistant ou autre manifestation autoimmune et/ou inflammatoire
4. Symptômes évoquant un sepsis sans isolement de germe
5. Lésions cutanées étendues
6. Diarrhée persistante
7. Malformations
cardiaques
congénitales
(principalement
des
anomalies
conotroncales)
8. Retard de chute du cordon ombilical (>30 jours)
9. Cas connus de DIP dans la famille ou de décès précoces suite à une infection
10. Lymphopénie persistante (2500 cellules /mm3) ou autre cytopénie, ou leucocytose
en absence d’infection
11. Hypocalcémie avec ou sans convulsions
12. Absence d’ombre thymique sur les radiographies
24
Figure 3. Schéma simple permettant l’identification d’un DIP chez un enfant présentant des
infections sévères, inhabituelles ou récurrentes [d’après Sabbarayan et al., 2011].
Notez que ce diagramme n’est pas exhaustif. Igs : Immunoglobulines ; UTI : Infection urinaire.
25
II.4.2.
Explorer un DIP
Après avoir évoqué un DIP, différentes techniques de laboratoire nous sont proposées afin
d’explorer ce DIP. En effet, les signes d’alerte précités restent destinés au grand public et ne peuvent
être utilisés par des médecins puisque les manifestations rapportées ne sont pas précises
médicalement. Ils permettent toutefois de sonner l’alarme. Pour les médecins, la Société Marocaine
des Déficits Immunitaires Primitifs (MSPID) a développé un ensemble de 10 recommandations pour
l’exploration des DIP [Ailal et al., 2012]:
1. Suspicion d’un DIP : toujours exclure d’abord l’infection au VIH
2. Deux pneumonies en 1 an : penser déficits en anticorps et doser IgG, IgA et IgM
3. Hypogammaglobulinémie : penser maladie de Bruton si lymphocytes B (CD19+) < 2%;
DICV si CD19+ > 2%. Déficit en IgA (après l’âge de 2 ans): doser les sous-classes des
IgG + Anti-pneumocoques
4. Pneumonie interstitielle, diarrhée persistante et/ou muguet buccal rebelle au
traitement : penser déficit immunitaire combiné et demander numération des souspopulations lymphocytaires (SPL) (anti-CD3/4/8/19/16/HLA DR)
5. L’hémogramme confirme un déficit immunitaire combiné sévère (SCID) en cas de
lymphopénie < 3000/mm3 avant l’âge de 2 ans
6. Début néonatal notamment en cas d’abcès hépatique ou de retard de chute du
cordon : penser défauts congénitaux qualitatifs et /ou quantitatifs des phagocytes et
demander le test au NBT et une numération des lymphocytes CD18 +
7. Syndromes très suggestifs : Ataxie Télangiectasie, Purpura + Eczéma= WiskottAldrich; cheveux gris = syndrome de Griscelli; Hypocalcémie + malformation
cardiaque = syndrome de Di George.
8. Infections aux mycobatéries atypiques (dont BCG) : demander la numération des SPL
et explorer l’axe IL12-IFNγ
9. Si IgA, IgG, IgM, SPL et NBT normaux, se rappeler les déficits en complément (CH50 et
AP50), le syndrome HyperIgE, les déficits de l’immunité innée et les maladies autoinflammatoires (demander un avis spécialisé)
10. Interpréter les valeurs en fonction de l’âge de l’enfant (voir Tableau III et Tableau IV)
26
Tableau III. Valeurs normales des Immunoglobulines A, G, M en fonction de l’âge selon l’IFCC
(International Federation of Clinical Chemistry) [Bertrand & Baleydier, 2010]
Age
IgG totaux
0–1m
6.2 – 13
1-6 m
2.9 -8.6
6 m – 1 an 2.4 – 4.4
1 – 3 ans
3.4 – 6.2
3 – 9 ans
4.8 – 9.0
9 – 12 ans 6.2 – 11.5
12 – 18 ans 6.6 – 12.2
Adulte
6.6 -12.8
IgG1
2.4-10.6
1.8-7.0
2.0-7.7
2.5-9.0
3.5-10.8
4.0-11.5
3.7-12.8
4.9-11.4
IgG (g/L)
IgG2
0.87-4.1
0.34-2.1
0.34-2.3
0.38-2.8
0.63-4.1
0.98-4.8
1.06-6.1
1.50-6.4
IgG3
0.14-0.55
0.14-0.80
0.15-0.97
0.14-1.20
0.13-1.42
0.15-1.49
0.18-1.63
0.20-1.10
IgG4
0.039-0.56
0.017-0.36
0.012-0.43
0.011-1.06
0.015-1.89
0.030-2.10
0.035-2.30
0.080-1.40
IgA (g/L)
IgM (g/L)
0.07 – 0.22
0.1- 0.62
0.27 – 0.86
0.33 – 1.22
0.41 – 1.57
0.5 – 1.7
0.56 – 2.03
0.7 -3.4
0.04 – 0.65
0.25 – 0.85
0.34 – 1.14
0.48 – 1.43
0.54 – 1.53
0.55 – 1.55
0.57 – 1.62
0.5 -2.1
Tableau IV. Valeurs normales des sous-populations lymphocytaires (103/µL) en fonction de l’âge
[Shearer et al., 2003]
Souspopulation
0 - 3 mois
3 - 6 mois
6 -12 mois
1 - 2 ans
2 - 6 ans
6 - 12 ans
12–18 ans
GB
7.20-18.00
6.70-14.00
6.40-13.00
6.40-12.00
5.20-11.00
4.40-9.50
4.40 -8.10
Lymphocytes
3.40 -7.60
3.90 -9.00
3.40 -9.00
3.60 -8.90
2.30 -5.40
1.90-3.70
1.40 -3.30
LT CD3
2.50 -5.50
2.50 -5.60
1.90 -5.90
2.10 -6.20
1.40 -3.70
1.20-2.60
1.00 -2.20
LB CD19
0.30 -2.00
0.43 -3.00
0.61 -2.60
0.72 -2.60
0.39 -1.40
0.27-0.86
0.11 -0.57
NK CD16/56
0.17 -1.10
0.17 -0.83
0.16 -0.95
0.18 -0.92
0.13 -0.72
0.10-0.48
0.07 -0.48
LT CD4
1.60 -4.00
1.80 -4.00
1.40 -4.30
1.30 -3.40
0.70 -2.20
0.65-1.50
0.53 -1.30
LT CD8
0.56 -1.70
0.59- 1.60
0.50 -1.70
0.62- 2.00
0.49 -1.30
0.37-1.10
0.33 -0.92
27
Ces recommandations sont basées sur les tests généralement disponibles au Maroc (excepté
l’exploration de l’axe IL12-IFNγ). D’autres sociétés se sont intéressées aux tests d’exploration des DIP,
notamment la JMF (voir URL) qui propose 4 étapes de test pour l’exploration des DIP. Parmi ces tests,
nous reprenons ci-dessous ceux qui n’ont pas été cités dans nos recommandations :
 Un examen clinique comportera un examen physique complet, à la recherche d’éventuelles
dysmorphies, lésions cutanées, adénopathies, etc… Il inclura également un questionnaire sur les
antécédents familiaux (à la recherche de cas similaire) et personnels, ainsi que la prise du poids et de
la taille, à la recherche d’un éventuel retard staturo-pondéral.
 Les réponses des anticorps spécifiques et la réponse aux vaccins à pneumocoques nous
donnent une indication sur la réponse humorale et peut révéler des déficits spécifiques en anticorps.
 Les tests cutanés au tétanos et Candida mettra en évidence un défaut dans la réponse du
système immunitaire face à ces pathogènes.
 Lorsque le dosage de SPL nous revient normal, le test de prolifération lymphocytaire après
stimulation par des mitogènes et des antigènes peut révéler un défaut fonctionnel de la réponse
cellulaire, qu’il soit général, ou spécifique à un type d’antigène particulier.
 Le dosage enzymatique de l’adénosine déaminase et de la purine nucléoside phosphorylase
pourront mettre en évidence un déficit de ces enzymes dans un déficit combiné associé à une
maladie métabolique.
 L’étude génétique est souvent la seule méthode valide pour confirmer un DIP lorsque le
gène est connu. Elle permet également de proposer un conseil génétique à la famille concernée. La
base moléculaire de certains DIP est encore inconnue. Dans ce cas, l’étude des familles pourrait être
utile à la recherche et permettre de découvrir le gène responsable du DIP.
28
D’autres tests peuvent être proposés dans l’investigation des DIP au laboratoire [Oliveira &
Fleisher, 2010], tels que la mesure de la clearance de l’α1-antitrypsine et le dosage des protéines
urinaires ou de l’albumine sérique pour exclure une hypogammaglobulinémie dans le cadre d’un
syndrome exsudatif, un caryotype à la recherche d’anomalies chromosomiques, le test à la sueur
pour exclure une mucoviscidose, l’hybridation in situ en fluorescence (FISH) à la recherche de la
microdélétion 22q11 (syndrome de DiGeorge), l’analyse des TRECs (T-cell receptor excision circle) ou
du répertoire du TCR (T-cell receptor) à la recherche d’un défaut de développement ou de fonction
des lymphocytes T, le dosage des anticorps anti-neutrophiles pour exclure une neutropénie d’origine
auto-immune, un myélogramme permettant de préciser l’origine centrale ou périphérique du déficit
observé, le test de Coombs permettant de diagnostiquer une anémie hémolytique immunologique et
le dosage de la vitamine B12 pour exclure une carence en vitamine B12.
II.4.3.
Diagnostiquer un DIP
Chaque centre de diagnostic développera sa propre stratégie d’investigation des DIP en
fonction des analyses disponibles et des déficits les plus fréquemment rencontrés. Ainsi, au Maroc,
nous nous sommes d’abord basés sur la stratégie en 2 étapes proposées par le Centre d’Eytude et de
Recherche sur les Déficits Immunitaires Héréditaires (CEREDIH ; Figure 4 et Figure 5) [Picard, 2007].
Toutefois, si ces examens sont relativement simples à réaliser, ils ne sont pas forcément
accessibles au Maroc, ou dans d’autres pays à ressources limitées. C’est pourquoi Admou et al. ont
proposé une démarche diagnostique en 4 étapes pour les pays émergeants (Figure 6) [Admou et al.,
2010]. Les deux premières étapes sont accessibles par tous les centres de diagnostic, puisqu’il s’agit
d’un examen clinique et d’analyses basiques disponibles dans tous les laboratoires. La troisième
étape concerne des analyses plus spécifiques, dont certaines ne sont pas disponibles au Maroc et
doivent être faites à l’étranger. Enfin, la dernière étape renvoie à une analyse génétique pour
spécifier le DIP, généralement faite à l’étranger.
29
Figure 4. Examens de première intention en cas de suspicion d’un DIP [Picard, 2007]
30
Figure 5. Explorations en cas de normalité des examens de première intention [Picard, 2007]
31
32
Figure 6. Démarche diagnostique en 4 étapes en cas de suspicion d’un déficit immunitaire [Admou et al., 2010; Poster Binding Site]
33
La méthode de diagnostic la plus précoce reste le diagnostic moléculaire. Si la mutation a été
trouvée chez un premier enfant, on peut alors proposer un diagnostic anténatal, voire un diagnostic
pré-implantatoire.
II.5. Traitement
Etant donné le nombre et la variété de syndrome considérés comme DIP, donner une liste
exhaustive de tous les traitements disponibles est impossible. Ici, nous donnerons une idée générale
des traitements à envisager pour les DIP. D’autre part, chaque épisode infectieux ou autre doit être
traité à part, selon l’indication.
Par ailleurs, quelques règles générales doivent être observées, notamment dans les cas de
déficits immunitaires cellulaires [Haddad et al., 1999]:
- Tous les vaccins vivants atténués sont contre-indiqués : BCG, Polio oral, Rougeole,
Oreillons, Rubéole.
- La transfusion doit être faite après irradiation de tout produit sanguin labile vu le
risque de réaction du greffon contre l’hôte. En effet, l’irradiation permettra d’inactiver les
lymphocytes T du greffon qui pourraient reconnaitre les cellules du receveur et activer une
réponse immune du greffon contre l’hôte.
- La réhabilitation nutritionnelle ainsi qu’une prise en charge psychologique et
médicosociale restent capitales.
Le traitement des DIP est complexe et fera intervenir des stratégies de soutien et définitives (
Tableau V) [McCusker & Warrington, 2011]. Il devra être coordonné par un immunologiste
ayant une expertise dans la prise en charge de ces DIP. Bien souvent, il est nécessaire de mettre en
place une prise en charge multidisciplinaire, en coordination avec les différents intervenants
médicaux (pédiatres, hématologues, neurologues, immunologistes, médecin généraliste, assistante
sociale et kinésithérapeutes) afin d’améliorer la qualité de vie de ces patients.
34
Tableau V. Stratégies pour le traitement et la prise en charge des patients atteints de DIP [d’après
McCusker & Warrington, 2011]
Déficits immunitaires
combinés/SCID
Thérapie de support
► Thérapie de substitution des
Ig (IV or SC)
► Antibioprophylaxie
► Prophylaxie antifongique
► Prise en charge aggressive
des infections établies
► Précautions anti-infectieuses
pendant l’hospitalisation
► Abstention de tous les
vaccins vivants
Thérapie définitive
► GMO
► Greffe de CSH
► Thérapie génique possible
pour certains SCID
► Thérapie de substitution des
Ig (IV or SC)
► Antibioprophylaxie
► Prophylaxie antifongique
selon l’étiologie
► Evaluation de l’ouïe
► Evaluationdu status et de la
fonction pulmonaire
► Surveillance étroite des
facteurs de co-morbidité
► Thérapie génique est une
thérapie future potentielle pour
certains patients
► Antibioprophylaxie
► Prophylaxie antifongique
► Substitution des cytokines
Défauts de l’immunité (IFNγ) pour la GSC
► Vaccinations (ex :
innée
meningocoques)
► Substition des Ig est parfois
recommandée
► GMO, par exemple, pour la
GSC
► Thérapie génique est une
thérapie future potentielle
Défauts des
Lymphocytes B
Ig, immunoglobuline; IV: intraveineuse; SC, sous-cutanée; SCID, déficit immunitaire combiné sévère; IFNγ,
interferon-gamma; GMO, greffe de moelle osseuse; GSC, granulomatose septique chronique; CSH, cellules
souches hématopoïétiques
35
II.5.1.
Antibioprophylaxie
Pour réduire le risque d’infection, une antibioprophylaxie sera mise en place, adaptée au
risque infectieux encouru. Aucun protocole standard n’a été proposé pour l’utilisation des
antibiotiques en prophylaxie dans le cas des DIP, puisqu’il est difficile d’effectuer des études
contrôlées aléatoires dans ce domaine.
Dans notre pratique, tous les patients DIP sont mis sous Triméthoprime-Sulfaméthoxazole
(TSU : cotrimoxazole) à la dose de 20mg/kg/jour en continu, en prévention d’infections bactériennes
à gram positif et à gram négatif, ainsi que le Pneumocystis carinii, etc.… De plus, les patients
sensibles aux infections fongiques (ex : Granulomatose Septique Chronique GSC) sont placés sous
antibioprophylaxie à base d’Itraconazole.
II.5.2.
Traitement de substitution des Immunoglobulines
Pour les patients présentant une hypo- ou agammaglobulinémie, la substitution en
immunoglobulines doit être débutée dès les premiers signes cliniques en rapport avec le déficit
pondéral en immunoglobulines, elle constitue un traitement d’appoint en cas d’infections
récidivantes des voies respiratoires [Bousfiha et al., 2000].
Les immunoglobulines intraveineuses (Ig IV) sont extraites d’un pool de plasma humain puis
traitées par solvants détergents pour assurer l’inactivation virale [Bousfiha et al., 2000]. Au Maroc,
un accord a été conclu entre le Centre National de Transfusion Sanguine et un laboratoire
pharmaceutique français pour le fractionnement du plasma humain marocain. Grâce à cet accord, les
patients marocains ont accès à des Ig IV adaptées à leur environnement infectieux.
La dose recommandée est de 400-600 mg/kg toutes les 4 semaines pour la forme
intraveineuse, et 100-150 mg/kg/semaine pour la forme sous-cutanée [Shehata et al., 2010]. La dose
peut ensuite être ajustée pour obtenir un taux résiduel de 5g/L d’IgG *Bousfiha et al., 2000], ou de
7g/L si les infections persistent [Shehata et al., 2010]. Il est recommandé de contrôler le taux d’IgG
36
tous les 3 à 6 mois chez les enfants, et tous les 6 à 12 mois chez les adultes, en absence de signes
d’appel (infection sévère, fréquence des infections, ralentissement de la croissance ou
autoimmunité) [Shehata et al., 2010].
Dans notre pratique, les perfusions d’IgIV sont généralement réalisées en hospitalisation de
jour. Une dose de charge de 400 mg/kg au début du traitement est suivie par des doses de 200
mg/kg toutes les 3 à 4 semaines. Le débit de perfusion sera adapté au poids et à la tolérance du
malade. On commence généralement par 1 ml/kg/h la première demi-heure et selon la tolérance
clinique, on augmente le débit jusqu’environ 4 ml/kg/h [Bousfiha et al., 2000].
La constatation d’effets indésirables modérés doit entraîner une réduction du débit de la
perfusion, l’administration d’antihistaminiques et de corticoïdes et au besoin le changement de la
préparation d’immunoglobulines.
Les Ig peuvent être aussi administrées par voie sous cutanée à domicile. L’avantage de ce
mode d’administration est de pouvoir être effectué par les parents ou le patient lui-même, évitant
les déplacements jusqu’à l’hôpital avec une qualité voisine à celle obtenue par la voie intraveineuse,
ceci permet d’améliorer le confort avec un coût réduit [Bousfiha et al., 2000]. Toutefois, ce mode
d’administration était indisponible au Maroc jusqu’à 2012.
II.5.3.
Greffe de cellules souches hématopoïétiques
Pour les déficits immunitaires cellulaires, l’allogreffe de cellules souches hématopoïétiques
est souvent le seul traitement curatif, capable d’améliorer le pronostic vital et la qualité de vie du
patient. Cette greffe peut être faite à partir de moelle osseuse, de sang de cordon ou de cellules
sanguines périphériques.
37
i.
Greffe de moelle osseuse
La greffe de moelle osseuse représente 59.1% des greffes de cellules souches
hématopoïétiques réalisées dans les Centres de la JMF en 2011 [Modell et al., 2011+. En effet, il s’agit
de la première source de cellules souches. Les Européens ont maintenant un recul de 44 ans dans les
greffes de moelle osseuse chez les patients atteints de DIP (depuis 1968) [Antoine et al., 2003].
Pour une meilleure survie à long terme et reconstitution immune, il est recommandé de
réaliser la greffe de moelle osseuse à partir d’un donneur HLA-identique génotypiquement
apparenté (fratrie). En effet, la survie au bout de 3 ans est estimée à 81% dans un tel cas pour les
patients SCID et 71% pour les patients non-SCID [Antoine et al., 2003]. Les autres facteurs de bon
pronostic dans le cas d’un donneur HLA-identique sont l’âge du patient (<6mois) et l’utilisation du
TSU en prophylaxie avant la greffe. Dans le cas d’une transplantation à partir d’un donneur HLA-non
identique, les facteurs de bon pronostic sont un SCID B-, un environnement protégé et l’absence
d’infection pulmonaire avant la greffe *Antoine et al., 2003].
Au Maroc, la greffe hétérologue pose un problème juridique. En effet, la loi marocaine
interdit le prélèvement d’organe, y compris de la moelle osseuse, chez un mineur. Or, le donneur
compatible HLA-identique pour ce type de greffe est généralement un enfant (frère ou sœur). De ce
fait, seules deux greffes de moelle osseuse ont été réalisées à ce jour au Maroc, en 2010, grâce à une
dérogation particulière. Deux médecins ont été formés pour ces greffes, mais la contrainte juridique
n’a pas encore permis à ce jour de renouveler cet exploit.
38
ii.
Greffe de cellules issues du sang de cordon
Les greffes de cellules souches issues de sang de cordon représentent 23.9% des greffes de
cellules souches hématopoïétiques en 2011 [Modell et al., 2011]. Cette technique est disponible
depuis 1972 [Ende & Ende, 1972], avec un premier succès en 1989 [Gluckmann et al., 1989].
Théoriquement, la greffe de sang de cordon non-apparenté présente des avantages chez les
patients DIP : le sang de cordon est rapidement accessible dans la plupart des cas ; l’incidence et la
sévérité des GvHD n’est pas excessive et le risque de transmission de virus latents est faible.
Toutefois, la reconstitution immune est plus lente et le risque d’échec de greffe est plus important.
De plus, les lymphocytes greffés sont naïfs [Morio et al., 2011].
Dans une étude japonaise de 88 patients DIP ayant reçu une greffe de sang de cordon, 76%
ont stabilisé le greffon après transplantation et le taux de survie après 5 ans était de 69% (71% chez
les SCID) [Morio et al., 2011+. Dans une série d’un centre aux Royaume-Unis, 2 patients sur 14 sont
décédés après greffe de sang de cordon [Bhattacharya et al., 2005].
Les facteurs de bon pronostic pour la greffe de sang de cordon sont un donneur apparenté
(63% contre 29% de survie après 1 an), l’âge du receveur (65% de survie pour les receveurs âgés de
moins de 6 mois), la compatibilité HLA (67% de survie chez les HLA identiques contre 32%) et
l’absence de CMV dans le sérum (71% contre 31%) [Gluckmann et al., 1997].
iii.
Greffe de cellules souches issues du sang périphérique
Les allogreffes de cellules souches issues du sang périphérique représentaient 15.7% des
greffes de cellule souches chez des patients DIP en 2011 [Modell et al., 2011]. Cette technique a
d’abord été proposée pour le traitement des tumeurs lymphoïdes par greffe autologue de cellules du
sang périphérique [Bell et al., 1987].
39
II.5.4.
Autres traitements
i.
Traitement des tumeurs malignes
Les tumeurs malignes ont été rapportées comme la deuxième cause de décès chez les
enfants et les adultes atteints de DIP, après les infections [Mueller & Pizzo, 1995]. Le risque de
développer une tumeur maligne est estimé à 4-25% chez les patients DIP, avec les lymphomes nonhodgkiniens prédominants puisqu’ils représentent 60% des cas (Tableau VI) [Mueller & Pizzo, 1995].
Le pronostic des tumeurs sur terrain de déficit immunitaire est généralement plus sévère que
pour la même tumeur chez un individu immunocompétent, probablement parce qu’ils présentent
des tumeurs disséminées requérant des thérapies cytotoxiques systémiques mal tolérées [Shapiro,
2011]. Les tumeurs elles-mêmes ne sont pas plus résistantes que chez les immunocompétents [Gross
& Shiramizu, 2006].
On préconise un traitement au cas par cas, basé sur le statut immunitaire du patient et
l’histologie de la tumeur *Tran et al., 2008]. Des chimiothérapies à court-terme seront préférées, et le
contrôle des complications infectieuses, notamment Pneumocystis jirovecii, est critique [Tran et al.,
2008 ; Salavoura et al., 2008]. Les patients présentant un déficit immunitaire combiné peuvent être
traités par une greffe de cellules souches hématopoïétiques, précédée d’un conditionnement sans
irradiation [Salavoura et al., 2008]. Par contre, le traitement des tumeurs dans les défauts de
réparation de l’ADN est plus délicat, car il faut équilibrer les doses de chimiothérapie contre la
toxicité. De plus, les agents radiomimétiques ou les traitements à base de cyclophosphamide,
methotrexate, vincristine et etoposide doivent être évités [Salavoura et al., 2008]. En effet, ces
derniers, en créant des cassures de l’ADN, pourraient aggraver la tumeur.
40
Tableau VI. Types et fréquences des tumeurs malignes rapportées chez les patients DIP *d’après
Salavoura et al., 2008]
DIP
Ataxie -Télangiectasie
Hétérozygotes pour ATM
Maladie lymphoproliférative
liée à X
Syndrome de Wiskott-Aldrich
Déficit en Artemis
Agammaglobulinémie liée à X
DICV
SCID
Déficit en IgA et sous-classe
IgG
Syndrome de Nijmegen
Déficit en DNA ligase IV
Hypoplasie cartilage-cheveux
Syndrome lymphoprolifératif
avec auto-immunité
Syndrome de DiGeorge
Syndromes Hyper-IgM
Fréquence Type de tumeur
33%
Leucémies lymphoïdes, lymphomes, tumeurs épithéliales
3.8%
Cancer du sein et gastrointestinal
Lymphome hodgkinien à LB, lymphomes non hodgkinien dans la
30%
région intestinale
Lymphomes diffus à grandes cellules B, lymphome non-Hodgkinien
13%
du larynx, leucémie, astrocytome cérébelleux, sarcome de Kaposi,
tumeurs des muscles lisses
13%
Lymphome
Maladies lymphoproliférative, adénocarcinome gastrique, cancer
6%
colorectal
Lymphome non-Hodgkinien (50%)
Tumeurs épithéliales (carcinomes de l’estomac, du sein, de la vessie
2.5-8.5% ou du col de l’utérus) (39%)
Carcinome de la vulve (déficit en ICOS)
Carcinome de l’amygdale d’origine épithéliale (TNFRSF13B)
Lymphome non-hodgkinien, Maladie d’Hodgkin, leucémie
Léiomyome rénal et pulmonaire multiple
1.5%
Lymphome associé à EBV (Artemis)
Lymphome de Burkitt (déficit en ADA traité avec PEG-ADA)
Rare
Maladie d’Hodgkin
Rare
Rare
Rare
Tumeurs cérébrales, lymphomes, leucémie
Leucémie lymphoblastique aigüe à T, Lymphome non-hodgkinien
Carcinomes à cellules basales
Lymphomes hodgkinien et non-hodgkinien
Lymphomes type B, hépatoblastome, carcinome des cellules rénales,
neuroblastome
Carcinomes du foie, pancréas et voie biliaire
41
ii.
Traitement de l’autoinflammation
Les fièvres périodiques héréditaires constituent un groupe de DIP caractérisé par une
autoinflammation. Divers traitements sont proposés selon le diagnostic. Concernant l’urticaire
familial au froid (FCAS), le syndrome de Muckle Wells (MW) et le syndrome CINCA, syndromes causés
par un même gène (NLRP3 codant pour la cryopyrine), l’anakinra (Kineret®), analogue d’un
antagoniste naturel de l’IL- 1, a été le premier utilisé en injections sous cutanées quotidiennes chez
ces patients et a permis de faire disparaître très rapidement les symptômes cliniques et biologiques
[Koné-Paut et al., 2010]. Depuis, 2 études contrôlées ont prouvé l’efficacité d’une protéine
chimérique composée d’une partie du récepteur de l’IL1 lié à la portion Fc d’IgG1 humaine liant l’IL-1
(Arcarlyst®) en injection hebdomadaire et d’un anticorps monoclonal dirigé contre l’Il-1β (Ilaris®) en
injection toutes les 8 semaines, et permis l’obtention d’un agrément pour indication orpheline aux
US et en Europe [Hoffman et al., 2008 ; Lachmann et al., 2009 ; I. Koné-Paut et al., 2010].
Il est possible de proposer des traitements anti-IL-1 à des patients atteints d’autres maladies
autoinflammatoires pour lesquelles il n’existe pas de traitement efficace. Les syndromes hyper-IgD
(HIDS) sont de bons candidats dans la mesure où les traitements proposés (AINS et corticoïdes) pour
traiter les crises ne donnent de bons résultats que dans 25 % des cas [Koné-Paut et al., 2010].
Dans les données du registre hollandais, 80 % des patients HIDS ayant reçu une biothérapie anti-IL-1
(ou anti-TNF) ont répondu de manière satisfaisante [Van Der Hilst et al., 2008].
Le traitement de référence de la fièvre méditerranéenne familiale (FMF) reste la colchicine,
qui administrée quotidiennement et à doses suffisantes (0,5 à 2 mg/j), est efficace chez plus de 90 %
des patients. Les anti-IL-1, en traitement de la crise ou en traitement continu, ont été utilisés avec
succès chez des patients résistants ou intolérants à la colchicine [Koné-Paut et al., 2010].
42
La revue de la littérature sur le traitement des patients atteints de formes sévères de
syndrome de déficit en TNFR (TRAPS) (fréquence estimée à 1/1 000 000 en Europe, aucun cas
rapporté au Maroc à notre connaissance), montre un effet des anti-IL-1 dans 65 % des cas et aussi
des anti-TNF (étanercept exclusivement) dans 65 % des cas [Pascual et al., 2005 ; Koné-Paut et al.,
2010] L’efficacité spectaculaire de ceux-ci chez des patients corticodépendants les place en situation
de biothérapie de première intention [Koné-Paut et al., 2010]. Toutefois, la réponse au traitement
est inconstante (concerne environ 1 patient sur 2) probablement parce que d’autres cytokines que
l’IL-1 sont impliquées dans le phénotype. Il apparaît que ce sont les patients les moins articulaires qui
répondent le mieux au traitement anti-IL-1 [Gattorno et al., 2008].
iii.
Traitement de l’autoimmunité
Des manifestations autoimmunes sont fréquentes dans les DIP, notamment dans les SCID et
les agammaglobulinémies (Tableau VII) [Cunningham-Rundles, 2011]. Le traitement des cytopénies
autoimmunes est basé sur les corticostéroïdes [Chapel and Cunningham-Rundles, 2009]. Un
anticorps monoclonal anti-CD20, le Rituximab®, pourrait également se révéler efficace dans le
traitement de l’autoimmunité dans le Déficit Immunitaire Commun Variable (DICV) [Maheva et al.,
2006]. Par contre, il n’y a pas de preuve de l’efficacité de la splénectomie pour le traitement des
cytopénies dans le DICV [Notarangelo, 2009].
43
Tableau VII.Manifestations autoimmunes courantes dans les DIP [Cunningham-Rundles, 2011]
Maladie
Déficit immunitaire combiné
sévère (SCID)
Gènes
Autoimmunité
Beaucoup
Alopécie, dermatite, thrombocytopénie
Agammaglobulinémie liée à X
(XLA)
BTK
Arthrite rhumatoïde juvénile et
arthrite/dermatomyosite rhumatoïde
Polyendocrinopathie
autoimmune
AIRE
Endocrine
Dérégulation immunitaire,
polyendocrinopathie et
entéropathie, liée à X (IPEX)
FoxP3
Diabète juvénile, cytopénies, dermatites,
entéropathie
Wiskott–Aldrich
WASP
Granulomatose septique
chronique (GSC)
NADPH oxidase
Hyper-IgM
CD40L et autres
Deficit immunitaire commun
variable (DICV)
Purpura thrombopénique autoimmun, anémie
TACI/ICOS/CD19
hémolytique, anémie pernicieuse alopécique,
CD81, CD20, BAFFr lupus érythémateux systémique, maladie
inflammatoire de l’intestin
Anémie hémolytique, maladie inflammatoire de
l’intestin de Henoch–Schonlein, vascularite
Maladie inflammatoire de l’intestin, mères
présentent un lupus érythémateux systémique
Hépatite autoimmune, arthrite rhumatoïde,
maladie inflammatoire de l’intestin, uvéite,
diabète
NADPH: nicotinamide adenine dinucleotide phosphate-oxidase; FoxP3: forkhead box P2; WASP: Wiskott–
Aldrich syndrome protein; BAFF: B cell activating factor; TACI: transmembrane activator and calciummodulating ligand interactor; AIRE: autoimmune regulator gene; BTK: Bruton agammaglobulinaemia tyrosine
kinase.
44
iv.
Thérapie génique
La plupart des DIP actuels sont monogéniques, de transmission mendélienne [Al-Herz et al.,
2011]. Ils sont donc des cibles de choix pour la thérapie génique, notamment les SCID puisqu’ils sont
de pronostic sévère, que la greffe de cellules souches hématopoïétiques a prouvé son efficacité, mais
qu’elle n’est pas disponible pour tous les patients, et puisque les cellules cibles (cellules souches
hématopoïétiques) sont facilement accessibles par un vecteur [Pessach et Notarangelo, 2011].
Toutefois, cette thérapie n’est pas sans risque, avec l’apparition de leucémies suite à l’intégration du
vecteur rétroviral dans des loci oncogènes [Pessach et Notarangelo, 2011].
Le 1e DIP à bénéficier de la thérapie génique fut le déficit en ADA, il y a 20 ans [Blaese et al.,
1995]. Initialement, la cible était les lymphocytes périphériques, réinfusés après traitement [Blaese
et al., 1995]. Toutefois, la cible actuelle sont les lymphocytes CD34+, avec une reconstitution immune
à long-terme chez 13 des 15 patients traités à Milan [Ferrua et al., 2010].
De nombreux essais cliniques sont en cours pour réduire les risques de tumeurs, notamment
par l’utilisation de retrovirus auto-inactivateurs, d’insulateurs et de gènes suicides dans la
construction du vecteur rétroviral, ou encore l’utilisation de vecteurs lentiviraux *Pessach et
Notarangelo, 2011+. D’autres approches sont également envisagées, telles qu’une correction du gène
in situ ou le ciblage de loci spécifiques sûrs, éloignés des sites oncogènes (safe harbors) [Pessach et
Notarangelo, 2011]. Pour ce faire, l’utilisation de transposons peut être utile ou encore les homing
endonucléases ou les nucléases à doigt de Zinc qui permettraient l’introduction d’une cassure
double-brin dans un site spécifique (Figure 7) [Pessach et Notarangelo, 2011].
45
A
B
Figure 7. Correction d’un gène par une nucléase (A) ou par l’utilisation d’un transponson (B)
[Pessach & Notarangelo, 2011]
(A) Les HE (Homing endonuclease) et les ZFN (Zinc finger nuclease) peuvent induire des cassures double-brins
dans des zones spécifiques de l’ADN. Ils peuvent être conçus pour reconnaitre des régions génomiques proches
du gène d’intérêt. Les ZFN se lient à l’ADN cible et à un domaine de clivage, tandis que les HE (ou
méganucléase) induisent la cassure double-brin. En combinaison avec une matrice de réparation homologue,
elles peuvent promouvoir la recombinaison homologue et la correction du gène. (B) Les transposons sont des
éléments ADN qui se transloquent spontanément d’une localisation chromosomique spécifique à une autre. La
transposase reconnait les ITR (Inverted Terminal Repeats) et les clive, produisant un transposon, qui sera
réintégré dans un autre locus. L’introduction d’un vecteur contenant le gène d’intérêt flanqué d’ITR résultera
en l’excision du gène et sa réintégration dans un locus du génome.
46
II.6. Diagnostic moléculaire
Comme mentionné précédemment, le diagnostic moléculaire reste le seul diagnostic définitif
pour la plupart des DIP (pour lesquels le gène responsable est connu). Toutefois, de nouveaux gènes
responsables de DIP sont découverts continuellement. De ce fait, l’absence d’une mutation dans un
gène connu
n’exclut pas automatiquement un DIP. Le développement des techniques de
séquençage à haut débit nous permet de découvrir de nouvelles voies de signalisation impliquées
dans les DIP.
D’autre part, le recours au diagnostic moléculaire permettra d’établir un conseil génétique
dans les familles concernées. Pour les familles concernées désirant un enfant sain, deux techniques
sont notamment proposées : le diagnostic anténatal ou le diagnostic pré-implantatoire.
II.6.1. Diagnostic anténatal
Le diagnostic anténatal peut être préconisé lorsque la mutation a été trouvée chez un
premier enfant. Bien sûr, il faudrait tenir compte des considérations éthiques et religieuses du
diagnostic anténatal dans un pays comme le Maroc, puisque ce dernier n’est réalisé que si l’on
envisage une interruption de grossesse. Nous allons discuter ici des problèmes technique et éthique
que nous pose le diagnostic anténatal.
i.
Techniques de prélèvement
Pour le prélèvement des cellules de l’embryon, 3 techniques sont à notre disposition :
l’amniocentèse, la choriocentèse et la cordocentèse. Toutefois, comme la cordocentèse, ou
prélèvement du sang de cordon, n’est réalisable qu’à partir de la 18e semaine de grossesse, elle n’est
pas envisageable lorsqu’on considère l’interruption thérapeutique de grossesse au Maroc.
47
a. Amniocentèse
L’amniocentèse est une technique consistant à prélever, grâce à une aiguille écho-guidée, 1520 mL de liquide amniotique qui contient des cellules de la peau fœtale. Elle est le plus souvent
réalisée entre la 15e et la 18e semaine d’aménorrhée (SA), bien qu’elle puisse être envisagée dès la
11e semaine mais on évite de la réaliser avant la 14e SA. Les résultats sont rendus dans un délai de 4 à
5 semaines pour un caryotype fœtal, bien que ce délai puisse être réduit à 10-15 jours dans les cas
d’urgence, et un délai de 48h pour un FISH.
Les risques associés à l’amniocentèse sont un risque de fausse couche suite à une infection,
évalué à 0.5-1% des cas, un risque d’accouchement prématuré ou le risque d’une ponction blanche
ou ininterprétable du fait de la présence de sang, nécessitant un second prélèvement.
Ce geste est le plus couramment pratiqué, mais présente l’inconvénient d’être un peu juste
pour les délais dans lesquels l’ITG (Interruption Thérapeutique de Grossesse) est réalisable au Maroc.
b. Choriocentèse
La choriocentèse, ou prélèvement des villosités choriales, ou biopsie des trophoblastes, est le
prélèvement par voie transcervicale, ou plus généralement, transabdominale et de façon échoguidée d’une petite quantité du trophoblaste ou chorion. Ces cellules choriales, constituant le futur
placenta, ont la même origine que les cellules du fœtus et possèdent donc les mêmes
caractéristiques génétiques. Elle peut être réalisée entre la 11e et 13e SA (plus généralement à la 12e
SA), bien qu’on puisse l’envisager dès la 10e SA. Les cellules seront mises en culture pendant 2 jours
avant l’analyse, et les résultats sont généralement disponibles dans un délai de 4 à 7 jours.
Les risques de fausse couche sont plus élevés que pour l’amniocentèse (2%) et sont liés à une
rupture de la membrane fœtale ou à un risque d’infection. Il se peut également que le prélèvement
ne soit pas possible du fait de la position du trophoblaste, par exemple, et que le médecin préfère
reporter la biopsie (8-10 jours).
48
Bien que ce geste soit préférable, lorsqu’on considère les délais de résultat, nous n’avons
identifié à ce jour qu’un seul gynécologue au Maroc qualifié pour réaliser cette biopsie. A l’étranger,
bien que cet examen soit moins fréquent que l’amniocentèse, des centres spécialisés le proposent.
ii.
Analyse de l’ADN fœtal
Lorsque les cellules embryonnaires ont été prélevées, plusieurs techniques nous permettent
d’analyser son ADN et de détecter une éventuelle mutation :
a. Caryotype fœtal
Un caryotype fœtal peut être réalisé sur les cellules embryonnaires, après une mise en culture
d’au moins 10 jours. Ce caryotype mettra en évidence des anomalies chromosomiques (monosomie,
trisomie, translocation, etc…) et le sexe de l’enfant. Toutefois, aucun DIP ne pourrait être
diagnostiqué sur base du caryotype. Il est généralement réalisé pour le diagnostic du syndrome de
Down (trisomie 21).
b. FISH
Un test de FISH (Hybridation in situ par fluorescence) peut être réalisé sur les cellules
embryonnaires. Ce test a l’avantage de permettre un résultat rapide (48h). Généralement, deux
sondes fluorescentes sont utilisées : l’une permettant de repérer le chromosome d’intérêt, et l’autre
permettant de cibler la zone d’intérêt. Ces sondes s’hybrident avec la séquence d’ADN
complémentaire, et le résultat est visible sous microscope à fluorescence.
Ce test permet de détecter de nombreuses anomalies chromosomiques (trisomie, monosomie,
translocation,…), y compris des microdélétions. Dans les DIP, il nous permet uniquement de
diagnostiquer un syndrome de DiGeorge (microdélétion du chromosome 22q11).
49
c. Analyse des marqueurs génétiques
Lorsque le défaut recherché est causé par une mutation génétique, et non une aberration
chromosomique, les deux tests précités ne nous sont d’aucune utilité pour le diagnostic. Une des
analyses de l’ADN embryonnaire possible est l’analyse des marqueurs génétiques.
En effet, les marqueurs génétiques sont des séquences répétées d’ADN, plus ou moins longues
d’un individu à l’autre. Ces marqueurs sont transmis de façon mendélienne. De ce fait, les marqueurs
génétiques à proximité du gène d’intérêt sont transmis des parents à l’enfant en position cis de
l’allèle d’intérêt. On comparera donc les marqueurs génétiques de l’embryon avec ceux de ses
parents et de l’enfant atteint (voir Figure 8). Cette technique permet de faire un diagnostic prénatal
rapide, lorsqu’on connait la localisation chromosomique du gène atteint, sans connaitre la mutation
génétique en cause.
Figure 8. Exemple d'analyse de marqueurs génétiques chez une famille porteuse de l’Ataxie
Télangiectasie [Bayat et al., 2007] Suite à la PCR du marqueur D11S1343, un gel d’électrophorèse
met en évidence l’haplotype de ce dernier pour chaque membre de la famille. L’haplotype du patient
atteint permet d’identifier les allèles paternels et maternels porteurs de la mutation responsable de
la maladie. Les haplotypes des enfants sains permettent de confirmer la spécificité du marqueur
d’association. Sib : Sibling (Fratrie)
50
d. Analyse directe de la mutation
La dernière technique d’analyse est la recherche directe de la mutation sur l’ADN
embryonnaire, lorsque celle-ci est connue (recherche préalable chez l’enfant atteint). En effet, le
séquençage direct du gène responsable mettra en évidence la mutation causale.
Cette technique est la plus spécifique et peut être réalisée pour le diagnostic de toutes les
maladies d’origine génétique, à condition que la mutation responsable soit connue.
iii.
Considérations éthiques
D’un point de vue éthique, peut-on indiquer une ITG dans le cas des déficits immunitaires ?
Des théologiens islamiques se sont penchés sur la question du diagnostic anténatal et ont
émis la décision suivante [Benouna et al., 2009]:
« s’il s’avère dans les 120 jours de gestation au vu du rapport d’une commission de médecins
spécialistes scrupuleux et à la lumière d’examens techniques par le biais d’appareils et
matériels de laboratoire que le fœtus est profondément et irrémédiablement malformé et s’il
ressort qu’en naissant ainsi, il vivra dans la douleur et en fera subir de même à sa famille,
