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Diagnostic moléculaire des formes axonales de la maladie de Charcot-Marie-Tooth
revue neurologique 165 (2009) 1122–1126
XIIIe Journe´es des maladies du syste`me nerveux pe´riphe´rique
Diagnostic mole´culaire des formes axonales de la maladie de Charcot-Marie-Tooth Molecular diagnosis of axonal forms of Charcot-Marie-Tooth disease P. Latour a,b,*, C. Vial a,c a
Centre de re´fe´rence maladies neuromusculaires rares Rhoˆne-Alpes, 69677 Bron, France Service de biochimie-neurobiologie, centre de biologie Est, hospices civils de Lyon, 69677 Bron, France c Service ENMG et pathologies neuromusculaires, hoˆpital neurologique Pierre Wertheimer, hospices civils de Lyon, 69677 Bron, France b
info article
r e´ s u m e´
Mots cle´s :
La maladie de Charcot-Marie-Tooth est un ensemble de de´ge´ne´rescences distales des nerfs
Charcot-Marie-Tooth
pe´riphe´riques avec une forte he´te´roge´ne´ite´ ge´ne´tique. L’e´lectroneuromyographie permet de
CMT2
distinguer une forme mye´linique de la maladie (CMT1) et une forme axonale (CMT2). Nous
Strate´gie de diagnostic
pre´sentons nos re´sultats de diagnostic mole´culaire pour 251 cas index de CMT2 caracte´rise´s par une vitesse de conduction motrice du nerf me´dian supe´rieure ou e´gale a` 38 m/s et par
Keywords:
leur mode de transmission (217 cas dominants et 34 cas re´cessifs). Pour chacun des cas, au
Charcot-Marie-Tooth
moins un des 13 ge`nes pour les CMT2 a e´te´ e´tudie´ (MFN2, RAB7, GARS, NF-L, HSPB1, GDAP1,
CMT2
MPZ, HSPB8, GJB1, DNM2, YARS, LMNA, MED25). Un diagnostic mole´culaire a e´te´ e´tabli pour
Molecular diagnosis strategy
environ 22 % des dossiers, avec une efficacite´ comparable pour les cas dominants ou re´cessifs. Pour les formes dominantes, les mutations des prote´ines connexine 32 (GJB1), mitofusine 2 (MFN2) et P0 (MPZ) sont a` rechercher en premier. Pour les formes re´cessives, la prote´ine GDAP1 est la porte d’entre´e du diagnostic et les mutations de la lamine A/C ont e´te´ uniquement trouve´es pour des patients originaires du Maghreb. Les prote´ines de choc thermique HSPB1 et HSPB8 sont implique´es de fac¸on significative dans les formes motrices (ou « spinales ») de CMT2. Les mutations NF-L ou RAB7 sont rares. Nous n’avons pas identifie´ de mutations pathoge`nes pour GARS, DNM2, YARS ou MED25. Pour la pratique, nous proposons un arbre de´cisionnel simple pour les CMT2. # 2009 Elsevier Masson SAS. Tous droits re´serve´s.
