Présentée et soutenue publiquement le :
Transcription
Présentée et soutenue publiquement le :
UNIVERSITÉ PARIS VAL-DE-MARNE FACULTE DE MEDECINE DE CRETEIL ********************* ANNEE 2006 N° THÈSE POUR LE DIPLOME D’ETAT DE DOCTEUR EN MÉDECINE Discipline : Génétique Médicale ------------------ Présentée et soutenue publiquement le : à ----------------Par Boris KEREN Né le 9 octobre 1977 à Paris XIIème ----------------- TITRE : SYNDROME DE NOONAN ET MUTATIONS DU GENE PTPN11 : CORRELATIONS GENOTYPE-PHENOTYPE PRESIDENT DE THESE : Professeur LE CONSERVATEUR DE LA Jacques ELION BIBLIOTHEQUE UNIVERSITAIRE : DIRECTEUR DE THESE : Professeur Alain VERLOES Signature du Président de thèse Cachet de la bibliothèque universitaire : 2 Je remercie Alain Verloes et Hélène Cavé pour m’avoir fait confiance et dirigé lors de ce travail. ° Je remercie Yves Sznajer, Sabrina Perreira et Corinne Alberti pour leur aide précieuse sur les parties cliniques, moléculaires et statisitiques. ° Je remercie également Clarisse Baumann, Caroline Nava et Alice Hadchouel pour leur aide. ° Je remercie le professeur Élion pour m’avoir accueilli dans son unité et avoir accepté de présider le jury de cette thèse ° Je remercie également les membres du jury pour avoir accepté de participer ° Je remercie ma famille et mes amis pour leur soutien permanent. Merci 3 Sommaire Le syndrome de Noonan…………………………………………………………….. 4 Historique………………………………………………………………………... 4 Phénotype……………………………………………………………………….. 6 Le gène PTPN11……………………………………………………………….. 8 La protéine SHP2………………………………………………………………..9 Les mutations de PTPN11…………………………………………………….. 10 Relation génotype-phénotype…………………………………………………. 12 Effet des mutations de PTPN11 au niveau somatique……………………... 13 Modèle animal…………………………………………………………………... 13 Autre gène impliqué dans le syndrome de Noonan………………………… 14 Conseil génétique………………………………………………………………. 15 Diagnostics différentiels du syndrome de Noonan………………………….. 15 Objectifs de l’étude…………………………………………………………………… 19 Matériels et méthodes………………………………………………………………... 20 Résultats………………………………………………………………………………... 22 Analyse des mutations de PTPN11………………………………………….. 22 Corrélations génotype-phénotype…………………………………………….. 24 Grossesse……………………………………………………………….. 24 Accouchement…………………………………………………………... 25 Petite enfance…………………………………………………………… 27 Croissance………………………………………………………………. 27 Dysmorphie……………………………………………………………… 29 Système lymphatique…………………………………………………... 31 Anomalies génitales……………………………………………………. 31 Cardiopathies……………………………………………………………. 32 Autres anomalies et malformations…………………………………… 33 Anomalies dermatologiques…………………………………………… 34 Anomalies hématologiques……………………………………………. 34 Développement et signes neurologiques…………………………….. 35 Etude du phénotype morphologique et corrélation avec le génotype…….. 37 Discussion……………………………………………………………………………… 39 Conclusion et perspectives………………………………………………………… 43 Bibliographie …………………………………………………………………… 45 Appendice 1 : Amorces utilisées pour l’amplification de PTPN11………………… 52 Appendice 2 : Liste des mutations de PTPN11 retrouvées pour le Syndrome de Noonan dans cette étude et dans la littérature……………………. 53 4 Le syndrome de Noonan « Among those left » d’Yvan Le Lorraine Albright (1929) Le Syndrome de Noonan [MIM #163950] (SN) est une affection d’origine génétique associant dysmorphie, retard de croissance, retard mental et syndrome polymalformatif. Le mode de transmission est autosomique dominant. La fréquence estimée est de 1/2500 à 1/1000 naissances (53). Il existe une hétérogénéité génétique, un peu moins de la moitié des patients étant porteurs d’une mutation dans le gène PTPN11 et environ 5% dans le gène KRAS. Historique Le premier patient publié suspect de SN est un patient décrit par Koblinsky en 1883 (32). Ullrich en 1930 décrivit une série de plusieurs patients, garçons et filles qui présentaient un retard de croissance et un pterygium colli (74). Indépendamment, 5 Turner en 1938 décrivit une fille présentant les mêmes symptômes ainsi qu’une absence de développement des caractères sexuels secondaires (72). Ce syndrome fut appelé Syndrome de Bonnevie-Ullrich. En 1959, les progrès de la cytogénétique permirent de démontrer que parmi les patientes atteintes de ce syndrome, certaines étaient porteuses d’une aneuploïdie : 45,X. La maladie fut renommée Syndrome de Turner. Il apparaissait néanmoins que certaines filles avaient un caryotype normal et qu’Ullrich avait initialement décrit des garçons atteints de ce syndrome (74). En 1962 à la Midwest Society of Pediatric Research, Noonan et Ehmke décrivirent une série de 9 patients, garçons et filles, présentant une sténose valvulaire pulmonaire et des traits caractéristiques du Syndrome de Turner. Le terme « Syndrome de Noonan » fut utilisé pour la première fois par Opitz en 1965 pour un patient présentant ce phénotype. En 1968, Noonan publia une série de 19 patients présentant des particularités morphologiques communes et une malformation cardiaque (51). Parmi eux 17 étaient porteurs d’une sténose valvulaire pulmonaire et deux d’un canal artériel persistant. Les traits morphologiques étaient proches de ceux rencontrés dans le Syndrome de Turner, lié à l’aneuploïdie 45,X : lymphoedème des mains et des pieds en période néonatale, petite taille, anomalie du sternum, cou court, implantation basse des cheveux, testicules hauts chez les garçons et dysmorphie évocatrice (hypertélorisme, fentes palpébrales antimongoloïdes, oreilles basse implantées en rotation postérieure). Le caryotype était normal et les deux sexes étaient atteints. Le SN fut inclus en 1972 dans la référence Mendelian inheritance in Man (MIM) de Victor McKusick. La description est par la suite complétée : grande variabilité des symptômes, ptosis asymétrique, déficit partiel en facteur XI. Un chevauchement phénotypique avec d’autres syndromes polymalformatif comme le syndrome de Watson (neurofibromatose et sténose valvulaire pulmonaire), le syndrome LEOPARD est également noté (Opitz et al. 1985, 2), le syndrome cardio-facio-cutané et le Syndrome de Costello (41). Le locus majeur (NS1) et le gène responsable, PTPN11 sont identifiés respectivement par Jamieson et al. en 1994 (28) et par Tartaglia et al en 2001 (65). 40% des patients sont concernés. En 2006, Schubbert et al. découvrent un second gène responsable de SN : KRAS, impliqué chez moins de 5% des patients (62). 6 Le forgeron peint par Yvan Le Lorraine Albright dans la toile « Among those left » (qui illustre ce manuscrit) pourrait en être la première illustration artistique (18) Phénotype Le diagnostic du SN est avant tout un diagnostic clinique. Le phénotype est très variable d’un patient à l’autre, aucun signe n’étant constant. La période anténatale peut être silencieuse. Une clarté nucale, un hygroma ainsi qu’un hydramnios peuvent être présent. Les paramètres de naissance sont le plus souvent normaux. Un excès de peau nucale peut être présent ainsi qu’un lymphoedème des mains et des pieds. La période néonatale est le plus souvent marquée par des troubles de l’alimentation qui disparaitront après quelques mois. Une hépatosplénomégalie est également souvent notée (60) et peut être un signe de myélodysplasie. Le syndrome dysmorphique est d’abord discret puis s’accentue pendant l’enfance. Il est caractérisé par un visage triangulaire, un front haut et large, un épicanthus, un ptosis asymétrique, un hypertélorisme, des fentes palpébrales orientées en bas et en dehors, un nez avec une racine déprimée et une pointe bulbeuse, des oreilles bas implantées, en rotation postérieure avec un hélix épais, un philtrum profond, un micrognathisme. Le palais est ogival, les dents souvent malimplantées, pouvant provoquer une malocclusion. Avec l’âge, le visage devient plus triangulaire et la dysmorphie peut devenir plus discrète (1). Patients d’âge différents atteints de syndrome de Noonan 7 Les cheveux sont souvent bouclés et bas implantés. Le cou est court avec un pterygium colli. Au niveau thoracique, le sternum est déformé (pectus carinatum en haut et excavatum en bas), le thorax est large et les mamelons écartés. D’autres déformations scoliose, squelettiques cubitus valgus. sont Une fréquentes : hyperlaxité ligamentaire est aussi souvent notée. Il existe un retard de croissance post-natal modéré inconstant (50% des patients adultes ont une taille dans les limites de la normale) (52), sans microcéphalie associée, avec un retard d’âge osseux. La puberté peut également être retardée Pectus excavatum chez un patient porteur de syndrome de Noonan (60). L’atteinte viscérale la plus fréquente et la plus sévère est l’atteinte cardiaque touchant 50 à 80% des patients (3). La malformation classique est la sténose valvulaire pulmonaire (40% des patients), suivie du canal atrio-ventriculaire (15%), de la cardiomyopathie hypertrophique (10%), de la coarctation aortique (9%), de la communication inter auriculaire (9%), de l’insuffisance mitrale (6%), de la tétralogie de Fallot (4%), de la communication inter ventriculaire et du canal artériel persistant (46). Au niveau génito-urinaire, l’anomalie la plus fréquemment retrouvée est une cryptorchidie (60 à 80% des garçons), pouvant entraîner une stérilité si elle n’est pas traitée. Par ailleurs diverses malformations du rein et des voies urinaires sont présentes chez 10% des patients (24). Des troubles de la coagulation peuvent être présent (environ 50% des patients). L’anomalie la plus classique est un déficit en facteur XI. Mais une thrombocytopénie, un défaut d’agrégation plaquettaire, un déficit en facteur VII, IX, et XII peuvent aussi être retrouvés (8, 60). Le déficit intellectuel est inconstant et de sévérité variable. Le QI moyen est d’environ 88 (75). Environ 25% des patients ont des difficultés scolaires (37). Des difficultés d’’articulation sont présentes chez 72% des patients (3). Le trouble neurosensoriel le plus fréquent est une surdité de perception. 