l’avortement est alors autorisé à la diligence des parents. Il est à préciser que le collectif
prenant une telle décision, exhorte les médecins et les parents à faire montre de piété et de
foi et de ne prendre une telle décision qu’une fois convaincus. » (Traduction assermentée)
Il ressort de ce texte que l’ITG est tolérée par la loi islamique, mais elle reste vague sur les
conditions de cette ITG. Toutefois, la loi marocaine est plus stricte et précise que cette ITG ne peut
être envisagée que si la vie de la mère est en danger :
51
« L’avortement n’est pas puni lorsqu’il constitue une mesure nécessaire pour sauvegarder la
santé de la mère et qu’il est ouvertement pratiqué par un médecin ou un chirurgien avec
l’autorisation du conjoint. Si le praticien estime que la vie de la mère est en danger, cette
autorisation n’est pas exigée. Toutefois, avis doit être donné par lui au médecin-chef de la
préfecture ou de la province. A défaut de conjoint, ou lorsque le conjoint refuse de donner son
consentement ou qu’il en est empêché, le médecin ou le chirurgien ne peut procéder à
l’intervention chirurgicale ou employer une thérapeutique susceptible d’entrainer
l’interruption de la grossesse qu’après avis écrit du médecin-chef de la préfecture ou de la
province attestant que la santé de la mère ne peut être sauvegardée qu’au moyen d’un tel
traitement. » [Article 453 du code pénal ; Bennouna et al., 2009]
Toutefois, le débat est toujours d’actualité.
Donc, selon la loi marocaine stricto sensu, l’ITG ne peut être envisagé dans les cas de DIP, car
ces derniers ne mettent pas en danger la vie de la mère. Selon la décision du collectif islamique, l’ITG
pourrait être envisagée dans de nombreux cas de DIP, tels que les SCID, la glycogénose type 1b, le
LAD, etc… qui sont des maladies graves, à pronostic sévère en l’absence de greffe de moelle osseuse.
Le 120e jour de grossesse, date butoir pour l’ITG, correspond à la 17e semaine de grossesse, soit la
19e SA. Elle ne serait pas envisageable dans des maladies que l’on peut gérer avec une bonne
prophylaxie, telles que la plupart des déficits en Anticorps, la GSC, le syndrome de Buckley, la
neutropénie cyclique.
Qu’en est-il de l’ataxie télangiectasie, notre exemple d’étude ? Bien que son pronostic ne soit
pas aussi sévère que pour les SCID, il est nécessaire de rappeler qu’aucun traitement curatif n’est
disponible [Bott et al., 2006 ; Husein, 2003]. Au Maroc, le risque de complications suite aux infections
à répétition, ou de décès suite à un cancer, est important [Ailal et al., 2008 ; Jeddane et al., 2013], car
nous ne disposons pas des infrastructures nécessaires à une bonne prise en charge de ces patients.
De plus, cette maladie est progressive, aboutissant à la chaise roulante et une perte d’autonomie
[Bott et al., 2006]. Mais si, d’un point de vue strictement émotionnel, nous ne voulons plus voir de
familles avec 2 à 4 enfants atteints, la décision revient aux parents, qui vivent au quotidien la maladie
de leur enfant.
52
II.6.2. Diagnostic pré-implantatoire
Une alternative envisagée par des couples souhaitant avoir d’autres enfants sains est le
diagnostic pré-implantatoire (DPI). Ce dernier permet de détecter des anomalies génétiques ou
chromosomiques dans des embryons conçus par fécondation in vitro. Le but étant de différencier les
embryons sains de ceux atteints d’une maladie génétique, pour ne réimplanter que les embryons
sains. Les risques sont ceux liés à la fécondation in vitro.
Si le DPI est légal en France depuis 1994, aucune mention n’est faite sur cette technique dans
la loi marocaine. Un cas de DPI dans le cas d’une ataxie télangiectasie a été rapporté en Arabie
Saoudite (Hellani et al., 2002) par exemple.
53
III.
L’Ataxie Télangiectasie
III.1.
Généralités
La première description du syndrome d’ataxie télangiectasie (AT, OMIM 208900) date de
1926 [Syllaba & Henner, 1926]. En France, cette maladie fut longtemps connue sous le nom de
syndrome de Louis-Bar depuis sa description en 1941 par Mme Louis Bar [Louis-Bar, 1941]. Ce n’est
qu’en 1957 qu’Elena Boder l’a nommé Ataxie-Télangiectasie, devant l’association unique de ces deux
symptômes chez 9 enfants, présentant par ailleurs un tableau clinique similaire (Tableau VIII) [Boder
& Sedgwick, 1958]. En effet, cette maladie est également caractérisée par des infections respiratoires
à répétitions rapidement compliquées par une dilatation des bronches, des troubles oculomoteurs et
une incidence accrue de certains cancers [Bott et al., 2006].
III.2.
Epidémiologie
La population hétérozygote est estimée à 0,35-1% de la population générale (Fitzgerald et al..
1997). Et l’incidence varie entre 1/40000 et 1/300000 naissances (Tableau IX).
Au Maroc, si on applique la prévalence estimée en Europe (1/150000) [Thompson et al.,
2005+ à la population (32 millions), environ 210 cas d’AT seraient attendus. Or, seuls 42 cas, colligés
depuis 1998 à l’Unité d’Immunologie Clinique de l’Hôpital des Enfants de Casablanca, centre de
référence des Déficits Immunitaires Primitifs au Maroc, ont été diagnostiqués comme AT [Ailal et al.,
2008 ; Sakhi et al., 2008 ; Jeddane et al., 2013], la plaçant parmi les Déficits Immunitaires Primitifs les
plus fréquemment rencontrés dans ce service (~10%) (Figure 9). Toutefois, ces chiffres sont
largement sous-estimés par rapport à notre estimation, elle-même ne prenant pas en compte le fort
taux de consanguinité au Maroc par rapport à la France (15.25% contre 0.8%) [Cherkaoui Jaouad et
al., 2009 ; Sutter & Goux, 1964].
54
Tableau VIII. Manifestations cliniques chez 8 patients présentant une ataxie télangiectasie [d’après
Boder & Sedgwick, 1958]
Cas avec
Information
disponible (N)
Cas
présentant le
symptôme (N)
Cas
présentant le
symptôme (%)
8
7
7
7
7
8
6
7
7
7
100
85
100
100
100
4
8
8
8
7
4
7
8
7
7
100
87
100
87
100
8
8
7
8
6
6
100
75
85
7
8
8
6
7
8
6
6
100
100
75
100
Symptômes neurologiques
Ataxie cérébelleuse, début dans l’enfance
Diminution ou perte des réflexes profonds
Flexion ou réponse plantaire équivoque
Signe de Romberg négatif
Sensation profonde et superficielle intacte
Signes oculomoteurs
Mouvements oculaires particuliers
Nystagmus
Dysarthrie
Salivation
Faciès caractéristique and attitudes
posturales
Télangiectasies oculocutanées
Infections sinopulmonaires fréquentes
Incidence familiale
Symptômes associés
Caractère égal
Absence de déficit mental
Retard staturopondéral
Changement des cheveux et de la peau
Tableau IX. Epidémiologie de l’Ataxie-Télangiectasie à travers le monde
Pays
Europe
US
US
Royaume-Uni
Incidence (I)/ Prévalence (P)
1/150 000 (P)
1/88 000 (I)
1/40000 (I)
1/300000 (I)
1/514 000 (P)
Référence
Thompson et al., 2005
Swift et al., 1986
Sedgwick & Boder,1991
Woods et al., 1990
55
Déficits en complément Dérégulation du système
immunitaire Déficits de l'immunité
4%
2%
innée
3%
Syndromes
autoinflammatoire
4%
Déficits en Phagocytes
12%
Syndrome Hyper IgE
12%
Ataxie Télangiectasie
10%
Autre
17%
Déficits immunitaires
combinés
21%
Syndrome de DiGeorge
2%
Déficits en anticorps
25%
Syndrome de Bloom 2%
Wiskott Aldrich 1%
Autre 2%
Figure 9. Répartition des déficits immunitaires primitifs en 2009.
56
III.3.
Diagnostic
L’AT est caractérisée par une triade clinique progressive et cumulative : une ataxie cérébelleuse
progressive, des infections à répétition et des télangiectasies oculo-cutanées.
L’atteinte neurologique est le premier signe clinique de l’AT. Dans la forme classique, elle
apparaît dans les deux premières années [Hussein, 2003]. Le premier symptôme est une ataxie
troncale qui se traduit par des troubles de la marche [Biton et al., 2008]. Cette ataxie peut ensuite
s’étendre aux membres et à la parole [Biton et al., 2008]. Une choréathétose est également observée
[Biton et al., 2008], de même qu’un syndrome cérébelleux cinétique [Bott et al., 2006] (dysynergie,
tremblements intentionnels, adiadococinésie, hypotonie) complète le tableau. L’enfant est
condamné à la chaise roulante vers la fin de la première décennie [Biton et al., 2008]. Un syndrome
extrapyramidal et une abolition des réflexes ostéo-tendineux peuvent également être observés, ainsi
qu’un retard staturopondéral *Bott et al., 2006]. Une asynergie oculocéphalique, un nystagmus et
une persévération du regard sont d’autres signes cliniques observés *Bott et al., 2006].
Les télangiectasies oculaires sont bilatérales et limitées au tissu conjonctif bulbaire [Hussein,
2003] (Figure 10). Elles apparaissent généralement vers 4-5 ans. Ces télangiectasies peuvent ensuite
s'étendre au visage et aux oreilles [Biton et al., 2008]. On observe parfois, aussi, des taches café au
lait, un vitiligo, une dermite séborrhéique, un vieillisement précoce de la peau et des phanères et/ou
une atrophie cutanée des zones photoexposées [Bott et al., 2006].
57
Figure 10. Photographie de télangiectasies bulbaires chez un patient AT
On observe des télangiectasies (dilatation des parties distales des vaisseaux sanguins) au niveau du bulbe
oculaire, en position équatoriale.
58
Le déficit immunitaire se manifeste par des infections à répétition, qui apparaissent
généralement entre 3 et 6 ans [Hussein, 2003]. On observe notamment des infections
bronchopulmonaires par des bactéries encapsulées
(Haemophilus influenzae, Streptococcus
pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa) [Bott et al., 2006], qui conduisent à une destruction du
parenchyme pulmonaire et une dilatation des bronches (DDB). Ces infections respiratoires sont la
première cause de décès des patients [Bott et al., 2006 ; Hussein, 2003]. Ces infections sont
accentuées par la dyspraxie buccopharyngée [Bott et al., 2006]. Des infections ORL, telles que des
otites chroniques, peuvent également être observées [Bott et al., 2006].
Une fois complète, cette triade pathognomique permet de poser le diagnostic de l’AT.
Cependant, en l’absence d’un des signes, le diagnostic peut être confirmé par un dosage de
l'alphafoetoprotéine (AFP) chez l’enfant de plus de deux ans. En effet, un taux sérique élevé de ce
marqueur tumoral est presque toujours présent de façon physiologique chez les patients AT (environ
90% des cas [Hussein, 2003]), bien que le mécanisme reste toujours inexpliqué.
Un bilan immunitaire doit compléter l'examen clinique. Le dosage pondéral des
immunoglobulines (Ig) sériques révèle un déficit en IgA, IgG2 et G4 parfois compensé par les IgG1
[Bott et al., 2006 ; Ailal et al., 2008]. Le taux d'IgM peut être normal ou légèrement élevé [Bott et al.,
2006]. Un déficit en IgE peut également être observé [Nowak-Wegrzyn et al., 2004]. Le dosage des
sous-populations lymphocytaires (SPL) révèle un déficit en CD4 et CD8 [Schubert et al., 2002]. Les
tests d’intradermoréaction à la tuberculine et de prolifération lymphocytaire en présence de
mitogènes sont négatifs [Bott et al., 2006].
59
Enfin, on observe une prédisposition aux tumeurs malignes chez les patients AT et leurs
apparentés hétérozygotes. En effet, Peterson et al. ont observé que 30-40% des patients AT
développent un cancer, dont 80% sont des tumeurs lymphoïdes [Peterson et al., 1992]. Concernant
les porteurs hétérozygotes, le plus notable est un risque 6.8x plus important de développer un
cancer du sein chez les femmes hétérozygotes [Peterson et al., 1992]. La Figure 11 représente
l’incidence des néoplasies chez les patients AT en fonction de l’âge *Meyn, 1999+. Avec plus de recul,
Taylor et Byrd ont estimé que seulement 10-15% des patients développaient un cancer,
généralement d’origine lymphoïde, tel qu’un lymphome non hodgkinien, une tumeur à lymphocyte T
ou une maladie d’Hodgkin *Taylor and Byrd, 2005]. Les autres cancers sont des tumeurs cérébrales
ou des carcinomes. D’autre part, le diagnostic de la tumeur peut précéder celui de l’AT *Taylor and
Byrd, 2005]. Enfin, dans la plus large série publiée à ce jour, 22.1% des patients ont développé un
cancer, dont 88.7% étaient d’origine lymphoïde, diagnostiqués à un âge moyen de 11.4 ans, et 11.3%
étaient des carcinomes, diagnostiqués à un âge moyen de 33.7 ans [Micol et al., 2011].
III.4.
Diagnostic différentiel
III.4.1. Défauts de réparation de l’ADN
Dans la classification IUIS 2011 des DIP [Al-Herz et al., 2011+, l’AT est classée parmi les
défauts de réparation de l’ADN du 2e groupe, à savoir les syndromes de déficit immunitaire bien
définis. Dans cette sous-catégorie, nous retrouvons également d’autres maladies similaires,
notamment l’Ataxia Telangiectasia-like disorder (ATLD), le syndrome de Nijmegen (NBS), mais aussi
le syndrome de Bloom, l’ICF (Immunodéficience avec instabilité du centromère et anomalies de
faciès), le déficit en PMS2 et le syndrome de RIDDLE (Tableau X) [Al-Herz et al., 2011]. Sont
également considérés comme des défauts de réparation de l’ADN, des syndromes de déficit complet
des lymphocytes T, tels que les déficits en DOCK8, RAG1/2, Artemis, DNA ligase IV, DNA-PKcs et
Cernunnos.
60
Figure 11. Proportion de l’incidence des néoplasies en fonction de l’âge chez les patients AT *Meyn,
1999].
61
Tableau X. Extrait des Syndromes bien définis avec déficit immunitaire dans la classification IUIS [Al
Herz et al., 2011]
Maladie
LT
circulant
LB
circulant
Défauts de réparation de l’ADN
(a) Ataxie
Diminution Normal
télangiectas progressive
ie
Ig sérique
Symptômes associés
Transmission
Défaut
génétique/
pathogenèse
présumée
IgA, IgE et sousclasses IgG
souvent
diminuées ;
monomères IgM
élevés ;
diminution
variable des
anticorps
Ataxie ;
télangiectasie ;
infections
pulmonaires ;
tumeurs
lymphoréticulaires et
autres ; alphafoetoprotéine élevée
et sensibilité aux
rayons X ; instabilité
chromosomique
Ataxie modérée ;
infections
pulmonaires ;
radiosensibilité
sévèrement accrue
AR
Mutations
dans ATM ;
désordre du
contrôle du
cycle
cellulaire et
de la
réparation des
cassures
d’ADN
double brin
Mutations
hypomorphiq
ues dans
MRE11 ;
désordre du
contrôle du
cycle
cellulaire et
de la
réparation des
cassures
d’ADN
double brin
Mutations
hypomorphiq
ues dans
NBS1(Nibrin)
; désordre du
contrôle du
cycle
cellulaire et
de la
réparation des
cassures
d’ADN
double brin
Mutations
dans BLM ;
hélicase RecQ
like
(b) Ataxie
télangiectas
ie-like
(ATLD)*
Diminution
progressive
Normal
Diminution
variable des
anticorps
AR
(c) Syndrome
de
Nijmegen
Diminution
progressive
Diminuti
on
variable
IgA, IgE et sousclasses IgG
souvent
diminuées ; IgM
élevés ;diminution
variable des
anticorps
Microcéphalie ;
visage en tête
d’oiseau ;
lymphomes ; tumeurs
solides ; sensibilité
aux radiations
ionisantes ; instabilité
chromosomique
AR
(d) Syndrome
de Bloom
Normal
Normal
Réduit
Petite taille ; visage
en tête d’oiseau ;
erythème
photosensible ;
insuffisance
médullaire ;
leucémie ;
lymphome, instabilité
chromosomique
AR
62
Les 2 syndromes les plus proches, sur le plan clinique et physiopathologique, de l’AT sont
l’ATLD et le NBS. En effet, ces deux maladies concernent des composants du complexe MRN (Mre11Rad50- NBS1) qui interagit avec la protéine de l’AT (cf. Section ‎III.5.2). La comparaison des tableaux
cliniques entre l’AT, l’ATLD et le NBS est présentée dans le Tableau XI.
L’ATLD (Ataxia-Telangiectasia Like Disorder) présente un phénotype neurologique similaire à
celui de l’AT, mais sans télangiectasies. Cette maladie autosomique récessive extrêmement rare est
causée par des mutations hypomorphes du gène Mre11, localisé dans la même région
chromosomique qu’ATM (11q22-23) [Fernet et al., 2004]. Mre11 permet le recrutement d’ATM
(Ataxia-Telangiectasia Mutated) aux extrémités des cassures double-brin et son activation complète
[Lavin, 2008+, d’où un phénotype similaire. Toutefois, la progression de la maladie est plus lente et
les patients ATLD ne présentent pas de déficit immunitaire, ni de taux d’AFP sérique élevé *Taylor et
al., 2004].
Le Nijmegen Breakage Syndrome (NBS) ou syndrome de Nijmegen est causé par des
mutations hypomorphes du gène NBS1, conduisant à une microcéphalie, un déficit immunitaire, un
retard de croissance et une incidence accrue de cancers [Digweed et Sperling, 2004]. Ces malades ne
présentent toutefois pas de télangiectasies et le faciès caractéristique des patients permet un
diagnostic sûr. Ce phénotype sévère s’explique d’une part par le rôle de NBS1 dans le complexe MRN
pour l’activation complète d’ATM, et d’autre part par son rôle d’adaptateur pour la signalisation
d’ATM *Lavin, 2008]. Ce syndrome est particulièrement fréquent en Pologne et République Tchèque
[Digweed et Sperling, 2004].
63
Tableau XI. Comparaison Ataxie Télangiectasie, Ataxia Telangiectasia-Like Disorder et Nijmegen
Breakage Syndrome *D’après Taylor et al., 2004 ]
Signes cliniques
Ataxie
Télangiectasie
Nijmegen Breakage
Syndrome
+
+
+
+
Ataxia
Telangiectasia-Like
Disorder
+
+
+
Ataxie
Télangiectasie
Dysarthrie
Mouvements anormaux des
yeux
AFP sérique élevé
Taux Ig réduits
Infections pulmonaires
Translocations
Tumeurs lymphoïdes
Autres types de tumeurs
Anormalités cutanées
Microcéphalie
Anomalies cranofaciales
Intelligence normale
Malformations congénitales
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-*
NP
+
NP
NP
NP
+
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+ /+
-
+ : présence, - : absence, NP : non précisé ; * déficit en anticorps fonctionnels spécifiques
64
Récemment, un nouveau déficit immunitaire a été décrit [Al Herz et al., 2011], dû à une
mutation du gène RNF168 (Ring finger Nuclear Factor 168), impliqué dans l’ubiquitylation des
histones de type H2A et la réorganisation de la chromatine lors de dommages à l’ADN *Stewart et al.,
2009]. Deux patients ont été décrits à ce jour. Le premier présentait un syndrome, nouvellement
baptisé syndrome RIDDLE (radiosensitivity, immunodeficiency, dysmorphic features, and learning
difficulties), caractérisé par une radiosensibilité, un déficit immunitaire modéré, une dysmorphie et
des difficultés d’apprentissage *Stewart et al., 2007]. Dernièrement, un patient turc a été décrit
présentant un tableau clinique évoquant une forme modérée d’ataxie télangiectasie [Devgan et al.,
2011+. En effet, le patient présentait une ataxie, des télangiectasies oculaires, un taux élevé d’AFP
sérique et des problèmes respiratoires (Tableau XII).
Les autres syndromes de défaut de réparation de l’ADN pourraient être évoqués devant la
radiosensibilité et les cassures chromosomiques. Toutefois, les défauts liés à un déficit complet des
lymphocytes T seront rapidement écartés du fait de leur début précoce (1e année de vie) et de la
lymphopénie observée sur la numération formule sanguine (NFS) et les SPL. Le syndrome de Bloom
sera évoqué devant un érythème facial télangiectasique photosensible et un déficit immunitaire
combiné à l’origine d’infections sévères, ainsi qu’une incidence élevée aux tumeurs malignes. Le
tableau est complété par une hypotrophie à la naissance, un nanisme harmonieux et un visage en
tête d’oiseau. L’ICF sera rapidement écarté du fait des dysmorphies faciales, incluant notamment une
macroglossie, et sur l’examen cytogénétique montrant une configuration multiradiale des
chromosomes. Le déficit en PMS2 pourrait être évoqué, notamment lorsqu’un syndrome hyper-IgM
avec des taches café-au-lait sont les premiers symptômes présents. Il se différencie par une
diminution des lymphocytes B.
65
Tableau XII. Comparaison des phénotypes cliniques des 2 patients RNF168 -/avec l’ataxie télangiectasie [d’après Devgan et al., 2011]
Patient 1 (15-9BI)Stewart et al,
Patient 2 (RS66)Devgan et
2007
al,2011
Petite taille
Pas de télangiectasie
Petite taille
Télangiectasies oculaires et
bronchiales
Ataxie, sans apraxie ni
dysarthrie
Intelligence normale
Microcéphalie
IgA sérique basse
Radiosensibilité cellulaire
Retard moteur moyen
Difficultés d’apprentissage
Dysmorphisme facial
Hypogammaglobulinémie
Radiosensibilité cellulaire
Insuffisance respiratoire
terminale
AFP sérique élevé
Peau sèche avec écaillage
(xérose)
Ataxie télangiectasie
Occasionellement de petite
taille
Télangiectasies
Ataxie, avec apraxie et
dysarthrie
Intelligence normale
Microcéphalie (variant ATFresno)
IgA, IgE et IgG2 sériques bas
Radiosensibilité cellulaire et
clinique
Insuffisance respiratoire
terminale
AFP sérique élevé
Prédisposition au cancer
66
Une autre maladie caractérisée par une radiosensibilité et des cassures chromosomiques est
l’anémie de Fanconi. Les patients présentent une pancytopénie, une anémie aplasique progressive,
diverses malformations congénitales (malformations du squelette, hyperpigmentation, anomalies
urogénitales, rénales et cardiaques) et surtout une prédisposition élevée aux leucémies aigües
myéloïdes [Orphanet, voir URL]. Elle ne présente toutefois pas de déficit immunitaire.
III.4.2. Ataxies cérébelleuses autosomiques récessives
Le diagnostic le plus évoqué en phase pré-télangiectasie est la paralysie cérébrale, surtout si
la composante spastique fait partie du tableau clinique [Hussein, 2003]. L’ataxie peut également faire
évoquer l’ensemble des ataxies cérébelleuses autosomales récessives (ARCA) dont l’ataxie de
Friedrich est la plus commune [Palau et Espinos, 2006].
Parmi ces ARCA, la plus proche sur le plan clinique est l’ataxie avec apraxie oculomotrice de type
2 (AOA2) [Palau et Espinos, 2006]. Le gène impliqué code pour la sénataxine, dont la mutation
entraine une ataxie cérébelleuse apparaissant vers 15 ans, des troubles oculomoteurs et une
élévation sérique de l’AFP *Palau et Espinos, 2006 ; Tazir et al., 2009]. Toutefois, les patients peuvent
présenter des taux élevés de gamma-globulines et de créatine kinase [Le Ber et al., 2004].
Concernant les autres ARCA, l’ataxie de Friedrich sera écartée devant une ataxie se développant
à la puberté associée à une cardiomyopathie et, plus rarement, un diabète ou intolérance au glucose
et une surdité [Palau et Espinos, 2006]. Le syndrome de Joubert et l’ataxie de Cayman seront écartés
devant la présence de l’ataxie dès la naissance [Palau et Espinos, 2006]. Les ARCA d’origine
métabolique seront écartées devant des taux plasmatiques de vitamine E très bas (ataxie avec déficit
isolé en vitamine E), un syndrome de malabsorption avec des taux bas de cholestérol et triglycérides
(abetalipoprotéinémie), la présence de xanthomes au niveau des tendons (xanthomatose
cérébrotendineuse) ou de rétinite pigmentaire (maladie de Refsum).
67
Parmi les ARCA dû à un défaut de réparation de l’ADN comme l’AT, on écartera l’ataxie avec
apraxie oculomotrice de type 1 (AOA1) devant une hypoalbuminémie associée à une
hypercholestérolémie et l’IRM cérébrale caractéristique, l’ataxie cérébelleuse avec neuropathie
axonale (SCAN1) devant des antécédents de convulsion et une hypercholestérolémie modérée, et la
Xeroderma pigmentosum (XP) devant la photophobie et photosensibilité cutanée. De même, on
pourra écarter les ARCA dégénératives devant l’âge de début de maladie, les résultats des IRM et des
examens electrophysiologiques [Palau et Espinos, 2006].
III.5.
Physiopathologie
Bien que le syndrome AT et sa clinique fut bien décrits dans la littérature depuis 1926
[Syllaba & Henner 1926], ce n’est qu’à la fin du XXe siècle que sa physiopathologie a commencé à se
révéler avec la découverte du gène responsable de la maladie (Figure 12).
III.5.1.
Gène de l’Ataxie Télangiectasie
Pour identifier la base moléculaire du syndrome AT, les chercheurs ont d’abord réalisé des
tests de complémentation fonctionnelle *Murmane & Painter, 1982+. Se basant sur l’observation que
les cellules AT n’inhibaient pas la synthèse d’ADN après irradiation *Painter & Young, 1980 ;
Houldsworth & Lavin, 1980 ; Painter, 1981], les auteurs ont étudié si l’hybridation cellulaire de
diverses souches AT rétablissaient l’inhibition de la synthèse d’ADN après irradiation. Cette
expérience a abouti à la subdivision en 5 groupes de complémentation (A, B, C, D et E) des patients
AT [Murmane & Painter, 1982 ; Jaspers et al., 1988+. La base moléculaire de l’AT semblait donc
complexe, faisant intervenir plusieurs composants.
En 1988, suite à des études d’association de liaison chez les patients du groupe de
complémentation A, Gatti et al. ont localisé un locus AT sur le bras long du chromosome (11q22-23)
[Gatti et al., 1988]. Par la suite, une liaison avec la même région a été démontrée pour le groupe C
[Ziv et al., 1991], et la plupart des mutations des cas connus, réduisant le locus à 3Mb [McConville et
al., 1994].
68
Figure 12. Ligne de temps montrant l’identification du gène ATM et de sa fonction [d’après Lavin,
2008]
69
Ce n’est qu’en 1995 que des études de clonage ont pu révéler le gène responsable de la
maladie [Savitsky et al., 1995]. Il a été nommé ATM (Ataxia-Telangiectasia Mutated gene) et est situé
sur le bras long du chromosome 11(11q23.1). Ce gène a une taille d’environ 150 kb et code pour une
protéine de 3056 acides aminés (350kDa). Il est composé de 66 exons dont les 3 premiers sont non
codants et possède deux exons 1 alternatifs. Le gène est flanqué de deux marqueurs génétiques,
D11S1819 et D11S1778, et présente deux marqueurs intragéniques : D11S2179 dans l’intron 63 et
NS22 dans l’intron 25 (Figure 13).
709 mutations sont répertoriées à ce jour (Human Gene Mutation Database, 21 décembre
2012), liste non exhaustive car de nouvelles mutations sont caractérisées à chaque étude. Les
mutations sont réparties comme suit : 315 substitutions faux-sens ou non-sens (44.4%), 206
insertions ou délétions de petite taille (29.1%), 106 défauts d’épissage (15.0%), 57 grosses insertions
ou délétions (8.0%), 20 indels (2.8%), 3 mutations de régulation du gène (0.4%) et 2 réarrangements
complexes (0.3%). La plupart de ces mutations aboutissent à une absence totale de la protéine ATM
dans la cellule. 87,2% de ces mutations sont associées au syndrome AT, les autres sont généralement
des variants associés à un cancer (10.1% associées au cancer du sein).
Ces mutations sont réparties tout le long du gène et aucun point chaud mutationnel ne peut
être souligné (Figure 14). Toutefois, un effet fondateur a été observé dans diverses ethnies (voir
Tableau XIII). Notamment, bien qu’aucune étude génétique n’avait été conduite au Maroc à ce jour,
l’étude de Gilad et al. en Israël a montré un effet fondateur dans la population juive d’origine nordafricaine (Maroc et Tunisie) : la mutation 103C>T présente dans 99% des allèles et qui aboutit à un
codon stop en position 65 [Gilad et al., 1996a]. Mais cette mutation ne semblait pas présente chez
les non-juifs.
70
Figure 13. Représentation schématique du locus du gène ATM [Allinen, 2002]
Figure 14. Répartition des mutations et des polymorphismes sur le gène ATM (Mutation @ glance,
voir URL)
71
Tableau XIII. Exemples de mutations à effet fondateur du gène ATM dans différentes ethnies
Ethnie et/ou Pays
Mutation(s) à effet fondateur
Norvégien
3245-3247 delATC insTGAT
Iles Britanniques
Costaricains (USA)
Juifs d’origine nordafricaine (Israël)
Turcs
Druzes (Liban, Syrie,
Jordanie)
Italie
Japon
Polonais
Russes
Brésil
Finlandais
2T>C, 1561delAG, 2249ins9nt,
2284delCT, 2639del200nt,
3802delG, 5762ins137nt,
6405insTT, 7271T>G, 7636del9nt,
8787ins14nt
5908C>T ; IVS63del17kb ; 7449G>A
Référence
Laake et al., 2000 ; Telatar et
al., 1998
Stankovic et al., 1998
Telatar et al., 1998
103C>T
Gilad et al., 1996
3576G>A
1339 C > T ; 6672 del GG/6677 del
TACG
7517_7520delGAGA, 3576G>A,
3894_3895insT, 3802_3802delG,
7408T>G, 5979_5983delTAAAG
4612del165, 7883del5
381delA , 742C>T , 1563 1564delAG,
IVS20–579˙IVS20–582delAAGT,
5188C>T, 5712 5713insA, 5932G>T,
6095G>A , 7010 7011delGT, IVS532A>C , 8545C>T
5932G>T
7912G>A, IVS28+1711del3450bp,
IVS11-2A>G
6903insA, 7570G>C
Broeks et al., 1998
Fares et al., 2004
Chessa et al., 2009
Ejima & Sasaki, 1998
Mitui et al., 2005
Birrell et al., 2005
Coutniho et al., 2004
Pylkäs et al., 2007
72
III.5.2.
Protéine ATM
Le gène ATM (Ataxia Telangiectasia Mutated) code pour une protéine de 350 kDa, dont la
partie C-terminale a une activité PI3-kinase, impliquée dans le contrôle du cycle cellulaire, la stabilité
du génome et la réparation de l’ADN *Bott et al., 2006]. En effet, la protéine ATM est une Ser/Thr
kinase ubiquitaire, localisée dans le noyau cellulaire. Son principal rôle est la signalisation des
cassures doubles brins (pouvant apparaître suite à une exposition aux radiations ionisantes) de l’ADN
et la maintenance de l’intégrité génomique [Taylor et Byrd, 2005].
Le complexe Mre11-Rad50-NBS1 (MRN) est recruté aux extrémités endommagées de l’ADN
et relie ces extrémités par un pont Zn++ (bras de Rad50). La protéine ATM est également recrutée et
son interaction avec le complexe MRN permet son activation de la forme dimère à la forme
monomère [Lavin, 2008 ; McKinnon, 2012] (Figure 15). Suite à son activation, la kinase agit sur de
nombreux substrats (Figure 16), activant diverses voies de signalisation impliquées dans le contrôle
du cycle cellulaire, la réparation de l’ADN et l’apoptose (Figure 15) [Taylor & Byrd, 2005 ; Lavin,
2008 ; McKinnon, 2012].
La plupart des mutations aboutissent à l’absence totale de la protéine ATM dans les cellules.
Un phénotype modéré de la maladie est corrélé à une activité kinase résiduelle dans la cellule [Taylor
et Byrd, 2005]. En effet, les expériences de corrélation phénotype/génotype réalisées par BeckerCatania et al. tendent à prouver que les protéines ATM tronquées ne sont pas du tout exprimées
dans la cellule, et rapidement dégradées [Becker-Catania et al., 2000]. De plus, une étude française
plus récente [Micol et al., 2011] a montré une corrélation entre la mortalité et la morbidité des
patients AT et leur génotype, en particulier selon la nature de la mutation. En effet, les patients
présentant des mutations nulles, qui aboutissent à l’absence d’expression de la protéine ATM, ont
une espérance de vie plus courte que les patients présentant des mutations hypomorphes avec un
résidu d’activité de la kinase (15.9 contre 20.4 ans), avec un âge d’apparition des premiers signes plus
précoce (4.0 contre 5.1 ans), et présentent un risque plus important de développer des cancers (en
particulier des tumeurs lymphoïdes) à un âge précoce [Micol et al., 2011].
73
Figure 15. Schéma d’activation de la protéine ATM suite à une cassure double-brin et cascade de
signalisation *McKinnon, 2012+ Lorsqu’une cassure double-brin apparait au niveau de l’ADN, le
complexe MRN est recruté aux extrémités de la cassure et forme un pont Zn + grâce aux bras de la
protéine Rad50. Ce complexe MRN interagit avec la protéine ATM et active cette dernière par de
multiples modifications post-traductionnelles dont la phosphorylation de la Ser1981. La forme
monomérique de la protéine ATM activé interagit avec de nombreux substrats impliqués dans le
contrôle du cycle cellulaire, la réparation de l’ADN et l’apoptose. Cette cascade aboutit au maintien
de l’homéostasie du système nerveux et immunitaire, à la prévention des cancers et à la méiose dans
les gamètes.
74
Figure 16. Interactions de la kinase ATM avec ses différents substrats après activation [Bay et al.,
1999]
75
III.5.3.
Physiopathologie
i.
Système nerveux
La neurodégénérescence progressive des cellules de Purkinje est responsable de l’ataxie
cérébelleuse. Il a été démontré que le rôle d’ATM dans la réparation de l’ADN est à la base de la
neurodégénérescence, bien que le mécanisme diffère légèrement dans les neurones post-mitotiques
[Uziel et al., 2003 ; Biton et al., 2008].
Le maintien de la stabilité et de l’intégrité génomique est important dans les neurones.
L’exposition continue à un stress oxydatif et l’activité transcriptionnelle de ces neurones demande un
contrôle strict de leur intégrité génomique.
Dans une étude récente, Li et al. ont pu corréler la neurodégénération chez les patients AT à
l’accumulation d’histone déacétylase 4 (HDAC4) dans le noyau des neurones. En effet, l’HDAC4 se
trouve normalement dans le cytoplasme des cellules de Purkinje. Or, chez les patients AT, l’HDAC4 se
trouve accumulée dans le noyau. De fait, l’absence d’acétylation des histones H3 et H4, notamment
au niveau des gènes promoteurs, aboutit à une configuration fermée de la chromatine et à une
transcription réduite des gènes de croissances neuronales. Donc, le phénotype neurologique des
patients AT seraient causés non seulement par l’absence de la kinase elle-même, mais par les
changements épigénétiques dans l’acétylation des histones et l’inhibition des facteurs de
transcription qui apparaissent suite à l’accumulation nucléaire de HDAC4. Ceci a été mis en évidence
par la restauration de la neurodégénération suite au blocage de l’activité de HDAC4 ou de son
accumulation nucléaire, bien que la restauration complète nécessite également la présence de
HDAC4 dans le cytoplasme [Li et al., 2012].
76
ii.
Système immunitaire
Dans les lymphocytes, la protéine ATM joue un rôle important. Les études chez des souris
mutées ont montré que ATM a un rôle-clé dans le maintien de l’expression des TCR (T Cell Receptor)
et que le défaut de maturation des lymphocytes T doubles positifs (CD4+CD8+) réduit le nombre de
lymphocytes T matures chez les souris mutées [Vecchio et al., 2007 ; Matei et al., 2007], ce qui
explique la lymphopénie. La déficience en ATM affecte également la commutation isotypique des
immunoglobulines (passage des IgM aux IgG et IgA). En effet, le réarrangement pour les régions
variables des chaines lourdes des Ig s’effectue pendant la phase G0-G1, dont le blocage est contrôlé
par la protéine ATM [Bott et al., 2006] (Figure 17). ATM est également impliquée dans la résolution
des cassures double-brins générés lors de la recombinaison V(D)J, ce qui explique la restriction des
répertoires T et B et le nombre accru d’anomalies génétiques dans les lymphocytes des patients AT
(notamment des translocations des chromosomes au niveau des loci des chaines des
immunoglobulines et du TCR, par exemple t7-14) et l’incidence élevée de tumeurs lymphoïdes
[Lumsden et al., 2004 ; Bredemeyer et al., 2006 ; Lavin, 2008].
iii.
Néoplasies
L’AT est associée à un risque accru de développer des cancers. La majorité de ces cancers
sont des tumeurs lymphoïdes, mais certains patients peuvent présenter des carcinomes. De plus, des
mutations d’ATM à l’état hétérozygote ou des polymorphismes ont été associés au cancer du sein, du
poumon, des tumeurs cérébrales, etc... Comme mentionné ci-dessus (section ii), le principal
mécanisme des tumeurs lymphoïdes est dû aux aberrations chromosomiques spontanées, résultat de
l’instabilité génétique créée par la perte de contrôle du cycle cellulaire. De fait, le mécanisme des
néoplasies est probablement le résultat du défaut dans ce que Meyn a appelé le DSN (Damage
Surveillance Network) (Figure 18). En effet, l’instabilité génomique, la radiosensibilité et les
anomalies de réparation de l’ADN concourent au développement de néoplasies.
77
Figure 17. Schéma de la recombinaison isotypique des Immunoglobulines, où intervient la protéine
ATM lors de la réparation de l’ADN [Durandy A, ASID 2012]
Figure 18. Schéma montrant le défaut du Réseau de Surveillance des dégâts à l’ADN chez les
patients AT [D’après Meyn, 1999]
78
iv.
Atteinte cutanée
Concernant le mécanisme d’apparition des télangiectasies, ce dernier n’a pas encore été élucidé.
Au contraire, Okuno et al. ont démontré un rôle activateur de la protéine ATM dans la
néoangiogenèse [Okuno et al., 2012]. En effet, il semblerait que la régulation des ROS (radicaux
libres d’oxygène) par ATM soit à l’origine des néoangiogenèses pathologiques.
Concernant le vieillissement prématuré et l’atrophie cutanée, le mécanisme sous-jacent semble
être l’augmentation du taux d’apoptose dans les tissus concernés *Bay et al., 1999]. La fréquence
élevée de raccourcissement télomériques peut aussi contribuer au vieillissement précoce des cellules
[Metcalfe et al., 1996].
III.6.
Traitement
Le traitement de l’AT est uniquement symptomatique [Bott et al., 2006 ; Hussein, 2003]. Aucun
médicament n’a pu être élaboré à ce jour pour pallier à l’atteinte neurologique. Cependant, des tests
sont en cours sur les anti-oxydants, bien que les résulats à ce jour ne soient pas probants [Reliene et
Schiestl, 2007]. Toutefois, la kinésithérapie motrice a permis de ralentir la neurodégénérescence et
de retarder la perte d’autonomie et le recours à la chaise roulante [Ailal et al., 2008].
D’autre part, des essais cliniques sont en cours pour une corticothérapie au long cours. En effet,
Buoni et al. ont observé une amélioration des symptômes neurologiques chez un patient après
traitement au Betaméthasone [Buoni et al., 2006], même à très faibles doses (0.03 mg/kg/j)
[Brocoletti et al., 2011+. Toutefois, cette amélioration est transitoire et le patient régresse dès l’arrêt
du traitement. Ainsi, une perspective thérapeutique, maintenant en phase III d’essai clinique, est
l’utilisation du dexamethasone sodium phosphate, encapsulé dans les érythrocytes du patient pour
un relargage à très faible doses dans l’organisme du patient.
79
Pour pallier au déficit immunitaire, une antibiothérapie prophylactique [Bott et al., 2006 ;
Stoppa-Lyonnet et al., 2010 (voir URL)] est mise en place. Un traitement de substitution des Ig en
intraveineuse est également conseillé [Bott et al., 2006]. Enfin, la vaccination anti-grippale est
recommandée pour le patient et son entourage, et la réponse au vaccin anti-pneumococcique doit
être évaluée [Stoppa-Lyonnet et al., 2010 (voir URL)].
De plus, étant donné la radiosensibilité élevée des patients, les examens radiologiques sont à
limiter au maximum et certains médicaments sont à éviter [Bott et al., 2006]. On préfèrera les
radiographies numérisées et évitera les radiations répétées [Stoppa-Lyonnet et al., 2010(voir URL)].
En cas de retard pubertaire chez les jeunes filles de plus de 12-13 ans, un traitement
oestrogénique substitutif pourra être prescrit [Stoppa-Lyonnet et al., 2010(voir URL)]. De même, en
cas d’aménorrhée ou cycles irréguliers, un traitement progestatif séquentiel ou un traitement
hormonal substitutif pourra être envisagé [Stoppa-Lyonnet et al., 2010(voir URL)].
Enfin, il convient de garder en tête le risque accru de cancer et de demander une NFS et d’autres
examens biologiques en cas de symptômes évocateurs, voire un examen d’imagerie ou une biopsie si
indiqué. Concernant le traitement, le patient doit être confié à une équipe qui a l’habitude de
prendre en charge des patients AT, du fait du risque important de toxicité lié aux thérapies
anticancéreuses [Stoppa-Lyonnet et al., 2010(voir URL)].
80
OBJECTIFS
81
Dans la première partie de notre travail, nous nous sommes intéressés à l’épidémiologie des
déficits immunitaires primitifs au Maroc et dans le monde. Nos objectifs étaient les suivants :