abstract Charcot-Marie-Tooth (CMT) disease is the most common cause of inherited peripheral neuropathies with a frequency estimated at 1/2500. Electroneuromyographic examination distinguishes a myelinic form (CMT1) and an axonal form of the disease (CMT2). Significant genetic heterogeneity is found in CMT, with 15 genes or loci for CMT2. To date, a molecular diagnosis has not been established for most CMT2 patients and the distribution of identified mutations is wide spreading over nearly all genes. Simple guidelines for daily practice are
* Auteur correspondant. Adresse e-mail : [email protected] (P. Latour). 0035-3787/$ – see front matter # 2009 Elsevier Masson SAS. Tous droits re´serve´s. doi:10.1016/j.neurol.2009.10.002
revue neurologique 165 (2009) 1122–1126
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difficult to establish from compilation of mutation reports or consultation of databases; little simplification can be expected from future findings. We present our results of molecular diagnosis for 251 CMT2 index cases characterized by their mode of inheritance (217 dominant and 34 recessive cases), and a motor conduction velocity in median nerve equal to or above to 38 m/s. For each case, at least one of the genes known to date for CMT2 (MFN2, RAB7, GARS, NF-L, HSPB1, GDAP1, MPZ, HSPB8, GJB1, DNM2, YARS, LMNA, and MED25) was studied. Around 22% of diagnoses were established and efficiency was comparable for dominant or recessive cases. For dominant cases, the first objective was to search for mutations of proteins connexin32, mitofusin2 and P0. For recessive cases, GDAP1 provided the key to molecular diagnosis; lamin A/C mutations were only found for patients with an ethnic background from North Africa. Heat shock proteins HSPB1 and HSPB8 were implicated in a significant proportion of ‘‘spinal’’ (or pure motor) CMT2. NF-L or RAB7 mutations were rare. We did not identify any deleterious mutations in GARS, DNM2, YARS orMED2. We propose a simple decision tree for molecular diagnosis of CMT2. # 2009 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.
1.
Introduction
La maladie de Charcot-Marie-Tooth (CMT) est un ensemble he´te´roge`ne d’affections he´re´ditaires du syste`me nerveux pe´riphe´rique caracte´rise´es par la de´ge´ne´rescence distale des nerfs pe´riphe´riques moteurs et sensitifs. La fre´quence globale de la maladie est estime´e a` 1/3000 environ. La transmission se fait sur le mode autosomique dominant dans la grande majorite´ des cas mais aussi sur le mode re´cessif ou lie´ a` l’X. L’he´te´roge´ne´ite´ ge´ne´tique est tre`s importante avec plus de 30 ge`nes ou loci implique´s a` ce jour. Quinze ge`nes ou loci CMT2 et DI-CMT sont actuellement identifie´s pour les formes dominantes et quatre pour les formes re´cessives (Tableau 1), avec deux ge`nes GDAP1 et MFN2 communs aux deux formes (Claramunt et al., 2005 ; Nicholson et al., 2008). L’e´lectroneuromyographie (ENMG) participe a` la classification de ces neuropathies en distinguant les formes mye´liniques (re´duction des vitesses de conduction nerveuses et allongement des latences distales) classe´es en CMT1, des formes axonales (conservation des vitesses et re´duction des amplitudes) ou CMT2. La valeur seuil de 38 m/s pour la vitesse de conduction nerveuse motrice (VCM) aux membres supe´rieurs est le plus souvent utilise´e comme se´paration entre CMT1 et CMT2 (Harding et Thomas, 1980). Environ 5 a` 10 % des CMT2 sont attendus avoir une VCM infe´rieure a` 38 m/s (Harding et Thomas, 1980). Certains auteurs admettent l’existence d’une forme interme´diaire, le plus souvent dominante (DI-CMT), caracte´rise´e par des valeurs variables de VCM comprises entre 25 et 45 m/s (Davis et al., 1978). La forme CMT2 repre´sente environ 30 % des CMT. L’aˆge de de´but est le plus fre´quemment dans la deuxie`me de´cennie, avec une grande variabilite´ entre ze´ro et plus de 60 ans. L’atteinte est mode´re´e dans plus de 90 % des cas ; elle peut eˆtre asyme´trique et les re´flexes rotuliens sont parfois conserve´s voire vifs (Bienfait et al., 2007). Nous pre´sentons une se´rie de diagnostics mole´culaires pour la forme axonale de maladie de CMT portant sur 251 dossiers documente´s par un ENMG et pour lesquels le mode de transmission a pu eˆtre e´tabli avec certitude ou une tre`s grande probabilite´ (217 cas dominants et 34 cas re´cessifs).
2.