8 Des problèmes ophtalmologiques (strabisme, myopie, hypermétropie, astigmatisme) sont présent chez près de 9 patients sur 10 (35). Des anomalies lymphatiques variables et inconstantes ont été décrites chez les patients atteints de SN : la plus fréquente est un lymphoedème des extrémités. Plus rarement sont retrouvées des lymphangiectasies viscérales (47). Des myélopathies à type de leucémie myélomonocytaire juvénile ont été rapportées chez environ 1% des SN (5, 16, 23). Dans la grande majorité des cas, cette myéloproliferation régresse spontanément. A noter l’existence d’une forme clinique particulière associant phénotype de SN et lésions à cellules géantes siégeant au niveau des os (le plus souvent au niveau de la mâchoire) ou des tissus mous (17). Cette entité est appelée syndrome Noonan-like/multiple giant cell lesion. Le gène PTPN11 PTPN11 (protein tyrosine phosphatase non-receptor type 11), localisé en 12q24.13 est le principal gène responsable du syndrome de Noonan. La région responsable (locus NS1) a été identifiée par analyse de liaison à partir d’une famille Néerlandaise et d’une famille Belge (28, 39). Ces premières études ont également démontrées l’hétérogénéité génétique du SN, certaines familles n’étant pas liées à ce locus. En 2001, Tartaglia et al. mettent en évidence des mutations faux sens dans le gène PTPN11 situé dans le locus NS1 chez des patients atteints (65). Les séries de patients atteints ont montré un taux de mutation allant de 33% à 60% (34, 46, 48, 66, 77 et 78). Au niveau génomique, PTPN11 s’étend sur 91 kb, et est formé de 16 exons. L’exon 16 est le plus étendu et n’est pas traduit. Le transcrit est composé de 6282 bp et code pour la protéine SHP2. 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 PTPN-11 3’ 5’ SHP-2 NH2 N-SH2 C-SH2 PTP COOH Représentation de l’enchaînement des exons et des introns de PTPN11, avec leurs domaines protéiques correspondant au niveau de SHP2 La protéine SHP2 PTPN11 code pour SHP2 (SH2 domain containing protein), protéine de 593 résidus de la petite famille des tyrosines phosphatases contenant des domaines SH2, qui ont pour fonction la transduction de messages intracellulaires. SHP2 est exprimé de façon ubiquitaire et joue un rôle important lors du développement embryonnaire, lors de la phase initiale de la gastrulation (58), de la formation des membres (59), de l’hématopoïèse (54), de la formation des valves cardiaques semi lunaires (13). La structure de la protéine est composée de deux domaines SH2 en position amino-terminale (N-SH2 et C-SH2), d’un domaine catalytique (PTP), et d’une queue carboxy-terminale riche en proline contenant deux sites de phosphorylation de tyrosine. Les études cristallographiques montrent une interaction physique entre les domaines N-SH2 et PTP ce qui permet la liaison aux cibles contenant les phosphotyrosines. Une fois cette liaison effectuée, le domaine N-SH2 effectuerait un changement conformationnel mettant fin à l’interaction avec le domaine PTP et permettant la libération du site catalytique (26). Les domaines SH2 sont connus pour se lier aux récepteurs membranaires de type tyrosine kinase, spécifiques de certains facteurs de croissance. 10 Conformation basale Conformation activée A l’état basal le domaine N-SH2 masque le site catalytique et SHP2 est inactif. Il existe 2 mécanisme d’activation (49) (i) une protéine activatrice se lie aux domaines SH2 par l’intermédiaire de ses résidus phosphotyrosyl. Le site catalytique est libéré et SHP2 peut déphosphoryler son substrat. (ii) Les deux tyrosines du domaine C-terminal sont phosphorylées et se lient aux domaines SH2. Le site catalytique est libéré et SHP2 peut déphosphoryler son substrat. Le rôle précis de SHP2 est encore mal compris. Il joue un rôle de régulation dans les voies de transduction du signal intracellulaire : activation de la voie RAS/MAPK induite par les intégrines et les facteurs de croissance EGF (dont l’activation du recepteur EGFR est necessaire au developpement des valves semilunaires), IGF1, PDGF, FGF (13, 49, 63), activation des kinases de la famille Src (Zhang et al. 2004) jouant un rôle dans la motilité et l’adhésion cellulaire, inhibition de la voie JAK/STAT induite par les cytokines (14) et régulation de la concentration du Calcium intracellulaire permettant l’activation de la voie calcineurine/NFAT nécessaire au développement cardiaque après stimulation par FGF et PDGF (73). Les mutations de PTPN11 Les mutations de PTPN11 responsables de SN sont des substitutions nucléotidiques de type faux sens. 76 mutations différentes ont été décrites (70). Elles surviennent dans plus de 95% des cas dans les exons 3, 7, 8 et 13. La mutation c.A922G responsable de la substitution amino-acidique p.N308D est la plus fréquente des mutations (20%). Ces mutations ne sont pas réparties de façon 11 homogène le long du gène mais sont le plus souvent située au niveau des domaines N-SH2 ou PTP, en particulier au niveau des résidus directement impliqués dans l’interaction de ces domaines. Une mutation du résidu D106, A317C, situé au niveau de la liaison entre les domaines N-SH2 et C-SH2, altérerait la flexibilité du domaine N-SH2 et empêcherait en conséquence l’interaction avec le domaine PTP (66). Une mutation ne correspondant pas à une substitution nucléotidique mais à une délétion de 3 nucléotides, sans changement de phase : 179-181delGTG a été décrite chez un enfant présentant un phénotype sévère (76). Ces mutations ont un effet activateur sur SHP2. Au niveau basal, les domaines PTP et N-SH2 interagissent l’un avec l’autre et la fonction catalytique est inhibée. Les mutations impliquées dans le SN provoquent la perte de cette interaction et donc un maintien de la forme activée et par conséquent une augmentation de l’activité phosphatase. (65). Structure tridimensionnelle de SHP2 dans sa conformation basale (vert : NSH2, cyan : C-SH2, rose : PTP) et localisation des résidus mutés dans le syndrome de Noonan (chaîne latérale colorée), en grande majorité au niveau de la zone d’interaction entre N-SH2 et PTP. La majorité des cas de SN sont sporadiques (>80%), donc dus à des néomutations. En 2004 Tartaglia et al. ont démontré dans une série de 14 patients que toutes les néomutations apparaissaient sur l’allèle paternel (68). Par ailleurs, l’âge paternel était significativement plus élevé que dans la population générale. 12 Relation génotype-phénotype Plusieurs études ont été réalisées afin de mettre en évidence des différences phénotypiques entre les patients mutés dans le gène PTPN11 et les patients non mutés. Aucun signe n’apparait comme spécifique ni chez les patients mutés, ni chez les patients non mutés. La sténose valvulaire semble être le signe le plus corrélé à la présence de mutation du gène PTPN11. 3 études ont montré une différence de prévalence significative entre le groupe patients mutés et le groupe des patients non mutés pour ce symptôme (57, 66, 78). D’autres signes ont été rapportés comme plus fréquent chez les patients mutés : dysmorphie typique, hématomes fréquents (78), petite taille (57, 78). La cardiomyopathie hypertrophique semble à l’inverse plus souvent retrouvée chez les patients non mutés (57, 66). Récemment plusieurs études ont comparé le résultat du traitement par hormone de croissance entre les patients mutés et les patients non mutés. Les patients non mutés semblent mieux répondre au traitement et leur taux d’IGF1 augmente significativement plus que chez les patients mutés (10, 22, 42). Il existe donc une résistance partielle au traitement par GH chez les patients mutés. Par ailleurs, une étude (66) suggère que les patients SN ayant la mutation c.A922G ne présenteraient pas le déficit intellectuel du SN. Cette donnée n’a pas été confirmée dans 2 postérieures (30, 57) Effet des mutations de PTPN11 au niveau somatique Plusieurs cas de syndromes myéloprolifératifs en particulier de leucémie myélomonocytaire juvénile (JMML) ont été décrits chez des patients atteints de SN (5, 23, 16) et par ailleurs, des mutations somatiques de gènes impliqués dans la voie RAS (NF1, KRAS, NRAS) sont retrouvées dans 40% des JMML. Des mutations de PTPN11 ont donc été recherchées chez des patients atteints de SN et de syndrome myéloprolifératifs. Tous les patients testés portaient une mutation de PTPN11 (67). A partir de ces données des mutations ont également été recherchées chez des enfants atteints de syndrome myéloprolifératif sans SN. Environ 34% des JMML, 10% des myélodysplasies et 10% des leucémies aiguës myéloblastiques étaient porteurs d’une mutation somatique de PTPN11 (43, 67). 13 Des mutations de PTPN11 ont également été retrouvées dans 6% des leucémies aiguës lymphoblastiques touchant la lignée B, mais jamais la lignée T (69) Comme dans le SN, les mutations sont faux sens et de type gain de fonction et conduisent à une hyperactivation permanente de la voie RAS/MAPK. Les syndromes myéloprolifératifs de l’adulte semblent par contre moins liés à des mutations de PTPN11. Environ 10% des leucémies myélomonocytaires chroniques sont porteurs de mutations de PTPN11 (43). Les autres syndromes myéloprolifératifs de l’adulte sont très rarement porteurs de mutation de PTPN11 (29, 44). Des mutations de PTPN11 ont également été retrouvées de façon rare dans des tumeurs solides : mélanomes (1/10), neuroblastomes (3/89), adénocarcinomes pulmonaires (3/183), adénocarcinomes du colon (1/196) (6), rhabdomyosarcomes (1/37) (15). Modèle animal Une souris portant la mutation D61G a été générée par recombinaison par Araki et al. en 2004. A l’état homozygote, cette mutation est létale à l’état embryonnaire. L’activité de SHP2 est multipliée par 7. Les embryons apparaissent œdémateux et hémorragiques à E13,5. A l’Histologie sont retrouvés une nécrose hépatique, et différents types de cardiopathie sévère avec amincissement du myocarde. A l’état hétérozygote, la mutation provoque des malformations cardiaques (CIV, ventricule droit à double issue, insuffisance mitrale). Le myocarde apparait normal. La taille est diminuée avec respect des proportions. Le dosage de l’IGF1 est normal. Une dysmorphie est notée: hypertélorisme, museau élargi. A 5 mois, les souris développent un syndrome myéloprolifératif bien toléré. L’activité de SHP2 est multipliée par 3. Surant l’embryongenèse, une hyperactivité de Erk est notée essentiellement au niveau de la face et des membres. 