Estimer l’impact des DIP sur la population mondiale en se basant sur l’incidence et la
prévalence estimée dans deux études épidémiologiques récentes [Joshi et al., 2010 ; Boyle &
Buckley, 2007] ;

Evaluer l’écart entre nos estimations et le nombre de cas enregistrés dans les
régions concernées;

Déterminer le profil étiologique des DIP au Maroc.
Nous avons donc conduit une étude épidémiologique.
Dans la deuxième partie, nous nous sommes intéressés à l’Ataxie-Télangiectasie, comme
exemple d’étude. Lorsque nous avons commencé notre travail, les seuls données disponibles sur
l’ataxie télangiectasie au Maroc étaient des études cliniques *Ailal et al., 2004 ; Hussein, 2003 ; Sakhi
et al., 2008] et des rapports de cas [Chaouki et al., 2008+. Aucune donnée n’était disponible
concernant le spectre des mutations au Maroc.
Notre objectif était donc triple :

Déterminer le profil des mutations du gène ATM chez les patients marocains ;

Corréler le génotype et le phénotype pour les patients AT ;

Mettre en place une technique de diagnostic moléculaire pour le conseil génétique
des familles concernées.
Nous avons donc conduit une étude clinique et moléculaire sur les patients AT marocains.
82
MATERIELS ET METHODES
83
I.
Etude épidémiologique
Nous avons conduit une recherche bibliographique sur PubMed, en utilisant les mots-clés
« incidence », « prevalence » et « primary immunodeficiency », pour collecter les données les plus
récentes et les plus pertinentes concernant la prévalence et l’incidence des DIP. Nous avons réduit le
champ des recherches en la limitant aux articles publiés dans les 10 dernières années. Nous avons
identifiés 169 articles, parmi lesquels nous avons sélectionnés les plus pertinents. Nous avons retenu
en priorité les articles concernant des registres internationaux couvrant des continents (Europe,
Amérique du Sud, Afrique) et, quand aucun registre n’était disponible pour un continent, nous avons
sélectionnés les registres nationaux qui semblaient être les plus larges et les plus représentatifs du
continent en question (Austalie/Nouvelle Zélande, Iran et Japon).
La plupart des données disponibles sur l’épidémiologie des DIP sont tirées des registres. Nous
avons donc consulté les sites web des sociétés nationales et internationales des DIP qui managent
ces registres, comme l’European Society for Immunodeficiencies (ESID), l’US Immunodeficiency
Network (USIDnet), l’African Society for Immunodeficiencies (ASID) et la Primary Immunodeficiency
Database in Japan ; à la recherche de données actualisées.
Ces registres collectent les données épidémiologiques et cliniques de tous les patients
diagnostiqués dans les régions considérées. Les méthodologies utilisées pour collecter ces données
sont résumées dans le Tableau XIV. Enfin, nous avons utilisé l’article le plus récent de la Jeffrey
Modell Foundation (JMF) [Modell et al., 2011], qui nous fournit une estimation indépendante de la
fréquence des DIP, basée sur un sondage effectué dans le réseau des Centres Jeffrey Modell (JMCN).
84
Tableau XIV. Méthodologie utilisée dans les publications sélectionnées
Région/pays
Europe [ESID 2012,
Société
ESID
voir URL]
Date
16 Déc,
2012
Classification
DIP
Statistiques tirées du
IUIS 2009
Statistiques tirées du
Zélande [Kirkpatrick & ASCIA
2007
IUIS 2005
CEREDIH 2010
IUIS 2007
LAGID
2006
IUIS 2006
IPIDR
2006
IUIS 2005
ASID
2011
IUIS 2009
USIDnet
2011
8 DIP
2010]
[Leiva et al., 2007]
Iran [Rezaei et al.,
registre en ligne
d’ASCIA
Riminton, 2007]
Amérique latine
registre en ligne
d’ESID
Australie/ Nouvelle
France [CEREDIH
Méthodologie
[Barbouche et al., 2011]
USA [USIDnet, voir
Contributeurs
Centres documentant
(généralement spécialisés)
Professionnels de la santé
travaillant sur les DIP
Registre inclus dans
Médecins locaux (validé par
celui d’ESID
un comité directeur)
Questionnaire du
Immunologistes (validé par
registre (2 pages)
un représentant de LAGID)
2 questionnaires
2006]
Afrique du Nord
Répondants/
Immunologistes (validé par
le comité scientifique)
Fusion de 3 registres
Auteurs (spécialistes des
nationaux
DIP)
Registre en ligne
Médecins
URL]
Japon [Ishimura et al.,
PIDJ
2011
IUIS 2007
2011]
Monde [Modell et al.,
2011]
JMF
2011
IUIS 2009
Sondage national dans
les hôpitaux
Sondage dans le
JMCN
Services de Pédiatrie et
Médecine Interne des
Hôpitaux
Experts du JMCN
85
Nous avons également identifié deux études épidémiologiques spécifiques aux Etats-Unis qui
avaient pour but de fournir des estimations plus précises de la fréquence des DIP. Le premier article
est un sondage téléphonique national, dans un échantillon aléatoire d’environ 10 000 ménages,
correspondant à un total de 27 000 personnes [Boyle & Buckley, 2007]. Dans cette étude, les
investigateurs ont demandé à chaque répondant adulte si un membre du ménage a été diagnostiqué
avec un déficit immunitaire primitif. Si la réponse était positive, on lui demandait combien de
personnes dans le ménage étaient diagnostiqué avec un DIP, leur âge, sexe et le diagnostic spécifique
du DIP. Ce sondage a estimé la prévalence globale des DIP à 83.6/100 000 habitants.
Le deuxième article était une étude épidémiologique conduite dans le Comté d’Olmsted,
Minnesota, USA [Joshi et al., 2009]. Les auteurs ont profité des archives médicales exhaustives
établies dans le Comté, partie intégrante du Rochester Epidemiology Project, pour obtenir des
données sur tous les patients traités entre 1976 et 2006, dont les archives médicales contenaient au
moins un code ICD (International Classification of Diseases) associé aux DIP. L’incidence globale a été
estimée à 10.3/100000 personnes-années pour la période la plus récente (2001-2006).
Nous avons extrapolé les estimations de ces deux études américaines [Boyle & buckley,
2007 ; Joshi et al., 2009] aux différentes populations, afin de déterminer la fréquence mondiale des
DIP. Nous avons également extrapolé la plus forte prévalence tirée d’un registre, le registre
australien [Kirkpatrick & Riminton, 2007], pour comparaison. Nous avons aussi évalué la différence
entre nos estimations et le nombre actuel de patients connus dans les registres, notamment en
fonction de l’âge quand les données étaient disponibles.
86
II.
Registre
II.1.
Réseau MSPID
Le premier centre à se spécialiser dans le diagnostic et la prise en charge des DIP au Maroc
est l’Unité d’Immunologie Clinique (UIC) du Centre Hospitalier Universitaire (CHU) Ibn Rochd de
Casablanca, fondée en 1998. Depuis sa création, ce centre a établi des collaborations avec d’autres
centres au sein des 4 CHU du royaume, et d’autres médecins intéressés dans le domaine. Ce réseau
informel a été régularisé en 2009 par la création d’une société savante, la Société Marocaine des
Déficits Immunitaires Primitifs (MSPID). Cette société rassemble des spécialistes de divers services
des
centres
hospitaliers
(immunologistes,
hémato-oncologistes,
pneumo-allergologistes,
neurologistes et/ou internistes), ainsi que des biologistes spécialisés dans l’exploration des DIP.
II.2.
Collection des données
Depuis la création de l’UIC en 1998, tous les dossiers médicaux des patients atteints de DIP
sont archivés au sein de l’Unité. Une fiche clinique a été développée en collaboration avec les
cliniciens spécialisés en DIP et est remplie par le médecin ou résident en charge du patient, dès
suspicion d’un DIP. Les fiches, ainsi que les analyses de laboratoire, sont ensuite validées par un
spécialiste des DIP. Les données collectées incluent les données personnelles, les résultats d’analyses
et les observations cliniques, si disponible.
87
II.3.
Critères de diagnostic et classification
Les patients sont diagnostiqués et classés selon les critères cliniques et biologiques de la
dernière classification du comité d’expert de l’IUIS *Al Herz et al., 2011]. Un spécialiste des DIP révise
chaque dossier médical avant l’enregistrement et exclut les déficits immunitaires acquis et autres
diagnostics différentiels. Les analyses immunologiques réalisées chez nos patients, suivant des
protocoles standards, incluent la sérologie HIV, la NFS avec lecture sur plaque et le dosage des Ig
sériques. La numération des SPL (T, B et NK) par cytométrie en flux, le titrage d’auto-anticorps,
le test au NitroBleu de Tetrazolium (NBT) ou au DHR (DiHydroRhodamine-1,2,3), l’évaluation de
l’activité hémolytique du complément (CH50) et le dosage des fractions C3 et C4 du complément
sont réalisées, si indiquées. L’analyse moléculaire a pu être réalisée chez certains patients
uniquement.
II.4.
Base de données
Une base de données informatisée a été créée en 2008, basée sur les données récoltées, en
utilisant le logiciel Microsoft Access ®2003. Les formulaires et requêtes sont conçus sous Access®
2003. Ce programme permet d’entrer les données de patients depuis un formulaire et est capable de
faire des données statistiques. De plus, les données peuvent être exportées vers une feuille de calcul
Microsoft Excel®.
II.5.
Circuit d’enregistrement
En résumé, le circuit d’enregistrement d’un patient DIP se fait selon le schéma représenté sur la
Figure 19.
II.6.
Analyse des données et statistiques
Le programme utilisé pour le registre est capable de réaliser des analyses statistiques
basiques, via le programme de Microsoft Excel®.
88
Suspicion d’un DIP
Critères
diagnostiques: IUIS
Questionnaire de
base + Consentement
Enregistrement des
données anonymisées
Validation par un
expert
Envoi au responsable
du registre (UIC)
Analyse des données
Publications biennales
Figure 19. Circuit d’enregistrement d’un patient DIP
89
III.
Etude de l’Ataxie Télangiectasie
III.1.
Patients
III.1.1. Recrutement
Entre décembre 2008 et juillet 2012, 28 patients, issus de 23 familles non apparentées, ont
été recrutés pour analyse génétique. Ces patients ont été recrutés au niveau des 4 CHU du Maroc :
Casablanca, Rabat, Fès et Marrakech, ainsi que de deux hôpitaux de Tanger. Ces patients ont, pour la
plupart, été convoqués à l’UIC de Casablanca pour examen clinique, bilan immunitaire et
prélèvement de sang sur tube EDTA, après consentement éclairé. L’âge moyen des patients au
recrutement était de 9.31 ans (2-31 ans), et le sex ratio est de 0.65 (11M/17F).
III.1.2. Critères d’inclusion
Les critères d’inclusion pour l’étude étaient les suivants :

Présence des trois signes cliniques:
o
Ataxie cérébelleuse progressive
o
Télangiectasies oculaires
o
Infections récurrentes (généralement sinopulmonaires) ;

Présence d’au moins 2 de ces signes avec un taux élevé d’AFP sérique ;

Présence d’un autre cas diagnostiqué dans la famille avec un taux élevé d’AFP
sérique.
III.1.3. Examen clinique
Lors du recrutement, un examen clinique a été effectué, basé sur une fiche de
renseignement reprenant les signes cliniques les plus fréquemment rencontrés chez les patients AT
(voir Annexe 1). Il s’agit principalement d’un examen neurologique, infectieux et dermatologique.
90
De plus, un bilan a été fait pour évaluer le déficit immunitaire : NFS, dosage des
immunoglobulines A-G-M-E et des sous-classes d’IgG et numération des SPL. Un dosage de l’AFP
sérique a également été demandé pour confirmer le diagnostic. Enfin, lorsqu’indiqué, une
radiographie du thorax, une incidence de Blondeau et une TDM cérébrale ou thoracique ont été
demandés.
III.2.
Extraction de l’ADN
Dans ce travail, nous avons utilisé trois méthodes d’extraction de l’ADN. La première
méthode, par phénol-chloroforme, permet d’obtenir un bon rendement d’ADN, avec une bonne
qualité. Son principal inconvénient est le temps requis pour une telle méthode. La deuxième
méthode d’extraction par les sels est plus rapide, et permet d’obtenir un bon rendement, bien que le
risque de dégradation de l’ADN soit plus important. Enfin, nous avons eu accès à un extracteur
automatisé, qui permet un très bon rendement d’ADN avec une bonne qualité, nécessaire pour
l’étude complète du gène. Dans tous les cas, le sang était prélevé sur tube EDTA (bouchon violet).
III.2.1.
Méthode d’extraction au phénol-chloroforme
Avant extraction de l’ADN, on décongèle et homogénéise les prélèvements sanguins au
vortex doux (rotator). Pour cette méthode, nous avons travaillé soit sur sang total (2-5 mL de sang
dans un tube Falcon de 50 mL), soit sur un échantillon (500 µL dans un tube Eppendorf de 1.5 mL).
La Figure 20 représente le processus d’extraction par le phénol chloroforme.
Un contrôle-qualité pourra être effectué sur gel d’agarose à 2% et l’ADN sera dosé au
Nanodrop® selon le protocole du fabricant.
91
III.2.1.
Méthode rapide d’extraction par les sels
Avant l’extraction, on homogénéise les prélèvements sanguins au vortex doux (rotator).
La Figure 21 schématise les étapes d’extraction de l’ADN par les sels (voir Annexe 2 pour
préparation des solutions).
Un contrôle-qualité pourra être effectué sur gel d’agarose à 2% et l’ADN sera dosé au
Nanodrop® selon le protocole du fabricant.
III.2.2.
Méthode d’extraction automatisée
L’automate FUJIFILM® QuickGene 610-L permet d’extraire l’ADN à partir d’échantillons de
sang total ou de culots cellulaires. L’ADN est extrait par filtration sous pression sur une membrane
ultrafine, aux propriétés hydrophiles. L’extracteur peut extraire 1 à 6 échantillons. Un kit permet de
réaliser 48 extractions.
Le schéma de la Figure 22 réprésenteles étapes de préparation des échantillons avant
l’extraction par l’automate. Le bloc extracteur contient 3 parties : un portoir pour les colonnes
d’extraction, un portoir en-dessous pour les poubelles et un portoir pour les tubes eppendorf pour
recueillir l’ADN. On replace le bloc extracteur dans l’automate, et lance le programme.
A la fin du programme d’extraction, on récupère les tubes contenant la solution d’ADN
extrait dans 250µL de solution d’élution (CDB).
L’ADN est dosé au Nanodrop® et stocké à -20°C ou à +4°C pour être prêt-à-l’emploi.
92
Lavage de
l’échantillon
(x3):
•2 volumes de tampon
TE 20/1 pour 1 volume
de sang total
•Homogénéisation des
tubes
•Centrifugation 15 min
à 4500g
•Élimination du
surnageant
Lyse des
PBMC:
•Protéinase K
(200µg/ml) + TE 10/5 +
SDS 3%
•Bain-marie à 56°C
pendant 16-20h
Séparation des
protéines et
ADN:
•Ajout d’un volume de
phénol saturé
•Centrifugation 15 min
à 4500g
•Transfert de la phase
supérieure dans un
nouveau tube
•Ajout d’un volume de
chloroforme – alcool
isoamylique 24:1
•Centrifugation 15 min
à 4500g
Précipitation
de l’ADN:
Resuspension
de l’ADN:
•Transfert de la phase
supérieure
•Ajout de 2 volumes
d’éthanol absolu froid
(-20°C)
•Homogénéisation:
apparition d’un
précipité
•Centrifugation 20 min
à 4500g
•Élimination du
surnageant
•Séchage 2 heures sur
papier absorbant
•Resuspension dans
150µl de TE 10/1
•Dissolution 10 min au
bain-marie à 56°C
Stockage à 4°
ou -20°C
Figure 20. Schéma du processus d'extraction de l'ADN au phénol chloroforme
93
Lavage de
l’échantillon
(x3):
•500µl de sang +
1000µL de tampon de
lyse des globules
rouges
•Homogénéisation des
tubes
•Centrifugation 2 min à
7000g
•Élimination du
surnageant
Lyse des
PBMC:
•Inversion des tubes
sur du papier
absorbant
•Ajout de 400µL de
tampon de lyse
nucléaire
•Dissolution du culot
par pipetage
Précipitation
des protéines:
•Ajout de 100µL de
NaCl saturé (5M) et
600µL de chloroforme
froid (4°C)
•Centrifugation 2 min à
7000g
Précipitation
de l’ADN:
•Transfert de la phase
supérieure (450µl)
dans un nouveau tube
•Ajout de 2 volumes
d’éthanol absolu froid
(-20°C)
•Homogénéisation
(vortex): apparition
d’un précipité
•Centrifugation 1 min à
12000g
•Élimination du
surnageant
Resuspension
de l’ADN:
Stockage à 4°
ou -20°C
•Séchage 2 heures sur
papier absorbant
•Resuspension dans
150µl de TE 10/1
•Dissolution 10 min au
bain-marie à 56°C
Figure 21. Schéma du processus d'extraction de l'ADN par la méthode rapide par les sels
94
300µl protéases (EDB) + 2 mL sang
+ 2.5 mL tampon de lyse (LDB)
Homogénéisation et vortex (15s)
Incubation 10 min à 56°C
Ajout de 2.5 ml d’éthanol absolu
(+4°C)
Homogénéisation et vortex (15s)
Transfert du lysat dans colonnes
d’extraction
Figure 22. Préparation des échantillons pour l'extraction automatisée
95
III.3.
Amplification de l’ADN par PCR
Pour l’amplification de l’ADN par PCR et le séquençage, nous avons utilisé deux méthodes
d’approche. La première approche est un séquençage amplicon par amplicon, en commençant par
les amplicons les plus mutés dans la population maghrébine. Toutefois, vu la taille du gène, cette
approche peut se révéler lente et fastidieuse. La deuxième approche consiste à étudier tous les
amplicons en une seule condition PCR. Le gène ATM est étudié en 2 phases : les 32 amplicons les plus
mutés en un premier temps et les 29 amplicons les moins mutés en phase 2 (si pas de mutation en
phase 1).
III.3.1. Amorces du gène ATM
Vu la taille du gène ATM, ce dernier sera fragmenté en 61 amplicons délimitant la séquence
codante (exon 4 à 65) et les séquences introniques flanquant les exons. Les séquences des
oligonucléotides sens et antisens nous ont été fournies par le Pr Stoppa-Lyonnet. Les séquences des
oligonucléotides sont reprises dans l’Annexe 3.
III.3.2. Approche amplicon par amplicon
En se basant sur la liste des mutations des patients d’origine maghrébine dans la série
française (non publiée, fournie par Dr Stoppa-Lyonnet, Institut Curie), nous avons déterminé les
amplicons à séquencer en priorité : les exons 4, 5 et 39.
Les conditions de la PCR sont reprises ci-dessous :
Composition
Tampon 10x
dNTP
Amorce 1
Amorce 2
MgCl2
Taq
ADN
H2O bidistillée
Concentration finale
1x
0.2 mM
0.4 mM
0.4 mM
1.5 mM
0.033 U
-
Quantité
1.5 µL
1.2 µL
0.3 µL
0.3 µL
0.45 µL
0.1 µL
2 ou 4 µL
Compléter à 15µL
96
Conditions
Cycle 1 (dénaturation)
Cycle 2 (x35) dénaturation
Cycle2 hybridation
Cycle 2 élongation
Cycle 3 (élongation)
Pause
Température
95°C
95°C
55°C
72°C
72°C
4°C
Temps
7 min
35s
35s
50s
7 min
∞
Après amplification par PCR des fragments d’ADN, les échantillons à séquencer et le blanc
(sans ADN) sont séparés par électrophorèse dans du tampon TAE 1x sur un gel d’agarose 1,5%. Avant
de couler le gel, du bromure d’éthidium, produit intercalant qui se glisse entre les bases des acides
nucléiques et présente une fluorescence sous illumination par des UV courts, est incorporé au gel. Un
marqueur de taille (1kb ladder) est aussi chargé sur le gel. Les échantillons sont chargés avec du bleu
de bromophénol pour suivre leur migration. Après migration (environ 15min à 150V), le gel est donc
illuminé par des UV et l’ADN peut être visualisé. Ce gel nous permet de contrôler la qualité de la PCR.
III.3.3. Approche en 2 phases
i. Mise en plaque des amorces
Avant de commencer l’analyse des patients, il convient de préparer les plaques d’amorces.
Dans une plaque Thermofast® 96, on poole les oligonucléotides sens et antisens à une concentration
de 20µM pour la réaction de PCR et de 3.2µM pour la réaction de séquence, selon les schémas de
plaque ci-dessous (Figure 23). Le volume final est de 50µL.
Ces plaques sont conservées à -20°C.
97
Phase 1
Exon 4+5
Exon 06
Exon 07
Exon 09
Exon 12
Exon 18
Exon 20
Exon 21
Exon 24
Exon 27
Exon 28
Exon 39
Exon 41
Exon 48
Exon 52
Exon 64
Exon 54
Exon 55
Exon 57
Exon 58
Exon 59
Exon 60
Exon 62
Exon 65
Exon 10
Exon 15
Exon 16
Exon 22
Exon 26
Exon 31
Exon 46
Exon 56
Exon 11
Exon 19
Exon 23
Exon 25
Exon 30
Exon 32
Exon 33
Exon 34
Exon 36
Exon 37
Exon 40
Exon 42
Exon 43
Exon 44
Exon 45
Exon 47
Exon 49
Exon 51
Exon 53
Exon 61
Exon 63
Phase 2
Exon 08
Exon 13
Exon 14
Exon 17
Exon 29
Exon 35
Exon 38
Exon 50
Figure 23. Schéma des plaques d’amorces ATM pour la PCR et le séquençage
ii. PCR
Tous les amplicons sont amplifiés en condition standard, c’est-à-dire avec 1.5mM MgCl2 en
2X Taq.
On manipule sur glace. On dispose 29 ou 32 microtubes de 200µL par patient. On peut donc
étudier 3 patients sur une plaque complète de 96 puits.
La composition du mix de PCR est reprise ci-dessous :
Composition
Tampon 10x + MgCl2 15mM
dNTP
Amorce sens et antisens
Taq
ADN
H2O bidistillée
Concentration
finale
1x + 1.5 mM
0.8 mM
0.64 mM
0.05 U
25 ng/µL
-
Quantité
2.5 µL
1.2 µL
0.8 µL
0.25 µL
Voir dosage
Compléter à 25µL
98
On prépare le mix en ajoutant la Taq à la dernière minute (après la distribution des amorces
et avant la distribution de l’ADN). On dépose les oligonucléotides au fond des microtubes, à l’aide de
la pipette multicanaux.
Le programme de la PCR est un programme « TouchDown » qui permet d’amplifier toutes les
amorces en une condition PCR. Ce programme est repris ci-dessous :
Conditions
Cycle 1 (dénaturation)
Cycle 2-4 (x6) dénaturation
Cycle 2-4 hybridation
Cycle 2-4 élongation
Cycle 5-6 (x6) dénaturation
Cycle 5-6 hybridation
Cycle 5-6 élongation
Cycle 7-8 (x8) dénaturation
Cycle 7-8 hybridation
Cycle 7-8 élongation
Cycle 9 (x5) dénaturation
Cycle 9 hybridation
Cycle 9 élongation
Cycle 10 (x10) dénaturation
Cycle 10 hybridation
Cycle 10 élongation
Cycle 11 (élongation)
Température
94°C
94°C
60°C (-1°C tous les 2 cycles)
72°C
94°C
57°C (-1°C tous les 3 cycles)
72°C
94°C
55°C (-1°C tous les 4 cycles)
72°C
94°C
53°C
72°C
94°C
52°C
72°C
72°C
Temps
5 min
30s
30s
30s
30s
30s
30s
30s
30s
30s
30s
30s
30s
30s
30s
30s
5 min
Après amplification des amplicons, on contrôle les échantillons sur un gel d’agarose à 1.5%,
contenant du SYBRSafe, agent intercalant de demi-vie plus courte que le bromure d’éthidium. On
dépose dans chaque puits 5µl de produit PCR dilué dans 5µl de bleu de xylène-cyanol (pour des
fragments <1kb). L’électrophorèse est réalisée dans du tampon TAE 1x, sous un voltage de 150V.
Après migration, les gels sont illuminés sur lampe UV et des photos sont prises grâce au logiciel
GelSmart® (voir Figure 24).
99
Figure 24. Exemple d'une photo de gel d'électrophorèse après une PCR de Phase 1
100
III.4.
Séquençage
Après amplification de l’ADN et contrôle sur gel, les échantillons sont préparés pour être
séquencés. Les étapes du séquençage sont les suivantes : purification du produit PCR, amplification
de l’ADN en présence de nucléotides marqués, purification de l’ADN et lecture dans le séquenceur.
III.4.1. Purification du produit PCR
Deux méthodes ont été réalisées au cours de notre travail : une purification en présence
d’Exo-SAP et une purification sur membrane NucleoFast®96 (Macherey-Nagel, Hoerdt, France).
i. Purification à l’Exo-SAP
La première méthode de purification fait intervenir une enzyme, l’exonucléase I, et la
phosphatase alcaline, qui vont lyser les oligonucléotides en excès.
Dans un microtube de 200µl, on dépose 0.5µL d’Exo-SAP, 2.5µL d’eau et 3µL de produit PCR.
Les échantillons sont ensuite incubés (dans le thermocycleur) à 37°C pendant 40 minutes, puis 80°C
pendant 15 minutes.
Le produit PCR ainsi purifié peut être directement utilisé pour la réaction de séquençage.
ii. Purification sur membrane
Les plaques NucleoFast®96 présentent une membrane au fond des puits qui laissent passer
l’eau et retient l’ADN.
Avant transfert sur la plaque NucleoFast®96, on ajoute 60 µL d’eau distillée dans chaque
puits. Après transfert sur la plaque, on dépose cette dernière sur une pompe sous vide. Dès que la
plaque est sèche, on resuspend l’ADN dans 25µL d’eau distillée et, après avoir couvert la plaque avec
de l’aluminium, on laisse sur agitateur à 250 rpm pendant au moins 10 minutes. La plaque peut
ensuite être conservée à -20°C.
101
III.4.2. Quantification des matrices
Avant la réaction de séquençage, il convient de quantifier l’ADN présent dans nos
échantillons pour estimer le volume à ajouter dans la réaction de séquençage. Lorsque nous avons
utilisé l’approche amplicon par amplicon et la purification par l’Exo-SAP, nous avons
automatiquement ajouté 5µL du produit purifié.
Lorsque nous avons travaillé sur plaque, nous avons estimé la quantité d’ADN purifié à
ajouter en fonction de l’intensité des bandes sur le gel, lorsqu’on les compare au marqueur de taille.
Ainsi, nous avons appliqué la règle suivante :
-
Bande très intense : diluer de 1/2 l’ADN purifié et déposer 1 µL ;
-
Bande intense : déposer 1 µl d’ADN purifié ;
-
Bande moyenne : déposer 3.5µL d’ADN purifié ;
-
Bande faible : déposer 5.5 µL d’ADN purifié.
La quantité d’ADN déposée sera alors équivalente à 200-500 ng.
III.4.3. Réaction de séquençage
Pour la réaction de séquençage proprement dite, nous avons utilisé le kit ABI Big Dye
terminator v3.1 ou v1.0 (Applied Biosystems, Foster City, CA) suivant les protocoles ci-dessous :
Composition :
Réactif
ADN purifié
Tampon 5x
Amorce
Big dye
H2O bidistillée
Big Dye v3.1
5 µL
2 µL
0.16 µL (20µM)
0.6 µL
compléter à 10 µL
Big Dye v1.1
200-500 ng
0.5 µL (3.2µM)
4 µL (dilué au 1/8)
102
Conditions
Cycle 1 (dénaturation)
Cycle 2 (x25)
dénaturation
Cycle2 hybridation
Cycle 2 élongation
Pause
Température
96°C
Temps
1 min
96°C
10s
50°C
60°C
10°C
5s
4 min
∞
III.4.4. Précipitation de l’ADN
Après amplification de l’ADN en présence de dNTPs marqués, il convient de purifier l’ADN par
précipitation avant de lancer l’électrophorèse sur séquenceur à capillaires.
Dans la première méthode d’approche, on a précipité l’ADN en présence d’EDTA (12.5mM) et
d’éthanol absolu, en centrifugeant à 4500 rpm pendant 40 min à 12°C. Après élimination du
surnageant et centrifugation des tubes inversés (30s) pour éliminer l’excès d’éthanol, on lave le culot
dans de l’éthanol à 75% et centrifuge à 3000 rpm pendant 15 min à 4°C. Après élimination du
surnageant et de l’excès d’éthanol, on resuspend le culot dans 20µl de tampon d’injection (Hi-Diformamide 20mM).
L’électrophorèse a été lancée sur un séquenceur ABI3130 Genetic Analyser (Applied
Biosystems, Foster City, CA). Après lecture, les résultats peuvent être analysés.
Dans la deuxième méthode d’approche, les échantillons ont été confiés à une plateforme de
séquençage (Unité de Génétique, Institut Curie, Paris), après ajout de 10µl d’eau distillée et
identification des tubes. L’électrophorèse a été effectuée sur un séquenceur Atlantique®.
103
III.5.
Analyse des résultats
Quelque soit la méthode d’approche réalisée, les échantillons sont analysés grâce au logiciel
SeqScape® v2.5 (Applied Biosystems, Foster City, CA), qui a l’avantage de permettre une
comparaison à la séquence de référence (GenBank, NG_009830). Lorsque ce logiciel payant n’était
pas disponible, nous avons utilisé le logiciel gratuit Sequence Scanner v1.0 (Applied Biosystems,
Foster City, CA), pour lire les données avant de comparer les séquences à la séquence de référence
via le logiciel Blast® (voir URL).
Des informations supplémentaires concernant les mutations et variants ont été obtenues sur
3 bases de données consultables en ligne : Human Gene Mutation Database (voir URL), Resource of
Asian Primary Immunodeficiency Diseases (voir URL) et Leiden Open Variation Database (voir URL).
Lorsque la mutation n’a pas été rapportée, nous avons utilisé le logiciel de prédiction
Alamut® (Interactive biosoftware, Rouen, France) qui examine la conservation phylogénétique et
l’impact du changement d’acide aminé ou de la mutation sur l’expression du gène.
104
RESULTATS ET DISCUSSION
105
1ère Partie : Epidémiologie des Déficits Immunitaires
Primitifs dans le monde
Résultats