Patients et me´thodes
Les 251 cas index pre´sentaient une VCM au nerf me´dian supe´rieure ou e´gale a` 38 m/s. Ont e´te´ retenus 217 dossiers dominants certains (au moins deux patients atteints et examine´s sur deux ge´ne´rations) ou vraisemblables (plus de deux personnes atteintes de´crites sur plusieurs ge´ne´rations). Pour la forme re´cessive, 34 dossiers conside´re´s comme certains (deux enfants atteints de parents examine´s et non atteints) ou vraisemblables (cas isole´s avec consanguinite´ ou avec de´but pre´coce et e´volution rapide vers l’invalidite´), ont e´te´ se´lectionne´s. Tous les patients ont donne´ leur consentement e´crit pour les e´tudes mole´culaires dans le respect de la le´gislation franc¸aise. L’ADN des leucocytes a e´te´ extrait avec une me´thode standard a` partir du sang veineux recueilli sur EDTA. Pour les formes dominantes ont e´te´ e´tudie´s surtout les ge`nes GJB1, MFN2, MPZ, GDAP1, NF-L, DNM2 et RAB7 (Tableau 2). Les ge`nes GARS, HSPB1, HSPB8 n’ont e´te´ analyse´s que sur orientation clinique particulie`re. Pour les formes re´cessives, l’analyse a comporte´ essentiellement l’e´tude des ge`nes GDAP1 et LMNA et depuis 2009 l’e´tude du ge`ne MFN2. Les ge`nes YARS et MED25 ont e´te´ e´tudie´s pour tre`s peu de cas. Sauf mention contraire (Tableau 1), les ge`nes ont e´te´ e´tudie´s par se´quenc¸age complet de la se´quence codante.
3.
Re´sultats
Des re´sultats ont e´te´ obtenus pour tous les ge`nes connus (MFN2, RAB7, GARS, NF-L, HSPB1, GDAP1, MPZ, HSPB8, GJB1, DNM2, YARS, LMNA, MED25), a` l’exception du ge`ne KIF1B dont les mutations n’ont pas e´te´ confirme´es de fac¸on inde´pendante (Tableau 2). Pour les cas dominants, les mutations les plus fre´quentes sont celles de la connexine 32 (GJB1), puis de la mitofusine 2, de la prote´ine P0 (MPZ) et enfin de GDAP1. Aucune mutation n’a e´te´ identifie´e pour les ge`nes GARS, DNM2, YARS et MED25. Pour les cas re´cessifs les mutations GDAP1 sont plus fre´quentes que celles de la Lamine A/C. Le pourcentage de dossiers e´lucide´s dans notre se´rie est de 22 % (56 sur 251), et comparable pour les formes dominantes ou re´cessives.
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Tableau 1 – Ge`nes e´tudie´s dans le cadre du CMT2 et me´thodes. Genes studied in CMT2 and methods. CMT re´fe´rences MIM
CMT Classification CMT2A1 CMT2A2 CMT2B CMT2C CMT2D CMT2E CMT2F CMT2G CMT2H CMT2K CMT2I CMT2J CMT2L CMTX1 DI-CMTA DI-CMTB DI-CMTC CMT2B1 CMT2B2
#118210 #609260 #600882 %606071 #601472 #607684 #606595 %608591 #607831 #607731 #607677 #607736 #608673 #302800 %606483 #606482 #608323 #605588 Non re´fe´rence´
Prote´ine Kinesin family member 1B Mitofusin 2 RAS-associated protein RAB7 Glycyl-tRNA synthetase Neurofilament Light Chain Heat-Shock 27-KD Protein 1 Ganglioside-Induced Differentiation Associated Protein 1 Myelin Protein Zero Heat-Shock 22-KD Protein 8 Connexine 32 Dynamin 2 Tyrosyl-tRNA synthetase Lamine A/C Mediator of RNA Polymerase II Transcription, subunit 25
Ge`ne
Ge`ne re´fe´rences MIM
KIF1B MFN2 RAB7 Inconnu GARS NF-L HSPB1 Inconnu GDAP1
605995 608507 602298
606598
L S S L S S S L S
MPZ
159440
SE 2–6
HSPB8 GJB1 Inconnu DNM2 YARS LMNA MED25
608014 304040
S S L SE 15–16 S SE 3–5 SE 8–9
600287 162280 602195
602378 603623 150330 610197
Me´thode d’e´tude
MIM : Mendelian inheritance in man (www.ncbi.nlm.nih.gov/omim) ; L : liaison ; S : se´quenc¸age codant complet ; SE : se´quenc¸age exons.