14 Modèle animal : petite taille et dysmorphie chez les souris mutées (Araki et al. 2004) Autre gène impliqué dans le syndrome de Noonan Récemment, des mutations ont été retrouvées dans le gène KRAS localisé en 12p12.1 ( locus NS3) chez des patients atteints de SN (62). L’implication de ce gène concerne moins de 5% des patients atteints de SN sans mutations de PTPN11. Cliniquement, les patients semblent plus sévèrement atteints que les patients mutés dans PTPN11 : difficultés d’alimentation sévères dans la période néonatale, retard de croissance sévère, retard psychomoteur constant (12). A noter que KRAS est également impliqué dans le syndrome cardio-facio-cutané et, comme PTPN11, dans les leucémies myélomonocytaires juvéniles, les leucémies aiguës myéloblastiques et des cancers solides (poumon, sein, vessie, pancréas, estomac). KRAS est un oncogène qui est lié au GTP dans sa forme active et au GDP dans sa forme inactive Il existe probablement au moins un autre gène responsable de SN, puisqu’à l’heure actuelle, aucune mutation causale n’est retrouvée chez plus de la moitié des patients. Conseil Génétique Le SN se transmet selon le mode autosomique dominant, c’est à dire qu’un patient atteint a une chance 2 de transmettre la maladie à chacun de ses enfants. La majorité des cas (>80%) sont sporadiques, c’est à dire qu’aucun des deux parents n’est atteint (61). La pénétrance est considérée comme complète (un seul cas de patient muté, sans le phénotype a été décrit par Tartaglia et al. en 2002 (66)). Le 15 risque de récidive après un premier enfant atteint de SN chez des parents non atteints est donc faible même s’il existe un risque théorique de mosaïque germinale (aucun cas décrit). En théorie, un patient atteint du SN a autant de chance de transmettre l’affection quelque soit le sexe de ses enfants. Mais il existe un biais chez les patients portant une mutation de PTPN11, leurs enfants de sexe masculin reçoivent plus souvent l’allèle muté que l’allèle sauvage (69). Le diagnostic prénatal est disponible si une mutation a été retrouvée chez le cas index dans PTPN11 ou KRAS. Diagnostics différentiels du syndrome de Noonan Il existe plusieurs syndromes proches phénotypiquement du SN, qui peuvent poser problème lors du diagnostic clinique des formes atypiques. A noter qu’excepté le syndrome de Turner, ces syndromes apparentés sont liés à des mutations de gènes codant pour des protéines impliqués dans la voie RAS/MAPK comme PTPN11. - Le syndrome de Turner : la morphologie est proche de celle du SN : petite taille, cou court, pterygium colli, œdème des extrémités, dysmorphie (hypertélorisme, fentes palpébrales en bas et en dehors). A la différence du SN, seules les filles sont atteintes, le retard de croissance est à début anténatal et il existe une stérilité par dysgénésie gonadique. Les cardiopathies du syndrome de Turner sont différentes (anomalies de l’arc aortique, pas de cardiomyopathie). Le diagnostic est posé par l’étude des chromosomes montrant une monosomie totale ou partielle de l’X, homogène ou en mosaïque. - Le syndrome LEOPARD [MIM #151100] est un acronyme : Lentigines multiples, anomalies Electrocardiographiques, hypertélorisme Oculaire, sténose valvulaire Pulmonaire, Anomalie génitale, Retard de croissance, surdité (Deafness). La présentation est souvent plus discrète dans les SN typiques à la fois sur le plan de la dysmorphie, du retard intellectuel et du retard de croissance. Le syndrome se différencie par les signes dermatologiques : nombreuses tâches cafés au lait dès la 16 petite enfance, puis apparition de lentigines très nombreuses, habituellement >100, à partir de l’âge de 5 ans. Ce syndrome est également lié à des mutations du gène PTPN11 (40) mais semble beaucoup plus homogène génétiquement, plus de 99% des patients décrits étant mutés (20, 31, 57). Contrairement au SN, les mutations semblent dominantes négatives et non activatrices (33, 71). Aucune hypothèse physiopathologique, à l’heure actuelle, ne permet d’expliquer la ressemblance entre les 2 pathologies, alors que les effets enzymatiques apparents sont inverses. Lentigines et tâche café au lait chez un patient atteint de syndrome LEOPARD (Keren et al. 2004) - Le syndrome Noonan-Neurofibromatose [MIM#601321], associe des signes de SN : dysmorphie, petite taille, cardiopathie (sténose valvulaire pulmonaire), à des signes de Neurofibromatose : tâches café au lait, neurofibromes cutanés et viscéraux, nodules de Lisch détectables à la lampe à fente. Le gène responsable est NF1, comme dans la fibromatose de type 1 (11). Une mutation est retrouvée chez plus de 90% des patients (19). Le syndrome de Watson est une autre forme particulière de neurofibromatose, associée à une sténose pulmonaire. Là encore, le gène NF1 est impliqué. Patient atteint de syndrome de NoonanNeurofibromatose (De Luca et al. 2005) 17 - Le syndrome cardio-facio-cutané [MIM #115150], peut être confondu avec le SN dans la petite enfance du fait d’une dysmorphie assez proche, de cardiopathies fréquentes et comparables, et de difficultés alimentaires. Avec l’âge, les symptômes apparaissent beaucoup plus sévères, la dysmorphie est plus marquée, le retard mental est constant, de modéré à sévère. Il existe des troubles importants des phanères : dermatite atopique sévère, ichtyose, hyperkératose, cheveux rares, bouclés et cassants, sourcils rares. Plusieurs gènes sont impliqués : BRAF et KRAS respectivement pour 40 et 5% des patients (50), MEK1 et MEK2 respectivement chez 10 et 5% des patients (56). Patient atteint de syndrome cardio-faciocutané (Roberts et al. 2005) - Le syndrome de Costello [MIM #218040] peut être confondu avec le SN dans les premiers mois de vie du fait de la dysmorphie et de la cardiopathie (le plus souvent cardiomyopathie hypertrophique). Les enfants naissent souvent macrosomes avec une macrocéphalie. Les difficultés d’alimentations sont beaucoup plus sévères que dans le SN et peuvent se prolonger après la première année de vie. Avec l’âge, la dysmorphie s’aggrave ainsi que le retard de croissance. Les signes les plus caractéristiques sont un excès de peau au niveau des paumes et des plantes et une papillomatose qui apparait tardivement dans l’enfance. Ces patients ont un risque important de rhabdomyosarcome (30%) et d’autres cancers. Le seul gène responsable connu est HRAS (Aoki et al. 2005), muté chez 85% des patients atteints de syndrome de Costello (21, 25) Patiente atteint de syndrome de Costello (4) 18 Maladies génétiques liées à la voie Ras Récepteur tyrosine kinase KRAS Récepteur de l’insuline HRAS KRAS GDP GDP HRAS GTP GTP NF1 Sos Grb2 ? BRAF BRAF SHP2 RalGDS IRS ? PI3K MEK ? ERK p90RSK gènes cibles Syndrome de Noonan : SHP2 et KRAS Syndrome LEOPARD : SHP2 Syndrome Noonan-Neurobibromatose : NF1 Syndrome cardio-facio-cutané : BRAF, KRAS, MEK1, MEK2 Syndrome de Costello : HRAS (D’après Bentires-Alj et al. 2006) 19 Objectifs de l’étude Ce travail a pour objectif de pouvoir mieux évaluer le rapport génotype phénotype sur une grande série de patients pour lesquels une étude moléculaire de PTPN11 a été demandée afin de faire le diagnostic de syndrome de Noonan. Dans un premier temps, une recherche de mutation de PTPN11 a été réalisée chez des patients adressés pour SN. Leur fréquence, leur type et leur répartition le long du gène ont été étudiés. Ces résultats ont été comparés aux données de la littérature. Les données cliniques de chaque patient ont par ailleurs été recueillies auprès du clinicien qui les a examinés afin d ‘étudier leur phénotype et de pouvoir établir une corrélation avec le génotype. Enfin, une attention plus particulière a été portée sur l’étude de photographies des patients dans le but d’évaluer la correspondance entre l’impression morphologique globale du patient et la présence de mutation sur le gène PTPN11. 20 Matériel et méthodes Les échantillons (sang ou ADN extrait) de 875 cas index de SN ont été adressés avec le consentement des patients ou de leurs parents par des médecins spécialisés en génétique clinique pour suspicion clinique de SN. Le gène PTPN11 a été séquencé en double sens chez tous les patients avec le kit Big Dye Terminator v1.1 (Applied Biosystem®) au niveau des exons 2, 3, 4, 7, 8, 12, 13 et 14 dans lesquelles de 99% des mutations sont décrites. Les réactions de séquence ont été lues sur un séquenceur ABI 3100 Genetic Analyzer (Applied Biosystem®) et analysées en utilisant le logiciel Seqscape v2 (Applied Biosystem®). Parmi ces patients, 70 ont été séquencés sur l’ensemble de la séquence codante de PTPN11, c’est à dire également sur les exons 1, 5, 6, 9, 10, 11 et 15, afin d’évaluer le risque de mutation sur ces exons plus rarement impliqués. L’ensemble de ces analyses moléculaires ont été effectuées dans l’Unité de Génétique Moléculaire et de Biochimie du Département de Génétique de l’Hôpital Robert-Debré à Paris. Les données cliniques ont été recueillies auprès des cliniciens chez 272 patients sous la forme d’un questionnaire qui comportait les items suivants : - sexe du patient - âge au moment de l’examen - déroulement de la grossesse : présence d’un hydramnios, d’une clarté nucale à l’échographie - accouchement : terme, mode (voie basse ou césarienne) et score d’Apgar à 1 et 5 mn, taille, poids et périmètre crânien à la naissance - période néonatale : difficultés alimentaires, hépatomégalie et splénomégalie - croissance : taille à 2, 5, 10 ans et au moment de l’examen, âge osseux, retardé ou pas, poids et périmètre crânien. - dysmorphie : visage triangulaire, hypertélorisme, fentes palpébrales orientées en bas et en dehors, ptosis, rotation postérieure des oreilles, implantation basse des oreilles, hélix épais, palais ogival, micrognathie, philtrum profond, arc de cupidon marqué, malimplantation des dents, excès de peau nucale, pterygium colli. 21 - problèmes lymphatiques : lymphoedème généralisé, œdèmes des extrémités et épanchements. - anomalies génitales : cryptorchidie chez les garçons, retard pubertaire - cardiopathies : sténose valvulaire pulmonaire, insuffisance mitrale, communication interauriculaire, sténose de l’artère pulmonaire, sténose valvulaire aortique, communication ventriculaire, hypertrophie interventriculaire, septale coarctation isolée, aortique, cardiomyopathie canal atrio- hypertrophique, cardiomyopathie restrictive, anomalies à l’ECG. - anomalies dermatologiques : naevi, kératose palmaire, cheveux (bouclés et/ou épars) - autres anomalies morphologiques ou malformations : hyperlaxité des mains, scoliose, pieds bots, malformation des doigts, fetal pads, malformation du sternum (excavatum ou carinatum), malformation rénale - hématomes fréquents - développement psychomoteur et troubles neurologiques : âge de l’acquisition de position assise, de la marche, des premiers mots, de la propreté nocturne et diurne, suivi psychomoteur, scolarité, orthophonie, psychothérapie, épilepsie, surdité, strabisme (divergent ou convergent), anomalies de la réfraction (myopie, hypermétropie, astigmatisme). Ces données ont été utilisées pour comparer le groupe des patients mutés au groupe des patients non mutés afin de déterminer s’il existe une corrélation entre le génotype et le phénotype, c’est à dire, si certains symptômes sont retrouvés plus significativement dans un des 2 groupes. Parallèlement, les photos de 147 patients testés ont été soumises à 17 cliniciens expérimentés spécialisés en génétique afin d’évaluer la morphologie des patients typique ou non de SN. Les réponses