Estimations de l’épidémiologie à travers le monde

Couverture des registres

Estimations de l’incidence par groupe d’âge
Discussion

Estimations de l’épidémiologie à travers le monde

Facteurs de sous-estimation

Couverture des registres

Effets de l’âge

Comparaison avec d’autres maladies
Article lié: Primary Immunodeficiencies in the world: more common than generally thought. [Bousfiha et al.,
2013] (cf. Annexe 5)
106
I.
Résultats
I.1. Estimations de l’épidémiologie à travers le monde
Pour estimer le nombre de patients DIP à travers le monde, nous avons extrapolé les chiffres
tirés des 2 publications américaines [Boyle & Bucley, 2007 ; Joshi et al., 2009] et la prévalence la plus
élevée tirée du registre australien [Kirkpatrick & Riminton, 2007] aux estimations de la population en
2012. Les résultats sont présentés dans le Tableau XV.
D’après nos estimations, en 2012, au moins 6 millions de personnes vivraient avec un DIP
dans le monde, en se basant sur la prévalence américaine, contre à peine 400 000 personnes, si on se
basait sur la prévalence australienne. Selon les chiffres de Joshi et al., il y aurait plus de 725 000
nouveaux cas en 2012.
I.2. Couverture des registres
Devant la différence importante entre les estimations selon la prévalence australienne et
américaine, nous avons tenté de déterminer le taux de couverture des registres par rapport à
l’estimation américaine. Pour chaque registre, nous avons estimé le nombre de patients attendus à la
date de publication, en se basant sur la prévalence américaine, et calculé le taux de couverture, à
savoir le rapport du nombre de patients enregistrés sur le nombre de patients attendus. Les résultats
sont représentés dans le Tableau XVI et la Figure 25.
Le sondage 2011 de la JMF nous donne des chiffres probablement plus complets, vu que 492
médecins ont répondu. Nous avons donc également déterminé le taux de couverture par région pour
ce sondage (Tableau XVII et Figure 26).
107
Tableau XV. Estimation de la fréquence des DIP dans le monde
Région/pays
Estimation du nombre de
Estimation du
patients DIP en 2012
nombre
de
Estimation de la
nouveaux cas
population 2012a
Estimation 1b Estimation 2c
en 2012d
(Australie)
(Etats-Unis)
(Etats-Unis)
Europe
740 175 451
41 450
638 771
76 238
France
63 457 777
3 554
54 764
6 536
Afrique
1 070 096 166
59 925
923 493
110 220
Maroc
212 987 549
1 826
28 133
3 358
Amérique du Nord
32 598 536
19 633
302 563
36 111
USA
350 594 539
17 684
272 528
32 527
Amérique du Sud
315 791 284
22 445
345 894
41 283
Asie
400 803 780
238 020
3 668 061
437 787
Japon
4 250 360 724
7 080
109 113
13 023
Iran
126 434 653
4 234
65 253
7 788
Océanie
75 611 798
2 113
32 565
3 887
Australie/Nouvelle Zélande 37 734 196
1 533
23 629
2 820
Monde
27 379 945
394 920
6 085 993
726 370
a) Estimation tiré des statistiques des Nations-Unies (World Population Prospects, the 2010 Revision) [WPP,
voir URL]
b) Estimation basée sur la prévalence australienne (5.6/100 000 habitants) [Kirkpatrick & Riminton, 2007]
c) Estimation basée sur la prévalence américaine (86.3/100 000 habitants) [Boyle & Buckley, 2007]
d) Estimation basée sur l’incidence américaine (10.3/100 000 personnes-années) [Joshi et al., 2009]
108
Tableau XVI. Comparaison entre le nombre de cas attendus et le nombre de cas enregistrés dans
les registres sélectionnés
Nombre de cas attendus a Nombre de cas enregistrés b
Registre
Afrique du nord (2011)
183 808
1 016
Maroc (2012)
28 133
351
ESID (2011)
638 771
13 078
CEREDIH (2009)
53 890
3 083
USIDnet (2011)
270 193
2 804
LAGID (2006)
324 393
3 321
PIDJ (2011)
109 167
2 911
IPIDR (2006)
60 912
930
ASCIA (2006)
21 514
1 209
a) Nombre de cas attendus à la date de publication du registre, selon la prévalence américaine (86.3/100 000 habitants)
[Boyle & Buckley, 2007]
b) Nombre de cas enregistrés dans les registres connus [Barbouche et al., 2011 ; Gathmann et al., 2011 ; CEREDIH 2010 ;
USIDnet voir URL ; Leiva et al., 2007 ; Ishimura et al., 2011 ; Rezaei et al., 2006 ; Kirkpatrick & Riminton, 2007]
Taux de couverture des registres (%)
5,72
6,00
5,62
5,00
4,00
2,00
1,00
2,67
2,47
3,00
1,25
0,55
1,04
1,02
1,53
0,00
Figure 25. Taux de couverture (%) des registres sélectionnés
109
Tableau XVII. Comparaison entre le nombre de cas attendus et le nombre de cas signalés dans le
sondage de la JMF
Région
Nombre de cas attendus Nombre de cas signalés
Afrique
902 631
1 228
Europe
638 015
28 068
USA
270 193
15 602
Canada
29 644
3 423
Amérique latine
514 891
4 275
3 631 027
6 559
19 509
1 209
6 018 593
60 364
Asie
Australie
Total
11,55
12,00
10,00
8,00
6,20
5,77
6,00
4,40
4,00
2,00
0,14
0,83
0,18
1,00
0,00
Figure 26. Taux de couverture par région dans le sondage JMF
110
Les taux de couverture varient entre 0.55 et 5.72% dans les registres connus et de 0.14 à
11.55% pour le sondage JMF, qui ne couvre que 1% des patients DIP à travers le monde.
Paradoxalement, bien que l’Asie et l’Afrique soient les continents les plus peuplés, leur registre
couvre de faibles proportions (0.18% et 0.14%, respectivement, dans le sondage JMF). Le Canada, par
contre, avec une population relativement peu dense, présente le meilleur taux de couverture dans le
sondage JMF (11.55%).
De plus, ces taux de couverture sont probablement surestimés, car les registres reprennent
généralement les cas vivants et décédés, alors que le nombre de cas attendus ne tient compte que
des patients vivants. C’est le cas du registre de l’ESID, par exemple, où 15 781 patients sont
enregistrés en 2012, dont seulement 11 042 sont vivants, diminuant le taux de couverture de registre
de 2.47% à 1.73% seulement.
Autre point à souligner, la distribution par groupe d’âge varie entre ces registres, la plupart
recueillant des cas pédiatriques (ex : âge médian dans le registre français du CEREDIH est de 3.3 ans),
tandis que d’autres présentent une majorité de cas adultes (ex : âge médian dans le registre
australien est de 31 ans). De fait, bien que l’objectif des registres est de collecter les données de tous
les patients DIP, un biais est introduit selon la spécialité des contributeurs au registre.
I.3. Estimations de l’incidence par groupe d’âges
Suite à l’observation précédente concernant l’effet de l’âge dans les registres, nous avons
tenté d’estimer la distribution par groupe d’âge des cas de DIP. Pour cela, nous avons à notre
disposition l’estimation de l’incidence par groupe d’âge dans l’article de Joshi et al. [Joshi et al.,
2009]. A partir de ces incidences et de la répartition de la population par groupe d’âge *WPP 2010,
voir URL], nous avons calculé le nombre de nouveaux cas de DIP par groupe d’âge en 2012, en
extrapolant ces incidences à la population totale par groupe d’âge (Tableau XVIII et Figures 27 et 28).
111
Tableau XVIII. Estimation du nombre de nouveaux cas par groupe d’âge en 2012
Groupe
d’âge
0-4
5-14
15-24
25-49
50-74
75+
Incidence*
Monde
Europe
Afrique
21,9
7,2
9,7
6,8
15,2
12,7
140 421
87 585
117 490
168 870
194 775
42 021
8 795
5 384
8 603
18 145
32 211
11 438
35 158
19 225
20 630
21 050
16 529
2 076
Amérique Amérique
du Nord
latine
5 193
3 263
4 647
7 999
14 320
4 481
11 676
7 926
10 361
14 548
15 465
3 369
Asie
Océanie
78 906
51 367
72 687
106 254
114 991
20 289
693
421
561
874
1 258
368
Incidence mondiale
5%
19%
0-4
26%
12%
5-14
15-24
22%
16%
25-49
50-74
75+
Figure 27. Distribution mondiale des nouveaux cas de DIP en 2012 par groupes d’âge
112
Europe
Africa
14% 2%
10% 6%
14%
10%
38%
22%
13%
8%
12%
36%
17%
18%
Northern America
11%
31%
18%
0-4
Latin America
24%
5%
13%
16%
23%
20%
5-14
19%
15-24
25-49
50-74
75+
Asia
26%
24%
5%
Oceania
9%
18%
11%
17%
10%
30%
13%
16%
21%
Figure 28. Distribution continentale par groupe d’âge des nouveaux cas de DIP en 2012
113
Selon cette estimation, les cas pédiatriques (moins de 15 ans) représenteraient seulement
31% des nouveaux cas de DIP en 2012, soit environ 228 000 nouveaux cas attendus. De fait, les DIP
ne sont pas une maladie de l’enfant, puisque 53% des nouveaux cas seraient diagnostiqués chez des
adultes de plus de 25 ans (population active), soit environ 405 000 nouveaux cas en 2012.
Toutefois, cette distribution varie entre les continents, du fait des différences
démographiques. Ainsi, dans les populations plus âgées, comme en Europe ou Amérique du Nord, les
nouveaux cas chez les plus de 25 ans représenteraient une plus forte proportion de cas (74% et 67%,
respectivement). En Afrique, où la population est plus jeune, les cas pédiatriques (moins de 15 ans)
représenteraient 48% des nouveaux cas en 2012.
I.4. Couverture des registres par groupe d’âge
Pour comparer les données des registres où la distribution par groupe d’âge était disponible
avec notre estimation, nous avons déterminé la distribution des cas prévalent par groupe d’âge. Pour
ce faire, nous avons appliqué les proportions déterminées dans l’estimation de l’incidence par
groupe d’âge (Tableau XVIII) au nombre total de cas prévalent estimés (Tableau XV). Les données
pour la distribution par groupe d’âge n’étaient disponibles que pour le registre d’ESID, du Japon et du
Maroc (Tableau XIX et Figure 29).
D’après ces estimations, le groupe des 5-14 ans qui est le plus représenté dans le registre
ESID (5 210 patients) est également le groupe le mieux couvert par rapport à nos estimations, avec
un taux de couverture de 12,84%, soit près de 6 fois le taux de couverture global. Par contre, les
patients de plus de 50 ans sont largement sous-représentés, puisqu’ils ne couvrent que 0.5% des cas
attendus pour ce groupe d’âge. Globalement, les cas pédiatriques représentent 45.7% des cas
enregistrés dans le registre ESID, alors qu’ils ne devraient représenter que 16.8%. Cela confirme le
biais de sélection précité et suggère qu’ESID doive faire des efforts pour le diagnostic des DIP adulte.
114
Tableau XIX. Estimation et distribution du nombre de cas en 2012 par groupe d’âge pour les
registres d’ESID, de la PIDJ et du Maroc
Région
Europe
Japon
Maroc
Nombre de
Registre
Nombre de
Registre
Nombre de
Registre
cas attendus
ESID
cas attendus
PIDJ
cas attendus
marocain
0-4
66,331
985
9,573
169
5,501
176
5-14
40,569
5,210
7,214
344
3,531
126
15-24
67,126
3,294
12,150
120
5,019
14
25-49
137,721
2,160
23,323
6,456
8
50-74
241,637
6,423
3
75+
84,631
922
0
Total
638,015
27,852
327
Groupe d’âge
0,00%
48,302
1,838
8,604
13,487
2,00%
264
4,00%
109,167
6,00%
8,00%
897
10,00%
12,00%
14,00%
1,48%
1,98%
0-4
3,20%
12,84%
5,83%
5-14
3,57%
4,91%
15-24
1,39%
0,28%
1,57%
25-49
0,31%
0,12%
0,56%
50-74
75+
total
0,05%
0,00%
2,11%
0,82%
1,17%
ESID
Japon
Maroc
Figure 29. Estimation des taux de couverture des registres ESID, PIDJ et marocain par groupe d’âge
115
Une distribution similaire a été retrouvée au Japon, avec un taux de couverture maximal de
5.85% pour le groupe d’âge des 5-14 ans, soit plus de 7 fois le taux de couverture global, et 57.1% de
patients en pédiatrie, lorsqu’on s’attendait à 15.4% de cas pédiatriques. Cette similarité peut
s’expliquer d’une part par le fait que la démographie est la même au Japon qu’en Europe (population
vieillissante), et que les contributeurs au registre sont en majorité des pédiatres.
Au Maroc, où la population est plus jeune, on s’attendait à une distribution des patients
différente. En effet, 32.4% des patients devraient être diagnostiqués en pédiatrie. Toutefois, étant
donné que le registre est tenu au sein d’un service de pédiatrie, 92.4% des patients avaient moins de
15 ans lors du diagnostic. Les taux de couverture sont similaires pour le groupe d’âge des 0-4 ans
(3.2%) et celui des 5-14 ans (3.57%), à savoir près de 3 fois le taux de couverture global.
II.
Discussion
II.1. Estimations de l’épidémiologie à travers le monde
La question motivant cette étude était de savoir si, au vu des études épidémiologiques
récentes, les DIP étaient vraiment des maladies rares et quel était leur impact sur la population. Hors,
nos estimations sur l’incidence et la prévalence des DIP à travers le monde suggère fortement que les
DIP sont plus fréquents que ce qui était admis.
En effet, les experts reportaient généralement une incidence de 1 sur 5000 naissances [Lau,
1992 ; Lee et al., 1999 ; IDF, 1995 (voir URL)]. Or, la prévalence rapportée par Boyle & Buckley (2007)
suggère qu’environ 1 personne sur 1 200 présenterait un DIP. Cette fréquence contredirait le dogme
affirmant que les DIP, pris dans leur ensemble, sont des maladies rares : en effet, la définition de
maladie rare est une fréquence inférieure à 1/2 000 selon les normes de l’Union Européenne ou un
nombre de patients inférieur à 200 000 aux Etats-Unis.
116
Nos estimations sont basées sur deux études épidémiologiques aux Etats-Unis, dont l’objectif
était de fournir une idée plus précise de la fréquence des DIP. Ces deux études sont sujettes à de
nombreuses limitations, reconnues par les auteurs et développées dans la section V.1.2. Toutefois,
l’intervalle de confiance à 95% pour la prévalence fournie par Boyle & Buckley (2007) reste
raisonnable (51 à 121.5/ 100 000 habitants) et les estimations de l’incidence globale par Joshi et al.
(2009) (4.6/100000 personne-années) sont consistantes avec les estimations reportées auparavant.
De plus, ces 2 estimations sont consistantes : sachant que la prévalence P est proportionnelle à
l’incidence I et à la durée de maladie D (P=IxD), la durée de maladie pour les DIP serait de 10 ans
environ, ce qui semble consistant avec les espérances de vie des patients DIP.
II.2. Facteurs de sous-estimation
II.2.1. Sous-diagnostic des DIP
Parmi les facteurs de limitation cités dans les articles de Boyle et Buckley et Joshi et al., il y a
la méconnaissance et le sous-diagnostic des DIP.
En effet, les deux études se basent sur des cas diagnostiqués. Or, des formes modérées de
DIP peuvent être diagnostiqués plus tardivement, voire jamais. Le nombre de cas non-diagnostiqués
ne peut être estimé, puisqu’aucun criblage de la population n’est disponible pour le diagnostic des
DIP en général. Toutefois, si l’on se base sur le criblage des nouveau-nés pour le diagnostic des SCID,
dont l’incidence est passée de 1/ 250 000 à 1/40-50 000 naissances vivantes, on peut estimer que
seuls 20% des patients DIP seraient diagnostiqués [CEREDIH 2010, Verbsky et al. 2012].
117
II.2.2. Effet de la consanguinité
Un autre facteur de limitation dans notre estimation est le fait que nous n’ayons pas pris en
compte l’effet de la consanguinité.
En effet, les chiffres sur lesquels nous avons basé nos estimations ont été déterminé pour
des populations à faible taux de consanguinité (<1% aux Etats-Unis et en Australie) [Bittles et al.,
2009]. Si ces estimations semblent raisonnables pour les populations à faible taux de consanguinité,
telles qu’en Europe (consanguinité < 4%) et en Australie, elles seraient clairement sous-estimées
pour des régions où la consanguinité atteint 50% ou plus, notamment dans les populations
musulmanes.
En effet, les quelques registres disponibles pour ces régions, dont celui du Maroc, montrent
une distribution des DIP différente de celle observée en Europe, avec une incidence accrue des
formes autosomiques récessives. Or, 70% des maladies identifiées dans la classification IUIS sont de
transmission autosomique récessive [Al Herz et al., 2011].
Il faut donc garder à l’esprit que l’extrapolation d’estimations déterminées dans des pays à
faible taux de consanguinité peut résulter en une forte sous-estimation de la fréquence des DIP dans
d’autres régions à fort taux de consanguinité (monde arabe, Inde, Turquie,…).
Par exemple, des effets fondateurs ont été trouvé pour le défaut d’expression des molécules
HLA-II au Maghreb [Wiszniewski et al., 2000 ; Naamane et al., 2011], pour le déficit en IL12RB1 en
Arabie Saoudite [Picard et al., 2002+, le déficit d’adhésion leucocytaire de type I en Tunisie *Ben
Mustapha et al., 2008] et le déficit en ADA en Somalie [Sanchez et al., 2006]. En effet, 31 des 43
patients présentant un déficit en CMH II identifiés en 1994 étaient originaires du Maghreb. De
même, Sanchez et al. [2006] ont estimé que 1 enfant sur 5-10 000 présenterait un déficit en ADA en
Somalie. Un exemple encore plus flagrant de l’effet de consanguinité est la présentation simultanée
de deux maladies rares, en l’occurrence deux DIP de transmission autosomique récessive, chez une
enfant originaire du Qatar [Ehlayel et al., 2008], chez qui on a confirmé une ataxie télangiectasie et
un déficit en IL12RB1.
118
II.2.3. Révision de la définition des DIP
Le dernier facteur de limitation que nous souhaitons discuter est l’absence d’une définition
actualisée et consensuelle des DIP.
En effet, comme nous l’avons mentionné dans l’introduction (section I.1.), la définition des
DIP reste un sujet de controverse [Notarangelo & Casanova, 2009]. De fait, la découverte de
nouveaux gènes et de nouvelles voies de signalisation impliqués dans le système immunitaire a élargi
la définition des DIP à des pathologies complexes, qui peuvent être sporadiques, fréquentes,
apparaissant parfois à l’âge adulte et pouvant se résoudre spontanément *Casanova & Abel, 2007+.
De plus, ces DIP peuvent s’accompagner d’un phénotype non-hématopoïétiques, avec parfois un seul
épisode, et une susceptibilité spécifique à un seul pathogène [Casanova & Abel, 2007].
Dernièrement, un trialogue entre 3 experts des DIP [Conley et al., 2011] a tenté d’actualiser
la définition des DIP selon nos connaissances en 2011. Toutefois, ces derniers n’ont pu se mettre
d’accord sur une définition exhaustive des DIP et ont provisoirement renoncé à définir les DIP, de
peur de limiter le domaine. En effet, la plupart des définitions ou termes utilisés à ce jour ont
tendance à exclure l’une ou l’autre des pathologies reconnues comme DIP [Conley et al., 2011]. Il a
donc été recommandé de garder les yeux et l’esprit ouverts devant toute maladie impliquant le
système immunitaire, même si le patient ne présente pas de susceptibilité aux infections et n’est pas
adressé à un immunologiste clinique [Conley et al., 2011].
Ce nouveau concept des DIP n’a pas été pris en compte dans nos estimations. En effet, les
DIP repris dans les registres et les études épidémiologiques sont ceux classés dans les versions les
plus récentes de la classification IUIS au moment de la publication. Si l’on introduit dans les déficits
immunitaires les susceptibilités spécifiques à un pathogène, le nombre de patients atteints de DIP
pourrait exploser.
119
Par exemple, l’analyse des gènes responsables du syndrome de susceptibilité mendélienne
aux infections mycobactériennes (MSMD, MIM # 209950) a fourni des preuves d’une prédisposition
génétique aux formes les plus sévères de la tuberculose [Alcaïs et al., 2005]. Notamment, BoissonDupuis et al. ont trouvé un déficit en IL12RB1 chez 2 des 50 enfants présentant une tuberculose
sévère, adressés d’Iran, du Maroc et de Turquie *Boisson-Dupuis et al., 2011]. Tabarsi et al. ont
également rapporté un déficit en IL12RB1 chez un patient adulte présentant une tuberculose
disséminée [Tabarsi et al., 2011]. De même, des polymorphismes dans le gène IL12RB1 ont été
associés avec une tuberculose pulmonaire chez des patients adultes marocains [Remus et al., 2004].
Or, sachant que la prévalence de la tuberculose a été estimée à 201/100 000 habitants dans la
population globale (475/100 000 habitants en Afrique) [WHO report 2010], et bien que 11-13% des
cas sont associés à une infection au VIH [WHO report 2010], combien de ces patients présentent une
prédisposition génétique à la tuberculose ? Suite aux résultats de Buisson-Dupuis et al. [2011],
devrions-nous commencer un criblage systématique des patients présentant une forme sévère dans
les populations à forte consanguinité ?
La tuberculose n’est pas la seule maladie qui pourrait élever nos estimations. En effet, la
véritable prévalence d’autres DIP conférant une prédisposition génétique à un pathogène spécifique
est difficile à évaluer, car l’analyse moléculaire des ces affections vient seulement de commencer, et
n’est disponible que dans un petit nombre de centres. C’est le cas pour la prédisposition aux
infections invasives aux pneumocoques [Picard et al., 2003+, à l’encéphalite herpétique [Casrouge et
al., 2006] et pour la candidose mucocutanée chronique [Puel et al., 2011]. Des efforts doivent être
focalisés sur l’exploration de ces nouveaux DIP et cette dernière pourrait mener à une augmentation
importante de la fréquence estimée et de l’impact de ces maladies au niveau de la population.
120
II.3. Couverture des registres
Les estimations globales basées sur les deux études épidémiologiques américaines montrent
un grand écart avec les données des registres, particulièrement pour les patients adultes. En effet,
l’acquisition des données pour les registres repose sur le rapport volontaire de médecins et/ou
centre cliniques et dépend de leur complaisance et de la coopération entre les spécialistes, et plus
généralement de la sensibilisation aux DIP dans la communauté médicale.
Une autre cause de ce faible taux de couverture, notamment dans les pays en voie de
développement, est le manque de ressource pour un diagnostic précis des DIP, aboutissant à une
sous-estimation du nombre réel de DIP dans ces pays [Leiva et al., 2007]. Globalement, il est clair que
le recrutement des patients DIP est loin d’être complet, et aboutit à une sous-estimation du nombre
de patients et à l’introduction d’un biais avec, par exemple, la surreprésentation de centres cliniques
très actifs et des patients présentant les phénotypes les plus sévères [Lindegren et al., 2004].
Dans un essai pour rapporter tous les cas de DIP diagnostiqués à travers le monde, la JMF a
lancé un sondage, désormais annuel, dans son réseau de centres (JMCN). En 2011, 490 médecins,
issus de 192 centres répartis sur 64 pays, avaient répondu [Modell et al., 2011]. On demandait à ces
derniers de rapporter le nombre de patients DIP suivis dans leur centre, mais aucun comité
scientifique ne vérifiait la véracité de ces sondages par la suite. Malgré les limitations de cette
méthode, ce sondage reste pertinent et nous donne une première indication de la situation
mondiale, avec des données de pays ou régions qui n’ont pas de registre. Ainsi, ce sondage a
rapporté un taux de couverture plus important que la somme des registres que nous avions
sélectionné (1% vs 0.45%, respectivement). Clairement, tous les patients DIP ne sont pas inclus dans
des registres et les études épidémiologiques devraient également inclure les patients du JMCN.
121
Pour remédier à ce faible taux de couverture des registres, de nombreux efforts doivent être
faits pour accroitre la sensibilisation et le diagnostic des DIP. Les « 10 signes d’alerte » de la JMF sont
l’un des outils les plus utilisés pour l’évocation des DIP. Cependant, une étude récente a montré que
seulement trois de ces 10 signes sont efficaces pour la prédiction des DIP [Subbarayan et al., 2011].
Se basant sur cette étude et aux récentes avancées dans la compréhension des DIP, Arkwright et
Gennery ont suggéré que nous avions besoin d’un nouveau paradigme pour l’évocation des DIP
[Arkwright and Gennery, 2011].
II.4. Effets de l’âge
Nos estimations ont montré que les DIP n’étaient pas une maladie de l’enfant. En effet, bien
que l’incidence soit la plus élevée chez les enfants de 0-4 ans (21.9/100 000 personne-années), suivi
par les personnes âgées de plus de 50 ans (15.2 et 12.7/100 000 personne-années) [Joshi et al.,
2009], la répartition démographique de la population aboutit à une répartition globalement similaire
des cas dans les différents groupes d’âge (cf. Tableau XVIII dans la section Résultats). De plus, nous
avons mis en évidence les différences entre les populations ‘jeunes’ et les populations ‘vieillissantes’.
Nous avons également mis en évidence un écart dans le taux de couverture des registres, en
fonction du groupe d’âge considéré, avec une large sous-représentation des cas adultes (les taux de
couverture des cas pédiatriques étaient 3 à 7 fois plus importants que les taux de couverture
globaux). Cette différence peut être en partie expliquée par le biais introduit par les centres
contribuant aux registres. En effet, l’âge moyen/médian observé dans la plupart des registres,
excepté en Australie/Nouvelle-Zélande, est inférieur à 15 ans, vu que les centres participant aux
registres sont généralement des centres pédiatriques.
122
II.5. Comparaison avec d’autres maladies
Afin de bien mesurer l’impact des DIP sur la population, nous avons comparé les incidences
et prévalence tirées des études américaines avec les fréquences d’autres maladies plus connues du
grand public (Tableau XX). Or, il se trouve qu’aux Etats-Unis, la fréquence des DIP est similaire à celle
de la leucémie et sa prévalence est 8 fois plus importante que celle de la phénylcétonurie, qui
bénéficie d’un test de détection néonatal.
Tableau XX. Comparaison des fréquences aux Etats-Unis entre les DIP et d’autres maladies
Maladie
Mucoviscidose
DIP
Leucémie
Phénylcétonurie
Tuberculose
Prévalence (100000
habitants-1)
86,3
81,6
10,0
4,5
Incidence (100000 personneannées-1)
28,6
10,3
12,5
4,1
123
2ème Partie : Profil étiologique des Déficits Immunitaires
Primitifs au Maroc
Résultats

Fréquence et distribution des patients

Caractéristiques des patients

Manifestations cliniques

Tests génétiques

Prise en charge

Mortalité
Discussion

Résultats biaisés

Effet de la consanguinité

Retard de diagnostic

DIP chez l’Adulte

Profil étiologique

Manifestations cliniques

Prise en charge des patients

Evolution
Article lié: Primary Immunodeficiencies in highly consanguineous North African populations [Barbouche et al.,
2011] (cf. Annexe 5)
124
I.
Résultats
I.1. Fréquence et Distribution des patients
De janvier 1998 à décembre 2011, un total de 351 patients ont été enregistrés dans le
registre de l’Unité d’Immunologie Clinique de l’Hôpital des Enfants de Casablanca. La distribution de
ces patients dans les groupes de la classification IUIS est représentée dans la Figure 30. On remarque
que le groupe prédominant est le groupe des syndromes bien définis avec déficit immunitaire
(29.46%), suivi par les déficits prédominants en anticorps (24.08%) et les déficits immunitaires
combinés (22.10%).
La distribution des patients par maladie est représentée dans la Figure 31. Les maladies les
plus fréquemment rencontrées dans notre registre sont les syndromes Hyper-IgE (12.2%), les déficits
immunitaires combinés sévères (11.5%) et l’ataxie télangiectasie (9.5%). Dans les déficits
prédominants en anticorps, le phénotype le plus fréquent est l’agammaglobulinémie (liée à l’X et
AR). La catégorie la moins représentée est celle des déficits en complément, vu que les 11 cas de
déficit en C1q inhibiteur sont tous apparentés.
125
Déficits du
Complément
3,12%
Syndromes
autoinflammatoires
3,40%
Maladies de
Dérèglement
immunitaire
1,42%
Défauts de
l'immunité innée
2,55%
Non classifié
0,85%
Syndromes bien définis
avec déficit
immunitaire
29,46%
Défauts qualitatifs
et/ou quantitatifs des
Phagocytes
13,03%
Déficits immunitaires
combinés
22,10%
Déficits en Anticorps
24,08%
Figure 30. Distribution des patients selon les principaux groupes de la classification IUIS
126
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
SCID
Déficit en HLA II
Déficit en CD4
DiGeorge complet
Déficit en CD8
Syndrome d'Ommen
Non classé
Syndrome Hyper IgE
Ataxie Télangiectasie
Syndrome de DiGeorge
Syndrome de Bloom
WAS
XL-DKC
Comel-Netherton
HCC
Déficit en PMS2
DICV
Déficit sélectif en IgA
XLA
Syndrome HyperIgM
AGAR
Déf ss-cl IgG
Déf IgA+ss-cl IgG
HGT
Syndrome de Griscelli
Chediak Higashi
Sd de Hermansky-Pudlak
ALPS
NCS
GSC
MMSD
Neutropénie cyclique
LAD I
EDA
FMF
CINCA
Déf C1q inhibiteur
Non classifié
Figure 31. Distribution des patients marocains par maladie
Les différentes maladies sont regroupées par principaux groupes de la classification IUIS. La distribution montre
la fréquence élevée du syndrome Hyper-IgE, de l’ataxie télangiectasie et des SCID.
127
I.2. Caractéristiques des patients
Les caractéristiques des patients de notre série sont résumées dans le Tableau XXI, pour les
groupes majeurs de la classification IUIS et les phénotypes les plus communs.
I.2.1. Age et sexe des patients
L’âge moyen des patients au diagnostic est de 76.1 mois (0-59 ans), alors que l’âge moyen de
début de maladie est de 16.7 mois. L’âge médian au diagnostic est de 42.5 mois. 6.6% des patients
ont été diagnostiqués à l’âge adulte (après 15 ans). En comparant les groupes, l’âge moyen au
diagnostic était le plus faible pour les déficits immunitaires combinés avec un âge moyen de 17.8
mois, et le plus tardif dans les déficits en complément avec 451.6 mois. L’âge moyen au diagnostic
pour les DIP non encore étiquetés est de 1.7 mois, laissant suggérer des phénotypes sévères.
Le sex-ratio (M/F) pour nos patients est de 1.17 (53.8% de sexe masculin). Ce sex-ratio varie
de 0.57 à 2 entre les différents groupes de DIP. La prédominance féminine est surtout rencontrée
dans les déficits en complément, les déficits de l’immunité innée et les syndromes bien définis avec
déficit immunitaire. Nous avons également retrouvé des patients exclusivement masculins pour les
DIP non étiquetés et les syndromes liés à X.
128
Tableau XXI. Caractéristiques des patients DIP dans notre série
%
Patients
âgés de
plus de 15
ans au
diagnostic
0,0%
Groupe Diagnostic
Sexratio
(M/F)
Age au
diagnostic
(mois)
Consanguinité
Cas
familiaux
Décès
I. Déficits combinés
1,11
17,8
46,2%
19,2%
55,1%
SCID
1,47
11,7
35,1%
18,9%
73,0%
Défaut d’expression en CMH II
0,69
16
54,5%
36,4%
50,0%
Syndrome d’Omenn
0
4
100,0%
0,0%
100,0%
Déficit en CD8α
2
11,3
66,6%
0,0%
33,3%
1,14
37,3
53,3%
0,0%
20,0%
0,91
83,9
41,9%
24,8%
18,1%
3,8%
1,28
75,3
26,8%
14,6%
4,9%
7,3%
0,85
96,8
56,8%
51,4%
35,1%
2,7%
Autres
II.Syndromes bien définis avec déficit
immunitaire
Syndrome Hyper IgE
Ataxie télangiectasie
Syndrome de Di George
0,4
47,5
14,3%
0,0%
21,4%
7,1%
all male
108,6
0,0%
0,0%
0,0%
0,0%
Syndrome de Bloom
0
74
25,0%
0,0%
0,0%
0,0%
Autres
1
138,7
50,0%
16,7%
16,7%
16,7%
1,58
79,8
36,5%
10,6%
28,2%
7,1%
Agammaglobulinémies avec B
absent
11
64,4
25,0%
20,8%
20,8%
4,2%
Hypogammaglobulinémie (au
moins deux isotypes) avec B
normaux
1,22
116,7
50,0%
10,0%
15,0%
25,0%
Syndrome Hyper IgM
1,5
65,9
40,0%
10,0%
60,0%
0,0%
Déficit en un isotype ou chaine
légère avec taux de B normal
0,71
61,6
37,9%
3,4%
31,0%
0,0%
all male
10
0,0%
0,0%
0,0%
0,0%
2
28
50,0%
50,0%
50,0%
0,0%
1,3
65
54,3%
19,6%
21,7%
4,3%
1,8
41,8
23,1%
0,0%
23,1%
0,0%
0,6
90
50,0%
25,0%
37,5%
0,0%
all male
19,7
42,9%
42,9%
14,3%
0,0%
0,6
104,3
81,3%
18,8%
12,5%
12,5%
0,6
124,1
12,5%
0,0%
0,0%
25,0%
VII. Syndromes auto-inflammatoires
1,4
102,9
16,7%
0,0%
0,0%
0,0%
VIII.Déficits en complément
0,57
451,6
100,0%
100,0%
0,0%
72,7%
all male
1,7
0,0%
0,0%
0,0%
0,0%
1,17
76,1
43,9%
20,1%
31,1%
6,6%
Syndrome de Wiskott Aldrich
III. Déficits en anticorps
Hypogammaglobulinémie
transitoire de l’enfance
IV. Maladies de dérégulation
immunitaire
V. Défauts congénitaux des phagocytes
Neutropénie congénitale
sévère
MSMD
Granulomatose septique
chronique
Autres
VI. Défauts de l’immunité innée
Non classifiés
Total
129
I.2.2. Consanguinité et antécédents familiaux
La consanguinité a été notée chez 43.9% des patients enregistrés. Cette consanguinité varie
entre les groupes de DIP, de 12.5% pour les Déficits de l’immunité innée à 54.3% pour les déficits en
phagocytes. Ici, nous n’avons pas tenu compte des déficits en complément, vu que tous les patients
sont issus d’une même famille.
Concernant l’histoire familiale, 71 patients (20.1%) ont reporté des cas similaires dans la
famille (fratrie ou autre apparentés). Cette histoire familiale était la plus importante pour les défauts
de régulation de l’immunité avec 50% des patients reportant des antécédents familiaux, mais était
nulle pour les syndromes auto-inflammatoires et les défauts de l’immunité innée. L’ataxie
télangiectasie est le syndrome pour lequel les cas d’antécédents familiaux rapportés étaient les plus
importants (51.4%).
I.2.3. Date de diagnostic
La date de diagnostic était disponible pour 297 patients et montre un nombre croissant de
patients diagnostiqués chaque année (Figure 32), notamment après le premier congrès national sur
les DIP en 2008.
I.2.4. Origine des patients
L’origine géographique des patients était disponible pour 275 patients et est représentée en
fonction des régions sur la Figure 33. La majorité des patients (30.5%) seraient originaires du Grand
Casablanca, dont 80 patients seraient originaires de Casablanca. Les autres régions bien représentées
dans notre registre sont la région de Fès-Boulemane (10.9%) et de Doukkala-Abda (10.2%), suivies
des régions de Tanger-Tétouan (7.3%), Chaouia-Ouardigha (6.9%) et Rabat-Salé-Zemmours-Zaërs
(6.2%). Toutefois, nous n’avons enregistré aucun patient originaire de la région de Oued-EddahabLagouira.
130
350
300
250
200
45
New
Baseline
57
32
150
100
50
13
29
11
19
22
24
0
1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
Figure 32. Croissance du registre de 1998 à 2011
Figure 33. Origine géographique des patients
131
I.3. Manifestations cliniques
Les manifestations cliniques étaient disponibles pour 203 patients et sont représentées dans
le Tableau XXII. Un total de 308 manifestations ont été rapportées. Elles sont dominées par les
infections respiratoires (26.1%), suivies des dilatations des bronches (17.1%) et de l’ataxie (11.5%).
I.4. Tests génétiques
Jusqu’en 2009, il n’y avait pas de tests génétiques disponibles au Maroc pour les DIP. Les
tests étaient réalisés à l’étranger, à travers des collaborations internationales, notamment avec le
CEREDIH (France), pour un petit nombre de patients. Nous avions par cette méthode confirmé un cas
de déficit en RAG1, un cas de déficit en Jak3, quelques cas de neutropénie cyclique (ELANE) et de
fièvre méditerranéenne familiale (MFEV), … Pour la FMF, le test est désormais disponible au Maroc
au laboratoire de Génétique Médicale (Institut National d’Hygiène, Rabat).
A travers nos collaborations avec l’Institut Pasteur, des projets de recherche sur le diagnostic
moléculaire ont été mis en place. Les DIP concernés sont : le syndrome de Bloom [Amor-Guéret et
al., 2008+, le défaut d’expression des molécules de CMH II *Naamane et al., 2010], le déficit en
RAG1/2, les agammaglobulinémies (lié à X et AR), la granulomatose septique chronique, les
neutropénies congénitales, le syndrome de Wiskott-Aldrich et le syndrome d’Ataxie télangiectasie
dont les résultats sont exposés dans la deuxième partie.
132
Tableau XXII. Manifestations cliniques des patients enregistrés
Manifestation
Nombre
Pourcentage
Infections respiratoires
84
27,27%
Dilatation des bronches
55
17,86%
Ataxie
37
12,01%
Diarrhée chronique
31
10,06%
Abcès multiples
Infection cutanée
Fièvre + Douleur abdominale
Infection ORL
Cardiopathie congénitale
20
18
14
14
10
6,49%
5,84%
4,55%
4,55%
3,25%
Œdème diffus
Septicémie
Hypocalcémie
Tuberculose multifocale
7
7
5
3
2,27%
2,27%
1,62%
0,97%
BCGite + adénopathies
3
0,97%
308
100,0%
Total
133
I.5. Prise en charge
La prise en charge des patients DIP représente un certain défi dans notre pays, du fait du
manque d’infrastructures d’une part, et du contexte socio-économique, d’autre part. Notre premier
souci est la prise en charge de l’épisode infectieux actuel à la première admission, généralement
grâce aux protocoles standards. Dès que le diagnostic de DIP a été établi, ce dernier peut nous
orienter pour la recherche de pathogènes particuliers et le traitement adéquat. La stratégie de prise
en charge sera également adaptée.
Notre principal problème étant l’occurrence des infections, tous nos patients reçoivent un
traitement prophylactique à base de Trimethoprime-sulfamethoxazole (cotrimoxazole), et à base
d’itraconazole pour les patients atteints de GSC. Le traitement de substitution par les
immunoglobulines en intraveineuse est réservé aux déficits en anticorps et aux déficits combinés
avec hypogammaglobulinémie, étant donné qu’il est coûteux et disponible uniquement à
Casablanca. Les immunoglobulines sous-cutanées ne sont disponibles que depuis 2012, et réservées
aux patients réagissant mal à la formule intraveineuse ou bénéficiant d’une bonne assurance
maladie. Un total de 10 patients ont reçu une greffe de moelle osseuse, à savoir seulement 12% des
besoins, dont 2 ont été réalisées au Maroc en 2010. Le Tableau XXIII reprend les conditions de
greffe.
I.6. Mortalité
Le taux de mortalité dans notre série est de 31.1%. Cette mortalité atteint 55.1% dans les
déficits immunitaires combinés, mais ne dépasse pas 18.1% dans les syndromes bien définis avec
déficit immunitaire. Aucun décès n’a été rapporté dans les déficits de l’immunité innée, les
syndromes auto-inflammatoires et les déficits en complément. Toutefois, 28 patients (8.0%) ont été
perdus de vue depuis le début de cette étude.
134
Tableau XXIII. Conditions des greffes de moelle osseuse des patients marocains
Conditions
Nombre de patients
Indication
SCID
5
Déficit en CMH II
4
Syndrome de Wiskott Aldrich
1
Age moyen au diagnostic (an)
1.32
Age moyen lors de la greffe (an)
2.52
Délai moyen d’attente (an)
1.19
Evolution
Vivants
5
Décédés
5
Centres de greffe
Espagne
5
France
1
Tunisie
1
Italie
1
Maroc
2
135
II.
Discussion
II.1. Résultats biaisés
Avant de discuter plus profondément les résultats de notre registre, il est important de
signaler les biais qui ont été introduits dans notre série.
Premièrement, certaines maladies sont plus faciles à diagnostiquer que d’autres, du fait
d’une clinique assez évocatrice (ex : ataxie télangiectasie) ou de nos ressources limitées. Le
recrutement aboutit à une surreprésentation des centres actifs (notamment l’UIC) et des phénotypes
les plus sévères (tels que les SCID) [Lindegreen et al., 2004].
Deuxièmement, un autre biais a été introduit par le recrutement des familles. En effet, nous
avons de nombreuses familles avec 2 patients affectés ou plus, chacun comptabilisé séparément ;
ceci est particulièrement flagrant pour le groupe des déficits en complément : les 11 patients
diagnostiqués avec un déficit en C1q inhibiteur sont tous apparentés.
Troisièmement, le recrutement de patients dans le cadre de projets de thèse a parfois permis
d’augmenter rapidement le nombre de patients dans le registre, en identifiant des patients dans des
centres éloignés. Par exemple, alors que seuls 21 patients atteints d’ataxie-télangiectasie étaient
enregistrés en 2009, dont 5 vivants, le recrutement dans le cadre de notre projet de thèse a permis
de passer à 35 patients enregistrés en 2011. Ce fut le cas, également, pour les syndromes hyper-IgE,
les déficits en HLA-II, les agammaglobulinémies et les SCID.
II.2. Effet de la consanguinité
La consanguinité au Maroc a été estimée à 15.25% [Cherkaoui Jaouad et al., 2009] dans la
population générale. Ce taux de consanguinité relativement élevé suggère une plus forte incidence
des maladies à transmission autosomique récessive.
136
En effet, la consanguinité a atteint 43.9% chez nos patients et les données génétiques et
moléculaires disponibles ont montré une abondance relative des formes AR.
Par exemple, parmi les patients SCID, une étude immunophénotypique sur 30 patients a
montré la prédominance des formes T-B- (63.3%), la forme T-B-NK+ étant la plus fréquente (46.7%) [El
Maataoui et al., 2011], cette dernière étant de transmission exclusivement AR. De plus, les données
génétiques ont montré que des 3 patients présentant un phénotype T-B+NK- [El Maataoui et al.,
2011], à savoir le seul phénotype présentant une maladie liée à X, 2 présentaient un déficit en Jak-3,
de transmission AR.
Finalement, sur les 46 diagnostics enregistrés dans notre série, 19 sont exclusivement de
transmission AR regroupant 31.1% des patients et 8 diagnostics pourraient être de transmission AR
regroupant 34.5% de nos patients. Enfin, l’un de nos patients a présenté simultanément deux
maladies AR, suite à des mutations dans deux gènes différents : MFEV et ELA2. Cette présentation
simultanée de 2 DIP rares nous rappelle le cas rapporté au Qatar mentionné ci-dessus [Ehlayel et al.,
2008]. Bien que cette occurrence doive être extrêmement rare, il est probable qu’elle soit moins rare
dans des populations à fort taux de consanguinité.
II.3. Retard de diagnostic
Lorsqu’on compare les âges médians au diagnostic entre les différentes séries (Figure 34), le
Maroc se situe au même niveau que la France (3.54 vs 3.3 ans) sur le plan global. Toutefois, si l’on
considère la dernière décade, le registre français rapporte un âge médian au diagnostic de 0.9 ans
[CEREDIH, 2010], ce qui tendrait à prouver que le Maroc accuse un grand retard de diagnostic, étant
donné que ces deux séries reportent principalement des cas pédiatriques. L’âge médian élevé dans
les séries australiennes, européennes et japonaises [Kirkpatrick & Riminton, 2007 ; Gathmann et al.,
2011 ; Ishimura et al., 2011 + s’explique par l’introduction des cas de DIP adultes, notamment le DICV.
137
35
30
25
20
15
10
Age moyen (ans)
Age médian (ans)
5
0
Figure 34. Comparaison des âges moyen/médian au diagnostic entre les différentes séries
138
Comparant les âges moyens au diagnostic, le Maroc accuse un retard par rapport au Koweït
(6.34 vs 3.58 ans) et à l’Afrique du Sud (4.25 ans) *Al Herz, 2008 ; Naidoo et al., 2011]. Il est probable
que l’âge moyen élevé au diagnostic en Israël [Golan et al., 2002] soit due à un grand nombre de cas
adultes.
Pour mieux appréhender le retard de diagnostic au Maroc, nous devons calculer le délai de
diagnostic entre l’âge de début de maladie et l’âge au diagnostic. Ce délai diagnostique est de 37.9
mois en moyenne (médiane de 24 mois). Pour comparaison, le délai médian de diagnostic est de 1 an
en France [CEREDIH 2010]. Nous accusons donc un retard de diagnostic au Maroc.
II.4. DIP chez l’Adulte
Dans notre série, seuls 6.6% de nos patients avaient plus de 15 ans au moment du diagnostic
et 17.6% de nos patients sont actuellement à l’âge adulte. Ces proportions sont très faible,
comparées aux séries pour lesquelles de telles données sont disponibles (Figure 35), bien qu’elles se
rapprochent de celles d’Israël. Toutefois, cela n’a rien de surprenant, lorsqu’on sait que l’UIC est un
service pédiatrique. Nous avons donc focalisé nos efforts sur la sensibilisation et le diagnostic des cas
pédiatriques et peu d’adultes sont suivis, que ce soit dans notre centre ou dans les autres centres du
réseau MSPID, tous pédiatriques. Nous devons donc faire un effort de coopération avec les services
adultes, notamment ceux de médecine interne, pour la sensibilisation et le diagnostic des cas de DP
adultes au Maroc.
II.5. Profil étiologique
Lorsqu’on compare les profils étiologiques entre le Maroc et d’autres séries (Figure 36), on
observe une différence dans la distribution des patients entre les pays occidentaux, où les déficits en
anticorps prédominent, et les pays musulmans où les déficits immunitaires combinés, voire les
syndromes bien définis avec déficit immunitaire prédominent.
139
Europe
Japon
Iran
Israël
Maroc
0
10
20
30
40
50
60
Figure 35. Comparaison des proportions (%) de patients adultes entre les différentes séries
60,00%
50,00%
40,00%
30,00%
20,00%
10,00%
0,00%
MAROC N=351 (2011)
TUNISIE N=520 (2010)
ESID N=7430 (2009)
LAGID N=3321 (2007)
Figure 36. Comparaison de la distribution des patients DIP dans les groupes majeurs de la
classification IUIS entre le Maroc et d’autres séries
140
Cette différence peut être expliquée par plusieurs facteurs :
- Le taux de consanguinité élevé dans les pays arabes va aboutir à une incidence accrue de
formes autosomiques récessives, ce qui perturbe la distribution des patients ;
- Le manque de ressources dans ces pays aboutit à une surreprésentation des cas présentant
un phénotype sévère ou un tableau clinique très évocateur ;
- De
même, ce manque de ressources ne nous permet pas de diagnostiquer certains
phénotypes particuliers, qui nécessitent des explorations poussées.
II.6. Manifestations cliniques
Dans notre série, les manifestations cliniques sont dominées par les infections pulmonaires
dans notre série. Qu’en est-il des autres séries ?
En Australie, la première manifestation clinique était également les infections respiratoires
(sinusites bactériennes et/ou pneumonie) présentées chez 57% des patients, suivie par les dilatations
des bronches (20%) et les manifestations allergiques (13%) [Kirkpatrick and Riminton, 2007]. Ces
manifestations sont particulièrement fréquentes chez les patients avec un déficit en anticorps, qui
représentent 77% des DIP, le DICV étant le diagnostic le plus fréquent (38.4%) dans ces centres
adultes [Kirkpatrick and Riminton, 2007]. Ce biais de recrutement vers les cas adultes ne nous permet
pas de comparaison avec notre série, à dominance pédiatrique.
Dans la série japonaise, Ishimura et al. n’ont considéré que les manifestations auto-immunes
et tumorales associées avec les DIP [Ishimura et al., 2011]. Ils ont ainsi montré que les manifestations
auto-immunes étaient associées aux DIP dans 8.5% des cas, particulièrement dans les défauts de
l’immunité innée, où elles ont été présentées par 41.7% des patients. Ces manifestations autoimmunes sont dominées par les inflammations intestinales (dont l’entéropathie auto-immune),
141
représentant 36.7% des manifestations auto-immunes, suivies par le purpura thrombopénique
idiopathique (14.4%). Des néoplasies ont été associées aux DIP dans 2.7% des cas, notamment dans
le groupe des dérèglement du système immunitaire, où 10.5% des patients ont associés un cancer.
Ces néoplasies étaient dominés par les tumeurs lymphoïdes.
En Iran, Rezaei et al. se sont intéressés uniquement aux manifestations cliniques les plus
fréquentes [Rezaei et al., 2006]. Ainsi, de façon globale, la pneumonie est la manifestation la plus
fréquente dans les DIP (54.9%), suivie par les diarrhées (40.4%), les sinusites (37.1%) et les otites
(35.4%). La pneumonie est principalement associée aux déficits en anticorps (73.4% des déficits en
anticorps), tout comme les diarrhées, sinusites et otites. Notons aussi la fréquence des candidoses
muco-cutanées dans les déficits immunitaires combinés (44.1%), de l’eczema dans les syndromes
bien définis avec déficit immunitaire (33.9%) et les déficits en complément (31.8%), de la
splénomégalie dans les défauts de régulation de l’immunité (52.3%), et des abcès superficiels et des
adénopathies dans les déficits en phagocytes (49% et 36.1%, respectivement) [Rezaei et al., 2006].
Dans la série koweïtienne, Al-Herz s’est intéressé aux systèmes impliqués dans les
manifestations cliniques chez les patients DIP [Al Herz, 2007]. Ainsi, les manifestations les plus
fréquentes sont les infections (>80% des patients), suivies par l’atteinte du système hématopoïétique
et lymphoïde (60% des patients) et des atteintes cutanées (> 40% des patients) [Al Herz, 2007]. Les
infections prédominent les manifestations cliniques dans la plupart des groupes de la classification
IUIS, excepté les déficits en complément dominés par les manifestations cutanées (>60% vs 30%). Les
atteintes cutanées sont également aussi fréquentes que les infections dans les syndromes bien
définis avec déficit immunitaire et les défauts de régulation de l’immunité *Al Herz, 2007].
142
En Afrique du Sud, Naidoo et al. ont observé que les infections récurrentes prédominaient les
manifestations cliniques dans leur série (73.7% des patients), suivies par les infections atypiques
(18.6%) et les syndromes cliniques reconnus (18%) [Naidoo et al., 2011]. Les infections atypiques et
le retard de croissance étaient particulièrement fréquents dans les déficits combinés (77.8% et
44.4%, respectivement), ainsi que les antécédents familiaux (33.3% et 37.5% des déficits en
lymphocytes T) [Naidoo et al., 2011].
II.7. Prise en charge des patients
Au Maroc, la prise en charge des patients atteints de DIP est un défi quotidien, du fait du
manque de ressources et d’infrastructure. En pratique, les spécialistes prescrivent du cotrimoxazole à
tous nos patients DIP et les patients présentant une GSC reçoivent une prophylaxie à l’itraconazole.
Les IgIV sont réservés aux patients présentant un déficit en anticorps ou un déficit combiné avec une
hypogammaglobulinémie, étant donné le coût de ce traitement et le manque de disponibilité. En
effet, les patients sous IgIV doivent se rendre à l’UIC de Casablanca pour leur perfusion. Les Ig Souscutanées ne sont valables que depuis mai 2012 et sont réservées aux patients ne pouvant supporter
les perfusions d’Ig et/ou ayant une bonne couverture médicale. Enfin, 10 patients ont bénéficié
d’une allogreffe de moelle osseuse, dont 2 au Maroc. Toutefois, X patients sont décédés des suites
de la greffe.
En Europe, 45.1% des patients vivants ont reçu des Ig, dont 73.2% en intraveineuse, 26.7% en
sous-cutané et 0.3% en intramusculaire [Gathmann et al., 2011+. D’autre part, 26.8% des patients ont
reçu des traitements antibiotiques, que ce soit en thérapie ou en prophylaxie [Gathmann et al.,
2011]. Enfin, 8% des patients ont reçu une greffe de cellules souches hématopoïétiques [Gathmann
et al., 2011]. Les autres traitements rapportés sont la corticothérapie (5.4%), les anti-fongiques (5%),
les bronchodilatateurs (2.7%) et les immunosuppresseurs (2.7%) [Gathmann et al., 2011].
143
Au Koweït, l’antibioprophylaxie a été prescrite à 56% des patients, dont 93% des déficits
combinés, 56.5% des syndromes bien définis avec déficit immunitaire et 34.8% des déficits en
anticorps, et les perfusions d’Ig chez 46% des patients, dont 93% des déficits combinés et 69,6% des
déficits en anticorps [Al Herz, 2007]. Ils ont réalisé une allogreffe de moelle osseuse chez 8 patients
(10%) dont 5 déficits combinés et 3 GSC [Al Herz, 2007]. Ces chiffres sont semblables aux chiffres
marocains, du fait des mêmes difficultés d’accès aux soins, notamment aux technologies de pointe
comme la greffe de moelle osseuse.
En Afrique du Sud, les traitements les plus utilisés dans les DIP sont les perfusions
d’immunoglobulines (45% des patients) et l’antibioprophylaxie (27% des patients) [Naidoo et al.,
2011]. Deux patients avaient subi une greffe de moelle osseuse, avec succès (2/151) [Naidoo et al.,
2011]. Seuls 29% des patients étaient suivi par des immunologistes [Naidoo et al., 2011].
Pour comparer ces différentes statistiques, nous les avons résumées dans la Figure 37.
II.8. Evolution
Au Maroc, le taux de mortalité est de 31.1% et 8% de nos patients ont été perdu de vue. En
comparant ces taux à celui des différentes séries (Figure 38), on remarque que le Maroc enregistre le
plus fort taux de décès. Ce taux élevé pourrait être expliqué par le retard de diagnostic,
l’éloignement géographique des familles par rapport aux structures de soin et la méconnaissance des
DIP et de leur prise en charge par les médecins non initiés.
Au Koweït, la principale cause de décès était une détresse respiratoire chez des patients
présentant un déficit immunitaire combiné (11/15 décès), en absence de greffe de moelle osseuse
[Al Herz, 2007]. De fait, au moment de la publication, la greffe de moelle osseuse n’était pas
disponible au Koweït pour les cas pédiatriques [Al Herz, 2007]. La situation est similaire au Maroc, ce
qui explique l’importance du taux de mortalité dans les déficits combinés (55.1%) qui représente
39.4% des décès.
En Afrique du Sud, la principale cause de décès est également une détresse respiratoire suite
à une pneumonie ou sepsis [Naidoo et al., 2011]. De plus, 4 patients ont développé un cancer (2.6%
contre 1.7% au Maroc) [Naidoo et al., 2011]. L’âge moyen de décès est de 53.9 mois.
144
90
80
70
60
50
40
Ig (%)
30
Antibioprophylaxie (%)
20
10
Greffe de CSH (%)
0
Figure 37. Comparaison des prises en charge des patients DIP entre les différents pays
35
30
25
20
15
10
Mortalité (%)
Perdu de vue (%)
5
0
Figure 38. Comparaison du taux de mortalité entre les différentes séries
145
3ème Partie : Etude clinique et moléculaire de l’Ataxie
Télangiectasie
Résultats