4.
Discussion
Nous avons e´tudie´ 251 cas de CMT2 documente´s a` la fois par une valeur de VCM et le mode de transmission. Le choix de la valeur de 38 m/s a e´te´ clairement restrictif et nous a conduits a` e´liminer environ 1/3 de cas de tre`s probables CMT2 parfois e´lucide´s avec, soit des VCMs a` la limite 33–37 m/s, soit e´tiquete´s « EMG axonal » sans plus de pre´cision. La re´partition globale des mutations n’en a pas e´te´ significativement affecte´e. Quatre cas de pre´sentation sporadique avec mutations de novo de´montre´es ont e´galement e´te´ e´carte´s. Les mutations de la connexine 32 sont la cause la plus fre´quente de CMT2. Elles sont transmises sur le mode dominant lie´ a` l’X, ce qui exclut une transmission pe`re-fils
de la maladie. Meˆme si un phe´notype plus se´ve`re avec de´but dans la premie`re de´cennie peut-eˆtre envisage´ pour certaines mutations, le tableau des CMTX1 est assez ste´re´otype´ (Shy et al., 2007) avec un aˆge de de´but de 15,4 9,6 ans pour les hommes et de 18,7 13,1 ans pour les femmes, soit essentiellement a` la fin de l’enfance ou dans l’adolescence (Dubourg et al., 2001). L’indication de recherche d’une mutation de la connexine 32 pour un de´but dans la petite enfance ou plus tardif (pour un homme) est donc probablement discutable. Les mutations de la mitofusine 2 sont les deuxie`mes plus fre´quentes pour les CMT2. Elles sont e´galement de´crites dans des contextes de neuropathie axonale avec signes pyramidaux (Zhu et al., 2005) ou avec atrophie optique (Zu¨chner et al., 2006). Le conseil ge´ne´tique est de´licat pour les mutations de la
Tableau 2 – Mutations identifie´es pour 251 cas index de CMT2. Mutations identified for 251 CMT2 index cases. CMT2 – Transmission re´cessive Nombre de cas index : 34
CMT2 – Transmission dominante Nombre de cas index : 217 Ge`ne ou prote´ine Connexine 32 Mitofusine 2 MPZ (P0) GDAP1 HSPB1 NF-L HSPB8 GARS RAB7 DNM2 YARS Total e´lucide´ Non e´lucide´s
Nombre de cas index teste´s 213 143 179 141 14 123 14 5 61 124 10
Nombre de mutations 16 13 8 4 4 2 1 0 1 0 0 49 (23 %) 168 (77 %)
Ge`ne ou prote´ine
Nombre de cas index teste´s
GDAP1 LMNA/C Mitofusine 2 MED25
25 10 2 1
Nombre de mutations 4 2 1 0
7 (21 %) 27 (79 %)
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mitofusine 2. Les mutations sont essentiellement de type faux sens (remplacement d’un acide amine´ par un autre) avec un spectre d’expression tre`s variable qui comprend des mutations totalement silencieuses, re´cessives ou dominantes. Il n’est pas rare d’identifier par ailleurs plusieurs mutations sur le meˆme chromosome. Ces caracte´ristiques rapprochent les mutations MFN2 de celles des mutations GDAP1 qui sont les plus fre´quemment trouve´es dans les formes re´cessives. Il est a` noter que ces mutations affectent deux prote´ines ubiquitaires implique´es dans la construction du re´seau mitochondrial. Ces deux ge`nes doivent eˆtre teste´s en priorite´ pour les enfants avant dix ans. Les patients pre´sentant des mutations MPZ (prote´ine P0) peuvent eˆtre classe´s en deux grands groupes : ceux avec un de´but avant dix ans et des VCMs autour de 15 m/s (environ 85 % des cas, classe´s en CMT1), et ceux avec un de´but apre`s 20 ans et une conservation partielle ou comple`te des VCMs classe´s