ont été comparées entre les patients mutés et non mutés dans PTPN11 pour savoir si le phénotype typique ou non pouvait présager de la présence d’une mutation dans PTPN11 22 Résultats Analyse des mutations de PTPN11 Parmi les 875 cas index de SN étudiés, 248 mutations ont été retrouvées, soit 28% des patients. L’ensemble des mutations retrouvées dans cette étude, ainsi que l’ensemble des mutations de PTPN11 précédemment décrites sont listées dans l’Appendice 2. Parmi ces patients 70 ont été testés sur la totalité de la séquence codante, mais aucune mutation additionnelle n’a été retrouvée. Comme décrit dans les précédentes séries de patients SN (30, 34, 46, 48, 57, 65, 66, 77, 78) les mutations ne sont pas réparties de façon homogène mais sont rassemblés dans des « points chauds » de mutation. La localisation des mutations retrouvées est proche de celle décrite, 90% des mutations étant retrouvées dans les domaines N-SH2 ou PTP (cf. le graphique suivant). Mutations en fonction du domaine fonctionnel mutations retrouvées précédentes séries 60,00% 50,00% 40,00% 30,00% 20,00% 10,00% 0,00% N-SH2 linker C-SH2/NSH2 C-SH2 domaines PTP queue COOH 23 Comme attendu la mutation A922G, responsable de la substitution d’acide aminé N308D, est la mutation la plus fréquente : elle est présente chez 45 cas index soit 18% des patients mutés. Comme décrit dans les précédentes séries, les exons les plus mutés sont, dans l’ordre décroissant, les exons 3, 8, 13 et 7. (cf. graphique suivant). Répartition des mutations au niveau des exons de PTPN11 mutations retrouvées précédentes séries 60,00% 50,00% 40,00% 30,00% 20,00% 10,00% 0,00% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 exons On note tout de même que les mutations de l’exon 13 sont relativement plus fréquentes dans cette étude que dans les précédentes séries (20% contre 10%). Dans cette étude, 19 nouvelles mutations, non décrites précédemment dans la littérature ont été caractérisées : A166G, A172C, C174A, G487A, G802A, 175186dupACTGGTGATTAC, A836C, T854G, T855G, C1471G, C1472A, C1492T, G1493T, T1504G, T1504C, G1507A, C1528G, A1529C et C1658T, ce qui porte le nombre de mutations connues à 95. A noter que parmi les 248 patients mutés, 7 étaient atteints d’une hémopathie (1 LMMJ, 1 myélodysplasie, 2 leucémies aiguë lymphoblastique, 1 leucémie aiguë myéloblastique) 24 Corrélations génotype-phénotype Parmi les sujets testés, les données cliniques ont été recueillies par l’intermédiaire d’un questionnaire chez 276 patients, dont 104 étaient porteurs d’une mutation sur le gène PTPN11 (38%). Une comparaison entre les données des patients mutés et des patients non mutés a été effectuée afin de pouvoir mettre en évidence des différences phénotypiques entre les deux groupes. L’âge médian des patients au moment de l’examen était de 7 ans, à la fois dans le groupe des patients mutés et dans le groupe des patients non mutés. Il existe dans cette série une surreprésentation des patients de sexe masculin. Le sexe ratio est de 1,36/1 chez les patients mutés, et de 1,13 /1 chez les patients non mutés (différence non significative). Les données quantitatives et qualitatives récupérées sont résumées dans les tableaux suivants. Concernant les données qualitatives, le premier chiffre donné représente la proportion de patients présentant le symptôme en question, le deuxième chiffre représente le nombre de patients présentant le symptôme en valeur absolue, et le chiffre entre parenthèse représente le nombre de données manquantes, c’est à dire le nombre de patients pour lesquels l’item correspondant du questionnaire n’était pas rempli. Grossesse Des données recueillies concernant le déroulement de la grossesse : présence d’une clarté nucale et d’un hydraminios retrouvés lors d’examen échographique sont présentes dans le tableau suivant : Signe échographique Mutés Non mutés p Hydramnios 18,6%/14 (29) 36,1%/43 (49) 0,03 Clarté nucale 17,2%/11 (40) 27,6%/26 (74) 0,2 25 Il apparait que l’hydramnios est significativement moins retrouvé dans les grossesses des patients mutés. Ce signe n’avait jusqu’à présent pas été étudié dans les précédentes études de corrélation génotype-phénotype. Accouchement Le mode d’accouchement par voie basse ou césarienne et l’Apgar ont également été étudiés afin de voir si un des 2 groupes présentait plus d’accouchement difficile : Mode d’accouchement Mutés Non mutés p Césarienne 16,9%/10 (45) 27,4%/28 (66) 0,26 A noter que la moyenne des césariennes est de 18% dans la population générale http://www.sante.gouv.fr/drees/etude-resultat/er-pdf/er275.pdf#search=%22%20cesariennes%20drees%22 Score d’Apgar à 1mn/5mn Données Quartile manquantes inférieur Muté 51/52 8/10 10/10 10/10 Non muté 85/88 8/10 10/10 10/10 Statut Médiane Quartile supérieur p 0,28/0,72 Aucune différence significative n’a été retrouvée entre les deux groupes. Les difficultés au cours de l’accouchement ne sont pas décrites comme faisant partie du SN, et ces données ne sont effectivement pas différentes de celles retrouvées dans la population générale. Le terme de l’accouchement et les paramètres de naissances ont également été recueillis : 26 Terme (en semaines d’aménorrhée) Données Quartile manquantes inférieur Muté 17 37 39 40 Non muté 26 37 39 40 Statut Médiane Quartile supérieur p 0,57 Poids de naissance (en percentile) Données Quartile manquantes inférieur Muté 19 25 50 75 Non muté 32 25 50 75 Statut Médiane Quartile supérieur p 0,5 Taille de naissance (en percentile) Données Quartile manquantes inférieur Muté 21 5 25 50 Non muté 43 10 50 75 Statut Médiane Quartile supérieur p 0,05 Périmètre Crânien de naissance (en percentile) Données Quartile manquantes inférieur Muté 28 17,5 50 50 Non muté 60 50 50 90 Statut Médiane Quartile supérieur p <0,0001 Comme attendu, la majorité des enfants atteints de SN naissent avec des paramètres de naissance normaux. Mais les patients du groupe muté, sans être microcéphales ont un périmètre crânien moyen plus petit que celui des patients non mutés de façon très significative. Cette donnée n’avait jamais encore été mise en évidence lors des précédentes études. 27 Petite enfance Les premiers mois de vie sont souvent marqués par des difficultés d’alimentation. Une hépatosplénomégalie peut être retrouvée, parfois révélatrice d’une myélodysplasie : Symptômes mutés Non mutés p Troubles alimentaires 57,5%/42 (32) 50%/55 (58) 0,53 Hépatomégalie 10,9%/8 (31) 14 ,3%/15 (63) 0,35 Splénomégalie 5,6%/4 (33) 12,7%/13 (66) 0,13 Il n’a pas été retrouvé de différence significative entre les 2 groupes de patients concernant ces signes. Croissance Les patients atteints de SN ont classiquement un retard de croissance postnatal associé à un retard d’âge osseux. Les données concernant le suivi de la croissance ont donc été recueillies : taille, poids, périmètre crânien et âge osseux. Taille au moment de l’examen clinique en déviations standards Données Quartile manquantes inférieur Muté 20 -3 -2 +1,25 Non muté 37 -3 -2 +0,50 Statut Médiane Quartile supérieur p 0,07 28 Taille à 2 ans en déviations standards Enfants>2ans (n=207 dont 82 mutés) Données Quartile manquantes inférieur Muté 32 -3 -2 +1,5 Non muté 68 -2,5 -1,5 +1,5 Statut Médiane Quartile supérieur p 0,07 Taille à 5 ans en déviations standards Enfants>5ans (n=155 dont 56 mutés) Données Quartile manquantes inférieur Muté 24 -3 -2 -1,5 Non muté 55 -2,5 -2 -1 Statut Médiane Quartile supérieur p 0,33 Taille à 10 ans en déviations standards Enfants>10 (n=129 dont 39 mutés) Données Quartile manquantes inférieur Muté 15 -3 -2,5 -1,75 Non muté 29 -3 -2,5 -1,5 Statut Médiane Quartile supérieur p 0,43 Poids au moment de l’examen clinique en déviations standards Données Quartile manquantes inférieur Muté 27 -2,5 -2 -1 Non muté 48 -2 -1,5 0 Statut Médiane Quartile supérieur p 0,003 29 Périmètre crânien au moment de l’examen clinique en déviations standards Données Quartile manquantes inférieur Muté 43 -2,5 -1 -0,5 Non muté 64 -1 0 +1 Statut Age osseux Retardé Médiane Quartile p supérieur <0,0001 Mutés Non mutés p 86,1%/31 (68) 66 ,7%/28 (126) 0,03 Comme attendu, la taille moyenne des patients est inférieure à celle de la population générale, avec une aggravation du retard avec l’âge. Sarkozy et al. en 2003 et Zenker et al. en 2004 ont mis en évidence une taille diminuée significativement chez les patients mutés (57, 78). Dans cette étude, la taille du groupe muté semble également plus petite mais le seuil de significativité n’est pas atteint comme dans l’étude de Tartaglia et al. en 2002 (66). Par ailleurs une différence au niveau de l’âge osseux est retrouvée, celui des patients mutés étant significativement plus retardé. Comme à la naissance, le périmètre crânien (PC) des patients mutés reste très significativement plus petit que celui des patients mutés. Sarkozy et al en 2003 avaient étudié la proportion de patient macrocéphales et trouvé une plus grand prévalence de ce signe chez les patients non mutés, ce qui va dans le sens de cette étude, mais les résultats n’atteignaient pas le seuil de significativité (57). On note également une prise de poids significativement plus faible dans le groupe des patients mutés. Ce paramètre n’avait pas été étudié dans les séries précédentes. Dysmorphie La dysmorphie est le principal signe clinique permettant de poser le diagnostic de SN. Les différents traits caractéristiques du SN ont donc été étudiés séparément afin d’identifier une possible corrélation avec des mutations de PTPN11. 30 Symptômes Mutés Non mutés p Visage triangulaire 10,9%/8 (31) 14,2%/15 (63) 0,35 Hypertélorisme 80,8%/76 (10) 68,0%/100 (21) 0,07 Ptosis 48,9%/46 (10) 46,3%/63 (32) 0,2 Fente palpébrale en bas et dehors 75,8%/72 (9) 72,7%/112 (14) 0,13 Hélix épais 63,6%/56 (16) 63,9%/85 (35) 0,53 Oreilles en rotation postérieure 83,5%/81 (7) 62,7%/84 (34) <0,0001 Oreilles bas-implantées 86,6%/84 (7) 71,6%/101 (27) 0,002 Philtrum profond 34,1%/31 (13) 46,8%/65 (29) 0,09 Arc de cupidon marqué 39,8%/33 (21) 38,2%/49 (40) 0,77 Palais ogival 41,7%/30 (32) 49,5%/54 (59) 0,44 Malimplantation des dents 22,9%/14 (43) 24,7%/23 (75) 0,84 Micrognathie 42,4%/39 (12) 32,3%/44 (32) 0,08 Excès de peau nucale 37,1%/33 (15) 41,5%/56 (33) 0,44 Pterygium colli 52,2%/47 (14) 49,3%/68 (30) 0,72 Seules les anomalies morphologiques des oreilles ont été retrouvées comme positivement corrélées de façon significative à la présence de mutation dans le gène PTPN11. Dans la série de Zenker et al. en 2003, les anomalies des oreilles avaient également été plus souvent retrouvées dans le groupe des patients mutés (78). Les autres traits dysmorphiques ne paraissent pas liés à la présence de mutations sur PTPN11. 