Données épidémiologiques

Clinique

Analyse moléculaire
Discussion

Données épidémiologiques

Analyse moléculaire

Analyse des données cliniques
Articles liés: - L’Ataxie-Télangiectasie : Nécessité d’un diagnostic anténatal pour une maladie non
exceptionnelle [Jeddane et al., 2010] (cf. Annexe 5)
-
Molecular defects in Moroccan patients with Ataxia Telangiectasia [Jeddane et al., 2013] (cf.
Annexe 5)
146
I.
Résultats
I.1. Données épidémiologiques
De 1998 à septembre 2012, 42 patients, issus de 30 familles, ont été diagnostiqués comme
AT dans notre registre. Suite à l’analyse génétique, un patient a été exclu du registre. L’âge moyen au
diagnostic était de 6.88 ans (2-12 ans) et le taux de mortalité a atteint 43.9 %. 43.9 % des patients
étaient de sexe masculin et une consanguinité a été notée chez 63.3 % des familles, avec 8 familles
multiplexes (2 ou 3 enfants atteints).
Depuis janvier 2009, date du début du projet, 28 patients, issus de 23 familles, ont été
recrutés pour l’analyse moléculaire. Parmi ces patients, 6 étaient déjà connus de l’UIC et enregistrés,
8 patients se sont présentés spontanément à l’UIC de Casablanca pendant la période de
recrutement, 5 patients nous ont été adressés par des médecins de l’Hôpital des Enfants de Rabat
(CHOP, service de pneumo-allergologie et service de neuropédiatrie), 3 patients ont été recrutés au
service de Pédiatrie du CHU Hassan II à Fès et au service de pédiatrie de l’Hôpital Militaire
d’Instruction Mohamed V, 2 patients nous ont été adressés par le service de Pédiatrie du CHU
Mohamed VI de Marrakech, 1 patient nous a été adressé par le service de neurologie du CHU Ibn
Rochd de Casablanca (exclus de la série après résultat de l’analyse) et 3 patients nous ont été
adressés par des médecins de Tanger et El Jadida.
147
Les données cliniques sont disponibles pour 24 patients recrutés dans le cadre de la thèse, et
incomplètes pour les 13 patients enregistrés avant le projet et 4 patients recrutés dans des centres
hors de Casablanca. Nous nous focaliserons donc sur les 27 patients recrutés depuis 2009, pour qui le
diagnostic a été confirmé. L’âge moyen au diagnostic était de 5.80 ans (1.5-12 ans), alors que l’âge
moyen au premier symptôme était de 2.42 ans (0.5-6 ans). Le délai entre l’apparition des premiers
symptômes et le diagnostic est en moyenne de 3.48 ans (0-9 ans). La consanguinité a été notée chez
81.8 % des familles (18/22), avec des antécédents familiaux chez 45.5 % des familles (10/22).
D’autre part, l’analyse des pedigrees disponibles (voir Annexe 4) met en exergue la
prédominance de la consanguinité, et le nombre important de familles multiplexes.
I.2. Clinique
Au moment du recrutement, la triade clinique était complète chez 19 patients et incomplète
chez 5 patients, du fait de l’âge ou du traitement prophylactique suivi. Les signes cliniques observés
au moment du recrutement sont résumés dans le Tableau XXIV.
Notez que, sur le plan neurologique, tous les patients présentaient une ataxie de la marche
plus ou moins franche. D’autre part, nous avons également observés des réflexes ostéo-tendineux
diminués dans 5 cas et abolis dans 5 autres. Des difficultés d’apprentissage ont été remarquées chez
8 patients. Sur le plan infectieux, notez qu’un cas a présenté des fièvres récurrentes et deux épisodes
de diarrhée chronique, en sus des infections cutanées. Enfin, une syndactylie a été observée chez un
patient, qui ne semble pas associée à l’AT, puisque son frère sain présentait également une
syndactylie.
148
Les analyses de laboratoire ont objectivé un taux élevé d’alpha-foetoprotéine sérique dans
tous les cas disponibles (Tableau XXV). Sur le plan immunologique, tous les patients disponibles ont
présenté un déficit immunitaire. Toutefois, les composantes du déficit immunitaire variaient d’un
patient à l’autre, voire pour un même patient en fonction de l’âge (Tableau XXV). D’autre part, les
résultats de NFS, disponibles pour 14 patients, ont objectivé une lymphopénie dans 8 cas et une
neutropénie dans un cas, ainsi qu’une thrombopénie dans 2 cas.
L’évolution a été marquée par le décès de 10 (37%) patients à un âge moyen de 11.5 ans, soit
dû au développement de néoplasies dans 4 cas, soit suite aux complications des dilatations de
bronche dans 4 cas, ou suite à une tuberculose dans deux cas.
149
Tableau XXIV.Signes cliniques observés chez nos patients au moment du recrutement
Signes Cliniques
Signes neurologiques
Ataxie de la marche
Age de début de l’ataxie
Troubles de l’équilibre
Dysarthrie
Tremblements intentionnels
Hypotonie
Adiadococinésie
Asynergie
Nystagmus
Troubles de la coordination
Choréo-athétose
Asynergie oculo-céphalique
Syndrome extrapyramidal
Dyspraxies buccopharyngées
Apraxie oculomotrice
Signes infectieux
Infections sino-pulmonaires récurrentes
Infections ORL
Infections cutanées
Dilatation des Bronches
Hémoptysie
Tuberculose
Signes oculo-cutanés
Télangiectasies oculaires
Télangiectasies cutanées
Age d’apparition des télangiectasies
Taches café-au-lait
Vieillissement précoce des phanères
Atrophie cutanée des zones photo-exposées
Vitiligo
Taches hyperchromatiques
Nombre de
patients
23
23
2.50 (0.5-7)
20
18
12
11
11
11
8
16
2
16
7
11
11
24
18
5
3
5
3
3
24
23
4
2.78 (0.5-6)
4
2
2
2
3
Fréquence (%)
100
86.9
78.3
52.2
47.8
47.8
47.8
34.8
69.6
8.7
69.6
30.4
47.8
47.8
75
20.8
12.5
20.8
12.5
12.5
95.8
16.7
16.7
8.3
8.3
8.3
12.5
150
Tableau XXV. Résultats des analyses de laboratoire pour les patients marocains
Code
Patient
-3
Dosage des Immunoglobulines sériques (g/L)
IgA
IgM
IgG
IgG1
Numération des SPL (mm )
IgG2
IgG3
IgG4
CD3
CD4
CD8
CD19
0.39a
0.89
0.007a
759a
410a
390
62a
a
AFP
Sérique
AT01.3
0.243a 2.271b 13.13b 10.15
AT01.4
<0.17
1.481
11.390 8.21
0.81
0.22
ND
515
257
515
158
208,1
AT02.5
<0.1a
3.93b
18.30b 11.51b 1.46
0.44
0.070a
1975
740
1152
329
272,56b
AT03.4
0.02a
1.75b
11.66
9.44
0.96a
0.14a
0.08
ND
ND
ND
ND
210b
AT04.3
0.55
2.22b
12.55b 9.99
0.25a
0.3
ND
1253
362a
651
96a
187,07b
AT05.3
3.19
3.46
10.66
ND
ND
ND
ND
944
539
a
775
101
269,62
AT06.3
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
710a
366a
481
690
227b
AT06.4
1.006
1.55
7.66
ND
ND
ND
ND
250a
125a
177a
31a
164,66b
AT07.3
2.41b
1.31
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
AT08.3
0.55
1.49
10.96
9.1
0.147a 1.05a
ND
ND
ND
ND
ND
98,36b
AT08.4
0.5
0.61
12.19b 9.37
<0.36a 3.13b
ND
ND
ND
ND
ND
50,97b
AT09.3
<0.05a 2.36b
6.20
4.24
0.69a
0.84
ND
952a
769
183a
256
ND
AT11.3
0.47
6.4
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
70,7
AT12.3
<0.35a 0.77
10.87
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
32,04b
AT13.3
0.83
8.33
7.584
0.13a
0.696
ND
ND
ND
ND
ND
43,81b
AT16.3
<0.05a 4.65b
<0.30a <0.10a <0.08a <0.05a <0.003a ND
ND
ND
ND
182,6b
AT17.3
1,17
1,38
7,09
5,67
0,33
0,12
AT18.3
<0,05
0,95
10,36
8,5
0,7
AT20.3
ND
ND
ND
ND
AT21.3
0,25
1,39
5,20
ND
a
b
b
0.97
5.67b
a
a
a
a
a
a
298,02b
a
a
b
b
b
a
0,018
ND
ND
ND
ND
146.9
0,07
a
0,039
ND
ND
ND
ND
67.8
ND
ND
ND
910a
494a
169a
247a
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
248.96
Résumé 9/18↓ 8/18↑ 2/17↓ 1/12↓ 9/12↓ 5/12↓
3/6↓
b
b
b
7/10↓ 7/10↓ 3/10↓ 6/10↓ 17/17↑
ND : Non Disponible ; N : Normal ; a) Valeurs au-dessous de la normale ; b) Valeurs au-dessus de la normale
151
I.3. Analyse moléculaire
L’analyse moléculaire est disponible pour 19 familles, plus un patient qui a été exclus de la
série en absence de mutation et compte tenu de sa clinique particulière. Les mutations trouvées sont
résumées dans le Tableau XXVI. Parmi les 14 mutations différentes trouvées, 7 n’ont pas été
rapportées dans les bases de données consultables en ligne (HGMD, RAPID et LOVD), bien que 2
d’entre elles avaient déjà été trouvées dans la série de l’Institut Curie (non publié). Ces 7 mutations
ont été classées comme pathogéniques par les logiciels de prédiction A-GVGD et SIFT (voir URL). Il
s’agit de :
-
1 mutation non-sens : c.8535 G>A ;
-
3
mutations
frameshift :
c.3272_3184+3del16,
c.6776_6777dupCT
et
c.8236_8239delinsTCCCT ;
-
2 mutations faux-sens au niveau d’un acide aminé très conservé : c.7985T>A
et c.8659C>G ;
-
1 mutation dans un site d’épissage : c.8585-2A>C.
Dans notre série, la mutation c.5644C>T était la plus fréquemment rencontrée (26.32% des
allèles ; voir Figure 39). Cette mutation aboutit à la troncation de la protéine ATM en position 1882
(p.Arg1882X) et avait déjà été rapportée chez des patients hétérozygotes composés d’origine
ibérique [Buzin et al., 2003 ; Mitui et al., 2003 ; Coutinho et al., 2004]. Des 5 familles portant cette
mutation, 3 étaient originaires de la région d’Abda, une de Chefchaouene et la dernière du Sahara
(voir Figure 40).
152
Tableau XXVI. Spectre des mutations du gène ATM dans notre série
Location
Changement
au
Type
niveau de l’ARNm
exon 5
c.103C>T
Non-sens
Changement
niveau
de
protéine
p.Arg35X
exon12
c.1402_1403delAA
Frameshift
au
la ID des familles (statut)
Références
AT21 (htz)
Gilad et al., 1996a
p.Lys468GlufsX18
AT22 (hmz)
Broeks et al., 1998
intron 21
c.2921+1G>A
Epissage
exon 24 c.3272_3184+3del16 Frameshift
intron 24
p.Tyr947GlnfsX9
p.Glu1091AspfsX1
4
AT21 (htz)
Gilad et al., 1996a
AT07 (htz)
Non rapportée
exon 39
c.5644C>T
Non-sens
p.Arg1882X
AT01
(hmz),
AT02 Buzin et al., 2003; Mitui
(hmz), AT03 (hmz), et al., 2004; Coutinho et
AT08 (hmz), AT09 (hmz) al., 2004
exon 40
c.5692C>T
Non-sens
p.Arg1898X
AT16 (htz), AT17 (hmz)
Magliozzi et al., 2005
exon 48
c.6776_6777dupCT
Frameshift
p.Ile2260LeufsX51
AT16 (htz)
Non rapportée
exon 49
c.6873G>A
Non-sens
p.Trp2291X
AT04 (hmz)
exon 55
c.7886-7889del5
Frameshift
p.Ile2629SerfsX25 AT23 (hmz)
Non rapportée
Gilad et al., 1996a;
Ejima et al., 1998;
Coutinho et al., 2004
exon 56
Faux-sens
p.Val2662Asp
Frameshift
p.Arg2746SerfsX11 AT07 (htz)
Non rapportée
exon 60
c.7985T>A
c.82368239delinsTCCCT
c.8535G>A
Non-sens
p.Trp2845X
AT06 (hmz)
Non rapportée
intron 60
c.8585-2A>C
Epissage
AT12 (hmz)
Non rapportée
exon 61
c.8659C>G
Faux-sens
p.His2887Asp
AT14 (hmz), AT15 (hmz) Non rapportée
exon 64
c.8977C>T
Non-sens
p.Arg2993X
AT13 (hmz)
exon 58
AT18 (hmz), AT24 (hmz) Non rapportée
Vorechovsky et al., 1996
153
A
B
C
Figure 39. Electrophorégramme montrant la mutation 5644C>T au niveau de l’exon 39.
A : gène sauvage (non muté) ; B: mutation à l’état homozygote; C: mutation à l’état hétérozygote.
154
Trois autres mutations ont été trouvées dans 2 familles non apparentées. La mutation nonsens c.5692C>T a été détectée chez deux familles, originaire des régions de Zaërs et du Grand
Casablanca (Figure 40). Cette mutation, aboutissant à un codon stop en position 1898, avait déjà été
rapportée chez un patient d’origine italienne *Magliozzi et al., 2006]. La mutation faux-sens
c.7985T>A a été trouvée chez deux familles, originaires de Ben Slimane et de Ouarzazate (Figure 40),
et est rapportée pour la première fois dans notre série. Cette mutation aboutit à la substitution
d’une Valine hautement conservée en position 2662 par une Asparagine. Enfin, la mutation faux-sens
c.8659C>G a été trouvée chez 2 familles non apparentées, originaires de la région de Tanger et
Larache (Figure 40), et n’a jamais été rapportée dans la littérature. Cette mutation aboutit à la
substitution d’une Histidine fortement conservée en position 2887 par une Asparagine.
La mutation fondatrice rapportée chez les Juifs Ashkénazes d’origine Maghrébine *Gilad et
al., 1996a+ n’a été retrouvée que chez un patient de notre série, suggérant un possible mais rare
brassage génétique entre les populations juives et arabes. Les autres mutations déjà rapportées dans
la littérature ont été trouvées chez des patients d’origine Turque, Néerlandaise, Suédoise et
Japonaise [Gilad et al.. 1996b; Ejima et al.. 1998; Broeks et al.. 1998; Vorechovsky et al.. 1996]. Cela
est expliqué soit par un background génétique très varié dans la population marocaine du fait des
flux migratoires, soit par des évènements mutationnels indépendants aboutissant à la même
mutation.
Les pedigrees disponibles (voir Annexe 4) montrent la répartition des mutations parmi les
patients et leurs apparentés testés.
Nous avons également détecté de nombreux polymorphismes dans notre série (voir Tableau
XXVII). Parmi ces derniers, la substitution c.3242A>G n’a jamais été rapportée dans la base de
référence (refSNP), toutefois cette substitution d’une Asparagine par une Serine en position 1081
(p.Asn1081Ser) de la protéine ATM ne parait pas être pathogénique, selon les logiciels de prédiction
A-GVGD et SIFT.
155
5644C>T
5692C>T
7985>A
8659C>G
103C>T
1402_1403delAA
2921+1G>A
3272_3184+3del16;
8236_8239delinsTCCCT
6776_6777dupCT
6873G>A
7886_7889del5
8535G>A
8585-2A>C
8977C>T
Figure 40. Origine géographique des mutations retrouvées dans notre cohorte marocaine
156
Tableau XXVII. Polymorphismes du gène ATM retrouvés chez nos patients AT.
Location
Changement au
niveau de l’ADNc
Effet
Fréquence
allélique (%)
Références
dbSNP
intron 4
IVS04+36_37 insAA
Inconnu
76,5
rs2066734
intron 25
IVS25-13dupA
Inconnu
35,3
rs4987984
exon 12
1254A>G
p.Gln418Gln
23,5
rs4987943
Concannon et al., 2008
exon 39
exon 14
exon 24
exon 29
intron 21
intron 24
intron 27
intron 59
5557G>A
1810C>T
3242A>G
4042T>C
IVS21+19dupA
IVS24-9delT
IVS27-34A>G
IVS59-19A>G
p.Asp1853Asn
p.Pro604Ser
p.Asn1081Ser
p.Leu1348Leu
Inconnu
Inconnu
Inconnu
Inconnu
16,7
5,9
5,9
5,9
5,9
5,9
5,9
5,9
rs1801516
rs2227922
Non rapporté
rs56355831
rs56112367
rs1799757
rs3092840
rs12279930
Gao et al., 2010
ND
ND
ND
ND
ND
ND
ND
Références PubMed
Gonzalez-Hormazabal
et al., 2008
Gonzalez-Hormazabal
et al., 2008
157
II.
Discussion
II.1.
Données épidémiologiques
Dans cette étude, nous avons étudié le profil clinique, immunologique et moléculaire chez
27 patients atteints d’AT. Lorsqu’on compare les âges médians au diagnostic (Figure 41), notre série
semble similaire aux résultats observés en France [Micol et al., 2011]. Toutefois, lorsqu’on ne tient
compte que de la dernière décade en France (enfants nés après 2000), ce qui correspond à notre
période de recrutement, l’âge médian au diagnostic est visiblement plus précoce en France qu’au
Maroc. La seule autre série à notre disposition qui nous renseigne sur l’âge médian au diagnostic est
celle de Verhagen et al. (2012) qui a classé ses patients en 3 groupes en fonction du génotype : le 1e
groupe de patients présente des mutations nulles sans aucune activité de la kinase, le 2e groupe
présente des mutations hypomorphes sans activité résiduelle et le 3e groupe présente des mutations
hypomorphes avec une activité résiduelle de la kinase ATM. L’âge médian au diagnostic des patients
marocains se situe entre les patients du groupe 1 et ceux du groupe 2, ce qui est consistent avec les
données génétiques.
Pour déterminer si la différence observée entre la série française et notre série est due à
une différence génétique ou à un retard diagnostic, nous avons comparé les délais médians entre les
premiers symptômes et le diagnostic (Figure 42). De fait, ce délai médian a été estimé à 3 ans chez
nos patients. De façon similaire, ce délai est équivalent au délai médian global en France (2.8 ans),
mais plus élevé que celui observé en France dans la dernière décade [Micol et al., 2011]. Toutefois, il
reste moins important que celui observé en Iran (4.8 ans).
Ce délai pourrait être expliqué en partie par la méconnaissance de cette pathologie par la
communauté médicale, la difficulté d’accès aux soins et l’absence d’une concertation
multidisciplinaire. Il a été rapporté que le délai de diagnostic (la durée entre l’apparition des
premiers signes et le diagnostic) a un impact sur le pronostic vital du patient [Mandigers et al., 2011].
En effet, les patients diagnostiqués dans un délai ≤ 3ans présentent un taux de mortalité
relativement faible (33.3%) par rapport à ceux présentant un délai > 3 ans (55.6%) avec un âge
moyen de décès de 11.5 ans contre 12.8, respectivement.
158
Age médian au diagnostic
35
31,5
30
25
20
15
10
5,3
5,3
Maroc
France
(Micol)
4
3,3
5
6,5
0
France 2
Verhagen
(enfant nés
Gp1
après 2000)
Verhagen
Gp2
Verhagen
Gp3
Figure 41. Comparaison des âges médians au diagnostic avec les séries publiées
Retard médian de diagnostic
6
4,8
5
4
3
3
2,8
2
2
1
0
Maroc
France (Micol)
France 2 (enfant
nés après 2000)
Iran (Moin et al)
Figure 42. Comparaison des délais médians de diagnostic pour les différentes séries
159
Concernant le taux de consanguinité, il a atteint 81.8% dans notre série. Le taux de
consanguinité global de la population marocaine est de 15.25% [Cherkaoui Jaouad et al., 2009], ce
qui tend à confirmer que la consanguinité parentale favorise l’apparition de maladies autosomiques
récessives [Tadmouri et al. 2009] (Figure 43). Le taux de consanguinité de la population française est
de 0.9% [Sutter & Goux, 1964]. Toutefois, une consanguinité parentale a été notée dans 28.7% des
cas [Micol et al., 2011], ce qui pourrait être en partie expliqué par l’inclusion des cas d’origine
maghrébine ou orientale. En Iran, où le taux de consanguinité atteint 38.6% dans la population
[Saadat et al., 2004], la consanguinité a été notée chez 76.0% des patients AT [Moin et al., 2007].
Le taux de mortalité a atteint 37% dans notre série (8/27 patients), avec un âge médian au
décès de 12 ans. Si le taux de mortalité en France est similaire (38.8%), l’âge médian au décès est
plus tardif (15.6 ans). Toutefois, cette différence peut être expliquée par l’importance des
phénotypes modérés dans la série française. En effet, le Groupe 1 de la série de Verhagen [2012]
présente une médiane de 10.5 ans au décès, alors que les groupes 2 et 3 présentent une médiane de
21 et 37 ans au décès, respectivement [Verhagen et al., 2012]. Malgré tout, la moyenne d’âge au
décès dans le groupe des mutations nulles en France (aboutissant à un phénotype classique) est de
15.9 ans, et 20.4 ans pour les patients présentant des mutations hypomorphiques, contre 11.5 ans
dans notre série. Cette différence peut être expliquée d’une part par le retard diagnostic au Maroc,
et d’autre part par les difficultés que nous rencontrons pour prendre en charge les patients,
notamment lorsque ce dernier développe une tumeur. En Iran, le taux de mortalité rapporté est de
3.8%, toutefois 46.1% des patients ont été perdus de vue [Moin et al., 2007].
160
90,00%
80,00%
70,00%
60,00%
50,00%
Consanguinité population
40,00%
consanguinité patients
30,00%
20,00%
10,00%
0,00%
France
Maroc
Iran
Figure 43. Comparaison des taux de consanguinité dans la population et dans les séries
161
II.2.
Analyse moléculaire
II.2.1.
Spectre de mutation au Maroc
En dépit du taux de consanguinité élevé dans la population marocaine [Cherkaoui Jaouad et al..
2009], notre série a montré une grande hétérogénéité sur le plan mutationnel. En effet, sur un total
de 22 allèles attendus (16 familles consanguines et 3 familles non consanguines), nous avons trouvé
14 mutations différentes.
La mutation la plus souvent rencontrée dans notre série est la c.5644C>T, portée par 26.32% des
allèles. On peut supposer un effet fondateur pour cette mutation, d’autant plus que celle-ci a déjà
été rapportée dans la population ibérique et qu’il y ait une origine géographique commune à 3 des 5
familles concernées. Toutefois, des études supplémentaires seraient nécessaires pour confirmer cet
effet fondateur, notamment une étude des haplotypes, mais notre échantillon est encore insuffisant
pour une telle étude.
Alors que plus de 700 mutations du gène ATM sont rapportées dans la littérature, et
enregistrées dans les bases de données en lignes, 50% des mutations uniques trouvées dans notre
série (7/14) n’ont a priori jamais été rapportées à ce jour. Toutefois, ceci peut s’expliquer en partie
par la taille du gène (~9kb de séquence codante).
II.2.2.
Origine des mutations
La Figure 40 (p.156) nous donne une idée générale sur l’origine géographique des allèles
porteurs de mutation. Deux conclusions peuvent être tirées :
D’une part, l’origine géographique de nos patients AT est relativement diversifiée, avec tous
les groupes ethniques représentés. Ceci prouve l’efficacité de notre méthode de recrutement au
niveau des 4 CHU du pays et de la divulgation efficace du projet en cours auprès des médecins.
162
D’autre part, bien que de petits effets fondateurs puissent être observés, notamment au
niveau de la région de l’Abda et de la région de Tanger-Tetouan, la taille de l’échantillon ne nous
permet pas de le confirmer. En général, la diversité mutationnelle au niveau du gène ATM est aussi
importante que la diversité génétique de la population générale et on observe des évènements
mutationnels indépendants.
II.3.
Analyse des données cliniques
II.3.1.
Corrélation génotype-phénotype
Les patients AT présentent une grande variabilité phénotypique, toutefois la large variabilité
génotypique la sous-tendant et la faible fréquence de la maladie rend difficile les études de
corrélation entre génotype et phénotype. Toutefois, quelques équipes ayant pu rassembler des
grandes séries s’y sont attelés, en séparant les patients selon la nature de leur mutation. Ainsi,
Becker-Catania et al. (2000) ont déterminé l’expression d’ATM dans les lymphoblastes par
immunoblot et comparé les patients n’exprimant pas du tout la protéine avec ceux présentant une
activité résiduelle. Verhagen et al. (2012) ont séparé leurs patients en trois groupes, selon
l’expression de la protéine et son activité enzymatique : patients n’exprimant pas la protéine (groupe
1), patients exprimant la protéine sans activité enzymatique (groupe 2) et patients exprimant la
protéine avec une activité enzymatique résiduelle (groupe 3). Plus récemment, Micol et al. (2011)
ont comparé les patients en fonction de la nature de leur mutation. En effet, les mutations ont été
classées en deux groupes suivant qu’on s’attendait à une perte totale de l’expression ou de l’activité
de la protéine (classe A ou nulle), ou à un résidu d’activité enzymatique ou une expression réduite
(classe B ou hypomorphique). Les patients ont ensuite été séparés en deux groupes de comparaison :
patients avec deux mutations de classe A (groupe 0), patients avec au moins une mutation de classe
B sur 1 allèle et une mutation de classe A ou B sur l’autre (groupe 1). Les patients ne présentant
qu’une mutation de classe A sur un seul allèle ont été exclus de l’étude.
163
En l’absence de données sur l’expression ou l’activité de la protéine ATM, nous adopterons la
classification de Micol et al. (2011) pour la corrélation génotype-phénotype. Ainsi, parmi les 14
mutations trouvées dans notre série, 11 sont de classe A (mutations non-sens, frameshift et une
mutation du site d’épissage aboutissant à un frameshift) et 3 sont de classe B (mutation faux-sens et
une mutation du site d’épissage). Ainsi, 14 familles sont dans le groupe 0 (2 mutations de classe A) et
5 familles dans le groupe 1 (au moins une mutation de classe B). Les données cliniques et
épidémiologiques de comparaison entre ces 2 groupes sont reprises dans le Tableau XXVIII.
Ainsi, nous remarquons une discordance entre les résultats attendus (représentés par la série
française [Micol et al., 2011]) et ceux de notre série. En effet, contrairement à ce qui était attendu, le
phénotype semble plus sévère dans le groupe de patients que nous avons classé dans les mutations
hypomorphiques par rapport au groupe de patients présentant des mutations nulles, avec un risque
d’infections respiratoires plus important. Or, toutes les études de corrélation faite à ce jour, semble
prouver le contraire avec un phénotype classique, sévère et plus précoce chez les patients
présentant des mutations nulles, aboutissant à une absence d’expression et d’activité de la protéine
ATM, par rapport aux patients présentant des mutations hypomorphiques.
Il semble donc que les mutations que nous avons classé comme hypomorphiques (classe B)
en fonction de leur nature soit, en réalité, des mutations nulles. Il s’agit, en fait, de deux mutations
faux-sens affectant des acides aminés hautement conservés, notamment la mutation p.His2887Asp
qui concerne un acide aminé du domaine kinase ; et d’une mutation d’épissage qui fait disparaitre le
site accepteur de l’exon 61, probablement au profit d’un site cryptique en amont, ce qui aboutirait à
l’inclusion de 23 nucléotides et à une mutation frameshift. Toutefois, seules des études
fonctionnelles pourraient confirmer ces hypothèses en mesurant l’expression et l’activité résiduelle
de la protéine ATM chez ces patients.
164
Tableau XXVIII. Corrélation génotype-phénotype pour notre série et la série française
[Micol et al., 2011]
Mutations nulles
Signes cliniques
Notre série Micol et al.
(N=18)
(N=102)
Age moyen (années)
Diagnostic
début de maladie
syndrome cérébelleux
décès
%
mortalité
RTI
cancer
Mutations
hypomorphiques
Notre série
(N=5)
Micol et al.
(N=74)
6,2
2,7
2,8
11,5
5,9
ND
4
15,9
4,3
0,9
1,5
11
8
ND
5,1
20,4
50
70,6
22,2
ND
ND
ND
20
80
20
ND
ND
ND
165
D’autre part, le patient AT07.3 qui présente un phénotype apparemment modéré avec un
début à l’âge de 6 ans par une ataxie et l’absence d’infections récurrentes, présente, sur le
phénotype, 2 mutations frameshift aboutissant à un codon stop. On s’attendait donc à un phénotype
classique, devant ces mutations nulles. Toutefois, ce patient a été diagnostiqué à l’âge de 12 ans, à
l’occasion d’un lymphome de Burkitt, dans le cadre duquel il est décédé. L’histoire de sa maladie a
donc été peu documentée et a été rapportée par la mère. La précision de ces données pourrait donc
être discutée.
La patiente AT16.3 a présenté un phénotype atypique, puisqu’elle a présenté un syndrome
hyper-IgM (HIGM) à l’âge de 5 ans et n’a développé les premiers signes d’ataxie qu’à l’âge de 6 ans.
Le diagnostic d’AT a été fait à l’âge de 11 ans, car l’enfant avait été perdue de vue entre temps. Cette
dernière est décédée à l’âge de 12 ans. Le phénotype HIGM a été rapporté dans la littérature [Meyts
et al. 2002 ; Nordzij et al., 2009 ; Aghamohammadi et al., 2010]. Dans la plupart des cas, le diagnostic
d’HIGM est antécédent à celui d’AT et ces patients présentent généralement des cytopénies autoimmunes. De plus, Nowak et al. ont observé que 10% des patients présentaient un syndrome HIGM.
D’autre part, 25% des patients AT présenteraient un défaut de switch avec des IgM élevés. En effet,
ATM joue un rôle important dans la recombinaison isotypique en contrôlant le blocage en phase G0G1 [Bott et al., 2006]. Seul Aghamohammadi et al. (2010) ont rapporté la mutation trouvée chez leur
patient AT présentant un phénotype HIGM : il s’agit d’une mutation faux-sens affectant l’alanine en
position 2622. Notre patiente, par contre, présente une mutation frameshift et une mutation nonsens. Nous ne disposons donc pas de suffisamment de données pour démontrer une quelconque
corrélation entre le génotype et le phénotype HIGM.
166
Enfin, la patiente AT18.3 a présenté un phénotype particulier, se révélant par une
neutropénie profonde et une anémie microcytaire dès l’âge de 2 ans, conduisant au diagnostic de
neutropénie chronique. L’ataxie ne s’est révélée qu’à l’âge de 3 ans. Si des neutropénies et anémies
autoimmunes sont généralement rapportées dans les phénotypes HIGM [Meyts et al., 2002 ;
Nordzij et al., 2009 ; Aghamohammadi et al., 2010+, ce n’est pas le cas de notre patiente qui présente
un taux d’IgM et d’IgG normal (0.95g/L et 10.36g/L, respectivement). Un autre cas de neutropénie
profonde dans le cadre d’une AT a été rapporté dans la littérature *Perreault et al., 2012]. Ce garçon
présentait également une neutropénie sévère et une anémie microcytaire, avec absence d’anticorps
anti-neutrophile et un myélogramme normal. Notre patiente, elle, a présenté une neutropénie
médullaire extrême sur un premier myélogramme et des signes discrets de dysgranulopoïèse sur le
deuxième myélogramme (à 10 mois d’intervalle). Notre patiente avait dans ses antécédents familiaux
un frère et une sœur décédés et diagnostiqués AT, toutefois nous n’avons pas retrouvé leurs NFS
documentant la présence ou l’absence de neutropénie et anémie. Les parents ne rapportent pas la
même histoire évolutive que chez notre patiente. Trois hypothèses s’offrent à nous : soit la
neutropénie est d’origine auto-immune, soit elle est d’origine congénitale en rapport avec un
nouveau mécanisme physiopathologique de l’AT, soit elle est d’origine congénitale en rapport avec
une autre mutation dans un gène de neutropénie. Cette dernière hypothèse n’est pas à négliger dans
notre contexte de consanguinité. En effet, de tels cas présentant deux mutations dans deux gènes de
déficit immunitaire ont déjà été rapportés, notamment au Qatar [Ehlayel et al., 2008] et dans notre
propre série (une patiente présentant une neutropénie cyclique et la fièvre méditerranéenne
familiale). C’est pourquoi notre patiente a été incluse dans le projet d’étude des neutropénies
congénitales (en cours).
167
II.3.2.
Familles multiplexes
Dans notre série, de nombreux patients ont rapporté une histoire familiale positive (55.5%)
avec notamment le recrutement de 4 familles multiplexes (au moins deux patients). Quatre autres
patients avaient été diagnostiqués dans le cadre d’un bilan familial, mais leurs aînés sont décédés
avant la période de recrutement. Nous avons donc comparé les données cliniques entre les premiers
cas diagnostiqués au sein de leur famille et les patients diagnostiqués dans le cadre d’un bilan
familial (Tableau XXIX).
Cette comparaison met en évidence l’avantage acquis par les patients diagnostiqués dans le
cadre d’un bilan familial. D’une part, l’âge moyen au diagnostic est plus bas, de même que le délai
diagnostic (2.1 ans >< 5.1 ans). Etonnamment, l’âge moyen de début de maladie est également
significativement plus bas chez ce groupe de patients par rapport aux cas index. Toutefois, on
pourrait expliquer cette dernière observation par l’introduction d’un biais : en effet, l’âge de début
de maladie a été rapporté par les parents dans l’interrogatoire et il est fortement probable que ces
derniers aient été plus attentifs à repérer les premiers signes chez le deuxième ou troisième enfant
que chez le premier.
Nous n’avons pas observé de différence significative concernant l’âge moyen au décès de ces
2 groupes, mais par contre le taux de mortalité est significativement plus élevé chez les cas index que
chez les cas diagnostiqués dans le cadre d’un bilan familial. Les survivants de ce dernier groupe ont
également un âge moyen actuel plus élevé. On en déduit que ces derniers ont un avantage de survie
sur leurs aînés.
Il n’y a pas de différence significative entre ces deux groupes en ce qui concerne l’incidence
des infections respiratoires à répétition, mais le deuxième groupe semble avoir un avantage
concernant l’incidence des dilatations des bronches (10><23.1%) et des cancers (10 >< 30.8%). En ce
qui concerne les DDB, cela peut-être facilement expliqué par la précocité du diagnostic. En effet, dès
que le diagnostic est fait, l’enfant sera mis sous surveillance et l’antibioprophylaxie sera mise en
place dès les premiers signes d’infection à répétition, si pas d’emblée au moment du diagnostic. En
ce qui concerne l’incidence de cancers, nous ne pouvons être certains qu’il ne s’agisse d’une
coïncidence. Cela peut également être expliqué par la limitation des examens radiologiques lorsque
le diagnostic d’AT a été posé.
168
Tableau XXIX. Comparaison entre les premiers cas index et les cas diagnostiqués dans le cadre d’un
bilan familial
Signes cliniques
1e cas (N=14)
Fratrie (N=10)
7,5
3,5
3
1,5
4,7
2,1
11,875
11,5
6,8
10
61,5
20
75
70
cancer
30,8
10
DDB
23,1
10
Age moyen (années)
Diagnostic
début de maladie
délai dg
décès
âge actuel
%
mortalité
RTI
169
II.3.3.
Délai diagnostic
Suite à l’observation précédente et à celle de Mandigers et al. (2011) sur l’impact du délai
diagnostic sur le pronostic vital, nous avons voulu nous assurer que l’avantage acquis par les patients
diagnostiqués dans le cadre du bilan familial était bien en rapport avec la réduction du délai
diagnostic. Nous avons donc comparé les patients présentant un délai diagnostic inférieur à 3 ans,
par rapport à ceux présentant un délai supérieur à 3 ans (Tableau XXX), 3 ans étant le délai
diagnostic médian de notre série.
En effet, comme nous nous y attendions, il y a bien un avantage acquis par les patients pour
lequel le diagnostic était inférieur à 3 ans. L’âge moyen au diagnostic était significativement plus bas,
ainsi que le taux de mortalité et l’incidence de cancer. Par contre, il n’y a pas de différence
significative concernant l’âge moyen au décès, l’incidence des infections respiratoires à répétition et
des DDB.
II.4.
Polymorphisme et cancer
Dans la littérature, il a été rapporté que les porteurs hétérozygotes d’une mutation dans le
gène ATM avaient un risque accru de développer un cancer, particulièrement le cancer du sein chez
les femmes porteuses (Swift et al., 2008). Chez les 46 porteurs d’une mutation ATM que nous avons
recruté, seule la mère des deux patientes de la famille AT06 a rapporté une histoire personnelle de
cancer du sein. D’autres cas de cancer chez des apparentés ont été rapportés dans 4 autres familles,
mais nous n’avons pas analysé ces apparentés pour confirmer qu’ils étaient porteurs hétérozygotes
de la mutation.
170
Tableau XXX. Comparaison entre les patients présentant un délai diagnostic inférieur à 3
ans et ceux présentant un délai diagnostic supérieur à 3 ans
Signes cliniques
Age moyen (années)
Diagnostic
début de maladie
délai dg
décès
âge actuel
%
RTI
cancer
DDB
mortalité
délai de
diagnostic <3
ans (N=15)
délai de
diagnostic >3
ans (N=7)
4,34
1,97
2,87
11,5
9,1
9,33
2,83
6,57
12,88
9,33
73,3
6,7
20
33,3
71,4
55,6
14,2
57,1
171
Plusieurs polymorphismes ont été retrouvés chez nos patients. Le plus fréquent était le
c.72+37_72+38delAA (rs2066734), porté par 76.5% des allèles. Cette fréquence semble consistante
avec les données de la population globale (refSNP). D’autre part, le SNP c.5557G>A (rs18011516),
retrouvé chez 16.7% de nos patients et apparentés étudiés, a été largement discuté dans la
littérature pour son application dans le cancer du sein [Bretsky et al., 2003; Heikkinen et al., 2005;
Schrauder et al., 2008; Gao et al., 2010; Mehdipour et al., 2011]. Toutefois, les résultats des
différentes études sont inconsistants et, de ce fait, non concluants. Ce SNP a également été rapporté
comme facteur de risque des tumeurs cérébrales [Beranek et al., 2011; Mehdipour et al., 2008;
Kheirollahi et al., 2010]. D’autres SNP ont également été associés à une prédisposition au cancer, tels
que IVS24-9delT (rs1799757) [Gonzalez-Hormazabal et al., 2008]. Le c.1254A>G (rs4987943), par
contre, a été associé à un risque réduit de cancer du sein controlatéral [Concannon et al., 2008].
172
Conclusion et perspectives
173
I.
Etude épidémiologique
Ce survol de l’épidémiologie des DIP dans le monde a mis en évidence des chiffres forts
concernant l’impact des DIP sur la population. En effet, contrairement aux idées reçues, il semble
que les DIP pris dans leur ensemble ne soient pas aussi rares que ce qui est généralement admis.
Deux études épidémiologiques (Boyle & Buckley, 2007 ; Joshi et al., 2009), basées sur des méthodes
différentes ont abouti à des résultats concordants, suggérant que près de 1/1200 personne aurait un
DIP. Bien sûr, d’autres études de population, sur des échantillons plus conséquents, sont requises
pour confirmer ces résultats.
D’autre part, ces études ne prennent pas en compte les nouvelles formes de DIP, conférant
une prédisposition génétique à un pathogène spécifique, ou qui ne sont pas associées à un
phénotype infectieux. Ces formes sont probablement plus fréquentes que les DIP classiques et
réviseraient à la hausse nos propres estimations.
Nous supposons donc que les DIP jouent un rôle important dans le taux de mortalité, que ce
soit au Maroc ou dans le monde, particulièrement la mortalité associée aux maladies infectieuses,
qui ne sont pas encore complètement élucidées par la communauté médicale.
En résumé, en dépit des réserves dues à notre manque de connaissance, il est évident que
l’impact des DIP sur la Santé publique est bien plus important que nous le pensions, requérant une
attention particulière de la part des autorités et une amélioration des politiques de santé public dans
ce domaine.
174
II.
Registre marocain
La mise en place d’un registre des DIP au sein de notre Unité a permis de nous donner une
vue globale de l’épidémiologie des DIP au Maroc. Le profil étiologique des DIP dans notre pays diffère
de celui observé dans les pays occidentaux, mettant en évidence l’effet de la consanguinité, mais
également les biais de recrutement et le manque d’infrastructure pour le diagnostic de certaines
formes plus modérées.
Ces dernières années, suite aux diverses campagnes de sensibilisation et aux interventions
lors de congrès, nous avons pu observer une nette augmentation du nombre de cas enregistrés.
Toutefois, des efforts restent encore à faire, notamment auprès des médecins généralistes et dans
les régions défavorisées où l’accès au soin est un obstacle important.
D’autre part, notre registre, bien que colligeant des patients provenant de la presque-totalité
du territoire marocain, reste à ce jour l’initiative d’un centre unique. Suite aux diverses formations et
à la sensibilisation des autres centres régionaux, notamment les CHU, nous estimons désormais que
certains diagnostics se font sans le recours à l’UIC pour complément de bilan. Nous avons donc lancé
un projet de registre national, qui regrouperait les cas de tous les centres régionaux.
En effet, d’après nos estimations, notre registre ne recouvre que 1.25% des cas attendus
dans notre pays. Des efforts restent à faire pour la sensibilisation du public et de la communauté
médicale. Nous espérons que ces données vont aider les autorités à développer des stratégies pour
l’identification et la prise en charge de ces patients.
En 2012, nous avons conçu une nouvelle version du registre, sous Microsoft Access® 2007,
avec des formulaires plus complets, reprenant entre autres, les données cliniques. Ce nouveau
design a été choisi comme base du registre national, maghrébin et africain. En effet, le registre
marocain étant le seul registre informatique disponible en Afrique à ce jour, ASID a décidé de se
baser sur ce registre pour lancer son registre continental. La prochaine étape est donc de nationaliser
notre registre en incluant les cas diagnostiqués dans les autres centres du réseau, et l’intégration de
ces données dans un registre africain pour une publication continentale.
175
III.
Ataxie Télangiectasie
Nous avons donc réalisé une étude clinique et moléculaire des patients marocains atteints
d’Ataxie Télangiectasie. Les principales conclusions de cette étude sont les suivantes ;
 Nous accusons un retard diagnostic au Maroc concernant l’Ataxie Télangiectasie,
paradoxal étant donné les signes cliniques très évocateurs. Ceci atteste d’une
méconnaissance de la pathologie par la communauté médicale.
 Le taux de consanguinité de la population marocaine favorise l’émergence de
maladies génétiques de transmission récessive, notamment de l’AT.
 Nous observons également un nombre important de famille multiplexe dans la
population marocaine.
 Le séquençage direct du gène ATM sur la séquence codante est une technique
suffisamment couvrante pour permettre la détection des mutations dans la population
marocaine. En effet, nous avons détecté la mutation sur les 2 allèles chez tous les patients.
 La mutation la plus fréquemment rencontrée dans notre cohorte marocaine était la
c.5644C>T. Toutefois, nous n’avons pas étudié les haplotypes pour confirmer un quelconque
effet fondateur.
 Le diagnostic moléculaire pour le gène ATM est transférable au Maroc, malgré la
taille du gène. En effet, avec le matériel adéquat, le diagnostic peut être effectué en une
semaine. Ce diagnostic nous permettra de confirmer le diagnostic des cas atypiques et
d’améliorer la prise en charge et le conseil génétique des familles concernées.
 La cohorte marocaine présente une large variabilité phénotypique, difficilement
corrélable avec le génotype. En effet, d’autres facteurs influent sur le phénotype,
notamment la sévérité de la maladie, tel que le délai diagnostic et la prise en charge
(traitement, consultations régulières,…).
176
En perspective, nous pouvons envisager d’accroître la taille de notre échantillon, notamment
pour effectuer des études d’haplotypage et confirmer les éventuels effets fondateurs. D’autres
méthodes de diagnostic peuvent également être envisagées, comme la mise au point d’une
technique de Western Blot permettant d’évaluer l’activité de la protéine ATM, ou l’analyse par
cytométrie en flux de la phosphorylation des histones γH2AX ou de la radiosensibilité cellulaire.
Concernant le diagnostic prénatal, la technique de séquençage direct ne sera envisagée que
si un cas index a déjà diagnostiqué. Le cas échéant, on peut également faire une étude d’association
pour le diagnostic anténatal.
Un effort doit être fait pour la mise en place d’une consultation multidisciplinaire pour les
patients AT. Cette dernière pourrait être organisée à travers un réseau de spécialistes formés qui ont
une expérience dans le suivi de patients AT.
IV.
Conclusion générale
Nous avons donc effectué une étude épidémiologique sur les déficits immunitaires primitifs
au Maroc et dans le monde, et un exemple d’étude clinique et moléculaire sur le syndrome d’ataxie
télangiectasie.
Nous avons observé que l’impact des déficits immunitaires primitifs sur la Santé mondiale est
probablement plus important que ce qui est généralement admis. En effet, nous avons évalué à plus
de 6 millions le nombre de personnes vivant avec un déficit immunitaire primitif dans le monde. De
plus, ces chiffres ne tiennent pas compte de l’effet de la consanguinité dans certaines régions et des
« nouveaux » DIP, beaucoup plus fréquents que les DIP « classiques ».
Les Déficits Immunitaires Primitifs, pris dans leur ensemble, représentent donc un challenge
pour les autorités compétentes et sont probablement à l’origine d’une part non négligeable de la
mortalité infantile de cause infectieuse. Il convient donc de mettre en place des structures adaptées
à leur diagnostic et à leur prise en charge et de sensibiliser le public général, médical et scientifique à
cette problématique.
177
Au Maroc, seuls 351 patients ont été diagnostiqués avec un déficit immunitaire primitif à ce
jour, soit à peine 1% de nos estimations. Le Maroc accuse donc un défaut de diagnostic pour
l’ensemble de ces pathologies. Ceci pourrait être remédié par une sensibilisation du public, et surtout
de la communauté médicale.
De plus, le profil étiologique des déficits immunitaires primitifs au Maroc diffère de celui
observé en occident, avec notamment l’émergence des déficits immunitaires cellulaires. Il présente
également quelques différences par rapport au profil observé en Tunisie, notamment le faible
pourcentage de déficit en molécules d’adhésion leucocytaire qui représente une particularité
tunisienne. Toutefois, tout comme en Tunisie et dans les autres pays du monde arabe, on observe
l’émergence des formes autosomiques récessives, sous l’effet de la consanguinité.
D’autre part, des efforts restent à faire dans le diagnostic des DIP chez l’Adulte. En effet, le
réseau MSPID qui va lancer l’établissement d’un registre national concerne essentiellement des
centres de pédiatries.
Enfin, le diagnostic moléculaire des déficits immunitaires primitifs est faisable au Maroc, y
compris lorsque le gène est long comme nous l’avons prouvé pour l’ataxie télangiectasie. En effet, la
technique de séquençage direct nous a permis de détecter les mutations responsables de la maladie
chez tous les patients testés. Toutefois, ce diagnostic serait grandement facilité par l’utilisation des
techniques de séquençage haut débit, désormais disponibles au Maroc, mais coûteuses. A ce jour, ce
diagnostic moléculaire reste encore à l’état de recherche et nécessite un apport financier et un
intérêt de la part des laboratoires d’analyse pour être prescriptible.
D’autre part, le profil clinique et moléculaire des patients atteints d’ataxie télangiectasie a
mis en évidence l’effet de la consanguinité et le retard de diagnostic au Maroc. La sensibilisation du
public et de la communauté médicale est nécessaire pour pouvoir diagnostiquer cette maladie dès
les premiers signes, avant même l’installation du déficit immunitaire, pour une prise en charge
adaptée et une amélioration du pronostic vitale. Il est également nécessaire de sensibiliser les
oncologues pour une thérapie adaptée en cas de développement d’une néoplasie.
178
Médiagraphie
179
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192
Liste des adresses URL
Align-GVGD : http://agvgd.iarc.fr/agvgd_input.php
Basic Local Alignment Search Tool (BLAST): http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi
Cours d’immunologie: http://www.cours-pharmacie.com/immunologie
European Society for Immunodeficiencies (ESID): http://www.esid.org
Human Gene Mutation Database (HGMD): http://www.hgmd.cf.ac.uk/ac/gene.php?gene=ATM
Immune Deficiency Foundation (IDF,1995):
http://www.primaryimmune.org/pubs/IDF_survey_complete.pdf
Jeffrey Modell Foundation (JMF): http://www.info4pi.org
Leiden Open Variation Database (LOVD): http://chromium.liacs.nl/LOVD2/home.php?select_db=ATM
Mutation @ glance:
http://rapid.rcai.riken.jp/mutation/ataglance.cgi?method=view&symbol=ATM&mid=6198
Orphanet: http://www.orpha.net
Resource of Asian Primary ImmunoDeficiencies (RAPID): http://rapid.rcai.riken.jp/RAPID
SIFT : http://sift.jcvi.org/
Stoppa-Lyonnet D, Cavaciuti E, Debré M, Mahlaoui N, Andriamange N, Suarez F, et al. (2010).
Recommandations concernant les patients atteints d’Ataxie Télangiectasie (A-T). Disponible sur:
http://www.ceredih.fr
US Immunodeficiency Network (USIDnet) : http://www.usidnet.org
World Population Prospects (WPP), the 2010 Revision: http://esa.un.org/wpp/
193
Annexes
194
Annexe 1 : Fiche de recrutement des malades atteints d’Ataxie Télangiectasie
Date :
Référence :
NE :
Médecin traitant :
Informations personnelles
Nom:
Prénom :
Date de naissance :
..… /… . /……
Nom du père :
-Lieu de naissance :
Nom de la mère :
Origine ethnique:
Age actuel du malade :
Coordonnées:
Téléphone :
fixe :
GSM :
fax :
Courriel :
Adresse :
Antécédents personnels et familiaux:
Fratrie :
filles
Consanguinité :
garçons
non 
Position :
oui