comme CMT2 (Shy et al., 2004). La population avec conservation comple`te des VCM (Marrosu et al., 1998) est bien repre´sente´e et constitue la troisie`me en fre´quence dans notre e´tude. Toutes nos observations de mutations ont e´te´ trouve´es pour des patients avec un de´but apre`s 20 ans, ce qui confirme que la recherche de mutations MPZ pour les CMT2 a` de´but infantile n’est indique´e que dans une e´tude a` titre syste´matique. Les mutations NF-L sont faiblement repre´sente´es. La re´partition des mutations NF-L selon notre expe´rience est de deux cas dans la pre´sente e´tude de cas CMT2 pour cinq cas dans notre se´rie de CMT1 (re´sultats hors e´tude). Nos re´sultats sont bien en accord avec ceux de la litte´rature qui ont e´tabli que les mutations de cette prote´ine de structure du cytosquelette axonal s’accompagnent le plus souvent d’un phe´notype de´mye´linisant (Jordanova et al., 2003 ; Fabrizi et al., 2007), mais qu’elles doivent eˆtre recherche´es dans le cadre d’un CMT2. La recherche de mutations dans les prote´ines de choc thermique HSPB1 et HSPB8 a e´te´ e´galement fructueuse. Les patients que nous avons identifie´s pour HSPB1-HSPB8 se distinguent clairement des CMT2 par l’absence d’anomalies sensitives a` l’e´lectromyogramme. Selon la terminologie franc¸aise ils sont souvent re´fe´rence´s comme « CMT spinaux », mais la terminologie anglo-saxonne distal hereditary motor neuropathy (dHMN) est probablement plus approprie´e. Le roˆle de ces prote´ines chaperonnes dans l’axone est encore tre`s hypothe´tique, mais pourrait impliquer la prise en charge de certaines prote´ines du cytosquelette (Zhai et al., 2007). La recherche de mutations GARS a e´te´ infructueuse. Elle semble surtout indique´e pour les cas avec atteinte motrice pre´dominant aux mains (Dubourg et al., 2006) et ne doit eˆtre entreprise qu’apre`s avoir exclu les mutations du ge`ne BSCL2 (Dierick et al., 2008). Nous n’avons pas trouve´ de mutation pour DNM2, YARS et MED25. Cependant, l’e´tude a porte´ soit sur des portions limite´es de ces ge`nes, soit sur un petit nombre de cas. Nous avons identifie´ un seul cas de mutation RAB7. La pre´sentation inaugurale avec ulce´rations ne´crosantes, tre`s atypique pour un CMT, confirme les tre`s rares observations connues et justifie une place isole´e dans la strate´gie de diagnostic (Verhoeven et al., 2003). Pour les formes re´cessives, les mutations de la lamine A/C sont moins fre´quentes que celles de GDAP1 et n’ont e´te´ trouve´es que pour des patients originaires du Maghreb, ce qui est conforme a` la description originale de De Sandre-Giovannoli et al. (2002).
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Fig. 1 – Arbre de´cisionnel pour l’e´tude des CMT2. Decision tree for CMT2 molecular diagnosis.
Le diagnostic mole´culaire a permis d’e´lucider environ 22 % des dossiers CMT2 se´lectionne´s sur des crite`res simples mais indispensables. La dispersion des diagnostics mole´culaires dans le CMT2 va continuer a` s’accroıˆtre et la compilation de la litte´rature ne permet pas de de´gager facilement une ligne de conduite. Notre expe´rience et nos re´sultats nous permettent de proposer une strate´gie simple de diagnostic mole´culaire sous forme d’un arbre de´cisionnel pour les CMT2 (Fig. 1).