31 Système lymphatique Les résultats du recueil de données concernant les anomalies du drainage lymphatique sont résumés dans le tableau suivant : Symptômes Mutés Non mutés p Lymphoedème généralisé 3,7%/3 (23) 9,1%/14 (11) 0,98 Oedème des extrémités 4,1%/3 (30) 20,0%/24 (48) 0,02 Epanchements 10,5%/8 (28) 11,4%%/14 (46) 0,98 L’œdème des extrémités semble significativement plus fréquent chez les patients non mutés. Les autres anomalies semblent également plus communes chez les patients non mutés mais le seuil de significativité n’est pas atteint. Ces données peuvent être reliées à l’excès significatif d’hydramnios, probablement également lié à une anomalie lymphatique, également retrouvé lors des grossesses du groupe des patients non mutés. Anomalies Génitales La cryptorchidie chez les garçons et le retard pubertaire sont des signes classiques du SN et on donc été recueillis dans cette étude : Symptômes Mutés Non mutés p Cryptorchidie 70,1%/39 (5) 54,7%/35 (25) 0,003 55%/11 (19) 37,5%/12 (30) 0,54 (mâles, n=149 dont 60 mutés) Retard pubertaire patients>10 ans (n=101 dont 39 mutés) Une corrélation positive significative a été retrouvée entre la présence de mutation de PTPN11 et la cryptorchidie. Ce symptôme avait également évalué dans 3 précédentes études de corrélation génotype-phénotype (57, 66, 78). Les résultats 32 allaient également dans le sens d’un excès de cryptorchidie chez les patients mutés mais n’atteignaient pas le seuil de significativité. Cardiopathies Les cardiopathies correspondent probablement à la malformation la plus importante du SN, à la fois par leur fréquence et leur morbidité. Les malformations cardiaques retrouvées lors de cette étude sont résumées dans le tableau suivant : Symptômes Mutés Non mutés p Sténose valvulaire pulmonaire 58,6%/61 (0) 31,5%/53 (0) <0,0001 Insuffisance mitrale 4,8%/5 (0) 7,1%/12 (0) 0,44 26,9%/28 (0) 13,1%/22 (0) 0,004 16,3%/17 (0) 10,2%/17 (0) 0,13 2,9%/3 (0) 4,8%/8 (0) 0,45 6,7%/7 (0) 13,7%/23 (0) 0,08 Coarctation aortique 1%/1 (0) 5,4%/9 (0) 0,29 Canal atrio ventriculaire 1,9%/2 (0) 1,2%/2 (0) 0,64 Communication inter auriculaire Sténose de l’artère pulmonaire Sténose valvulaire aortique Communication inter ventriculaire Hypertrophie septale isolée Cardiomyopathie hypertrophique Cardiomyopathie restrictive 6,7/7 (0) 4,2%/7 (0) 0,35 10,6%/11 (0) 17,3%/29 (0) 0,13 0%/0 (0) 2,4%/4 (0) 0,3 Anomalies ECG 34,5%/10 (75) 14,8%/12 (87) 0,001 Comme dans toutes les précédentes études de corrélation génotypephénotype (57, 66, 78), la sténose valvulaire pulmonaire, malformation la plus classique, semble positivement corrélée à la présence de mutation de PTPN11 de façon très significative. 33 La communication inter-auriculaire (CIA) apparait également comme significativement liée aux mutations de PTPN11. Dans les études de Zenker et al. et de Sarkozy et al. en 2003, un excès de CIA était également noté dans leur groupe de patients mutés, mais la différence n’était pas significative (57, 78). La cardiomyopathie hypertrophique (CMH) a été rapportée comme corrélée négativement de façon significative à la présence de mutation de PTPN11 (57, 66). Dans notre série comme dans celle de Zenker et al. en 2003, il existe également un excès de CMH dans le groupe des patients non mutés, mais la différence n’atteint pas le seuil de significativité (78). Autres anomalies morphologiques et malformations Les informations sur les traits morphologiques autres que ceux du visage et sur les malformations autres que cardiaques ont également été recueillies : Symptômes Mutés Non mutés p Hyperlaxité des mains 35,1%/25 (30) 34,9%/38 (59) 0,56 Scoliose 6,8%/5 (31) 10,6%/12 (55) 0,6 Pieds bots 7,9%/6 (28) 4,9%/6 (46) 0,69 Malformation des doigts 8,9%/7 (25) 27,9%/34 (0) 0,004 Fetal pads 6,7%/5 (29) 19,2%/20 (0) 0,01 Malformation du sternum 62,2%/51 (22) 61,1%/69 (55) 0,17 Malformation rénale 26,8%/56 (22) 19%/19 (68) 0,35 Il apparait que les malformations des doigts et la persistance de coussinets pulpaires digitaux (fetal pads) sont significativement plus présentes dans le groupe des patients non mutés. Ces deux signes n’avaient pas été étudiés dans les précédentes séries. A noter que ces 2 symptômes ne sont pas classiques dans le SN mais plutôt dans d’autres maladies pédiatriques associant retard mental, syndrome polymalformatif et retard de croissance (les fetal pads par exemple sont 34 fréquemment retrouvés dans le syndrome de Kabuki). Cette différence entre les deux groupes pourrait donc être du à l’hétérogénéité du groupe des patients non mutés, certains patients ayant une pathologie autre que le SN. Anomalies dermatologiques Les anomalies dermatologiques peuvent être retrouvées dans le SN, mais sont habituellement plus classiques dans les diagnostics différentiels (Neurofibromatose, Syndrome de Costello, LEOPARD, cardio-facio-cutané). Symptômes Mutés Non mutés p Naevi>10 11,1%/9 (23) 13,1%/16 (46) 0,57 Kératose palmaire 2,5%/2 (25) 5,1%/6 (50) 0,46 Cheveux bouclés 27,8%/22 (25) 26,9%/35 (38) 0,95 Cheveux épars 12,8%/10 (26) 19,8%/25 (42) 0,43 Aucun de ces signes n’a été plus retrouvé dans un des deux groupes de façon significative. Anomalies hématologiques Les anomalies de la coagulation sont considérés comme fréquentes dans le SN. Pour les étudier, la fréquence des hématomes a été recueillie : Symptôme Mutés Non mutés p Hématomes fréquents 29,6%/21 (33) 21,9%/23 (63) 0,57 Il n’a pas été démontré de différence significative entre les deux groupes pour cet item, contrairement à Zenker et al. en 2003 qui montrait une corrélation positive entre ce symptôme et les mutations de PTPN11 (78). 35 Développement et signes neurologiques Enfin, ont été étudiés les déficits intellectuels et neurologiques qui constituent une des principales causes de morbidité du SN Acquisition de la position assise (en mois) Enfants>6 mois (n=237 dont 94 mutés) Données Quartile manquantes inférieur Muté 47 7 9 10 Non muté 87 7,5 9 10 Statut Médiane Quartile supérieur p 0,37 Acquisition de la marche (en mois) Enfants>12 mois (n=228 dont 90 mutés) Données Quartile manquantes inférieur Muté 26 14,5 17 19 Non muté 49 15 18 22 Statut Médiane Quartile supérieur p 0,03 Premiers mots (en mois) Enfants>12 mois (n=228 dont 90 mutés) Données Quartile manquantes inférieur Muté 52 12 18 23 Non muté 86 12 15 24 Statut Médiane Quartile supérieur p 0,48 Propreté diurne/nocturne (en années) Enfants>2 ans (n=207 dont 82 mutés) Données Quartile manquantes inférieur Muté 59/65 2/2 2/2 3/3 Non muté 96/105 2/2 2/2 3/4 Statut Médiane Quartile supérieur p 0,9/1 36 Symptômes Mutés Non mutés p Epilepsie 7%/5 (33) 8,8%/9 (66) 0,41 42,3%/22 (19) 51,2%/42 (33) 0,58 13,3%/6 (26) 20,6%/14 (47) 0,52 21,4%/15 (34) 24,5%/23 (74) 0,16 13,6%/6 (27) 15,6%/10 (51) 0,67 patients>3 ans (n=186 dont 71 mutés) 28,9%/13 (26) 34,8%/23 (49) 0,86 Trouble de la réfraction 46,5%/20 (61) 40,7%/33 (87) 0,41 Retard scolaire patients>3 ans (n=186 dont 71 mutés) Dysarthrie patients>3 ans (n=186 dont 71 mutés) Suivi psychomoteur Psychothérapie patients>3 ans (n=186 dont 71 mutés) Orthophonie Il apparait peu de différences significatives entre les deux groupes. Seul, l’âge de la marche apparait négativement corrélé à la présence de mutation de façon significative. Tartaglia et al. en 2002 avaient étudié la nécessité de soutien scolaire pour les patients (66), tandis que Zenker et al. en 2003 (78) avaient étudié la présence de troubles du langage. Ces études n’avaient pas non plus démontré de différence significative entre les patients mutés dans PTPN11 et les patients non mutés. Par ailleurs l’effet de la mutation c.A922G a été associée à l’absence de déficit intellectuel par une étude (66) sans que cela soit confirmé par la suite (30, 78). Nos données ne confirment pas celles de Tartaglia et al. 37 Etude du phénotype morphologique et corrélation avec le génotype. Les photos de 147 patients ont été envoyés à 17 cliniciens expérimentés spécialisés en génétique en leur demandant d’évaluer si leur dysmorphie faciale était typique ou non du SN. Parmi ces 147 patients, 67 ont une mutation dans le gène PTPN11 (45%). Dans un premier temps, les pourcentages patients SN sur photo ont été corrélé à la présence ou non d’une mutation retrouvée dans le gène PTPN11. Les résultats montrent que pour les patients mutés, en moyenne, 63% des cliniciens font le diagnostic de SN, tandis qu’ils ne sont que 50% pour les patients non mutés. A noter qu’il existe une très grande variabilité d’un patient à l’autre au sein du même groupe, les écarts-types sont donc importants. Pourcentage de patients dignostiqués syndrome de Noonan par les généticiens 100 90 80 70 % 60 50 40 30 20 10 0 patients mutés patients non mutés Statut 38 Dans un deuxième temps, le taux de mutation de PTPN11 a été étudié chez les patients diagnostiqués SN par plus de 50%, plus de 75% et 100% des cliniciens. La proportion de patients mutés croit avec le pourcentage de diagnostic positif. Patients mutés en fonction du diagnostic clinique 80 proportion de patients mutés 70 60 50 40 30 20 10 0 total (n=147) >50% (n=84) >75% (n=55) 100% (n=13) proportion de patients diagnostiqués syndrome de Noonan Le taux de mutation passe progressivement de 45% pour la totalité des patients à 70% pour le groupe de patients pour lesquels tous les cliniciens étaient d’accord pour poser le diagnostic clinique de SN. Il apparaît donc que plus le patient présente un SN typique, plus la probabilité de retrouver une mutation sur le gène PTPN11 augmente. 