degré ……………..
Décès de la fratrie :
Tableau clinique des décès :
Cancers dans la famille :
Poids :
(DS)
taille:
(DS)
195
Pedigree
(3générations)
Légende :
196
Historique de la maladie
Age diagnostic et circonstances :
Age début de l’ataxie :
1er signe de début :
Signes cliniques:
Atteintes neurologiques
 Ataxie de la marche □
 hypotonie
□
Trouble de l’équilibre □
ROT Abolis □
 Choréathétose □

diminués □
Syndrome extrapyramidal
□
tr de prononciation □
 Asynergie oculocéphalique □
 dysynergie □
tremblements intentionnels□
 Adiadococinésie □
 Nystagmus
apraxie oculomotrice □
□
Tr de coordination □
Persévération du regard □
 Dyspraxies buccopharyngées □
 Intelligence :
dysarthrie □
normale□
difficultés d’apprentissage □
 niveau scolaire :
Télangiectasies :
Age d’apparition :
Télangiectasies oculaires :
Télangiectasies cutanées : visage
oreilles 
autres :
Autres signes particuliers :
Vitiligo □
tache café au lait □
vieillissement précoce des phanères □
atrophie cutanée des zones photoexposées □
197
Atteintes infectieuses
 Infections pulmonaires à répétition : oui 
 Complications : Syndrome interstitiel chronique □
non 
DDB □
HTAP □
 Hémoptysies □
 Infections ORL à répétition □
 Infections cutanées :
Germes pathogènes incriminés
Pneumocoque  Aspergillus  Staphylocoque doré entérobactéries(Salmonella) 
NocardiaSerratiaMarscens Burkholderia cepacia Granulobacter bethesdensis
mycobactéries
Autre :
198
Examen clinique
Bilan:
NFS:
SPL :
Ig A –G-M-E :
AFP :
sous-classes IgG :

Radio-thorax:

TDM thoracique
I.1.

TDM cérébrale
I.2.