Conflit d’inte´reˆt Aucun.
r e´ f e´ r e n c e s
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revue neurologique 165 (2009) 1122–1126
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pre´sentons nos re´sultats de diagnostic mole´culaire pour 251 cas index de CMT2 caracte´rise´s par une vitesse de conduction motrice du nerf me´dian supe´rieure ou e´gale a` 38 m/s et par
Keywords:
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Charcot-Marie-Tooth
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CMT2
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environ 22 % des dossiers, avec une efficacite´ comparable pour les cas dominants ou re´cessifs. Pour les formes dominantes, les mutations des prote´ines connexine 32 (GJB1), mitofusine 2 (MFN2) et P0 (MPZ) sont a` rechercher en premier. Pour les formes re´cessives, la prote´ine GDAP1 est la porte d’entre´e du diagnostic et les mutations de la lamine A/C ont e´te´ uniquement trouve´es pour des patients originaires du Maghreb. Les prote´ines de choc thermique HSPB1 et HSPB8 sont implique´es de fac¸on significative dans les formes motrices (ou « spinales ») de CMT2. Les mutations NF-L ou RAB7 sont rares. Nous n’avons pas identifie´ de mutations pathoge`nes pour GARS, DNM2, YARS ou MED25. Pour la pratique, nous proposons un arbre de´cisionnel simple pour les CMT2. # 2009 Elsevier Masson SAS. Tous droits re´serve´s.
abstract Charcot-Marie-Tooth (CMT) disease is the most common cause of inherited peripheral neuropathies with a frequency estimated at 1/2500. Electroneuromyographic examination distinguishes a myelinic form (CMT1) and an axonal form of the disease (CMT2). Significant genetic heterogeneity is found in CMT, with 15 genes or loci for CMT2. To date, a molecular diagnosis has not been established for most CMT2 patients and the distribution of identified mutations is wide spreading over nearly all genes. Simple guidelines for daily practice are
* Auteur correspondant. Adresse e-mail : [email protected] (P. Latour). 0035-3787/$ – see front matter # 2009 Elsevier Masson SAS. Tous droits re´serve´s. doi:10.1016/j.neurol.2009.10.002
revue neurologique 165 (2009) 1122–1126
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difficult to establish from compilation of mutation reports or consultation of databases; little simplification can be expected from future findings. We present our results of molecular diagnosis for 251 CMT2 index cases characterized by their mode of inheritance (217 dominant and 34 recessive cases), and a motor conduction velocity in median nerve equal to or above to 38 m/s. For each case, at least one of the genes known to date for CMT2 (MFN2, RAB7, GARS, NF-L, HSPB1, GDAP1, MPZ, HSPB8, GJB1, DNM2, YARS, LMNA, and MED25) was studied. Around 22% of diagnoses were established and efficiency was comparable for dominant or recessive cases. For dominant cases, the first objective was to search for mutations of proteins connexin32, mitofusin2 and P0. For recessive cases, GDAP1 provided the key to molecular diagnosis; lamin A/C mutations were only found for patients with an ethnic background from North Africa. Heat shock proteins HSPB1 and HSPB8 were implicated in a significant proportion of ‘‘spinal’’ (or pure motor) CMT2. NF-L or RAB7 mutations were rare. We did not identify any deleterious mutations in GARS, DNM2, YARS orMED2. We propose a simple decision tree for molecular diagnosis of CMT2. # 2009 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.
1.