39 Discussion Les mutations du gène PTPN11 sont classiquement retrouvées chez 33% à 60% des patients atteints de SN. Le taux de mutation retrouvé dans notre série est inférieur à ces chiffres (28%). Cette différence peut s’expliquer par une différence dans les critères d’inclusions. Les précédentes séries comportaient des patients spécialement sélectionnés pour l’étude et répondaient à des critères précis de SN. Dans notre étude, tous les patients adressés pour SN ont été inclus sans évaluation. Nos patients non mutés forment donc probablement un groupe plus hétérogène. Toutefois, les différences entre les 2 groupes ne concernent qu’un petit nombre d’items et sont, dans la plupart des cas identiques à celles retrouvées dans les séries antérieures. Il n’est donc pas clair de déterminer si l’échantillon « non muté » est enrichi en patients diagnostiqués par excès ou par erreur, ou si le phénotype des patients sans mutation n’est pas, simplement, globalement moins typique sur le plan facial (d’où la corrélation positive entre le score de dysmorphie et la probabilité d’une mutation PTPN11) alors que, pris individuellement, la plupart des signes typiques du SN s’y retrouvent avec des fréquences comparables. La série des 276 patients pour lesquels le rapport génotype-phénotype a été étudié et la série de 147 patients dont le phénotype a été étudié sur photographie correspondent respectivement aux 276 et 147 premiers patients reçus. Il est intéressant de constater que les taux de mutation dans ces séries sont respectivement de 38% et 45%. La proportion de mutation retrouvées décroît donc progressivement avec le temps. Ceci peut s’expliquer par le changement progressif d’attitude des cliniciens au fur et à mesure que le diagnostic moléculaire est passé à la routine. L’étude de PTPN11 est demandé de plus en plus facilement afin d’éliminer le diagnostic dans des cas moins typiques. La répartition des mutations retrouvées est proche des précédentes études, c'est-à-dire touchant principalement les domaines N-SH2 et PTP. On note toutefois un excès de mutation au niveau de l’exon 13 dans cette série par rapport à la littérature. Les méthodes pour la détection des mutations varient d’une étude à l’autre. Certaines équipes utilisent le séquençage direct comme dans cette étude (30, 46, 65, 77, 78). D’autres passent par une phase de dépistage des hétérodimères par 40 dHPLC suivi du séquençage des produits de PCR présentant un profil anormal (34, 48, 66). La comparaison de la répartition des mutations entre les études utilisant le séquençage direct et les études utilisant une étape de dHPLC préliminaire avant séquençage est résumée sur le diagramme suivant : répartition des mutations selon le mode de détection séquençage direct dHPLC avant séquençage 60,00% 50,00% 40,00% 30,00% 20,00% 10,00% 0,00% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 exons Il apparait que les mutations sont proportionnellement beaucoup moins retrouvées dans l’exon 13 lorsque la dHPLC est utilisée. Cette différence pourrait donc être liée à la méthode de diagnostic moléculaire, la dHPLC étant moins performante pour la détection des mutations lorsqu’elles sont dans l’exon 13. A noter que parmi les 627 patients non mutés, 70 ont été testés sur l’ensemble de la séquence codante sans qu’aucune mutation additionnelle ne soit retrouvée. Cela confirme les données de littérature : les mutations de PTPN11 sur les autres exons que les 2, 3, 4, 7, 8 et 13 sont extrêmement rares pour les patients atteints de SN et ne nécessitent pas d’être recherchées systématiquement en diagnostic de routine. 41 Le recueil des données cliniques et leur corrélation avec le génotype des patients ont permis de mettre en évidence une corrélation positive ou négative statistiquement significative entre certains signes et la présence de mutation sur PTPN11. Le tableau suivant résume tous les signes pour lesquels une corrélation génotype-phénotype a pu être mise en évidence dans cette étude ou dans une étude précédente. Un signe « + » indique une corrélation positive entre le symptôme et la présence de mutation dans PTPN11 et un signe « - » une corrélation négative. Lorsque le symbole est entre parenthèses, la corrélation n’est pas statistiquement significative. NR = signe non renseigné. Symptôme Cette étude Tartaglia et al. 2002 Zenker et al. 2003 Sarkozy et al. 2003 Hydramnios - NR NR NR - NR NR NR (+) (+) + + Périmètre crânien - NR NR (-) Poids - NR NR NR + NR NR NR + NR + NR + + + + (-) - (-) - + NR (+) (+) (+) NR + NR + (+) (+) (+) Œdème des extrémités Retard de croissance Retard d’âge osseux Dysmorphie des oreilles Sténose valvulaire pulmonaire Cardiomyopathie hypertrophique Communication inter-auriculaire Hématomes fréquents Cryptorchidie La sténose valvulaire apparait probablement comme le signe le plus fortement corrélé à la présence de mutation dans PTPN11, les 4 études ayant retrouvé une corrélation positive statistiquement significative. Des anomalies morphologiques des oreilles semblent également fortement liées à des mutations de PTPN11. Les deux études ayant étudié ce paramètre (notre 42 étude et 78) le retrouvent de façon significativement plus fréquente chez les patients mutés. Il apparaît probable que le retard de croissance, la présence d’une communication inter-auriculaire, d’hématomes fréquents et d’une cryptorchidie soient plus fréquents chez les patients mutés car une corrélation positive avec la présence de mutation dans PTPN11 a été retrouvée dans les 4 études même si le seuil de significativité n’est pas atteint de façon constante. A l’inverse, la cardiomyopathie hypertrophique et le périmètre crânien apparaissent eux comme négativement corrélés à la présence de mutation de PTPN11, mais là encore, les résultats ne sont pas constamment significatifs. Une corrélation significative a été retrouvée dans cette étude entre la présence de mutation de PTPN11 et la présence d’un hydramnios, d’un œdème des extrémités et d’un petit poids. Mais ces paramètres n’ont pas été étudiés par les autres équipes. Des études complémentaires sur des séries indépendantes seraient nécessaires afin de confirmer ces résultats. A noter qu’il existe un nombre non négligeable de données manquantes pour la plupart des signes phénotypiques recueillis (excepté pour les données cardiologiques). Certains éléments ne sont pas accessibles en raison de l’âge des patients, de la compliance des familles à la réalisation d’examens complémentaires, voire de l’absence de justifcation des examens en l’absence de symptomatologie patente, ou de la difficulté pratique d’obtenir certaines investigations telles qu’un QI. Ces données manquantes peuvent biaiser l’évaluation de la proportion de patients présentants le symptôme évalué. La proportion de données manquantes est toutefois comparable entre le groupe des patients mutés et celui des patients non mutés ce qui autorise la comparaison entre les 2 groupes malgré ce biais. L’étude du phénotype morphologique facial des patients sur photographie par des cliniciens expérimentés montre que plus le diagnostic de SN est typique, plus la probabilité de retrouver une mutation dans PTPN11 augmente, atteignant 70% pour les patients diagnostiqués SN par l’ensemble des cliniciens interrogés. Mais cela montre aussi qu’on ne peut pas exclure une mutation de PTPN11 même quand le diagnostic de SN parait atypique. Augmenter la sélectivité des critères morphologiques devant lesquels on effectuerait le diagnostic moléculaire conduirait probablement à manquer des patients mutés. 43 Conclusion et perspectives Notre étude porte sur la plus grande série de patients atteints de syndrome de Noonan pour lesquels on a effectué une étude du gène PTPN11. Elle a permis de confirmer l’hétérogénéité de la répartition des mutations le long du gène et la variété des mutations qui s’y observent. Il s’agit également du travail de corrélation génotype-phénotype pour lequel le plus grand nombre de patients et le plus grand nombre de signes phénotypiques ont été étudiés. Cela a permis de confirmer la liaison de certains signes avec la présence ou non de mutations sur PTPN11 (sténose valvulaire pulmonaire, anomalie morphologique des oreilles), et de trouver de nouveaux signes corrélés au génotype (hydramnios, âge osseux, œdème des extrémités, périmètre crânien diminué, communication inter-auriculaire, cryptorchidie). Par ailleurs, nous avons effectué la première étude sur photographie de patients adressés pour SN auprès de cliniciens expérimentés et corrélé les résultats à la présence de mutations sur le gène PTPN11. Il a été montré que plus les patients présentaient un phénotype morphologique typique, plus la proportion de mutations augmentait. Une corrélation entre le génotype et le phénotype a donc été clairement mise en évidence. Mais malgré cela, il n’apparaît aucun signe spécifique de la présence ou de l’absence de mutation chez les patients atteints de SN. Nous n’avons donc pas définit de nouveau critères qui nous permettrait de sélectionner des patients atteints de SN pour lesquels la recherche de mutation de PTPN11 est indiquée et d’autres pour lesquels cette analyse n’est pas indiquée. Les études de corrélation génotypephénotype additionnelles doivent donc être effectuées. Des études statistiques plus poussées pourront être pratiquées, en particulier, des analyses multivariées afin de définir des signes cliniques liés entre eux et spécifiques d’un groupe de patient lorsqu’ils sont associés. De même l’étude des patients sur photographie pourra être associée à la présence ou l’absence de certaines malformations afin de définir des groupes plus ou moins « à risque » de porter une mutation dans le gène PTPN11. Il faut enfin noter que le groupe des patients non mutés est un groupe hétérogène, où sont mélangés des patients porteurs de SN probablement mutés 44 dans des gènes différents et quelques patients faussement étiquetés NS. La découverte de nouveaux gènes responsables de SN (comme le gène KRAS récemment) permettra de diviser ce groupe hétérogène en sous groupes génétiquement homogènes lorsque la mutation causale de chaque patient sera connue. L’obtention de ces groupes génétiquement homogènes permettra une analyse de corrélation génotype-phénotype plus exacte. 45 Bibliographie 1. Allanson JE, Hall JG, Hughes HE, Preus M, Witt RD: Noonan syndrome: the changing phenotype. Am J Med Genet. 1985 Jul;21(3):507-14. 2. Allanson JE, Hall JG, Van Allen MI: Noonan phenotype associated with neurofibromatosis. Am J Med Genet. 1985 Jul;21(3):457-62. 3. Allanson JE: Noonan syndrome. J Med Genet. 1987 Jan;24(1):9-13. 4. Aoki Y, Niihori T, Kawame H, Kurosawa K, Ohashi H, Tanaka Y, et al.: Germline mutations in HRAS proto-oncogene cause Costello syndrome. Nat Genet. 2005 Oct;37(10):1038-40. 5. Bader-Meunier B, Tchernia G, Mielot F, Fontaine JL, Thomas C, Lyonnet S et al.: Occurrence of myeloproliferative disorder in patients with Noonan syndrome. J Pediatr. 1997 Jun;130(6):885-9. 6. Bentires-Alj M, Paez JG, David FS, Keilhack H, Halmos B, Naoki K et al.: Activating mutations of the noonan syndrome-associated SHP2/PTPN11 gene in human solid tumors and adult acute myelogenous leukemia. Cancer Res. 2004 Dec 15;64(24):8816-20. 7. Bentires-Alj M, Kontaridis MI, Neel BG: Stops along the RAS pathway in human genetic disease. Nat Med. 2006 Mar;12(3):283-5. 8. Bertola DR, Carneiro JD, D'Amico EA, Kim CA, Albano LM, Sugayama SM, et al.: Hematological findings in Noonan syndrome. Rev Hosp Clin Fac Med Sao Paulo. 2003 Jan-Feb;58(1):5-8. 9. Bertola DR, Pereira AC, de Oliveira PS, Kim CA, Krieger JE: Clinical variability in a Noonan syndrome family with a new PTPN11 gene mutation. Am J Med Genet A. 2004 Nov 1;130(4):378-83. 