Incidence de Blondeau
Traitement suivi
Prophylaxie :
Kinésithérapie 
TSU 
Orthophonie 
Bétabloqueurs 
199
Hospitalisations :
Date Service
Motifs
D’hospitalisation
Médecin Diagnostic Traitement
Evolution
(nature,durée)
traitant Evoqué
E
S
E
S
E
S
E
S
E
S
E
S
E
S
E : entrée
S :sortie
200
Annexe 2: Préparation des solutions pour l’extraction de l’ADN
EDTA 0.5M pH8.0 :
186.1 g EDTA anhydre + 800 ml eau distillée
Ajuster à pH8.0 avec des granulés de NaOH.
Compléter à 1L avec l’eau distillée. Autoclaver à 15 p.s.i. pendant 15min.
Tris-HCl 1M, pH7.6 :
121.1 g Tris base + 800 mL eau distillée
Ajuster au pH7.6 avec du HCl concentré. Laisser la mixture à T° ambiante avant de corriger le
pH.
Compléter à 1L avec eau distillée. Autoclaver à 15 p.s.i. pendant 15 min.
Solution de tampon de lyse des Globules Rouges
800 ml eau distillée
0.01 M
Tris-HCl pH7.6
10 ml
320 mM
Saccharose
109.54 g
5 mM
MgCl2
1.01 g
Ajuster pH 8.0
+ 1%
Triton X-100
10 ml
Compléter à 1L avec de l’eau distillée.
Autoclaver à 15 p.s.i. pendant 10 min.
201
Solution de tampon de lyse nucléaire :
0.01 M
Tris-Hcl pH7.6
10 mL
1 mM
EDTA
3.75 g (EDTA anhydre)
1%
SDS
10 g
11.4 mM Citrate de sodium
2.94 g
Ajuster à pH 8.0.
Compléter à 1L avec de l’eau distillée.
Autoclaver à 15 p.s.i. pendant 15 min.
Tampon TE, pH 8.0 :
5 ml Tris-HCl 1M pH7.6
2 ml EDTA 0.5M pH8
Compléter à 1L avec de l’eau distillée
Ajuster le pH à 8.0
Autoclaver à 15 p.s.i. pendant 15 min
Chloroforme : conservé à 4°C
Ethanol absolu : conservé à -20°C
202
Annexe 3 : Séquence des amorces sens et antisens pour le gène ATM
Exons
04+05
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
Taille de
l'amplicon
573
276
309
346
408
348
354
472
311
241
351
391
266
272
313
313
201
282
199
275
282
438
341
413
306
275
319
333
320
320
214
394
293
305
398
213
311
237
261
252
283
232
232
330
375
335
Séquence de l'amorce sens
ATGTGCCTCTAATTGTACAG
GATGGCATGAACAGCTTTTG
TAGTTGCCATTCCAAGTGTC
CTTTTTCTGTATGGGATTATGG
CCACTTCATAACTGTTCAGTTTG
CAGCTGAATAATTTTGTGGG
TGATACGAGATCGTGCTGTTC
GTTTGTTAATGTGATGGAATAG
GATAGATAAAGTCTTTGCCC
TCTTTACATGGCTTTTGGTC
AAGGCAAAGCATTAGGTACTTG
TTAGAGCTATCCAGGATATG
TGTCCAAGATCAAAGTACAC
ATAGAGAAAACACTGTCTGC
ATTTTGACTACAGCATGCTC
GTTGTGCCCTTCTCTTAGTGT
ATGATTTGTGGATAAACCTG
AACTGATGTGTTCTGTTAAGC
TGAGTGCTTTTATCAGAATG
GCAGTCTTTGTTTGTTAATGAG
ATATGCTTTGGAAAGTAGGG
GTAGGAGGTTTCTGAAATGTG
ATGTTGTTTCTAGGTCCTAC
TATGATACTTTAATGCTGATGG
CAGTCATCGAATACTTTTGG
AAGTTCACTGGTCTATGAAC
GTGTATTTATTGTAGCCGAG
AACAAAAGGACTTCTGAATG
CAGTAAGTTTTGTTGGCTTAC
TCAGTGTCTATAAATGGCAC
CAAAAGTGTTGTCTTCATGC
TCGGCCTTAAGGTTAATTCTTG
GGAGGTTAACATTCATCAAG
TGTGTAGGAAAGGTACAATG
CAGTATGTTGAGTTTATGGCAG
AAGGAAGAAGGTGTGTAAGC
CAGTCACTACCATTGTATTC
GTATATGTATTCAGGAGCTTCC
TAGAGTTGGGAGTTACATATTG
AAACAACGGTATAGTAATTCTG
CTTTGCTGTTTTTTTCTCTGG
CATGTATATCTTAGGGTTCTG
ATTTCCCTGAAAACCTCTTC
CATTTCTCTTGCTTACATGAAC
TCAATGAATGGTAGTTGCTG
TACATGAAGGGCAGTTGGGT
Séquence de l'amorce antisens
TGCCAAATTCATATGCAAGG
CGACAGTAATCTGTTAAGCC
GACAGAGTGCTTTCTTTGGTG
TTACTGAGTCTAAAACATGGTC
GTCATATCCTCCTAAAGAACAC
TAGGCTTTTTGTGAGAACAC
GGATTCCACTGAAAGTTTTCTG
TGTGTTTATCTGTAAGTCAG
ATCAAATAAGTGGAGAGAGC
ATTAAGATGCAGCTACTACC
TTCTCCTTCCTAACAGTTTACC
AAAGAGAAAGGGTTAACCTG
TGACAGAGAAAGATCCTATC
AGCTATATGTTGTGAGATGC
ATCAATGAGGCCTCTTATAC
ACTCATTACATTTAGTCAGCA
TAAGCTTAACAGAACACATC
ACAAAACTTGCATTCGTATCC
CATTAACAAACAAAGACTGC
TGAGCTGTTACTATGTAAGAC
CTCTTATACCAAACTTGGTG
TGCTTTCCAATATTCCCAACC
AGGGGACTTGCTAAGTATTG
GGTTATATCTCATATCATTCAG
TAGACATTGAAGGTGTCAAC
CCTCTTTAAGATGTATTTACAAAG
AGGAAGAACAGGATAGAAAG
AACACTCAAATCCTTCTAAC
TTACTGCTAGAGCATTACAG
AATGAAACCAAGAGCAAGAC
ATCTGTCCTATATGTGATCC
GGACAAAGCTTTAGTTACTGAG
GCAATTTAACAGTCATGACC
GCACTCTTTAGATAAACAGG
AGTGGGATTCCATCTTAAATCC
GCCGATAGTTAACAAGTTAC
TACCCTTATTGAGACAATGC
GCATCTGTACAGTGTCTATAAC
TTTACACACACATAACTCCTTC
AACATACTGAAATAACCTCAGC
TGTTGTTTAGAATGAGGAGAG
CAAGTTTTCAGAAAAGAAGCC
ATTGGTAACAGAAAAGCTGC
TAATAAAAGGAAAGTCAAGAGG
TAAATTACTAATTTCAAGGCTC
CCCTAGAGACTATACAGAGC
203
Exons
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
Taille de
l'amplicon
413
406
291
408
311
319
395
291
285
356
246
278
227
286
314
Séquence de l'amorce sens
GTGTATTACCTTAATTTGAGTG
TTCCCTGGGATAAAAACCCAAC
AACTTACTTGCTTAGATGTG
ACATGCAGGCATACACGCTCT
TCCATTGTCTAGATTTGTGC
TTGACCTTCAATGCTGTTC
ATCACATCGTCATTTGTTTCTC
TTGCTATTCTCAGATGACTCTG
GCTGAATGATCATCAAATGC
TTATTGCCCCTATATCTGTC
ACCAAGTCAGTGGTCTTAATTG
GGTAACATGTGGTTTCTTGCC
ATAGGCTCAGCATACTACAC
CTGGTTCTACTGTTTCTAAG
ATTCCCAAGGCCTTTAAACTG
Séquence de l'amorce antisens
TTAGAGCTCAAAACTATATCAG
GGTATACACGATTCCTGACATC
GTATTTCCATTTCTTAGAGG
CCAGCCTTGAACCGATTTTAGATGG
ATCTCTACAGAGAGTAACAC
TTGAGTATTTTAGGGCTTGG
TTCTACTCTACAAATCTTCCTC
CCAAAGCATTATGAATATGGGC
AGCTGTCAGCTTTAATAAGC
CAGAATGTAGAAAAAGTGCTG
CAAACAACATTCCATGATGACC
CCCAGCCCATGTAATTTTGAC
TGACGAGATACACAGTCTAC
TGAACAGTTTAAAGGCCTTGG
GGCAGGTTAAAAATAAAGGC
204
Annexe 4 : Pedigree des patients atteints d’Ataxie Télangiectasie
Famille AT01
Abda
c.5644C>T
I
AT01.1
II
5
AT01.7
AT01.2
2
5644T/wt
AT01.3
5644T/wt
5644T/wt
AT01.4
AT01.6
III
5644T/5644T 5644T/5644T
5644T/wt
Famille AT02
Abda
c.5644C>T
I
II
AT02.1
4
AT02.2
4
2
5644T/wt
III
AT02.6
AT02.7
3
2
5644T/wt
AT02.5
IV
5644T/wt
5644T/5644T
205
Famille AT03
Abda
I
AT03.1
II
AT03.2
3
3
2
4
5644T/wt
5644T/wt
AT03.5
AT03.6
AT03.4
AT03.7
AT03.8
III
wt/wt
5644T/5644T
5644T/wt
Famille AT04
Taroudante
c.6873G>A
I
AT04.1
AT04.2
II
6873A/wt
AT04.3
6873A/wt
AT04.4
AT04.5
III
6873A/6873A
6873A/6873A
6873A/6873A
206
Famille AT06
Fès
c.8535G>A
I
II
AT06.2
8535A/wt
III
AT06.5
AT06.6
AT06.3
AT06.7
AT06.4
IV
8535A/wt
wt/wt
8535A/wt
8535A/8535A 8535A/8535A
Famille AT08
Chefchaouene
c.5644C>T
I
AT08.6
II
3
2
AT08.1
AT08.2
3
4
5644T/wt 5644T/wt
AT08.3
7
5644T/wt
AT08.4
AT08.5
III
5644T/5644T
5644T/5644T
wt/wt
207
Famille AT09
Sahara
c.5644C>T
I
AT03.2
II
3272del16/wt
AT03.8
III
3272del16/8236indel
Famille AT12
Guercif
IVS60-2A>C
I
2
2
AT12.1
2
AT12.2
II
3
IVS60-2C/wt
4
IVS60-2C/wt
AT12.3
III
IVS60-2C/IVS60-2C
208
Famille AT14
Larache
c.8659C>G
I
II
AT02.1
5
III
AT02.2
2
3
3
2
8659G/wt
AT02.7
IV
8659G/8659G
Famille AT15
Tanger
c.8659C>G
I
II
AT15.2
III
8659G/wt
AT15.3
IV
8659G/8659G
209
Famille AT18
Garah
c.7985T>A
I
AT18.1
AT18.2
II
7985A/wt
7985A/wt
AT18.3
III
7985A/7985A
Famille AT24
Ouarzazate
c.7985T>A
I
II
AT24.3
III
7985A/7985A
210
Annexe 5 : Articles publiés et Communications
211
Communications orales
 Jeddane L. Mise en place d’un registre des Déficits Immunitaires Primitifs au Maghreb
et en Afrique. 5e congrès sur la Prédisposition aux Infections, 22-23 juin 2012,Rabat.
 Jeddane L. Epidémiologie des Déficits Immunitaires Primitifs dans le monde. 5e
congrès sur la Prédisposition aux Infections, 22-23 juin 2012,Rabat.
 Jeddane L, Ailal F, Kili A, El Hafidi N, Benhsaien I, Rada N, Hida M, Najib J, Salih Alj H,
El Maataoui O, Bousfiha AA. Primary immunodeficiency registry in Morocco. 2nd ASID
Congress, 8-11 mai 2012, Hammamet.
 Jeddane L. ASID: Issues on access to treatment. IPOPI GLM, 4-5 novembre 2011,
Londres.
 Jeddane L. Corrélation entre génotype et phénotype de l’Ataxie Télangiectasie au
Maroc, Journée scientifique de l’Association Marocaine des Neurosciences, 29 octobre 2011,
Fès
 Jeddane L. Premiers résultats de l’analyse génétique de l’Ataxie Télangiectasie au
Maroc. 4e congrès sur la Prédisposition aux Infections, 25 juin 2011, Casablanca.
 Jeddane L. Etude immunogénétique de l’Ataxie Télangiectasie au Maroc. Journée des
Doctorants, 31 décembre 2010, Rabat.
 Jeddane L. Immunogénétique de l’ataxie télangiectasie. 2e congrès sur la
Prédisposition Héréditaire aux Infections, 26 juin 2010, Casablanca
Communications affichées
 Benhsaien I, Ailal F, Jeddane L, Najib J, Bousfiha A. An early thoracic lymphoma
complicating ataxia-telangiectasia : about one case. 15th Biennal Meeting of the ESID, 6-9
octobre 2012, Florence.
 Jeddane L, Dieye T, Ailal F, Bousfiha A, Esser M. An African registry for PID : Next
challenge for ASID. 15th Biennal Meeting of the ESID, 6-9 octobre 2012, Florence.
 El Bakkouri J, Jeddane L, Ailal F, Farouqi B, Najib J, El Maataoui O, Bousfiha AA.
Exploration of CID in Morocco: The importance of phenotypic analysis. 15th Biennal Meeting
of the ESID, 6-9 octobre 2012, Florence.
 Jeddane L, Benhsaien I, Bellaoui H, Aadam Z, Bousfiha AA, Ailal F. Démarche
diagnostique devant un syndrome hyper-IgM. 5e congrès sur la Prédisposition aux Infections,
22-23 juin 2012, Rabat.
 Jeddane L, Bousfiha AA, Bellaoui H, Ailal F. Nécessité d’un Registre Marocain des
Déficits Immunitaires Primitifs. 5e congrès sur la Prédisposition aux Infections, 22-23 juin
2012,Rabat.
 Jeddane L, Abidi O, Ailal F, Benhsaien I, Kili A, Hida M, Bellaoui H, Barakat A, Bousfiha
AA. High frequency of 5644C>T mutation in ATM gene on Moroccan patients with AtaxiaTelangiectasia. 2nd ASID Congress, 8-11 mai 2012, Hammamet.
212
 M. El Farès, O. El Maataoui, L. Jeddane, F. Ailal, A. Kili, S. Chaouki, J. Najib, AA.
Bousfiha. Le SCID T-B-NK+, particularité des Déficits Immunitaires Combinés Sévères (SCID)
au Maroc. Congrès de la Société Française de Pédiatrie, 11-1 mai 2011, Marseille.
 Jeddane L. Les Déficits Qualitatifs et/ou Quantitatifs en Phagocytes. 4e congrès sur la
Prédisposition aux Infections, 25 juin 2011, Casablanca.
 Jeddane L, Aït Baba L, Chaouki S, Ailal F, Kili A, Amenzoui N, Maataoui O, Jouhadi Z,
Najib J, Bousfiha AA. Défaut d’expression des molécules HLA de classe II (à propos de 17 cas).
2e Journées de Génétique Médicale, 16-18 décembre 2010, Rabat.
 . Bousfiha AA, Jeddane L, Ailal F, El Maataoui O, Benhsaien I, Najib J. Characteristics
of ataxia telangiectasia in Morocco: about 31 new cases. XIVth Meeting of the European
Society for Immunodeficiencies (ESID); 6-9 octobre 2010, Istanbul
 Bousfiha AA, Ailal F, Picard C, Jeddane L, Fieschi C, Casanova JL. Diagnostic tree for
physicians. XIVth Meeting of the European Society for Immunodeficiencies (ESID); 6-9 octobre
2010, Istanbul
 Bousfiha AA, Esser M, Ailal F, Jeddane L, El Marsafi A, Eley B, Barbouche R, Bejaoui M,
Boukari R.Primary immunodeficiencies in Africa: A preliminary idea. XIVth Meeting of the
European Society for Immunodeficiencies (ESID); 6-9 octobre 2010, Istanbul
 Jeddane L. Other Well-Defined Immunodeficiencies syndromes. 2e congrès sur la
Prédisposition Héréditaire aux Infections, 26 juin 2010, Casablanca
 Jeddane L. Diagnostic d’une Ataxie Télangiectasie. 2e congrès sur la Prédisposition
Héréditaire aux Infections, 26 juin 2010, Casablanca
 Jeddane L. Intérêt de l’évalutation du stress oxydatif par cytométrie en flux :
Application aux patients atteints d’ataxie télangiectasie. 1e Journée nationale sur l’analyse
par cytométrie en flux, 13 mai 2010, Mohammedia.
 Jeddane L , Barakat A, Ailal F, Najib J, Benjouad A, Bousfiha AA. Ataxie telangiectasia.
1e Congrès Marocain sur les Déficits Immunitaires Primitifs, 25 juin 2009, Casablanca.
213
Author's personal copy
J Clin Immunol
DOI 10.1007/s10875-012-9751-7
ORIGINAL RESEARCH
Primary Immunodeficiency Diseases Worldwide: More
Common than Generally Thought
Ahmed Aziz Bousfiha & Leïla Jeddane & Fatima Ailal &
Ibtihal Benhsaien & Nizar Mahlaoui &
Jean-Laurent Casanova & Laurent Abel
Received: 13 April 2012 / Accepted: 24 July 2012
# Springer Science+Business Media, LLC 2012
Abstract
Purpose Primary immunodeficiency diseases (PIDs) comprise at least 176 hereditary disorders that are thought to be
individually and collectively rare. The actual prevalence and
incidence of PIDs remains unclear, but recent epidemiologic
studies have suggested that PIDs are more common than
generally thought. Based on these studies, we attempted to
estimate the worldwide prevalence and incidence of PIDs.
Methods Using data from registries and two recent epidemiologic surveys estimating the frequencies of PIDs, we
Electronic supplementary material The online version of this article
(doi:10.1007/s10875-012-9751-7) contains supplementary material,
which is available to authorized users.
A. A. Bousfiha (*) : L. Jeddane : F. Ailal : I. Benhsaien
Clinical Immunology Unit, King Hassan II University, Averroes
Hospital,
Casablanca, Morocco
e-mail: [email protected]
L. Jeddane
Laboratory of Biochemistry-Immunology, King Mohamed
V- Agdal University,
Rabat, Morocco
N. Mahlaoui : J.-L. Casanova
Pediatric Immunology-Hematology Unit, Necker-Enfants Malades
Hospital, Assistance Publique-Hôpitaux de Paris, University Paris
Descartes,
Paris, France
J.-L. Casanova : L. Abel
St. Giles Laboratory of Human Genetics of Infectious Diseases,
Rockefeller Branch, The Rockefeller University,
New York, NY 10065, USA
J.-L. Casanova : L. Abel
Laboratory of Human Genetics of Infectious Diseases, Necker
Branch, University Paris Descartes and Inserm U980, Necker
Medical School,
Paris, France
extrapolated the frequencies reported for certain countries
to the populations of continents and of the world.
Results Our upper estimates suggest that six million people
may be living with a PID worldwide, whereas only 27,000–
60,000 have been identified to date (all national registries
and the Jeffrey Modell Centers Network, respectively). For
Europe, our upper estimate was 638,000 cases, and 15,052
cases are currently registered (2.27 %). In Africa, up to
902,631 people may have a PID, whereas only 1,016 cases
are currently registered. We also found that PIDs were
prevalent not only in children, but also in adults, who were
strongly underrepresented in registries.
Conclusion Specific, dedicated epidemiologic studies are
required, to obtain more realistic statistics for PIDs and to
increase the awareness of physicians and public health systems about these diseases. Furthermore, the field of PIDs is
continually growing, and this is likely to lead to a revision of
the definition of these conditions, potentially increasing
estimates of their impact on both adults and children, at
the population level.
Keywords Primary immunodeficiency . prevalence .
incidence . mortality
Introduction
Primary immunodeficiencies (PIDs) constitute a large group
of diseases, including at least 176 conservatively defined
hereditary disorders [1] affecting the development of the
immune system, its function, or both [2]. The number of
known PIDs has increased considerably over the last
20 years, through two lines of research: the genetic dissection of known clinical phenotypes and the investigation of
new clinical phenotypes [2–6]. Some of these clinical phenotypes are more common than traditional PID phenotypes.
Author's personal copy
J Clin Immunol
In particular, new PIDs conferring a specific predisposition
to infections with one or a few pathogens have been described [7], including genetic predisposition to EBV, Neisseria, papillomavirus, Streptococcus pneumoniae, weakly
virulent mycobacteria, herpes simplex virus, and Candida
albicans [8–15]. Mendelian predisposition to tuberculosis
has even been reported [16, 17]. In addition, various non
infectious phenotypes, as diverse as allergy, angioedema,
hemophagocytosis, autoinflammation, autoimmunity,
thrombotic microangiopathy and cancer, have been shown
to result from inborn errors of immunity, in at least some
patients [3]. The discovery of these new PIDs, infectious
and otherwise, may necessitate a revision of previous estimates of the frequency of PIDs in the general population.
Meanwhile, conservatively defined PIDs are commonly
thought to be individually and collectively rare. Rare diseases are defined as having an incidence of less than 1/2,000
live births in the EU [18] or a prevalence of less than
200,000 patients in the US. However, it remains unclear
whether the prevalence and incidence of PIDs have been
estimated accurately. Many studies, based on different methodologies, have attempted to estimate the prevalence of
PIDs in various countries and have generated inconsistent
results. For example, the most recent estimates obtained
were 5.38/100,000 inhabitants in France in 2011 [19], 5.6/
100,000 in Australia in 2007 [20], and 1.94/100,000 in the
UK in 2011 [19]. These estimates of prevalence were based
on data from registries (as defined below) and seem to be
much lower than recently reported estimates based on specific population surveys in the US, such as the telephone
survey carried out by Boyle & Buckley (prevalence of 86.3/
100,000 inhabitants) [21] or the Mayo Clinic epidemiologic
study by Joshi (incidence estimated at 10.3/100,000 personyears in recent years) [22]. We extrapolated these findings to
the overall populations of continents, to assess the worldwide impact of PIDs and to evaluate the gap between our
estimates and the number of registered cases in the regions
concerned.
Methodology
We carried out a literature search on PubMed, using the
keywords “incidence”, “prevalence” and “primary immunodeficiency”, to obtain the most recent and relevant data
concerning PID prevalence and incidence. We narrowed
down our search by considering only articles published in
the last 10 years. We identified 169 articles, from which we
selected those that appeared to be the most relevant [20–26].
Most of the available PID statistics are based on data from
registries [19, 20, 23–26]. We assigned the highest priority
to articles on registry data for entire continents (Europe,
South America, Africa). In the absence of continental
registries, we selected articles concerning the national registries that appeared to be the largest and most representative
of the corresponding continent (e.g. Australia/New-Zealand,
USA, Iran, Japan). We also consulted the websites of the
national and international societies for immunodeficiencies
responsible for managing these registries, such as the European Society for Immunodeficiencies [19], the US Immunodeficiency Network [27], the African Society for
Immunodeficiencies [28] and the Primary Immunodeficiency Database in Japan [29]. These registries collect epidemiologic and clinical data for all patients with PIDs diagnosed
in the corresponding region. We summarized the data collection methods used for these registries and the types of age
data available (Suppl. Table 1). Finally, we used the most
recent paper published by the Jeffrey Modell Foundation
(JMF) [30], which provides an independent estimate based
on a survey carried out for the Jeffrey Modell Centers
Network, including data from 490 physicians at 192 academic teaching hospitals and medical school in 64 countries.
Center directors were asked to give the number of patients
with a specific PID managed at the center, but the correctness of the diagnosis was not checked.
We also identified two specific surveys conducted in the
USA that aimed to provide a more exhaustive and accurate
estimate of PID frequencies [21, 22]. The first was a telephone survey in a national, random sample of ~10,000
households in the US, corresponding to a total of ~27,000
household members [21]. In this study, all adult respondents
were asked: “Has anyone in your household ever been
diagnosed with a primary immunodeficiency disease, such
as common variable immunodeficiency, IgA deficiency, IgG
subclass deficiency or any other immunodeficiency? (This is
not acquired immunodeficiency—AIDS).” If the respondent
answered “yes”, he or she was asked how many people in
the household had a primary immunodeficiency, their age,
sex and the specific type of primary immunodeficiency. This
survey estimated the overall prevalence of PIDs at 86.3/
100,000 inhabitants. The second survey was an epidemiologic study providing an estimate of PID incidence in the
USA based on a survey in Olmsted County, Minnesota [22].
The authors made use of the exhaustive medical records
established in this county as part of the Rochester Epidemiology Project to obtain data for all patients treated between
1976 and 2006 whose medical records contained at least one
of the ICD (International Classification of Diseases) codes
relating to PIDs. Overall incidence was estimated at 10.3/
100,000 person-years for the most recent period (2001–
2006).
Our principal objective was to extrapolate the estimates
obtained in these two American studies [21, 22] to various
populations, to assess the worldwide impact of PIDs. We
used, in particular, the data from the Australia/New Zealand
registry, which gave the highest estimates for prevalence
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J Clin Immunol
[20]. We also evaluated the difference between our estimates
and the numbers of patients currently listed in registries, as a
function of age at diagnosis of the patients in particular.
Results
Estimates of PID prevalence from registry data (e.g. 5.38/
100,000 in France [19], 5.6/100,000 in Australia [20]) were
much lower than the estimates based on the data from Boyle
and Buckley’s survey (86.3/100,000) [21]. We calculated
the number of PID cases that would be expected to occur
worldwide on the basis of these prevalence estimates
(Table I). Based on the Australian prevalence figures [20],
there should be 390,546 PID patients worldwide. However,
if we use the estimate from the telephone survey in US [21],
the predicted total number of PID patients reaches six million. The available registries (ESID, LAGID, USIDnet,
North Africa, Japan, Iran and Australia/New Zealand) [19,
20, 24–27] list 27,243 cases, corresponding to only about
0.45 % the number of cases expected based on this higher
prevalence estimate [21]. The number of PIDs included in
the JMF study was greater (60,364), but still accounted for
only 1 % of the expected cases. Table I also provides data
for the number of new PID patients expected each year,
based on incidence data from Joshi [22]; this number could
reach 718,326 worldwide.
Despite Africa being the second most populous continent, suggesting that it should have a large number of PID
cases, its registry contained the smallest proportion of cases
Table I Estimation of the frequency of PIDs worldwide
a
Estimation drawn from World
Population Prospects, the 2010
Revision [31]
b
Number of PID patients estimated from the prevalence data
for the Australian registry [20]
c
Number of PID patients estimated from the prevalence
reported for the US telephone
survey (Boyle & Buckley) [21]
d
Number of PID patients per year
estimated from the incidence estimated by Joshi et al. [22]
(see Table II). Indeed, in Africa, 58,572 PID cases would be
expected on the basis of the prevalence reported for the
Australian registry [20], and 902,631 cases would be
expected based on US telephone survey prevalence data
[21]. However, the ASID registry in North Africa, with only
1,016 registered cases in 2010 [26], covered only 8.52 % of
the number of cases expected from Australian prevalence
data and barely 0.55 % of that expected from US prevalence
data. Overall, if we take prevalence estimates from the US
survey as the reference, the coverage of the available registries seems to be very low, ranging from ~5 % (France,
Australia) to less than 1 % (LAGID, ASID). Furthermore,
the coverage of these registries may be overestimated, as
registries generally contain both patients who are still alive
and those who have already died, whereas prevalence estimates consider only people currently alive. For example, the
ESID registry counts only 10,814 patients who were alive in
2011 (72 % of registered cases) [19]. Finally, the age distribution of the patients included in registries is also quite
variable, with most of the cases diagnosed in children (e.g.
the median age at diagnosis in the French registry is
3.3 years [23]) in some registries, whereas others have a
majority of adult cases (e.g. the median age from date of
birth in the Australian registry is 31 years [20]). The registries aim to cover all the cases occurring in the country, but
another bias is introduced according to the types of specialists registering the patients.
We investigated this age effect further, by also calculating
the expected number of new PID patients per year by age
group for continents, based on the incidence by age group
Region/
country
Estimated
population
2011a
Estimate of the
number of PID
patients based on a
prevalence of 5.6/
100,000 inhabitantsb
Estimate of the
number of PID
patients based on a
prevalence of 86.3/
100,000 inhabitantsc
Estimate of the annual
incidence of PID, based
on an incidence of
10.3/100,000 personyearsd
Europe
France
Africa
Morocco
North
America
USA
South
America
Asia
Japan
Iran
Oceania
739,298,975
63,125,894
1,045,922,624
32,272,974
347,563,355
41,401
3,535
58,572
1,807
19,464
638,015
54,478
902,631
27,852
299,947
76,148
6,502
107,730
3,324
35,799
313,085,380
396,680,960
17,533
22,214
270,193
342,336
32,248
40,858
4,207,447,704
126,497,241
74,798,599
37,174,805
235,617
7,084
4,189
2,082
3,631,027
109,167
64,551
32,082
433,367
13,029
7,704
3,829
Australia/
New
Zealand
Worldwide
27,020,241
1,513
23,318
2,783
6,974,036,375
390,546
6,018,593
718,326
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J Clin Immunol
data of Joshi et al. [22] (see Table III). According to this
approach, new PID cases in patients under the age of
15 years account for only 30.6 % of all PID cases,
corresponding to ~230,000 expected cases. Thus, PIDs are
not exclusively diseases of infancy, because incident cases
in the worldwide population of adults over the age of 25
account for more than 50 % of all PID patients, with a total
of ~400,000 new cases. However, this distribution may
differ considerably between regions, due to demographic
differences. For example, the populations of Africa, South
America and Asia are younger and pediatric cases would
therefore be expected to account for 47.6 %, 30.1 % and
29.7 % of PID cases, respectively. So, in these regions, and
for the region covered by the ASID registry in particular,
efforts should initially focus on raising the awareness of
pediatricians concerning these conditions.
From the distribution of incident cases by age group
provided in Table III, we determined the distribution of the
prevalent cases listed in Table II by age at diagnosis
(Table IV). This second distribution is comparable with
registry data for age at diagnosis. The 5–14 age group was
the most strongly represented group in the ESID registry,
accounting for about 12.5 % of expected cases. By contrast,
strong undercoverage was observed for the group of adults
over the age of 50 years, as only 0.5 % of the expected
number of cases for this age group were found in the
registry. Overall, pediatric cases accounted for 45.7 % of
the cases in the ESID registry, when they were expected to
account for less than 17 % of the cases. This suggests that
the diagnosis of PIDs in adults could be improved for ESID.
A similar pattern was found in Japan, with a maximum
coverage of 6.6 % for the 5–14 year age group and pediatric
cases accounting for 57.1 % of the registered patients but
only 15 % of the cases were expected to belong this group.
In Morocco, we have similar coverage for the 0–4 and 5–
14 year age groups (around 3 %), and really low coverage
(less than 1 %) for other age groups (15 years and over).
However, this distribution is easily accounted for by the
collection of data from a pediatric ward. As a result,
92.4 % of our patients are under the age of 15 years at
diagnosis, whereas we would expect only 32.4 % of the
patients to belong to this group.
Discussion
Are PIDs really rare diseases? The estimated incidence and
prevalence reported in the results section strongly suggest
that PIDs are more common than generally thought. Based
on the prevalence [21] estimated from the US telephone
survey, 1/1,200 living people may harbor a PID. Overall,
the two US surveys [21, 22] indicate that the prevalence and
incidence of PIDs are similar to those observed for diseases
such as leukemia (prevalence and incidence in the USA of
81.6/100,000 and 12.5/100,000, respectively [32]). Our estimates were based on two US-specific surveys aiming to
provide a more exhaustive picture of the frequency of PIDs.
These two studies are subject to several limitations, as
pointed out by their authors [21, 22]. However, the 95 %
confidence interval for the prevalence values provided by
Boyle and Buckley remains reasonable (51 to 121.5/
100,000) and the incidence estimates of Joshi et al. [22]
are consistent with previously reported estimates [22]. In
Table II Registry coverage of expected prevalence and patient characteristics
Region/Country
Estimated prevalencea
Registryb
North Africa
Morocco
Europe
France
183,808
27,852
638,015
54,478
1,016
290
15,052
3,340
USA
South America
Japan
Iran
Australia/New Zealand
World (JMF)
270,193
342,336
109,167
64,551
23,318
6,018,593
2,804
3,321
2,911
930
1,209
60,364
Registry coverage (%)c
Mean age at diagnosis
(years)
Proportion of adult patients
(% >15 years)
0.55
1.04
2.36
6.13
NA
NA
NA
3.3
NA
NA
67.43
NA
1.04
0.97
2.67
1.44
5.18
1.00
NA
NA
NA
4.75
NA
NA
NA
NA
42.8
40.7
NA
NA
NA not available
a
Estimated prevalence based on the US telephone survey [21] drawn from Table I
b
Number of patients registered in North Africa [26], Morocco [26], Europe (ESID database [19]), France (ESID database [19]), USA (USIDnet
[27]), South America (LAGID [24]), Japan (PIDJ [29]), Iran (IPIDR [25]), Australia [20] and JMF [30]
c
Registry coverage (percentage) of the number of cases expected on the basis of the prevalence for the US [21]
Author's personal copy
J Clin Immunol
Table III Estimated number of new PID cases by age group in 2011, from the estimates of incidence by age group provided by Joshi et al. [22]
Age
(years)
Estimated
Incidencea
World N (%)
Europe (%)
Africa (%)
North
America (%)
South
America (%)
Asia (%)
Australia (%)
0–4
5–14
15–24
25–49
50–74
75+
21.9
7.2
9.7
6.8
15.2
12.7
139,886 (18.8)
87,338 (11.8)
117,679 (15.9)
166,499 22.4)
189,772 (25.6)
40,762 (5.5)
8,757 (10.4)
5,356 (6.4)
8,862 (10.5)
18,182 (21.6)
31,901 (37.9)
11,173 (13.3)
34,582 (30.8)
18,840 (16.8)
20,275 (18.1)
20,434 (18.2)
16,062 (14.3)
1,999 (1.8)
5,183 (13.1)
3,223 (8.2)
4,652 (11.8)
8,014 (20.3)
13,941 (35.3)
4,438 (11.2)
7,377 (17.8)
5,127 (12.4)
6,738 (16.2)
9,723 (23.4)
10,341 (24.9)
2,203 (5.3)
78,956 (18.0)
51,553 (11.7)
73,003 (16.6)
104,644 (23.8)
111,702 (25.4)
19,542 (4.4)
326
201
307
541
879
289
a
(12.8)
(7.9)
(12.1)
(21.3)
(34.6)
(11.4)
Approximate incidences (per 100,000 person-years) by age group from Joshi et al. [22]
any case, the estimates from these two studies are certainly
more accurate than those based on registry data.
Our results were based on the extrapolation to other
populations of estimates obtained in two US studies. This
extrapolation appears to be reasonable for populations principally of European origin (e.g. Europe, Australia), but it is
more questionable for other regions, in which PIDs are
clearly underdiagnosed. The few registries available for
these regions show a distribution of PIDs different from that
in Europe, with an apparent predominance of autosomal
recessive forms, probably due to higher rates of consanguinity in the countries concerned, particularly in the Arab world
[33] and in Muslim populations generally. It must therefore
be borne in mind that the extrapolation of estimates for
countries with low rates of consanguinity to other regions
may result in a major underestimation of the frequency of
PIDs in these other regions. For example, founder effects
have been found for MHC-II deficiency in Morocco [34],
IL12B deficiency in Saudi Arabia [35], leukocyte adhesion
deficiency in Tunisia [36] and ADA deficiency in Somalia
[37]. Some of these PIDs are therefore much more common
in these regions than elsewhere. For example, 31 of the 43
HLA-II-deficient patients identified in 1994 were of North
African decent [38]. Similarly, Sanchez et al. [37] estimated
that 1 in every 5,000–10,000 Somali children was likely to
be born with adenosine deaminase (ADA) deficiency. Even
more striking is the presentation of two autosomal recessive
PID diseases, ataxia-telangiectasia and IL12RB1 deficiency,
in a girl from Qatar [39].
The worldwide frequencies of PIDs estimated from the
two US specific surveys are clearly very different from
estimates based on registry data, the difference being largest
for adults. Indeed, registry data acquisition is based largely
on voluntary reporting by physicians and/or clinical centers
Table IV Estimation of registry coverage by age group for ESID, PIDJ and Moroccan registries
Region
Europe
Age
group
Expected number
of prevalent cases
by age at
diagnosisa
ESID
registry
Registry
coverage
(%)
Expected number
of prevalent cases
by age at
diagnosisa
PIDJ
registry
Registry
coverage
(%)
Expected number
of prevalent cases
by age at
diagnosisa
Morocco
registryb
Registry
coverage
(%)
0–4
5–14
15–24
25–49
66,331
40,569
67,126
137,721
985
5,210
3,294
2,160
1.48 %
12.84 %
4.91 %
1.57 %
9,573
7,214
12,150
23,323
169
344
120
264
1.77
4.77
0.99
0.33
5,501
3,531
5,019
6,456
176
126
14
8
3.20
3.57
0.28
0.12
50–74
75+
Total
241,637
84,631
638,015
1,838
1,838
13,487
0.56 %
0.56 %
2.11 %
48,302
8,604
109,167
264
264
897
0.33 %
0.33 %
0.82 %
6,423
922
27,852
3
0
327
0.05 %
0.00 %
1.17 %
a
Japan
Morocco
%
%
%
%
%
%
%
%
The number of prevalent cases by age group is calculated by applying the proportion of incident cases by age group (obtained from Table III) to
the total estimated number of prevalent cases provided in Table II
b
Unpublished data
Author's personal copy
J Clin Immunol
and its reliability and coverage therefore depend on the
willingness of specialists to participate in the process and
to cooperate, and PID awareness within the medical community. The observed differences, particularly in developing
countries, may also result from the limited resources available for the precise diagnosis of PIDs, leading to an underestimation of the real number of PID cases in these countries
[24]. Overall, it is clear that the identification of PID patients
is far from complete, with both underreporting and ascertainment bias, leading to the overrepresentation of very
active clinical centers and also of the most severely affected
patients [40]. Moreover, age distribution in registries
depends on the nature of the contributing centers, introducing another source of bias. Indeed, the mean/median age
observed in most registries, except in that of Australia/New
Zealand, is under 16 years, and even around 4 years for
France and Iran (supplementary table 1), because many of
the contributing centers are pediatric centers. This bias may
account for some of the variations with age of the differences observed between registries and our estimates, as
shown in Table IV (pediatric coverage is about twice the
level of general coverage).
In an attempt to report all PID cases diagnosed worldwide, the JMF launched a survey in their Centers Network.
This survey reported a higher level of coverage than observed for the collection of registries considered here (1 %
versus 0.45 %). Clearly, not all patients are included in
registries and epidemiologic studies should also include
patients from the Jeffrey Modell Centers Network. The
method on which the JMF survey is based is subject to
certain limitations, but this survey is relevant and provides
a first indication of the situation worldwide, with data from
countries or regions that do not have a registry. Major efforts
should be made to increase the awareness and diagnosis of
PIDs. The “10 Warning Signs” of the JMF are one of the
most widely promoted tools for PID prediction. However, a
recent study showed that only three of these 10 signs are
actually effective for PID prediction [41]. Arkwright and
Gennery [42] used the data from this previous study and
advances in our understanding of PIDs to draw attention to
the need for a new paradigm for PID prediction.
Finally, our estimates do not take into account most of the
newly discovered forms of PID [3]. For example, the genetic
dissection of the syndrome of Mendelian susceptibility to
mycobacterial diseases (MSMD, MIM # 209950) over the
last decade has provided evidence for a genetic predisposition
to the most severe forms of tuberculosis [43]. In particular,
Boisson-Dupuis et al. [16] found IL12RB1 deficiency in two
of 50 children with severe tuberculosis from Iran, Morocco
and Turkey. Tabarsi et al. [17] also reported IL12RB1 deficiency in an adult with disseminated tuberculosis. The actual
prevalence of other PIDs conferring a selective predisposition
to a given infection is currently difficult to evaluate, because
the exploration of these conditions has only recently begun
[3]. This is the case for predisposition to invasive pneumococcal diseases [11], Herpes simplex encephalitis [14] and
chronic mucocutaneous candidiasis [15]. In addition, multiple
non infectious phenotypes have been shown to result from
inborn errors of immunity (e.g. autoimmunity, angioedema,
granuloma, autoinflammation, hemophagocytosis, and thrombotic microangiopathy) [3]. Efforts should therefore now focus on the investigation of these new PIDs, and such
investigations may lead to an increase in the estimated frequency and impact of these conditions at the population level.
Conclusion
This overview of the epidemiology of PIDs highlights striking findings concerning the prevalence and incidence of
PIDs. Two studies [21, 22] based on different methods
provided consistent results, suggesting that PIDs are not rare
diseases, with 1/1,200 people worldwide potentially living
with a PID. Moreover, those estimates do not take into
account the newly discovered forms of PID conferring a
selective predisposition to a given microbe or with no associated infectious phenotype. PIDs may play an important
role in mortality, particularly that due to infectious diseases,
that has yet to be elucidated by the medical community.
However, despite these gaps in our knowledge, PIDs are
clearly more common than generally thought, indicating a
need for improvements in public health policy in this field.
Conflict of Interest The authors declare that they have no conflict of
interest.
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A N N A L S O F T H E N E W Y O R K A C A D E M Y O F SC I E N C E S
Issue: The Year in Human and Medical Genetics: Inborn Errors of Immunity
Primary immunodeficiencies in highly consanguineous
North African populations
Mohamed-Ridha Barbouche,1 Nermeen Galal,2 Imen Ben-Mustapha,1 Leı̈la Jeddane,3
Fethi Mellouli,4 Fatima Ailal,3 Mohamed Bejaoui,4 Jeanette Boutros,2 Aisha Marsafy,2
and Ahmed Aziz Bousfiha3
1
Immunology Department, Institut Pasteur de Tunis, Tunis, Tunisia. 2 Primary Immunodeficiency Clinic, Cairo University
Specialized Pediatric Hospital, Cairo, Egypt. 3 Clinical Immunology Unit, Ibn Rochd Hospital, King Hassan II University-Aı̈n
Chok, Casablanca, Morocco. 4 Pediatrics Department, Bone Marrow Transplantation Center, Tunis, Tunisia
Address for correspondence: Mohamed-Ridha Barbouche, Institut Pasteur de Tunis—Immunology 13, Place Pasteur, Tunis
1002, Tunisia. [email protected]
The study of inbred populations has contributed remarkably to the description of new autosomal recessive primary
immunodeficiencies (PIDs). Here, we examine the pattern of PIDs in North African populations and assess the impact
of highly prevalent consanguinity. This review reports on the current status of pediatricians’ awareness of PIDs in
Egypt, Morocco, and Tunisia, where awareness of PIDs is relatively recent. The phenotypic distribution of PIDs is
reported and compared among the three countries and with other populations. Data analysis reveals a prevalence
of autosomal recessive forms and a peculiar distribution of major PID categories, particularly more combined
immunodeficiencies than antibody disorders. In these endogamous communities, molecular diagnosis is critical to
developing a genetic-based preventive approach. The organization of diagnosis and care services in these resourcelimited settings faces many obstacles. Autosomal recessive PIDs are overrepresented; thus, it is critical to continue
investigation of these diseases in order to better understand the underlying mechanisms and to improve patient care.
Keywords: immunodeficiency; pediatrics; consanguinity; recessive; North Africa
Preferred citation: Barbouche, M.-R., N. Galal, I. Ben-Mustapha, L. Jeddane, F. Mellouli, F. Ailal, M. Bejaoui, J. Boutros, A.
Marsafy & A.A. Bousfiha. 2011. Primary immunodeficiencies in highly consanguineous North African populations. In “The Year
in Human and Medical Genetics: Inborn Errors of Immunity I.” Jean-Laurent Casanova, Mary Ellen Conley & Luigi Notarangelo,
Eds. Ann. N.Y. Acad. Sci. 1238: 42–52.
Introduction
During the last decades it has become clear that
unraveling the molecular basis of primary immunodeficiencies (PIDs) could benefit from the investigation of inbred populations with a high rate of
consanguineous marriages. Indeed, large consanguineous families from North African and Middle Eastern countries or descent have contributed
tremendously to the description of a number of new
autosomal recessive PID conditions and the identification of new loci and genes.1–4 In populations
where inbred unions are common, increased levels
of morbidity and mortality are observed, even after
controlling for sociodemographic variables.5–7 As a
working definition, unions contracted between persons biologically related as second cousins or closer
are categorized as consanguineous. This arbitrary
limit has been chosen because the genetic influence
in marriages between couples related to a lesser degree would usually be expected to differ only slightly
from that observed in the general population. The
detrimental health effects associated with consanguinity are caused by the expression of rare, recessive
genes inherited from a common ancestor.8–13 Empirical studies have found that the morbidity level
in the progeny of first cousins is some 1–4% higher
than in the offspring of unrelated couples.6 Indeed,
autosomal recessive disorders occur in individuals
who are homozygous for a particular recessive gene
mutation, and there is no doubt that consanguinity
can facilitate the expression of rare recessive disease
genes carried by both parents, thus causing major childhood illness. However, the contribution of
doi: 10.1111/j.1749-6632.2011.06260.x
42
c 2011 New York Academy of Sciences.
Ann. N.Y. Acad. Sci. 1238 (2011) 42–52 Barbouche et al.
other important population genetic factors, in particular tribe or clan endogamy, for example, should
be considered because mutant genes causing a given
disorder are common in their gene pool.14 The less
common a monogenic disorder is, the greater the
influence of consanguinity is on its prevalence. For
this reason many previously unrecognized genetic
diseases have first been diagnosed in highly endogamous communities, and in a significant proportion
of cases, the underlying mutation may be unique to
the community. A strong founder effect for specific
mutations has been reported for different genetic
diseases, including PIDs.15,16
Approximately 1.1 billion people currently live in
countries where consanguineous marriages are customary, and among them, one in every three marriages is between cousins.17 In North African and
Middle Eastern countries, consanguineous marriages are highly prevalent; several studies show
that as many as 50% of marriages are consanguineous.18–25 Globally, the most common form of
consanguineous marriages are unions between first
cousins, where the spouses share 1/8 of their genes
inherited from a common ancestor and so their
progeny are homozygous (or, more correctly, autozygous) at 1/16 of all loci. However, information
on the relationship between this prevalent consanguinity and genetic disorders observed in the population is limited. As for PIDs, autosomal recessive
forms, compared to X-linked or autosomal dominant forms, are clearly the most frequent, with more
than 90 known autosomal recessive PID genes. Generally, the high frequency of parental consanguinity
and the occurrence of the disease in siblings of unaffected parents are highly suggestive of an autosomal recessive mode of inheritance. This has resulted
in a significant number of these autosomal recessive PIDs being first described in patients living in
or originating from highly consanguineous North
African populations.26–31
Herein, we report the experience of three North
African countries (namely Egypt, Morocco, and
Tunisia) where pediatricians’ awareness of PIDs is
relatively recent and the appropriate immunological
investigation of these diseases effective for less than
two decades. No national registry is available in any
of the three countries. Consequently, the frequency
and distribution of PIDs diagnosed in referral centers, and their particularities, are analyzed with an
emphasis on consanguinity and autosomal recessive
Primary immunodeficiencies and consanguinity
forms. Here, we describe the organization of diagnosis and care of PID patients, the first molecular
studies and their potential contributions to better
care through genetic counseling and prenatal diagnosis, and finally, the characterization of new genes
and pathways.
Organization of PID diagnosis in
resource-limited North African settings
In North Africa, PIDs used to be commonly overlooked, and recurrent infections were often attributed to malnutrition and/or environmental factors. Thanks to sensitization efforts undertaken by
leading pediatricians and clinical immunologists
during the last two decades, awareness of this broad
field was raised significantly among physicians; nevertheless, additional efforts are needed to diagnose
as well as to better investigate PIDs. Indeed, basic
biological investigation is now available, but access
to specialized immunological and genetic tools for
a more accurate diagnosis is still limited, and there
are very few centers involved in this task at the national level. Since no regional or national registries
are available, the data presented hereafter generally reflect the experience of clinical or biological
referral centers, although they are often obtained
within a broad interaction at the national level. This
study is limited to data from Egypt, Morocco, and
Tunisia; for Algeria, only limited samples have been
reported, and for Libya, only single case reports are
available.32,33
In Egypt (83 million inhabitants in 2009), only
during the last 10 years have PID service provision
centers within university hospitals been established.
These include five centers within university hospitals, two of which are at Cairo and Ain Shams
Universities and these are linked to the European
Society for Immunodeficiencies (ESID) Registry.
The remaining three serve the Delta region and
North Coast (Sharkia, Mansoura, and Alexandria
governorates).
In Morocco (32 million inhabitants in 2009), the
clinical immunology unit at the Ibn Rochd Hospital in Casablanca is the reference center establishing
a network with university hospitals in four major
cities in the country, namely Casablanca, Rabat, Fez,
and Marrakech. An active Moroccan Society for Primary Immunodeficiencies has recently been created
with the aims to promote awareness, investigation,
and care of PID patients. The six regional centers
c 2011 New York Academy of Sciences.
Ann. N.Y. Acad. Sci. 1238 (2011) 42–52 43
Primary immunodeficiencies and consanguinity
Barbouche et al.
Figure 1. Distribution (percentage) of major primary immunodeficiency disorders in Egypt, Morocco, and Tunisia.
covering most of the country university hospitals
have clinical expertise but limited investigational
capacities, and thus refer patients to the reference
center in Casablanca for specialized tests.
In Tunisia (10.5 million inhabitants in 2009), for
almost 20 years now, a group of pediatricians and
clinical immunologists in Tunis have worked to develop significant expertise in the investigation and
care of PID patients and to create an extended network of collaborative centers at university hospitals nationwide, including most major cities (i.e.,
Tunis, Sfax, Sousse, Kairouan, Gabès, and Bizerta).
For immunological investigation and genetic studies at the national level, a unique referral center has
been established at the Pasteur Institute of Tunis.
Consequently, the data collected are representative
of the PID situation in the whole country, although
these diseases are still largely underdiagnosed.
Epidemiology and distribution of PIDs
observed in the three North African
countries
In the absence of national registries, no accurate
prevalence or incidence data could be drawn. Here,
we report a total of 1,016 PID cases collected in referral centers in three North African countries: 206
cases collected in Egypt (Cairo University Center)
from the years 2004 to 2010, 290 cases collected
in Morocco from 1997 to 2010, and 520 cases collected in Tunisia from 1993 to 2010. Obviously, the
number of patients diagnosed does not reflect the
actual prevalence of PIDs, as these numbers depend
44
on the diagnostic capabilities present in the country
and its provinces. However, owing to the relatively
short time frame for collecting these samples, the
fact that these are single centers, or, at best, limited collaborative data centers (and considering that
these diseases are still largely underdiagnosed in the
resource-limited settings available), one would argue in favor of an expected prevalence and greater
incidence of these diseases, which should be higher
than those observed in other regions of the world
with existing registries, such as Europe and Latin
America, for example.34,35
In order to study the distribution of PIDs observed, we have adopted the most recent classification developed by the primary immunodeficiency
expert committee of the International Union of Immunological Societies (IUIS).36 The distribution of
PID cases according to the eight categories of the
committee classification in the Egyptian, Moroccan, and Tunisian samples is shown in Figure 1.
The most common category of PIDs diagnosed, at
least in Egypt and Tunisia, is that of combined immunodeficiencies (41% and 27% of cases, respectively), compared to an estimated 19% in the Moroccan sample. This category is diagnosed more frequently than predominantly antibody deficiencies,
which represent 14% and 21% of cases in Egypt and
Tunisia respectively, while it represents 29% of cases
in Morocco.
The distribution of cases may be altered for
well-defined immunodeficiencies and disorders of
immune dysregulation in some of these samples
c 2011 New York Academy of Sciences.
Ann. N.Y. Acad. Sci. 1238 (2011) 42–52 Barbouche et al.
Primary immunodeficiencies and consanguinity
Figure 2. Comparative distribution (percentage) of major primary immunodeficiency categories between the North African
sample (Egypt, Morocco, and Tunisia combined), the European Society for Immuno deficiencies (ESID), and the Latin American
Society for Immuno deficiencies (LASID) samples.
because of very specific phenotypic characteristics like ataxia-telangiectasia, eczema, and
cutaneous infections associated with dysmorphic features for hyper-IgE syndrome (HIES),
or pigmentation disorders for Chediak–Higashi
syndrome, together, possibly constituting a recruitment bias. This may also explain discrepancies observed in the distribution of these categories with
scores ranging from 18% (Egyptian sample) to 34%
(Moroccan sample) for well-defined immunodeficiencies and from 1% (Moroccan sample) to 14%
(Egyptian sample) for immune dysregulation disorders. For the larger Tunisian sample, the data are
22% and 2%, respectively, for these categories; increasing the total number of PID patients recruited
will definitely limit these potential biases. The
phagocyte defects represent 10% of diagnosed PIDs
for Egyptian and Moroccan cases, and 26% for the
Tunisian sample. Complement deficiencies, defects
of innate immunity, and autoinflammatory disorders are either unobserved or rare, with a percentage
ranging from 0% to 3%. The comparative distribution of major primary immunodeficiency categories between the North African samples (Egypt,
Morocco, and Tunisia combined) versus the ESID
and the Latin American Society for Immunodeficiencies (LASID) 2010 registries data (Fig. 2) show
that while antibody deficiencies are predominantly
the most common category of PIDs observed in
European and Latin American registries, their frequency is lower than that of the combined immunodeficiencies in North African populations
studied. Antibody disorders may continue to be
under-recognized because many individuals present
late with bronchiectatic changes; however, autosomal recessive forms of combined immunodeficiencies could also be more frequent among North
African PID patients.
Specificities of PIDs in North African
populations and importance of
consanguinity
The immunodeficiency phenotypes in each major
category of PIDs are shown in Table 1. An overall feature of the North African PID sample is the
high frequency of autosomal recessive diseases. Indeed, these forms are proportionately more frequently reported than in the European registry.35
Among T cell negative/B cell positive (T− B+ ) severe combined immunodeficiency (SCID) cases,
chronic granulomatous disease (CGD), or agammaglobulinemia phenotypes, in which a majority
of cases in the European registry data are X-linked
forms, the majority of North African cases with an
c 2011 New York Academy of Sciences.
Ann. N.Y. Acad. Sci. 1238 (2011) 42–52 45
Primary immunodeficiencies and consanguinity
Barbouche et al.
Table 1. Number of primary immunodeficiency cases by phenotype and country
Phenotype
Combined T and B cell immunodeficiencies
Severe combined immunodeficiency (SCID)
T− B− SCID
T− B+ SCID
Omenn syndrome
CD40–ligand deficiency
MHC class II deficiency
CD4 deficiency
CD8 deficiency
Functional T cell deficiency
Predominantly antibody deficiency
Agammaglobulinemia
Common variable immunodeficiency
Isolated immunoglobulin G subclass deficiency
Immunoglobulin A (IgA) with immunoglobulin G (IgG)
subclass deficiency
Selective IgA deficiency
Hyper-IgM syndrome
Transient hypogammaglobulinemia of infancy
Other well-defined immunodeficiency syndromes
Wiskott–Aldrich syndrome (WAS)
Ataxia telangiectasia
Bloom syndrome
Di George anomaly
Cartilage hair hypoplasia
Comel-Netherton syndrome
Hyper-IgE syndromes (HIES)
Chronic mucocutaneous candidiasis
Dyskeratosis congenital
Diseases of immune dysregulation
Chediak–Higashi syndrome
Griscelli syndrome
Hermansky–Pudlak syndrome
Familial hemophagocytic lymphohistiocytosis (FHL)
syndromes
Autoimmune lymphoproliferative syndrome (ALPS)
APECED (autoimmune polyendocrinopathy with
candidiasis and ectodermal dystrophy)
Congenital defects of phagocyte number, function, or both
Severe congenital neutropenias
Kostmann disease
Cyclic neutropenia
Leukocyte adhesion deficiency
Chronic granulomatous disease (CGD)
Chronic granulomatous disease (CGD)-like
Mendelian susceptibility to mycobacterial disease
Egypt
Morocco
Tunisia
20
39
5
–
–
19
1
–
22
12
–
–
17
–
4
–
12
29
14
10
43
11
2
12
8
13
–
–
22
20
6
4
29
45
1
–
2
–
5
19
12
1
17
16
2
18
–
5
–
1
12
–
–
4
30
3
17
–
–
35
4
3
8
75
–
6
1
1
20
11
–
20
4
–
6
1
2
1
–
5
–
–
3
1
–
1
–
2
1
1
1
1
8
10
–
1
9
4
1
1
6
–
7
–
–
10
24
73
9
20
Continued
46
c 2011 New York Academy of Sciences.
Ann. N.Y. Acad. Sci. 1238 (2011) 42–52 Barbouche et al.
Primary immunodeficiencies and consanguinity
Table 1. Continued
Phenotype
Defects in innate immunity