Introduction
La maladie de Charcot-Marie-Tooth (CMT) est un ensemble he´te´roge`ne d’affections he´re´ditaires du syste`me nerveux pe´riphe´rique caracte´rise´es par la de´ge´ne´rescence distale des nerfs pe´riphe´riques moteurs et sensitifs. La fre´quence globale de la maladie est estime´e a` 1/3000 environ. La transmission se fait sur le mode autosomique dominant dans la grande majorite´ des cas mais aussi sur le mode re´cessif ou lie´ a` l’X. L’he´te´roge´ne´ite´ ge´ne´tique est tre`s importante avec plus de 30 ge`nes ou loci implique´s a` ce jour. Quinze ge`nes ou loci CMT2 et DI-CMT sont actuellement identifie´s pour les formes dominantes et quatre pour les formes re´cessives (Tableau 1), avec deux ge`nes GDAP1 et MFN2 communs aux deux formes (Claramunt et al., 2005 ; Nicholson et al., 2008). L’e´lectroneuromyographie (ENMG) participe a` la classification de ces neuropathies en distinguant les formes mye´liniques (re´duction des vitesses de conduction nerveuses et allongement des latences distales) classe´es en CMT1, des formes axonales (conservation des vitesses et re´duction des amplitudes) ou CMT2. La valeur seuil de 38 m/s pour la vitesse de conduction nerveuse motrice (VCM) aux membres supe´rieurs est le plus souvent utilise´e comme se´paration entre CMT1 et CMT2 (Harding et Thomas, 1980). Environ 5 a` 10 % des CMT2 sont attendus avoir une VCM infe´rieure a` 38 m/s (Harding et Thomas, 1980). Certains auteurs admettent l’existence d’une forme interme´diaire, le plus souvent dominante (DI-CMT), caracte´rise´e par des valeurs variables de VCM comprises entre 25 et 45 m/s (Davis et al., 1978). La forme CMT2 repre´sente environ 30 % des CMT. L’aˆge de de´but est le plus fre´quemment dans la deuxie`me de´cennie, avec une grande variabilite´ entre ze´ro et plus de 60 ans. L’atteinte est mode´re´e dans plus de 90 % des cas ; elle peut eˆtre asyme´trique et les re´flexes rotuliens sont parfois conserve´s voire vifs (Bienfait et al., 2007). Nous pre´sentons une se´rie de diagnostics mole´culaires pour la forme axonale de maladie de CMT portant sur 251 dossiers documente´s par un ENMG et pour lesquels le mode de transmission a pu eˆtre e´tabli avec certitude ou une tre`s grande probabilite´ (217 cas dominants et 34 cas re´cessifs).
2.
Patients et me´thodes
Les 251 cas index pre´sentaient une VCM au nerf me´dian supe´rieure ou e´gale a` 38 m/s. Ont e´te´ retenus 217 dossiers dominants certains (au moins deux patients atteints et examine´s sur deux ge´ne´rations) ou vraisemblables (plus de deux personnes atteintes de´crites sur plusieurs ge´ne´rations). Pour la forme re´cessive, 34 dossiers conside´re´s comme certains (deux enfants atteints de parents examine´s et non atteints) ou vraisemblables (cas isole´s avec consanguinite´ ou avec de´but pre´coce et e´volution rapide vers l’invalidite´), ont e´te´ se´lectionne´s. Tous les patients ont donne´ leur consentement e´crit pour les e´tudes mole´culaires dans le respect de la le´gislation franc¸aise. L’ADN des leucocytes a e´te´ extrait avec une me´thode standard a` partir du sang veineux recueilli sur EDTA. Pour les formes dominantes ont e´te´ e´tudie´s surtout les ge`nes GJB1, MFN2, MPZ, GDAP1, NF-L, DNM2 et RAB7 (Tableau 2). Les ge`nes GARS, HSPB1, HSPB8 n’ont e´te´ analyse´s que sur orientation clinique particulie`re. Pour les formes re´cessives, l’analyse a comporte´ essentiellement l’e´tude des ge`nes GDAP1 et LMNA et depuis 2009 l’e´tude du ge`ne MFN2. Les ge`nes YARS et MED25 ont e´te´ e´tudie´s pour tre`s peu de cas. Sauf mention contraire (Tableau 1), les ge`nes ont e´te´ e´tudie´s par se´quenc¸age complet de la se´quence codante.