10. Binder G, Neuer K, Ranke MB, Wittekindt NE: PTPN11 mutations are associated with mild growth hormone resistance in individuals with Noonan syndrome. J Clin Endocrinol Metab. 2005 Sep;90(9):5377-81. 11. Carey JC, Stevenson DA, Ota M, Neil S, Viskochil DH: Is there an NF/Noonan syndrome: Part 2. Documentation of the clinical and molecular aspects of an important family. Proc. Greenwood Genet. Center.1997;17:152-153. 46 12. Carta C, Pantaleoni F, Bocchinfuso G, Stella L, Vasta I, Sarkozy A, et al.: Germline missense mutations affecting KRAS Isoform B are associated with a severe Noonan syndrome phenotype. Am J Hum Genet. 2006 Jul;79(1):129-35. 13. Chen B, Bronson RT, Klaman LD, Hampton TG, Wang JF, Green PJ, et al.: Mice mutant for Egfr and Shp2 have defective cardiac semilunar valvulogenesis. Nat Genet. 2000 Mar;24(3):296-9. 14. Chen Y, Wen R, Yang S, Schuman J, Zhang EE, Yi T, Feng GS: Identification of Shp-2 as a Stat5A phosphatase. J Biol Chem. 2003 May 9;278(19):16520-7. 15. Chen Y, Takita J, Hiwatari M, Igarashi T, Hanada R, Kikuchi A et al.: Mutations of the PTPN11 and RAS genes in rhabdomyosarcoma and pediatric hematological malignancies. Genes Chromosomes Cancer. 2006 Jun;45(6):583-91. 16. Choong K, Freedman MH, Chitayat D, Kelly EN, Taylor G, Zipursky A: Juvenile myelomonocytic leukemia and Noonan syndrome. J Pediatr Hematol Oncol. 1999 Nov-Dec;21(6):523-7. 17. Cohen MM Jr, Gorlin RJ: Noonan-like/multiple giant cell lesion syndrome. Am J Med Genet. 1991 Aug 1;40(2):159-66. 18. Cole RB: Noonan's syndrome: a historical perspective. Pediatrics. 1980 Sep;66(3):468-9. 19. De Luca A, Bottillo I, Sarkozy A, Carta C, Neri C, Bellacchio E et al.: NF1 gene mutations represent the major molecular event underlying neurofibromatosis-Noonan syndrome. Am J Hum Genet. 2005 Dec;77(6):1092-101. 20. Digilio MC, Conti E, Sarkozy A, Mingarelli R, Dottorini T, Marino B et al.: Grouping of multiplelentigines/LEOPARD and Noonan syndromes on the PTPN11 gene. Am J Hum Genet. 2002 Aug;71(2):389-94. Epub 2002 Jun 7. 21. Estep AL, Tidyman WE, Teitell MA, Cotter PD, Rauen KA: HRAS mutations in Costello syndrome: detection of constitutional activating mutations in codon 12 and 13 and loss of wild-type allele in malignancy. Am J Med Genet A. 2006 Jan 1;140(1):8-16. 22. Ferreira LV, Souza SA, Arnhold IJ, Mendonca BB, Jorge AA: PTPN11 (protein tyrosine phosphatase, nonreceptor type 11) mutations and response to growth hormone therapy in children with Noonan syndrome. J Clin Endocrinol Metab. 2005 Sep;90(9):5156-60. 47 23. Fukuda M, Horibe K, Miyajima Y, Matsumoto K, Nagashima M: Spontaneous remission of juvenile chronic myelomonocytic leukemia in an infant with Noonan syndrome. J Pediatr Hematol Oncol. 1997 Mar-Apr;19(2):177-9. 24. George CD, Patton MA, el Sawi M, Sharland M, Adam EJ: Abdominal ultrasound in Noonan syndrome: a study of 44 patients. Pediatr Radiol. 1993;23(4):316-8. 25. Gripp KW, Lin AE, Stabley DL, Nicholson L, Scott CI Jr, Doyle D, Aoki Y et al.: HRAS mutation analysis in Costello syndrome: genotype and phenotype correlation. Am J Med Genet A. 2006 Jan 1;140(1):1-7. 26. Hof P, Pluskey S, Dhe-Paganon S, Eck MJ, Shoelson SE: Crystal structure of the tyrosine phosphatase SHP-2. Cell. 1998 Feb 20;92(4):441-50. 27. Humbert JR, Hammond KB, Hathaway WE, Marcoux JG, O'Brien D: Trimethylaminuria: the fishodour syndrome. (Letter) Lancet II 1970:770-771. 28. Jamieson CR, van der Burgt I, Brady AF, van Reen M, Elsawi MM, Hol F et al.: Mapping a gene for Noonan syndrome to the long arm of chromosome 12. Nat Genet. 1994 Dec;8(4):357-60. 29. Johan MF, Bowen DT, Frew ME, Goodeve AC, Wilson GA, Peake IR, Reilly JT: Mutations in PTPN11 are uncommon in adult myelodysplastic syndromes and acute myeloid leukaemia. Br J Haematol. 2004 Mar;124(6):843-4. 30. Jongmans M, Sistermans EA, Rikken A, Nillesen WM, Tamminga R, Patton M et al.: Genotypic and phenotypic characterization of Noonan syndrome: new data and review of the literature. Am J Med Genet A. 2005 Apr 15;134(2):165-70. 31. Keren B, Hadchouel A, Saba S, Sznajer Y, Bonneau D, Leheup B et al.: PTPN11 mutations in patients with LEOPARD syndrome: a French multicentric experience. J Med Genet. 2004 Nov;41(11):e117. 32. Koblinsky O: Ueber eine flughautähnliche Ausbreitung am Halse. Archiv für Anthropologie, Braunschweig 1883 14: 343. 33. Kontaridis MI, Swanson KD, David FS, Barford D, Neel BG: PTPN11 (Shp2) mutations in LEOPARD syndrome have dominant negative, not activating, effects. J Biol Chem. 2006 Mar 10;281(10):6785-92. 48 34. Kosaki K, Suzuki T, Muroya K, Hasegawa T, Sato S, Matsuo N et al.: PTPN11 (protein-tyrosine phosphatase, nonreceptor-type 11) mutations in seven Japanese patients with Noonan syndrome. J Clin Endocrinol Metab. 2002 Aug;87(8):3529-33. 35. Lee NB, Kelly L, Sharland M: Ocular manifestations of Noonan syndrome. Eye. 1992;6 ( Pt 3):32834. 36. Lee JS, Tartaglia M, Gelb BD, Fridrich K, Sachs S, Stratakis CA, et al.: Phenotypic and genotypic characterisation of Noonan-like/multiple giant cell lesion syndrome. J Med Genet. 2005 Feb;42(2):e11. No abstract available. 37. Lee DA, Portnoy S, Hill P, Gillberg C, Patton MA: Psychological profile of children with Noonan syndrome. Dev Med Child Neurol. 2005 Jan;47(1):35-8. 38. Lee WH, Raas-Rotschild A, Miteva MA, Bolasco G, Rein A, Gillis D et al.: Noonan syndrome type I with PTPN11 3 bp deletion: structure-function implications. Proteins. 2005 Jan 1;58(1):7-13. 39. Legius E, Schollen E, Matthijs G, Fryns JP: Fine mapping of Noonan/cardio-facio cutaneous syndrome in a large family. Eur J Hum Genet. 1998 Jan;6(1):32-7. 40. Legius E, Schrander-Stumpel C, Schollen E, Pulles-Heintzberger C, Gewillig M, Fryns JP: PTPN11 mutations in LEOPARD syndrome. J Med Genet. 2002 Aug;39(8):571-4. 41. Leichtman LG: Are cardio-facio-cutaneous syndrome and Noonan syndrome distinct? A case of CFC offspring of a mother with Noonan syndrome. Clin Dysmorphol. 1996 Jan;5(1):61-4. 42. Limal JM, Parfait B, Cabrol S, Bonnet D, Leheup B, Lyonnet S et al.: Noonan syndrome: relationships between genotype, growth, and growth factors. J Clin Endocrinol Metab. 2006 Jan;91(1):300-6. 43. Loh ML, Vattikuti S, Schubbert S, Reynolds MG, Carlson E, Lieuw KH et al.: Mutations in PTPN11 implicate the SHP-2 phosphatase in leukemogenesis. Blood. 2004 Mar 15;103(6):2325-31. 44. Loh ML, Martinelli S, Cordeddu V, Reynolds MG, Vattikuti S, Lee CM et al.: Acquired PTPN11 mutations occur rarely in adult patients with myelodysplastic syndromes and chronic myelomonocytic leukemia. Leuk Res. 2005 Apr;29(4):459-62. 49 45. Marino B, Digilio MC, Toscano A, Giannotti A, Dallapiccola B: Congenital heart diseases in children with Noonan syndrome: An expanded cardiac spectrum with high prevalence of atrioventricular canal. J Pediatr. 1999 Dec;135(6):703-6. 46. Maheshwari M, Belmont J, Fernbach S, Ho T, Molinari L, Yakub I et al.: PTPN11 mutations in Noonan syndrome type I: detection of recurrent mutations in exons 3 and 13. Hum Mutat. 2002 Oct;20(4):298-304. 47. Mendez HM, Opitz JM: Noonan syndrome: a review. Am J Med Genet. 1985 Jul;21(3):493-506. 48. Musante L, Kehl HG, Majewski F, Meinecke P, Schweiger S, Gillessen-Kaesbach G et al.:: Spectrum of mutations in PTPN11 and genotype-phenotype correlation in 96 patients with Noonan syndrome and five patients with cardio-facio-cutaneous syndrome. Eur J Hum Genet. 2003 Feb;11(2):201-6. 49. Neel BG, Gu H, Pao L: The 'Shp'ing news: SH2 domain-containing tyrosine phosphatases in cell signaling. Trends Biochem Sci. 2003 Jun;28(6):284-93. 50. Niihori T, Aoki Y, Narumi Y, Neri G, Cave H, Verloes A et al.: Germline KRAS and BRAF mutations in cardio-facio-cutaneous syndrome. Nat Genet. 2006 Mar;38(3):294-6. 51. Noonan JA: Hypertelorism with Turner phenotype. A new syndrome with associated congenital heart disease. Am J Dis Child. 1968 Oct;116(4):373-80. 52. Noonan JA, Raaijmakers R, Hall BD: Adult height in Noonan syndrome. Am J Med Genet A. 2003 Nov 15;123(1):68-71. 53. Nora JJ, Nora AH, Sinha AK, Spangler RD, Lubs HA: The Ullrich-Noonan syndrome (Turner phenotype). Am J Dis Child. 1974 Jan;127(1):48-55. 54. Qu CK, Yu WM, Azzarelli B, Cooper S, Broxmeyer HE, Feng GS: Biased suppression of hematopoiesis and multiple developmental defects in chimeric mice containing Shp-2 mutant cells. Mol Cell Biol. 1998 Oct;18(10):6075-82. 55. Roberts A, Allanson J, Jadico SK, Kavamura MI, Noonan J, Opitz JM et al.: The Cardio-FacioCutaneous (CFC) syndrome: a review. J Med Genet. 2006 Jul 6 (en cours d’impression) 56. Rodriguez-Viciana P, Tetsu O, Tidyman WE, Estep AL, Conger BA, Cruz MS et al.: Germline mutations in genes within the MAPK pathway cause cardio-facio-cutaneous syndrome. Science. 2006 Mar 3;311(5765):1287-90. 50 57. Sarkozy A, Conti E, Seripa D, Digilio MC, Grifone N, Tandoi C et al. : Correlation between PTPN11 gene mutations and congenital heart defects in Noonan and LEOPARD syndromes. J Med Genet. 2003 Sep;40(9):704-8. 58. Saxton TM, Pawson T: Morphogenetic movements at gastrulation require the SH2 tyrosine phosphatase Shp2. Proc Natl Acad Sci U S A. 1999 Mar 30;96(7):3790-5. 59. Saxton TM, Ciruna BG, Holmyard D, Kulkarni S, Harpal K, Rossant J et al.: The SH2 tyrosine phosphatase shp2 is required for mammalian limb development. Nat Genet. 2000 Apr;24(4):420-3. 60. Sharland M, Patton MA, Talbot S, Chitolie A, Bevan DH: Coagulation-factor deficiencies and abnormal bleeding in Noonan's syndrome. Lancet. 1992 Jan 4;339(8784):19-21. 61. Sharland M, Morgan M, Smith G, Burch M, Patton MA: Genetic counselling in Noonan syndrome. Am J Med Genet. 1993 Feb 15;45(4):437-40. 62. Schubbert S, Zenker M, Rowe SL, Boll S, Klein C, Bollag G et al.: Germline KRAS mutations cause Noonan syndrome. Nat Genet. 2006 Mar;38(3):331-6. 63. Shi ZQ, Yu DH, Park M, Marshall M, Feng GS: Molecular mechanism for the Shp-2 tyrosine phosphatase function in promoting growth factor stimulation of Erk activity. Mol Cell Biol. 2000 Mar;20(5):1526-36. 64. Tang TL, Freeman RM Jr, O'Reilly AM, Neel BG, Sokol SY: The SH2-containing protein-tyrosine phosphatase SH-PTP2 is required upstream of MAP kinase for early Xenopus development. Cell. 1995 Feb 10;80(3):473-83. 65. Tartaglia M, Mehler EL, Goldberg R, Zampino G, Brunner HG, Kremer H, et al.: Mutations in PTPN11, encoding the protein tyrosine phosphatase SHP-2, cause Noonan syndrome. Nat Genet. 2001 Dec;29(4):465-8. 66. Tartaglia M, Kalidas K, Shaw A, Song X, Musat DL, van der Burgt I et al.: PTPN11 mutations in Noonan syndrome: molecular spectrum, genotype-phenotype correlation, and phenotypic heterogeneity. Am J Hum Genet. 