Anhidrotic ectodermal dysplasia with immunodeficiency
WHIM (warts, hypogammaglobulinemia infections,
myelokathexis) syndrome
Epidermodysplasia verruciformis
Autoinflammatory disorders
Familial Mediterranean fever
Complement disorders
C1 q deficiency
C1 inhibitor deficiency
Membrane attack complex inhibitor (CD59) deficiency
Total number of patients
a
Egypt
Morocco
1
–
1
–
–
1
–
–
4
a
10
1
–
11
–
290
1
–
3
520
–
2
–
206
Tunisia
Familial Mediterranean fever is common and has a separate clinical service set-up.
autosomal recessive mode of inheritance suggest a
high frequency of parental consanguinity and the
occurrence of the disease in siblings of unaffected
parents or as confirmed by phenotype and/or genotype studies. For example, Moroccan and Tunisian
data show that among T− B+ SCIDs, only a minority have a defective expression of the gamma-chain
(␥ c ) (i.e., the X-linked form), while an interleukin7 receptor alpha chain (IL-7R␣) expression defect
is observed in a greater number of patients; others
are likely to be janus kinase 3 (JAK3) deficiencies
(i.e., autosomal recessive forms).37 Furthermore,
the study of the molecular basis of a sample of 15
Tunisian CGD patients by haplotype analyses and
mutational screening has shown that 13 of them
were X-linked; novel and recurrent mutations in
neutrophil chemotactic factors (NCF1, NCF2) and
cytochrome b-245 alpha polypeptide (CYBA) autosomal recessive genes were reported.36 These preliminary results are at odds with European registry data in which approximately two-thirds of
CGD cases are X-linked forms.35 Consanguinity,
familial history, and affected females are also observed in CGD patients from Egypt and Morocco.
Agammaglobulinemia cases with an absence of circulating B lymphocytes, diagnosed in the three
North African samples, are often highly suggestive
of the autosomal recessive mode of inheritance, although a variable proportion are typical Bruton’s
disease.38 Similar data are available for hyper-IgM
syndrome in Tunisian patients, with both boys and
girls affected.39 Mutational studies have shown the
presence of both X-linked CD40 ligand (CD40L)
and autosomal recessive activation-induced deaminase (AID) gene mutations. Interestingly, among
hyper-IgE syndrome (HIES) patients, parental consanguinity was also high in all three samples; in
the Egyptian and Tunisian samples, the autosomal
dominant mode of transmission of signal transduction and transcription 3 (STAT3) mutations was
excluded. Dedicator of cytokinesis 8 (DOCK8) autosomal recessive gene mutations have been identified in some HIES Egyptian patients. Although
the molecular basis has not always been studied,
it is interesting to note that in all three samples
a few cases of classical X-linked diseases, such as
Wiskott–Aldrich syndrome or congenital dyskeratosis, as well as some cases of classical autosomal
dominant diseases, such as DiGeorge syndrome or
C1 inhibitor deficiency, have been observed in consanguineous families. On the other hand, several
autosomal recessive PIDs are particularly frequent
in North African populations. The major histocompatibility complex (MHC) class II combined immunodeficiency, or bare lymphocyte syndrome type
II, has been reported mainly in patients living in
or originating from North African countries (particularly the Maghreb countries: Morocco, Algeria,
and Tunisia). It has, therefore, been considered to
be a “Maghrebian disease,” and knowledge we have
of specific MHC class II transcription regulation
has largely benefited from the investigation of these
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Ann. N.Y. Acad. Sci. 1238 (2011) 42–52 47
Primary immunodeficiencies and consanguinity
Barbouche et al.
patients. Interestingly, no diagnoses of this syndrome among the 206 Egyptian patients reported
here was established. An active search should be
conducted to assess the potential presence of the
disease and its molecular basis. The existence of
a strong founder effect for a single mutation, the
RFXANK gene mutation 752delG26, has been reported in several studies.15,16 A more recent study
including 35 North African patients sharing the
RFXANK mutation (from 30 unrelated families)
dated the founder event responsible for this mutation in this population to be around 2,250 years
ago.40
Other founder effects have been observed in
Tunisian patients with Mendelian susceptibility to
mycobacterial disease (MSMD) and a mutation
in the interleukin-12B (IL-12B) gene, as well as
other phagocyte defects such as the leukocyte adhesion deficiency type I and a mutation in the
CD18 gene. Interestingly, the first description of
MSMD with interferon gamma receptor (IFN-␥ R)
defect was reported in a Tunisian patient;26 a sample of Tunisian MSMD patients with IL-12B and IL12RB1 gene defects has also been reported.41 The
Omenn syndrome—combined immunodeficiency
with autosomal recessive recombination activating
gene (RAG1) hypomorphic mutations—is also frequent. Ataxia-telangiectasia, a well-defined autosomal recessive primary immunodeficiency, is another
PID presenting with a high rate of parental consanguinity in three samples. In addition to classical PIDs, other phenotypes have been reported in
the literature, including granulomas, autoinflammation, and autoimmunity,42 though their number is probably largely underestimated in this North
African sample (Table 1). For example, among autoinflammatory diseases, around 40 cases presenting with familial Mediterranean fever (FMF) at
the Cairo University Specialized Pediatric Hospital were not included because they were referred
to another specialized unit; this autosomal recessive disorder was also observed in 10 Moroccan
patients.
These data, taken together, strongly suggest a critical role played by inbreeding in the emergence of
these autosomal recessive forms of PIDs, both in
their transmission and in the presence of founder effects for specific mutations. The North African populations are primarily a mix of Arabs and Berbers,
with a variable degree of relationship with South Eu-
48
ropean and sub-Saharan populations. Egypt’s population mix additionally comprises ancient Pharaonic
descendants and a minority of Nubian groups. The
Berbers are present mainly in Morocco, Algeria,
Tunisia, and Libya, in a decreasing gradient from
west to east; very few of them are present in the
Egyptian West Nile Oasis. Most of these populations
are highly consanguineous.
In Egypt, consanguinity dates back to ancient
Pharaonic dynasties; it currently ranges from between 30% and 60% among the general population and tends to increase in rural areas. The
consanguinity rate was estimated at 55% in a
study conducted on children presenting with genetic diseases/malformations,43 whereas among the
Ain Shams University cohort of PID cases consanguinity was reported as 62.5%.44 In Morocco, the
consanguinity rate in the general population is estimated at 15.25%,45 and among PID patients consanguinity was found in 43.4%. In Tunisia, the rate of
consanguineous marriages is estimated to be around
25% nationwide, reaching 33% in the north of the
country, and probably over 50% in some rural areas.18,46 The first Tunisian PID samples published
have already shown a high rate of parental consanguinity,47,48 which is confirmed by the largest samples reported herein, with 46% of children affected
born to first or second degree consanguineous parents. For these rare diseases, there is evidence that
consanguinity facilitates expression and has a direct
impact on the higher prevalence in such endogamous populations. Larger studies should be conducted at the national level to more precisely estimate consanguinity patterns and to identify the
prevalence of disease among patients presenting
with any of the 10 warning signs of PIDs at outpatient clinics and wards of university hospitals in
major cities. For the benefit of families and communities where one or more detrimental recessive
genes are segregating, it is important that greater efforts are invested in establishing multidisciplinary
surveys in order to estimate the extent of the
problem.
Molecular investigation and care of PID
patients in North African settings
Although significant efforts have been made in
recent years to develop immunological diagnostic testing across the three countries we focus on
c 2011 New York Academy of Sciences.
Ann. N.Y. Acad. Sci. 1238 (2011) 42–52 Barbouche et al.
here, only basic screening is generally available in
peripheral university hospitals. Specialized laboratory tests, including for specific antibodies, IgG
subclasses, lymphocyte subpopulations and proliferation studies, or functional phagocyte tests
(nitroblue tetrazolium, dihydrorhodamine), are
available in unique or a very limited number of referral centers. Molecular studies for PIDs are in their
initial stages in Tunisia; only a few years ago did they
begin to include direct sequencing and homozygosity mapping with microsatellite markers.28,49
And access to high-throughput techniques such as
genome-wide association studies is very limited and
relies on collaboration with foreign institutions.
In Morocco, molecular testing is now available for
some PIDs, for example, MHC class II deficiency,16
in addition to ongoing projects for RAG1/2 SCIDs,
XL-agammaglobulinemia, and CGD. In Egypt,
molecular testing is occasionally arranged for in collaboration with specialized centers abroad; IFN-␥ R
deficiency and DOCK8–HIES mutations, for example, have been detected in some patients.
The ability to conduct genetic studies in these
highly consanguineous populations relies on the
possibility of proposing genetic counseling and prenatal diagnosis in affected families. In Tunisia, selective abortion of an affected fetus is legal, and
a prenatal diagnosis program was started for two
PIDs (MHC class II deficiency and leukocyte adhesion deficiency type I) for which a founder effect
for a single mutation each accounts for the majority
of cases in affected families. Genetic counseling and
prenatal diagnosis appear to be the method of choice
to prevent these genetic diseases in the country, and
such services should be developed as a priority, despite financial costs. Legislation restrictions in some
countries, as well as social perception of pregnancy
interruption, might be an obstacle. Nevertheless, in
our resource-limited settings, it is critical to develop
a preventive approach that can handle the high endogamy rate for familial cases and the existence of
founder effect for specific mutations in the target
population. This may help to ease the globally difficult task of dealing with genetic diseases and to promote access to cost-effective care, particularly when
talking about expensive and sometimes sophisticated substitutive (intravenous immunoglobulins,
IFN-␥ , orhematopoietic growth factors) and curative (bone marrow transplantation) treatments,
which are sometimes scarcely available and may
Primary immunodeficiencies and consanguinity
pose real cost challenges for patients and their families when the treatments are not covered by social
services. Bone marrow transplantation for PID patients with haploidentical donors has just begun in
the three countries surveyed here, but in very few
centers and with extensive waiting lists.50,51
North Africa as a privileged region to study
PIDs
As mentioned, consanguinity is a hallmark of North
African and Middle Eastern populations and creates
a unique epidemiological situation for the study of
genetic diseases such as PIDs. The data reported
here for three North African countries add to evidence that the high prevalence of consanguineous
marriages contributes to the increased occurrence
of autosomal recessive PID disorders. Larger, multinational comparative samples will help to better assess the exact correlation between the consanguinity rate in the general population and overrepresentation of autosomal recessive forms of PIDs. In
the absence of national registries, which should be
considered at national or regional levels, an accurate prevalence and/or incidence of PID remains
a key question to be answered. The disorders described thus far likely represent the tip of the iceberg because prominent, severe phenotypic features
or late stages are more easily detected while more
subtle presentations are often misdiagnosed. Furthermore, most patients identified are children diagnosed by pediatricians; thus, adult PIDs are probably largely underestimated—this could explain
major discrepancies with European samples for
CVID.35 Along with improving physicians’ awareness of PIDs, availability of dedicated laboratory
facilities with at least one reference laboratory per
country or province is a major goal for improving
PID diagnosis. Differences observed in the number
of cases reported from country to country are often
correlated with the level of access to laboratory testing; this has also been observed in Latin American
countries.52
The next crucial step is for molecular diagnosis to
be improved and more universally established. Indeed, it is clear that in resource-limited settings, access difficulties and the cost of PID substitutive and
curative treatments make genetic counseling and
prenatal diagnosis the methods of choice to prevent
disease, which ultimately contributes to better control of disease burden and related costs for society.
c 2011 New York Academy of Sciences.
Ann. N.Y. Acad. Sci. 1238 (2011) 42–52 49
Primary immunodeficiencies and consanguinity
Barbouche et al.
This approach will be facilitated by the peculiarly
high number of familial cases in endogamous environments and the existence of founder effects for
specific mutations in the target population. Unraveling the molecular basis of PID disorders in large
consanguineous families could also contribute to
the description of new autosomal recessive conditions and to the identification of new loci and genes.
It also aids descriptions of specific pathways, such
as MHC class II transcription machinery53 or the
IFN-␥ /IL-12–dependent pathway,28 and allows for
better assessment of the role of these deficiencies
in the emergence of common infectious diseases in
the general population. For example, the first case of
IL-12R␥ 1 deficiency with tuberculosis was reported
in a Moroccan patient,54 and additional cases have
recently been published.55 Therefore, in highly
endogamic populations with a relatively elevated
incidence of tuberculosis, it is recommended to investigate IL-12R␥ 1 deficiency in patients with severe tuberculosis whether or not adverse effects of
BCG vaccination or atypical mycobacteriosis are observed. Considering the particular infectious environment in North Africa and its potential impact on
clinical presentation, relatively few cases of visceral
leishmaniasis have been observed in PID patients. A
single case of visceral leishmaniasis in an IL-12R␥ 1–
deficient Turkish patient, for example, has previously been reported.56 Investigation of PIDs in patients from leishmaniasis-endemic areas should be
conducted to better assess the proportion of children
with a predisposition to visceral leishmaniasis due
to an underlying monogenic defect. It has also been
shown in this context that the study of PID patients
is relevant for certain global health issues such as
the World Health Organization (WHO) poliomyelitis eradication program, because these individuals
present with a failure to clear persistent vaccinederived strains from their gut and potentially excrete
neurovirulent variants.57 Moreover, it is of critical
importance in cases of rare diseases for world-wide
collection of detailed clinical, immunological, and
genetic description of large samples of patients58 in
order to conduct appropriate epidemiological analyses and to develop new diagnostic and therapeutic
strategies.
Conclusion
In general, the primary focus of workers in the field
should be to raise awareness to determine the ex-
50
act magnitude of the problem in the community,
provide complementary diagnostic services, and to
improve the quality of healthcare services provided
to children and adults with PIDs. In North African
countries, a significant opportunity to improve the
situation exists, but success will depend on
the effectiveness of capacity-building efforts in
these countries, and the contribution of public
health authorities and nongovernmental organizations, including professional and patient associations. The African Society for Immunodeficiencies (ASID, www.asid.ma), created in 2008, is
actively working toward the fulfillment of these
objectives.
Conflicts of interest
The authors declare no conflicts of interest.
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Ann. N.Y. Acad. Sci. 1238 (2011) 42–52 PÉDIATRIE
L'ataxie - télangiectasie :
nécessité d'un diagnostic anténatal
pour une maladie non exceptionnelle
Drs L. Jeddane*(1,2), I. Benhsaein**(3), F. Ailal***(3), A. Barakat****(1), A. Benjouad(2), AA. Bousfiha(3)
*Doctorante en Biologie, ** Résidente, ***Pédiatre, **** Responsable de Laboratoire, ***** Professeur
(1)
Laboratoire de Génétique Humaine. Institut Pasteur du Maroc. Casabalanca
(2)
Laboratoire d'Immunologie-Biochimie. Faculté des Sciences. Université Mohammed V. Agdal. Rabat
(3)
Unité d'Immunologie Clinique du service de Pédiatrie 1. CHU Ibn Rochd. Casablanca
Photo 1
L'ataxie télangiectasie (AT) est
une maladie autosomique récessive qui a été décrite pour la prem i è re fois, par Louis-Barr, en
1941(1). Cette maladie, non exceptionnelle au Maroc, présente un
contraste entre une triade clinique pathognomique et sa
méconnaissance.
Caractérisée par une ataxie cérébelleuse progressive, des infections respiratoires à répétition,
rapidement compliquées par une
dilatation des bronches et par des
télangiectasies
oculocutanées,
396
cette maladie présente également
une incidence accrue de certains
cancers (1).
La population hétérozygote est
estimée à 0,35-1% de la population générale et l'incidence varie
entre 1/40 000 et 1/300 000 naissances (2).
Au Maroc, on estime le nombre
annuel à une centaine de nouveaux cas par an, si l’on tient
compte du nombre de naissances
par an et du fort taux de consanguinité de la population marocaine
(19,9% contre 0,6% en France) (3).
Or, 25 cas de déficits immunitaires primitifs (DIP), colligés en
10 ans à l'Unité d'Immunologie
Clinique de l'Hôpital des Enfants
de Casablanca, centre de référence au Maroc, ont été diagnostiqués comme AT (4,6), la plaçant en
première position dans les déficits immunitaires primitifs les
plus fréquemment re n c o n t r é s
dans ce service.
Certaines familles ont deux
enfants ou plus atteints.
Toutefois, ces chiffres restent largement sous-estimés.
Espérance Médicale • Juillet 2010 • Tome 17 • N° 170
PÉDIATRIE
L'ATAXIE TÉLANGIECTASIE : NÉCESSITÉ D'UN DIAGNOSTIC
ANTÉNATAL POUR UNE MALADIE NON EXCEPTIONNELLE
Etant donné la fréquence relativement élevée de cette maladie au
Maroc et son pronostic sévère, un
projet marocain d'analyse génétique du gène responsable de
cette affection est en cours, afin
de permettre un diagnostic anténatal. C'est dans ce cadre que
nous présentons cette mise au
point.
pression des TCR (T Cell Receptor) et
que le défaut de maturation des lymphocytes T doubles positifs (CD4+CD8+)
réduit le nombre de lymphocytes T
matures chez les souris mutées (8), ce qui
explique la lymphopénie.
La déficience en ATM affecte également la
commutation isotypique des immunoglo-
bulines (passage des IgM aux IgG et IgA).
En effet, le réarrangement pour les
régions variables des chaines lourdes des
Ig s'effectue pendant la phase G0-G1, dont
le blocage est contrôlé par la protéine
ATM(1). Celle-ci est également impliquée
dans la résolution des cassures doublebrins générés lors de la recombinaison
Dégâts à l’ADN
PHYSIOPATHOLOGIE
Le gène responsable de l'AT a été localisé
sur le bras long du chromosome 11
(11q22-23) et cloné par Savitsky et al. en
1995 (6). Ce gène ATM (Ataxia Telangiectasia Mutated) code pour une protéine de
350 kDa dont la partie C-terminale a une
activité PI3-kinase, impliquée dans le
contrôle du cycle cellulaire, la stabilité du
génome et la réparation de l'ADN (1).
En effet, la protéine ATM est une Ser/Thr
kinase ubiquitaire, localisée dans le noyau
cellulaire. Son principal rôle est la signalisation des cassures doubles brins de
l'ADN (pouvant apparaître suite à une
exposition aux radiations ionisantes) et la
maintenance de l'intégrité génomique(7).
Le complexe Mre11-Rad50-NBS1 (MRN)
est recruté aux extrémités endommagées
de l'ADN et relie ces extrémités par un
pont Zn++ (bras de Rad50). La protéine
ATM est également recrutée et son interaction avec le complexe MRN permet son
autophosphorylation et son activation
complète (8) ( fig. 1).
L’ATM a de nombreux substrats impliqués
dans le contrôle du cycle cellulaire et la
réparation de l'ADN(7). Cette protéine peut
également induire l'apoptose lorsque les
dégâts à l'ADN ne sont pas réparables. La
plupart des mutations aboutissent à l'absence totale de la protéine ATM dans les
cellules. Un phénotype modéré de la
maladie est corrélé à une activité
kinase résiduelle dans la cellule (7).
Dans les lymphocytes, la protéine ATM
joue un rôle important. Les études chez
des souris mutées ont montré que l’ATM
a un rôle-clé dans le maintien de l'ex397
Recrutement d’ATM
Activation
Recrutement du
complexe MRN
Autophosphorylation
Cascade de
signalisation
Réarrangement des
gènes des Ig et du
TCR
Contrôle cellulaire
Réparation de l’ADN
Immunodéficience
Retard de croissance
Cancer
Neurodégénération
ATM : Ataxia Telangiectasia Mutated Complexe MRN : complexe Mre11-Rad50-NBS1
Ig : Immunoglobuline TCR : T-Cell Receptor
Fig. 1 : Schéma de l'activation de la protéine ATM (7,13)
Suite à des radiations ionisantes par exemple, des cassures doubles brins apparaissent
dans l'ADN. L'apparition de ces cassures induit le recrutement de diverses protéines dont
le complexe MRN et la protéine ATM. Celle-ci s'autophosphoryle, mais son activation
n'est complète que si elle est recrutée par le complexe MRN. Son activation est suivie
par une cascade de signalisation, impliquant entre autres p53 et CHK2, qui aboutit
au contrôle précis du cycle cellulaire et à la réparation de l'ADN ou, le cas échéant,
à une apoptose de la cellule si les dégâts sont trop importants. Dans l'AT, le défaut
d'activation de la protéine aboutit à une dégénérescence des cellules de Purkinje et
un déficit immunitaire.
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PÉDIATRIE
L'ATAXIE TÉLANGIECTASIE : NÉCESSITÉ D'UN DIAGNOSTIC
ANTÉNATAL POUR UNE MALADIE NON EXCEPTIONNELLE
V(D)J, ce qui explique la restriction des
répertoires T et B et le nombre accru
d'anomalies génétiques dans les lymphocytes des patients AT (notamment des
translocations des chromosomes au niveau
des loci des chaines des immunoglobulines
et du TCR, par exemple t7-14) et l'incidence élevée de tumeurs lymphoïdes (8).
La neurodégénération progressive des cellules de Purkinje est responsable de l'ataxie
cérébelleuse. Il a été démontré que le rôle
d'ATM dans la réparation de l'ADN est
à la base de la neurodégénération, bien
que le mécanisme diffère légèrement dans
les neurones post-mitotiques (9).
DIAGNOSTIC
L'AT est caractérisée par une triade clinique progressive et cumulative :
ataxie cérébelleuse progressive, infections à répétition et télangiectasies oculocutanées.
L'atteinte neurologique est le premier signe clinique de l'AT. Dans la
forme classique, elle apparaît dans les
deux premières années de vie (2).
Le premier symptôme est une ataxie
troncale qui se traduit par des troubles
de la marche (9). Cette ataxie peut ensuite
s'étendre aux membres et à la parole.
Une choréathétose est également
observée(9), de même qu'un syndrome
cérébelleux cinétique (1) (dyssynergie,
tremblements intentionnels, adiadococinésie, hypotonie) complète le tableau.
L'enfant est condamné à la chaise
roulante vers la fin de la première
décennie (9).
Un syndrome extrapyramidal et une abolition des réflexes ostéo-tendineux peuvent
également être observés, ainsi qu'un
TRIADE CLINIQUE :
1) Ataxie cérébelleuse
progressive,
2) Infections à répétition
3) Télangiectasies
oculo-cutanées
398
retard staturopondéral (1). Une asynergie
oculocéphalique, un nystagmus et une
persévération du regard sont d'autres
signes cliniques observés (1).
Les télangiectasies oculaires sont bilatérales et limitées au tissu conjonctif bulbaire (2) (photo 1). Elles apparaissent généralement vers 4-5 ans. Ces
télangiectasies peuvent ensuite
s'étendre au visage et aux oreilles (9).
On observe parfois, aussi, des taches café
au lait, un vitiligo, une dermite séborrhéique et un vieillisement précoce de la
peau et des phanères (1).
Une atrophie cutanée des zones photoexposées est parfois observée (1).
Le déficit immunitaire se manifeste
par des infections à répétition qui
apparaissent généralement entre 3 et 6
ans (2).
On observe notamment des infections
bronchopulmonaires par des bactéries
encapsulées(1) (Haemophilus influenzae,
Streptococcus pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa) qui conduisent à une destruction du parenchyme pulmonaire et
une dilatation des bronches (DDB). Ces
infections respiratoires sont la première cause de décès des patients (1,2).
Les dyspraxies buccopharyngées(1)
contribuent à la destruction du parenchyme pulmonaire. Des infections ORL, telles
que des otites chroniques, peuvent également être observées (1).
Une étude marocaine récente a publié
une observation clinique de onze cas (10)
issus de 7 familles où la consanguinité
était notée dans 8 cas.
Une ataxie a été observée dans tous les
cas, un syndrome extrapyramidal dans
sept cas, une dysarthrie chez sept patients
et une asynergie oculocéphalique dans
sept cas. Les télangiectasies ont également été observées dans tous les cas ainsi
que les infections à répétition.
Une dilatation des bronches est apparue
dans 8 cas, des taches café au lait ont été
constatées dans 3 cas, un vitiligo dans 1
cas et des cheveux gris dans un autre.
Le tableau clinique a évolué vers une
aggravation progressive de l'état neurologique et le recours au fauteuil roulant vers
l'âge de 7-12 ans. 5 patients sont décédés
vers l'âge de 10-14 ans.
Une fois complète, cette triade pathognomique permet de poser le diagnostic de
l'AT. Cependant, en l'absence d'un des
signes, le diagnostic peut être confirmé par
un dosage de l'alphafoetoprotéine
(αFP) chez l'enfant de plus de 2ans.
En effet, un taux sérique élevé d'αFP est
presque toujours présent chez les
patients AT (7) (90% des cas (2)).
Un bilan immunitaire doit compléter
l'examen clinique :
• Le dosage pondéral des immunoglobulines (Ig) sériques révèle un déficit en IgA,
IgG2 et G4 parfois compensé par les
IgG1(1,4). Le taux d'IgM peut être normal
ou légèrement élevé (1).
•Le dosage des sous-populations lymphocytaires (SPL) révèle un déficit en CD4 et
CD8 (2).
•Les tests d'intradermoréaction à la tuberculine et de prolifération lymphocytaire en
présence de mitogènes sont négatifs (1).
DIAGNOSTIC DIFFERENTIEL
D'autres maladies peuvent présenter
un phénotype similaire à celui de
l'ataxie télangiectasie, notamment
lorsque les protéines du complexe MRN
sont affectées. Celà pose le problème du
diagnostic différentiel quand la triade
n'est pas complète.
• L'ATLD (Ataxia-Telangiectasia Like
Disorder) présente un phénotype neurologique similaire à celui de l'AT, mais sans
télangiectasies. Cette maladie autosomique
récessive, extrêmement rare (16 cas reconnus à ce jour : 4 au Royaume-Uni, 2 en Italie et 10 en Arabie Saoudite (11,12)) est causée
par des mutations hypomorphiques du
gène Mre11, localisées dans la même
région chromosomique que l’ATM
(11q22-23)(12).
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PÉDIATRIE
L'ATAXIE TÉLANGIECTASIE : NÉCESSITÉ D'UN DIAGNOSTIC
ANTÉNATAL POUR UNE MALADIE NON EXCEPTIONNELLE
Le Mre11 permet le recrutement d'ATM
aux extrémités des cassures double-brin
et son activation complète, d'où le phénotype similaire(8).
Toutefois, la progression de la maladie est
plus lente et les patients ATLD ne présentent pas de déficit immunitaire, ni de taux
d'αFP sérique élevé (11).
apraxie oculomotrice de type 2
(AOA2)(14). Le gène impliqué code pour la
sénataxine dont la mutation entraine une
ataxie cérébelleuse apparaissant vers 15
ans et une élévation sérique de l'αFP (14).
• Une autre maladie apparentée à l'AT est
le Nijmegen Breakage Syndrome (NBS),
où les mutations hypomorphiques du
gène NBS1 conduisent à une microcéphalie, un déficit immunitaire, un retard de
croissance et une incidence accrue de
cancers (13).
Ces malades ne présentent toutefois pas
de télangiectasies et le faciès caractéristique du patient permet un diagnostic sûr.
Ce phénotype sévère s'explique d'une
part par le rôle de NBS1 dans le complexe
MRN pour l'activation complète d'ATM et
d'autre part, par son rôle d'adapteur pour
la signalisation d'ATM(8).
La comparaison des tableaux cliniques
entre l'AT, l'ATLD et le NBS est présentée
dans le tableau I.
Le traitement de l'AT est uniquement
symptomatique (1,2). Aucun médicament
n'a pu être élaboré à ce jour pour pallier à l'atteinte neurologique.
Toutefois, la kinésithérapie motrice a
p e rmis de ralentir la neurodégénérescence
et de retarder la perte d'autonomie et le
recours à la chaise roulante (4).
Pour pallier au déficit immunitaire, une
antibiothérapie prophylactique est
nécessaire(1,2). Un traitement de substitution par des Ig en intraveineuse est
également conseillé (1).
De plus, étant donné la radiosensitivité
élevée des patients, les examens radiologiques sont à limiter au maximum et certains médicaments sont à éviter (1).
• Une autre ataxie cérébelleuse autosomale récessive présente un phénotype
neurologique similaire, c’est l'ataxie avec
TRAITEMENT
CONSEIL GÉNÉTIQUE
L'ataxie télangiectasie étant une maladie
monogénique, les mutations du gène
ATM peuvent être analysées.
Un conseil génétique pourra être donné
dans les familles concernées.
Le diagnostic anténatal peut être préconisé
lorsque la mutation a été trouvée chez un
premier enfant. Toutefois, la recherche de
cette mutation n'est pas sans difficulté,
étant donné la longueur du gène (150 kb)
et l'absence de hotspots de recombinaison.
Une autre méthode pour le diagnostic anténatal est l'analyse des microsatellites, afin
d'associer l'haplotype à la mutation (15).
Un travail de recherche est en cours à l'Unité
de Génétique Humaine de l'Institut Pasteur,
concernant l'analyse génétique des
patients diagnostiqués. L'objectif serait,
entre autres, d'établir un profil des mutations les plus fréquemment rencontrées
au Maroc, afin de développer le conseil
génétique et le diagnostic prénatal à plus
grande échelle et donc, de réduire la fréquence de cette maladie, tout en prenant
compte, bien sûr, des considérations
éthiques et religieuses du diagnostic anténatal dans un pays comme le Maroc (16). En
effet, dans le cas de ces déficits immunitaires, l'interruption de grossesse est
tolérée pour autant qu'elle soit réalisée dans les 120 premiers jours de
grossesse (16).
TABLEAU I : Comparaison Ataxie Télangiectasie, Ataxia Telangiectasia-Like Disorder et Nijmegen Breakage
Syndrome (d'après Taylor et al) (11)
Signes cliniques
Ataxie Télangiectasie
Ataxia TelangiectasiaNijmegen Breakage
Like Disorder
Syndrome
Ataxie
Télangiectasie
Dysarthrie
Mouvements anormaux des yeux
AFP sérique élevé
Taux Ig réduits
Infections pulmonaires
Translocations
Tumeurs lymphoïdes
Autres types de tumeurs
Anormalités cutanées
Microcéphalie
Anormalités cranofaciales
Intelligence normale
Malformations congénitales
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
+
+
+
-*
NP
+
NP
NP
NP
+
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+/+
+ : présence, - : absence, NP : non précisé * déficit en anticorps fonctionnels spécifiques
399
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L'ATAXIE TÉLANGIECTASIE : NÉCESSITÉ D'UN DIAGNOSTIC
ANTÉNATAL POUR UNE MALADIE NON EXCEPTIONNELLE
CONCLUSION
En conclusion, à travers notre expérience, nous avons mis en évidence le contraste entre une fréquence élevée et un diagnostic facile de l'AT
et la méconnaissance de cette maladie. Nous avons également observé un contraste entre la possibilité d'effectuer le diagnostic anténatal et
la fréquence d'un nombre de cas élevé dans les familles concernées. Aussi, il parait nécessaire de développer le diagnostic anténatal, afin d'atténuer ces contrastes.
RÉSUMÉ : L'ataxie télangiectasie (AT) est une maladie non exceptionnelle qui associe une triade clinique très évocatrice :
ataxie cérébelleuse progressive, infections à répétition et télangiectasies oculocutanées.
Le gène (ATM) responsable a été identifié sur le bras long du chromosome 11 (11q22-23) et code pour une protéine impliquée dans la stabilité et l'intégrité du génome et la réparation de l'ADN. Ce gène a donc une importance particulière dans
l'étude de la cancérogenèse.
La population hétérozygote est estimée à 1% de la population générale et l'AT est l'un des déficits immunitaires primitifs les
plus fréquents au Maroc. L'AT est la deuxième cause d'ataxie cérébelleuse autosomique récessive, après l'ataxie de Friedrich.
Le développement du diagnostic prénatal est actuellement le seul recours face à cette affection dont aucun médicament
n'est disponible, actuellement, pour traiter l'atrophie cérébelleuse. La substitution des immunoglobulines en intraveineuse est utilisée pour diminuer le nombre et la sévérité des infections.
SUMMARY : Ataxia telangiectasia (AT) is not an exceptional disorder who shows evocative clinical features: progressive cerebellar ataxia,
repetitive infections and oculocutaneous telangiectasias.
The responsible gene (ATM) was identified at position 11q22-23 and expresses a protein involved in genome stability and integrity, and
DNA repair. So this gene has a particular interest in carcinogenesis study.
Heterozygote population was estimated up to 1% of global population. AT is one of most frequents primary immunodeficiencies in Morocco. AT is also the second most frequent cause of autosomal recessive cerebellar ataxias, after Friedriech ataxia.
Prenatal diagnosis'development is now our only resort towards this disease, which no medication is available to treat cerebellar atrophy.
Intraveinous Immunoglobulins substitution is used to reduce infections incidence and severity.
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POUR VOS ANNONCES, CONTACTER ESPERANCE MEDICALE
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400
Espérance Médicale • Juillet 2010 • Tome 17 • N° 170
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Neuromol Med
DOI 10.1007/s12017-013-8218-1
ORIGINAL PAPER
Molecular Defects in Moroccan Patients
with Ataxia-Telangiectasia
L. Jeddane • F. Ailal • C. Dubois-d’Enghien • O. Abidi • I. Benhsaien •
A. Kili • S. Chaouki • Y. Kriouile • N. El Hafidi • H. Fadil • R. Abilkassem
N. Rada • A. A. Bousfiha • A. Barakat • D. Stoppa-Lyonnet • H. Bellaoui
•
Received: 29 October 2012 / Accepted: 3 January 2013
Ó Springer Science+Business Media New York 2013
Abstract Ataxia-telangiectasia (AT) is a rare autosomal
recessive disease, affecting neurologic and immune system.
Numerous mutations are described in the ATM gene in several populations. However, in Morocco, few data are available concerning this condition. Our main goal is to determine
clinical, immunological, and molecular presentation of
Moroccan patients with AT. We screened 27 patients, out of
22 unrelated families, for ATM gene mutations. All our
patients showed ataxia, ocular telangiectasia, and immunodeficiency, as well as elevated serum alphafetoprotein levels.
A. Barakat, D. Stoppa-Lyonnet and H. Bellaoui have equally
contributed to this work.
Mean age at diagnosis was 5.51 years, and consanguinity
rate was 81.8 %. Mean age at onset was 2.02 years, and
mean time to diagnosis was 3.68 years. We found 14 different mutations in 19 unrelated families, of which 7 were
not reported. Our results showed that c.5644C[T mutation
was the most common in our series. However, further studies
are required to demonstrate a founder effects on ATM gene in
Moroccan patients, who showed mutational heterogeneity
otherwise. Our data indicate that direct sequencing of coding
exons is sufficient for a high detection rate in ATM in
Moroccan population.
Keywords Ataxia-telangiectasia ATM DNA repair
defect Mutation Sequencing
Electronic supplementary material The online version of this
article (doi:10.1007/s12017-013-8218-1) contains supplementary
material, which is available to authorized users.
L. Jeddane O. Abidi A. Barakat (&)
Human Molecular Genetic Laboratory, Institut Pasteur du
Maroc, Casablanca, Morocco
e-mail: [email protected]
L. Jeddane H. Bellaoui
Biochemistry- Immunology Laboratory, University Mohamed
V-Agdal, Rabat, Morocco
F. Ailal I. Benhsaien A. A. Bousfiha
Clinical Immunology Unit, Department of Pediatrics, Averroes
University Hospital, University King Hassan II-Aı̈n Chok,
Casablanca, Morocco
S. Chaouki
Department of Pediatrics, Hassan II University Hospital, Fez,
Morocco
H. Fadil
El Kortobi Hospital, Tangiers, Morocco
R. Abilkassem
Department of Pediatrics, Mohamed V Military Hospital, Rabat,
Morocco
N. Rada
Department of Pediatrics, Mohamed VI University Hospital,
Marrakech, Morocco
C. Dubois-d’Enghien D. Stoppa-Lyonnet
Department of Genetics, Curie Institute, Paris, France
A. Kili Y. Kriouile N. El Hafidi
Children Hospital, Avicennes University Hospital, Rabat,
Morocco
123
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Neuromol Med
Introduction
Ataxia-telangiectasia (AT; OMIM 208900) is an autosomal
recessive disease characterized by a clinical triad: progressive cerebellar ataxia, oculocutaneous telangiectasias,
and recurrent sinopulmonary infections (Boder and Sedgwick 1958; Boder 1985). AT patients also show high levels
of serum a-fetoprotein and predisposition to malignancies
(essentially lymphoid tumors) (Boder 1985). Prevalence
was estimated at 1/150,000 inhabitants in Europe
(Thompson et al. 2005), and they accounted for 4.27 % of
primary immunodeficiency (PID) patients (585/13,708)
(Gathmann et al. 2011). However, few data are available in
Morocco. In 2010, AT patients accounted for 10.3 % of
PID patients (30/290) (Barbouche et al. 2011). Similar
proportions were found in other North African countries:
8.73 % of PID patients (18/206) in Egypt and 14.4 % (75/
520) in Tunisia (Barbouche et al. 2011). If we applied the
European prevalence to Moroccan population, 217 cases of
AT should be expected in Morocco.
The gene involved in this disease has been localized in
1988 at 11q22-23 (Gatti et al. 1988) and cloned in 1995
(Savitsky et al. 1995). ATM (Ataxia-Telangiectasia Mutated)
gene spans 150 kb of genomic DNA and the 13 kb mRNA
(65 exons) codes a Ser/Thr kinase involved in DNA repair.
To date, more than 700 mutations have been reported up
until now (http://www.hgmd.cf.ac.uk/ac/gene.php?gene=
ATM), throughout the gene. Though most of them lead to
complete loss of ATM in cells, some mutations lead to a
milder phenotype with residual activity of ATM kinase
(Micol et al. 2011). Founder effects were reported in different populations (Gilad et al. 1996a; Telatar et al. 1998;
Fares et al. 2004; Chessa et al. 2009). Heterozygotes for
ATM mutations and some polymorphisms showed an
increased risk for cancer, more particularly breast cancer
(Swift and Lukin 2008).
Our objective was to determine clinical manifestations,
immunological profile, and genetic defects for AT patients
in Morocco.
Materials and Methods
Patients
From December 2008 to July 2012, 27 AT patients from 22
unrelated families were recruited at Ibn Rochd Children
Hospital (Casablanca), from different regions and ethnic
background. Mean age at recruitment was 8.41 years, and
sex ratio was 0.59 (10 M/17F). Inclusion criteria were
either presence of the clinical triad (ataxia, telangiectasia,
and immunodeficiency), either at least two of those clinical
features or family history with increased AFP serum level.
123
With informed consent, a questionnaire was filled, and
whole blood samples were collected in EDTA tubes.
Molecular Analysis
DNA was extracted from whole blood samples using
Quickgene 610-L extractor (Fujifilm, Tokyo, Japan). The
entire coding exons and an average of 30 nucleotides that
spanned each intron–exon junction were analyzed. Primers
used for DNA amplification and sequencing are listed in
Suppl. Table 1. The PCR mixture contained 50 ng DNA,
0.2 mM each dNTP (Applied Biosystems, Foster City, CA),
0.025U/lL of Taq polymerase (VWR, Fontenay-sous-Bois,
France), 0.3 lM of each forward and reverse primers in a
reaction buffer (VWR). PCR products were controlled on
agarose gel and purified with NucleoFastÒ96 PCR plates
(Macherey–Nagel, Hoerdt, France), then sequenced with
ABI PRISM BigDyeÒ Terminator v1.1 Ready Reaction
Cycle sequencing kit (Applied Biosystems). Electrophoresis
was performed using the ABI3130XL automated sequencer
(Applied Biosystems). Sequences was then compared with
ATM gene reference sequence (GenBank NM000051.3),
using SeqScape v2.5 software (Applied Biosystems). Supplemental informations on found mutations and variants
were obtained on 3 online databases : Human Gene Mutation Database (http://www.hgmd.cf.ac.uk/ac/gene.php?gene
=ATM), Resource of Asian Primary Immunodeficiency
Diseases (http://rapid.rcai.riken.jp/RAPID) et Leiden Open
Variation Database (http://chromium.liacs.nl/LOVD2/home.
php?select_db=ATM).
Results
Patients’ Characteristics
We recruited 27 patients from 22 unrelated families on
3.5 years period. Mean age at diagnosis was 5.51 years
(2–12 years), though mean age at onset was 2.02 years
(0.5–6 years). Mean time to diagnosis was 3.68 years
(0–9 years). Consanguinity was noted in 81.8 % (18/22) of
studied families. A positive family history was reported in
45.5 % (10/22) of families, and cases of malignancies in
relatives were reported in 4 families.
Clinical Presentation
At time of recruitment, all patients showed gait ataxia,
more or less advanced. Ocular telangiectasias were
observed in 23 patients, associated with skin telangiectasia
on face and ears in 3 cases. Recurrent respiratory tract
infections (RTIs) were noted in 73.9 % (17/23) cases,
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Neuromol Med
cases, respiratory failure due to bronchiectasia in 3 cases, and
tuberculosis in 2 cases.
associated with ENT infections in 4 cases and skin infections in 3 cases. One patient showed skin infections alone.
Four patients presented bronchiectasia, following RTIs. On
neurological exam, we observed different features of cerebellar syndrome: dysarthria (17 cases), hypotonia (11
cases), intentional tremor (11 cases), adiadochocinesia (10
cases), dyssynergy (10 cases), and nystagmus (7 cases). We
also observed oculomotor apraxia in 68.1 % (15/22) cases
and extrapyramidal syndrome in 31.8 % (7/22) cases.
Laboratory analysis were available for 19 patients from
16 families and showed elevated serum AFP and immunodeficiency in all patients available (Table 1). So, at time
of recruitment, 47.1 % of patients showed IgA deficiency,
75 % an IgG2 deficiency, 41.7 % an IgG3 deficiency, and
75 % an IgG4 deficiency. Only one patient showed total
IgG deficiency, with an HIGM phenotype. IgM levels were
elevated in 8 cases. Lymphocyte numeration, available for
9 patients, showed T CD4? lymphopenia in 8 cases, T
CD8? lymphopenia in 5 cases, and B CD19? lymphopenia in 6 cases. One patient (AT18.3) was revealed by
intermittent neutropenia, before onset of ataxia.
Mortality reached 37.0 % (10/27) in our series, with mean
age at death at 11.8 years. Death followed malignancies in 5
Molecular Analysis
Molecular analysis was available for 19 families (24 patients).
Mutations were found in both alleles for all patients and are
summarized in Table 2. Seven novel mutations were not
reported until now (though 2 of them were already seen in the
laboratory, but not published) and were deleterious: one
nonsense mutation (c.8535 G[A), three frameshift mutations
(c.3272_3184?3del16; c.6776_6777dupCT and c.8236_8239
delinsTCCCT), two missense mutation on a highly conserved
amino acid (c.7985T[A and c.8659C[G), and one splicing
mutation (c.8585-2A[C). Aside from mutations, we also
found known polymorphisms and a novel polymorphism,
predicted as less likely pathogenic by Align-GVGD method
(Table 3).
In our series, the c.5644C[T nonsense mutation is the
most frequently detected (26.32 % of alleles). This mutation results in the truncation of ATM protein at codon 1882
and was reported in patients of Iberic origin (Buzin et al.
2003; Mitui et al. 2003; Coutinho et al. 2004). However,
Table 1 Laboratory analysis of Moroccan patients with ataxia-telangiectasia
Patient code
Lymphocyte numeration (/mm3)
Immunoglobulin levels (g/L)
IgA
IgM
IgG
IgG1
IgG2
IgG3
IgG4
CD3
CD4
CD8
CD19
2.271b
13.13b
10.15
0.39a
0.89
0.007a
759a
410a
390
62a
a
515
a
257
515
158
208.1b
AT01.3
0.243a
AT01.4
a
\0.17
1.481
11.390
AT02.5
\0.1
a
b
3.93
b
18.30
11.51
1.46
AT03.4
0.02a
1.75b
11.66
9.44
0.96a
AT04.3
AT05.3
0.55
3.19b
b
2.22
3.46b
12.55
10.66
9.99
NA
0.25
NA
a
AT06.3
NA
NA
NA
NA
NA
b
8.21
0.81
b
AT06.4
1.006
1.55
7.66
NA
NA
AT07.3
b
1.31
NA
NA
NA
AT08.3
AT08.4
2.41
0.55
1.49
0.5
0.61
a
Serum AFP (ng/mL)
b
10.96
12.19
a
0.44
0.070
1975
740
1152
329
272.56b
0.14a
0.08
NA
NA
210b
a
\0.36
a
NA
NA
a
a
0.3
NA
NA
NA
1253
944a
362
539a
651
775
96
101a
187.07b
269.62b
NA
NA
710a
366a
481
690
227b
NA
a
250
a
125
177
31
NA
0.147
9.37
NA
NA
a
9.1
b
0.22
298.02b
a
a
a
164.66b
NA
NA
NA
NA
NA
NA
a
NA
NA
NA
NA
NA
98.36b
b
NA
NA
NA
NA
NA
50.97b
1.05
3.13
a
a
AT09.3
\0.05
2.36
6.20
4.24
0.69
0.84
NA
952
769
183
256
NA
AT11.3
0.47
0.97
6.4
NA
NA
NA
NA
NA
NA
NA
NA
70.7b
NA
NA
NA
NA
NA
NA
NA
NA
32.04b
NA
NA
NA
NA
43.81b
a
AT12.3
\0.35
0.77
10.87
AT13.3
0.83
5.67b
8.33
AT16.3
AT17.3
AT18.3
AT20.3
a
\0.05
1.17
4.65
1.38
a
\0.05
NA
b
0.95
NA
\0.30
7.09
10.36
NA
0.13a
7.584
a
\0.10
5.67
8.5
NA
a
0.696
a
\0.08
0.33
0.7
NA
a
\0.003
NA
NA
NA
NA
182.6b
a
0.018
NA
NA
NA
NA
146.9b
a
0.039
NA
\0.05
0.12
0.07
NA
NA
a
a
NA
NA
a
910
NA
a
494
67.8b
NA
a
169
a
247
NA
NA not available
a
Levels below age norms
b
Levels above age norms (following International Federation of Clinical Chemistry norms)
123
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Neuromol Med
Table 2 Spectrum of ATM mutations in Moroccan patients
Location
Codon change
Type
Protein change
Family ID (status)
References
Gilad et al. (1996a)
Exon 5
c.103C[T
Nonsense
p.Arg35X
AT21 (htz)
Exon 12
c.1402_1403delAA
Frameshift
p.Lys468GlufsX18
AT22 (hmz)
Broeks et al. (1998)
Intron 21
c.2921?1G[A
Splicing
p.Tyr947GlnfsX9
AT21 (htz)
Gilad et al. (1996a)
Exon 24–
intron
24
c.3272_3184?3del16
Frameshift
p.Glu1091AspfsX14
AT07 (htz)
Novel
Exon 39
c.5644C[T
Nonsense
p.Arg1882X
AT01 (hmz), AT02 (hmz), AT03
(hmz), AT08 (hmz), AT09 (hmz)
Buzin et al. (2003), Mitui et al.
(2004), Coutinho et al. (2004)
Exon 40
c.5692C[T
Nonsense
p.Arg1898X
AT16 (htz), AT17 (hmz)
Magliozzi et al. (2005)
Exon 48
c.6776_6777dupCT
Frameshift
p.Ile2260LeufsX51
AT16 (htz)
Novel
Exon 49
c.6873G[A
Nonsense
p.Trp2291X
AT04 (hmz)
Novel
Exon 55
c.7886-7889del5
Frameshift
p.Ile2629SerfsX25
AT23 (hmz)
Gilad et al. (1996a), Ejima and
Sasaki (1998), Coutinho et al.
(2004)
Exon 56
c.7985T[A
Missense
p.Val2662Asp
AT18 (hmz), AT24 (hmz)
Novel
Exon 58
c.82368239delinsTCCCT
Frameshift
p.Arg2746SerfsX11
AT07 (htz)
Novel
Exon 60
c.8535G[A
Nonsense
p.Trp2845X
AT06 (hmz)
Novel
Intron 60
c.8585-2A[C
Splicing
Exon 61
c.8659C[G
Missense
Exon 64
c.8977C[T
Nonsense
AT12 (hmz)
Novel
p.His2887Asp
AT14 (hmz), AT15 (hmz)
Novel
p.Arg2993X
AT13 (hmz)
Vorechovsky et al. (1996)
Table 3 ATM polymorphisms found in Moroccan AT patients
Location
Nucleotide change at cDNA level
Effect
Allele frequency
(%)
References
dbSNP
References PubMed
Intron 4
IVS04?36_37 insAA
Unknown
76.5
rs2066734
Gonzalez-Hormazabal et al.
(2008)
Intron 25
IVS25-13dupA
Unknown
35.3
rs4987984
Gonzalez-Hormazabal et al.
(2008)
Exon 12
1254A[G
p.Gln418Gln
23.5
rs4987943
Concannon et al. (2008)
Exon 39
5557G[A
p.Asp1853Asn
16.7
rs1801516
Gao et al. (2010)
Exon 14
1810C[T
p.Pro604Ser
5.9
rs2227922
NA
Exon 24
3242A[G
p.Asn1081Ser
5.9
Novel
NA
Exon 29
Intron 21
4042T[C
IVS21?19dupA
p.Leu1348Leu
Unknown
5.9
5.9
rs56355831
rs56112367
NA
NA
Intron 24
IVS24-9delT
Unknown
5.9
rs1799757
NA
Intron 27
IVS27-34A[G
Unknown
5.9
rs3092840
NA
Intron 59
IVS59-19A[G
Unknown
5.9
rs12279930
NA
NA not available
phenotype variations were observed in the 10 patients
presenting this mutation, though all of them were homozygous for that mutation. This was even more striking in
families AT02 and AT03, where older siblings were
severely affected and died from respiratory failure following bronchiectasis, and younger brothers never presented recurrent infections despite immunodeficiency
detected on laboratory analysis. However, all these patients
showed classical phenotype, with mean age at onset at
123
2.21 years, and ataxia being the first sign of disease. Of the
5 families carrying this mutation, three are originated from
the same region, and the two others from other regions.
Three other mutations were present in more than one
family. The c.5692C[T nonsense mutation was detected in
two families (7.89 % of alleles), from neighboring regions.
This mutation leading to truncation of ATM protein at
codon 1898 was already reported in an Italian patient
(Magliozzi et al. 2006). The c.7985T[A missense mutation
Author's personal copy
Neuromol Med
was found in two families (10.53 % of alleles) from different regions. This mutation substitutes a highly conserved
valine by an asparagine in position 2662 and is predicted as
pathogenic using Align-GVGD method. At last, the
c.8659C[G mutation was found in two families (10.53 %)
from the same region. This mutation substitutes a highly
conserved histidine by an asparagine in position 2887 and
is predicted as pathogenic by GVGD classification.
The previously reported founder mutation in North
African Jewish (Gilad et al. 1996a) was found in only one
of our patient at heterozygous state. The other mutations
were reported in Turkish, Japanese, Dutch, and Sweden
patients (Gilad et al. 1996b; Ejima and Sasaki 1998;
Broeks et al. 1998; Vorechovsky et al. 1996), showing a
wide genetic background for Moroccan population.
Discussion
Despite high rates of consanguinity in Moroccan population (Jaouad et al. 2009), we did not revealed a founder
effect as evident than what was seen in HLA class II
deficiency (Naamane et al. 2010). However, the most
common mutation, c.5644C[T, carried by 26.32 % of the
alleles, seems to show a founder effect, though further
studies are needed to demonstrate this. We found 14 different mutations in 38 alleles, scattered throughout the
gene. All expected mutations were found.
In our series, most of the patients (21/24) presented a
classical phenotype, with onset in infancy, telangiectasias,
and recurrent infections. Besides, patient AT16.3 presented
with hyper-IgM (HIGM) phenotype, diagnosed before
onset of ataxia. Patient AT18.3 presented with profound
neutropenia and anemia, before onset of ataxia. The
mechanism underlying this neutropenia remains unclear,
since it does not seem to be related to auto-immune neutropenia in HIGM phenotype (Meyts et al. 2003), but a
similar case was reported recently (Perreault et al. 2012),
though the mutation is different and does not affect the
same domain. The association with another autosomal
recessive disease has not been excluded, which is extremely rare, but not impossible (Ehlayel et al. 2008). The last
patient (AT07.3) presented a mild phenotype, with onset of
ataxia at 6 years and no signs of recurrent infections.
However, he died of lymphoma at age 12. In contrast, this
patient presented two frameshift mutations with premature
stop, which is expected to lead to classical phenotype.
Median time to diagnosis was 3 years in our series. This
delay in diagnosis is longer to what is observed in Europe,
particularly in France where median time to diagnosis was
2.0 years for patients born after 2000 (Micol et al. 2011).
This delay can be partly explained by lack of awareness in
medical community, poor access to care, and absence of
multidisciplinary discussion. Mandigers et al. (2011) observed
that a delayed diagnosis of AT has a great impact on life
expectancy. Indeed, in our series, patients diagnosed within
3 years after onset have a relatively low mortality rate
(27.3 %), compared to patients diagnosed more than 3 years
after onset of first symptoms (55.6 %), with mean age at death
of 13.17 years against 11.5 years, respectively (p = 0.3).
In the literature, it was reported that heterozygous carriers of ATM mutation had an increased risk to develop a
cancer, particularly for breast cancer in female carriers
(Swift and Lukin 2008). In our 46 carriers of ATM mutation, only AT06.2, mother of 2 patients in AT06 family,
reported a history of breast cancer. Cases of cancer in
family were reported in 4 other families, but we did not
analyze these relatives to see whether they were heterozygote carriers.
Several polymorphisms were detected in our patients.
The most common was c.72?37_72?38delAA (rs2066734),
carried by 76.5 % of alleles. This frequency seems consistent with data from global population (refSNP). The
c.5557G[A SNP (rs18011516), found in 16.7 % of our
patients and related, was largely discussed through the literature for its implication in breast cancer (Bretsky et al.
2003; Heikkinen et al. 2005; Schrauder et al. 2008; Gao
et al. 2010; Mehdipour et al. 2011). However, results are
inconsistent and thus non-concluding. It was also reported as
a risk factor for brain tumor (Beránek et al. 2011; Mehdipour et al. 2008; Kheirollahi et al. 2010). Other SNPs were
also associated with predisposition to cancer, such as
IVS24-9delT (rs1799757) (Gonzalez-Hormazabal et al.
2008). The c.1254A[G (rs4987943) polymorphism, however, was associated with a reduced risk of contralateral
breast cancer (Concannon et al. 2008).
Conclusion
Our results showed that c.5644C[T mutation was the most
common in our series. However, there is no evidence for
founder effects on ATM gene in Moroccan patients, who
showed mutational heterogeneity. Our data indicate that
direct sequencing of coding exons is sufficient for a high
detection rate in ATM in Moroccan population, since all
expected mutations were found.
We also showed a large delay in diagnosis in our series,
as well as the high percentage of positive family history.
And thus, molecular analysis will allow us to confirm
diagnosis for atypical phenotype and to improve genetic
counseling and management of the patients and their relatives in Morocco.
Acknowledgments The authors would like to thank the HAJAR
association (http://www.hajar-maroc.org) for their helpful support and
123
Author's personal copy
Neuromol Med
the funds allocated to this project. The authors would also like to
thank the members of the Human Molecular Genetics Laboratory of
Institut Pasteur du Maroc and of Department of Genetics of Institut
Curie who helped in this work, especially Dr. Majida Charif, Houda
Benrahma, and Abdelmajid Eloualid.
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