2002 Jun;70(6):1555-63. 67. Tartaglia M, Niemeyer CM, Fragale A, Song X, Buechner J, Jung A et al. : Somatic mutations in PTPN11 in juvenile myelomonocytic leukemia, myelodysplastic syndromes and acute myeloid leukemia. Nat Genet. 2003 Jun;34(2):148-50. 51 68. Tartaglia M, Cordeddu V, Chang H, Shaw A, Kalidas K, Crosby A et al.: Paternal germline origin and sex-ratio distortion in transmission of PTPN11 mutations in Noonan syndrome. Am J Hum Genet. 2004 Sep;75(3):492-7. 69. Tartaglia M, Martinelli S, Cazzaniga G, Cordeddu V, Iavarone I, Spinelli M et al.: Genetic evidence for lineage-related and differentiation stage-related contribution of somatic PTPN11 mutations to leukemogenesis in childhood acute leukemia. Blood. 2004 Jul 15;104(2):307-13. 70. Tartaglia M, Gelb BD: Noonan syndrome and related disorders: genetics and pathogenesis. Annu Rev Genomics Hum Genet. 2005;6:45-68. 71. Tartaglia M, Martinelli S, Stella L, Bocchinfuso G, Flex E, Cordeddu V et al. : Diversity and Functional Consequences of Germline and Somatic PTPN11 Mutations in Human Disease. Am J Hum Genet. 2006 Feb;78(2):279-90. 72. Turner H: A syndrome of infantilism, congenital webbed neck, and cubitus valgus. Endocrinology 1938 25:566–74. 73. Uhlen P, Burch PM, Zito CI, Estrada M, Ehrlich BE, Bennett AM: Gain-of-function/Noonan syndrome SHP-2/Ptpn11 mutants enhance calcium oscillations and impair NFAT signaling. Proc Natl Acad Sci U S A. 2006 Feb 14;103(7):2160-5. 74. Ullrich O: Uber typische kombinationbilder multiper abanturgen. Z. Kinderheilkd. 1930 49:271–76. 75. van der Burgt I, Thoonen G, Roosenboom N, Assman-Hulsmans C, Gabreels F, Otten B et al.: Patterns of cognitive functioning in school-aged children with Noonan syndrome associated with variability in phenotypic expression. J Pediatr. 1999 Dec;135(6):707-13. 76. Yoshida R, Miyata M, Nagai T, Yamazaki T, Ogata T: A 3-bp deletion mutation of PTPN11 in an infant with severe Noonan syndrome including hydrops fetalis and juvenile myelomonocytic leukemia. Am J Med Genet A. 2004 Jul 1;128(1):63-6. 77. Yoshida R, Hasegawa T, Hasegawa Y, Nagai T, Kinoshita E, Tanaka Y, Kanegane H et al.: Protein-tyrosine phosphatase, nonreceptor type 11 mutation analysis and clinical assessment in 45 patients with Noonan syndrome. J Clin Endocrinol Metab. 2004 Jul;89(7):3359-64. 78. Zenker M, Buheitel G, Rauch R, Koenig R, Bosse K, Kress W et al.: Genotype-phenotype correlations in Noonan syndrome. J Pediatr. 2004 Mar;144(3):368-74. 52 Appendice 1 : Amorces utilisées pour l’amplification de PTPN11 Exon 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Nom Séquence (5’-3’) Sens PTPN-11ex1S GCT GAC GGG AAG CAG GAA GTG G Antisens PTPN-11ex1AS CTG GCA CCC GTG GTT CCC TC Sens PTPN-11ex2S ACT GAA TCC CAG GTC TCT ACC AAG Antisens PTPN-11ex2AS CAG CAA GCT ATC CAA GCA TGG T Sens PTPN-11ex3S CGA CGT GGA AGA TGA GAT CTG A Antisens PTPN-11ex3ASbis CAG TCA CAA GCC TTT GGA GTC A Sens PTPN-11ex4S AGG AGA GCT GAC TGT ATA CAG TAG Antisens PTPN-11ex4AS CAT CTG TAG GTG ATA GAG CAA GA Sens PTPN-11ex5S CTG CAG TGA ACA TGA GAG TGC TTG Antisens PTPN-11ex5AS GTT GAA GCT GCA ATG GGT ACA TG Sens PTPN-11ex6S TGC ATT AAC ACC GTT TTC TGT Antisens PTPN-11ex6AS GTC AGT TTC AAG TCT CTC AGG TC Sens PTPN-11ex7U TTT CTG TGA CTC TTT GAC ACG TAA Antisens PTPN-11ex7L CTA ACA AGA GCA CAC GAC CCT Sens PTPN-11ex8Sbis TCA GGC AGT GTT CAC GTT ACT GT Antisens PTPN-11ex8ASbis TTC AGG ACA TGA GGA AGG ATT TAA Sens PTPN-11ex9S GTA AGC TTT GCT TTT CAC AGT G Antisens PTPN-11ex9AS CTA AAC ATG GCC AAT CTG ACA TGT C Sens PTPN-11ex10S GCA AGA CTT GAA CAT TTG TTT GTT GC Antisens PTPN-11ex10AS GAC CCT GAA TTC CTA CAC ACC ATC Sens PTPN-11ex11S CAA AAG GAG ACG AGT TCT GGG AAC Antisens PTPN-11ex11AS GCA GTT GCT CTA TGC CTC AAA CAG Sens PTPN-11ex12S GCT CCA AAG AGT AGA CAT TGT TTC Antisens PTPN-11ex12AS GAC TGT TTT CGT GAG CAC TTT Sens PTPN-11ex13S CAA CAC TGT AGC CAT TGC AAC A Antisens PTPN-11ex13AS CGT ATC CAA GAG GCC TAG CAA G Sens PTPN-11ex14S ACC ATT GTC CCT CAC ATG TGC Antisens PTPN-11ex14AS CAG TGA AAG GCA TGT GCT ACA AAC Sens PTPN-11ex15S CAG GTC CTA GGC ACA GGA ACT G Antisens PTPN-11ex15AS ACA TTC CCA AAT TGC TTG CCT Tm 60 60 55 60 60 55 55 55 55 60 60 50 50 60 60 53 Appendice 2 : Liste des mutations de PTPN11 retrouvées pour le Syndrome de Noonan dans cette étude et dans la littérature. Exon Mutation Acide aminé 1 2 C5T T2I A124G T42A G133C V45L A166G I56V A172G 3 Domaine Atteinte associée 1ère description N-NH2 Noonan Sarkosy et al. 2003 N-SH2 Noonan Tartaglia et al. 2002 N-SH2 CP Bentires-Alj et al. 2005 2 N-SH2 Noonan Cette étude N58D 6 N-SH2 Noonan Zenker et al. 2004 A172C N58H 2 N-SH2 Noonan Cette étude A172T N58Y N-SH2 LAL Tartaglia et al. 2004 A173G N58S N-SH2 CP Bentires-Alj et al. 2005 C174A N58K 1 N-SH2 Noonan Cette étude C174G N58K 2 N-SH2 Noonan Musante et al. 2002 1 N-SH2 Noonan Cette étude N-SH2 LMMJ Loh et al. 2004 N-SH2 Noonan/LMMJ Yoshida et al. 2004 N-SH2 Noonan/LAM Tartaglia et al. 2002 T59-Y62 dup 175-186 dupACTGGTGATTAC G178C G60R Résultats 1 179_181delGTG G60_del G179C G60A G179T G60V N-SH2 MDS Tartaglia et al. 2003 181_183delGAT D61_del N-SH2 Noonan Lee et al. 2005 G181A D61N N-SH2 Noonan/LMMJ Tartaglia et al. 2002 G181T D61Y N-SH2 LMMJ/LAM Loh et al. 2004 A182G D61G 6 N-SH2 Noonan Tartaglia et al. 2001 A182T D61V 3 N-SH2 LMMJ/MDS Tartaglia et al. 2003 T183G D61E 2 N-SH2 Noonan/LMMJ) Tartaglia et al. 2003 T184G Y62D 7 N-SH2 Noonan Tartaglia et al. 2002 A185G Y62C N-SH2 Noonan/NB Bentires-Alj et al. 2005 A188G Y63C 20 N-SH2 Noonan/LMMC Tartaglia et al. 2001 G205C E69Q 5 N-SH2 Noonan Musante et al. 2002 G205A E69K N-SH2 LMMJ/MDS/NB Tartaglia et al. 2003 A206T E69V N-SH2 LAM Bentires-Alj et al. 2005 T211A F71I N-SH2 Noonan Niihori et al. soumis T211C F71L N-SH2 Noonan/MDS Musante et al. 2002 T213G F71L N-SH2 LAM Loh et al. 2004 T213A F71L N-SH2 MDS Tartaglia et al. 2003 TTT211-213AAA F71K N-SH2 LAM Tartaglia et al. 2003 G214A A72T N-SH2 Noonan/LMMJ Musante et al. 2002 G214T A72S N-SH2 Noonan Tartaglia et al. 2001 C215A A72D N-SH2 LAL Tartaglia et al. 2004 C215G A72G N-SH2 Noonan Tartaglia et al. 2001 2 9 6 1 54 4 7 8 11 12 13 C215T A72V N-SH2 LMMJ/MDS/LAM Tartaglia et al. 2003 C218T T73I N-SH2 Noonan/LMMJ) Tartaglia et al. 2002 C218G T73I N-SH3 LAM Johan et al. 2004 G226A E76K N-SH2 LMMJ/LAM Loh et al. 2004 G226C E76Q N-SH2 LMMJ Loh et al. 2004 A227T E76V N-SH2 LMMJ/CP Tartaglia et al. 2003 A227G E76G N-SH2 LMMJ/LAM/CC Tartaglia et al. 2003 A227C E76A N-SH2 LMMJ/MDS Tartaglia et al. 2003 G228T E76D N-SH2 Noonan Musante et al. 2002 G228C E76D N-SH2 Noonan Tartaglia et al. 2001 A236G Q79R N-SH2 Noonan/LAL) Tartaglia et al. 2001 A236C Q79P N-SH2 Noonan Sarkosy et al. 2003 A317C D106A Noonan Tartaglia et al. 2002 A329C E110A Noonan Zenker et al. 2004 G413A R138Q N-SH2/C-SH-2 linker N-SH2/C-SH-2 linker C-SH2 melanome Bentires-Alj et al. 2005 G417C E139D C-SH2 Noonan/LMMJ Tartaglia et al. 2002 G417T E139D C-SH2 Noonan Tartaglia et al. 2002 G417A E139D C-SH2 Noonan Musante et al. 2002 G487A G163S A767G Q256R G802A G268S A836C 1 1 1 12 5 9 1 C-SH2 Cette étude PTP Noonan Musante et al. 2002 1 PTP Noonan Cette étude Y279S 1 PTP LEOPARD/LAM Cette étude A836G Y279C 7 PTP Noonan/LEOPARD Tartaglia et al. 2002 A844G I282V 8 PTP Noonan Tartaglia et al. 2001 T853C F285L 2 PTP Noonan Tartaglia et al. 2002 T854C F285S 3 PTP Noonan Tartaglia et al. 2002 T854G F285C 1 PTP Noonan Cette étude T855G F285L 1 PTP Noonan Cette étude A865G R289G PTP LAM Bentires-Alj et al. 2005 A922G N308D 45 PTP Noonan Tartaglia et al. 2001 A923G N308S 11 PTP Noonan Tartaglia et al. 2002 A925G I309V PTP Noonan Tartaglia et al. 2002 C1232T T411M PTP Noonan Bertola et al. 2004 G1381A A461T PTP LEOPARD/Noonan Yoshida et al. 2004 G1391C G464A PTP LEOPARD Yoshida et al. 2004 C1403T T468M 11 PTP LEOPARD Digilio et al. 2002 C1471G P491A 1 PTP Noonan Cette étude C1471T P491S 5 PTP Noonan Tartaglia et al. 2004 C1472T P491L 3 PTP Noonan/LAL Tartaglia et al. 2004 C1472A P491H 2 PTP Noonan Cette étude C1492T R498W 1 PTP Noonan Cette étude G1493T R498L 1 PTP LEOPARD Cette étude 1 55 14 G1502A R501K 1 PTP Noonan Tartaglia et al. 2002 T1504G S502A 2 PTP Noonan Cette étude T1504A S502T PTP Noonan Maheshwari et al. 2002 T1504C S502P PTP LAL Cette étude C1505T S502L PTP LAM Loh et al. 2004 G1507A G503R 5 PTP Noonan Cette étude G1507C G503R 7 PTP Noonan/LMMJ) Tartaglia et al. 2003 G1508T G503V PTP LMMJ/LAM Bentires -Alj et al. 2005 G1508C G503A PTP LMMJ Tartaglia et al. 2003 A1510G M504V 15 PTP Noonan Tartaglia et al. 2002 A1517C Q506P 1 PTP Loh et al. 2004 C1520A T507K PTP Noonan/LEOPARD/ LMMJ LAM/NB Tartaglia et al. 2004 C1528A Q510K 1 PTP Noonan/LAL Tartaglia et al. 2004 C1528G Q510E 2 PTP Noonan Cette étude A1529C Q510P 2 PTP LEOPARD Cette étude C1658T T553M 1 COOH Noonan Cette étude C1678T L560F COOH Noonan Sarkosy et al. 2003 56 Résumé Le syndrome de Noonan est une affection d’origine génétique de transmission automique dominante, associant dysmorphie, retard de croissance, retard mental et syndrome polymalformatif dont l’atteinte la plus classique est la sténose valvulaire pulmonaire. La fréquence estimée est de 1/2500 à 1/1000 naissances. PTPN11 est le gène majeur de la maladie, en cause chez environ 40% des patients. L’objectif de ce travail a été l’évaluation du rapport génotype-phénotype sur une grande série de patients et la comparaison avec les données de la littérature. Dans un premier temps une étude moléculaire a été réalisée afin de caractériser la fréquence et la localisation des mutations qui sont groupés au niveau de « points chauds » et responsables d’un gain de fonction. Puis une analyse comparative des différents traits caractéristiques du syndrome de Noonan a été conduite entre le groupe des patients mutés et le groupe des patients non mutés. Cette étude a mis en évidence une corrélation positive entre la présence de mutation et certains signes (sténose valvulaire pulmonaire, communication inter-auriculaire, anomalie morphologique des oreilles, retard d’âge osseux, cryptorchidie). D’autres symptômes étaient par contre corrélés négativement à la présence de mutation (périmètre crânien, anomalies lymphatiques). Enfin une étude de la dysmorphie sur photographie a également été conduite et a démontré une fréquence plus importante de mutation chez les patients typiques. Cette étude a donc permis de mieux caractériser les corrélations entre le phénotype des patients et la présence de mutation du gène PTPN11. Mots Clés : Syndrome de Noonan, PTPN11, SHP2, sténose valvulaire pulmonaire, corrélation génotype-phénotype.