3.
Re´sultats
Des re´sultats ont e´te´ obtenus pour tous les ge`nes connus (MFN2, RAB7, GARS, NF-L, HSPB1, GDAP1, MPZ, HSPB8, GJB1, DNM2, YARS, LMNA, MED25), a` l’exception du ge`ne KIF1B dont les mutations n’ont pas e´te´ confirme´es de fac¸on inde´pendante (Tableau 2). Pour les cas dominants, les mutations les plus fre´quentes sont celles de la connexine 32 (GJB1), puis de la mitofusine 2, de la prote´ine P0 (MPZ) et enfin de GDAP1. Aucune mutation n’a e´te´ identifie´e pour les ge`nes GARS, DNM2, YARS et MED25. Pour les cas re´cessifs les mutations GDAP1 sont plus fre´quentes que celles de la Lamine A/C. Le pourcentage de dossiers e´lucide´s dans notre se´rie est de 22 % (56 sur 251), et comparable pour les formes dominantes ou re´cessives.
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Tableau 1 – Ge`nes e´tudie´s dans le cadre du CMT2 et me´thodes. Genes studied in CMT2 and methods. CMT re´fe´rences MIM
CMT Classification CMT2A1 CMT2A2 CMT2B CMT2C CMT2D CMT2E CMT2F CMT2G CMT2H CMT2K CMT2I CMT2J CMT2L CMTX1 DI-CMTA DI-CMTB DI-CMTC CMT2B1 CMT2B2
#118210 #609260 #600882 %606071 #601472 #607684 #606595 %608591 #607831 #607731 #607677 #607736 #608673 #302800 %606483 #606482 #608323 #605588 Non re´fe´rence´
Prote´ine Kinesin family member 1B Mitofusin 2 RAS-associated protein RAB7 Glycyl-tRNA synthetase Neurofilament Light Chain Heat-Shock 27-KD Protein 1 Ganglioside-Induced Differentiation Associated Protein 1 Myelin Protein Zero Heat-Shock 22-KD Protein 8 Connexine 32 Dynamin 2 Tyrosyl-tRNA synthetase Lamine A/C Mediator of RNA Polymerase II Transcription, subunit 25
Ge`ne
Ge`ne re´fe´rences MIM
KIF1B MFN2 RAB7 Inconnu GARS NF-L HSPB1 Inconnu GDAP1
605995 608507 602298
606598
L S S L S S S L S
MPZ
159440
SE 2–6
HSPB8 GJB1 Inconnu DNM2 YARS LMNA MED25
608014 304040
S S L SE 15–16 S SE 3–5 SE 8–9
600287 162280 602195
602378 603623 150330 610197
Me´thode d’e´tude
MIM : Mendelian inheritance in man (www.ncbi.nlm.nih.gov/omim) ; L : liaison ; S : se´quenc¸age codant complet ; SE : se´quenc¸age exons.
4.
Discussion
Nous avons e´tudie´ 251 cas de CMT2 documente´s a` la fois par une valeur de VCM et le mode de transmission. Le choix de la valeur de 38 m/s a e´te´ clairement restrictif et nous a conduits a` e´liminer environ 1/3 de cas de tre`s probables CMT2 parfois e´lucide´s avec, soit des VCMs a` la limite 33–37 m/s, soit e´tiquete´s « EMG axonal » sans plus de pre´cision. La re´partition globale des mutations n’en a pas e´te´ significativement affecte´e. Quatre cas de pre´sentation sporadique avec mutations de novo de´montre´es ont e´galement e´te´ e´carte´s. Les mutations de la connexine 32 sont la cause la plus fre´quente de CMT2. Elles sont transmises sur le mode dominant lie´ a` l’X, ce qui exclut une transmission pe`re-fils
de la maladie. Meˆme si un phe´notype plus se´ve`re avec de´but dans la premie`re de´cennie peut-eˆtre envisage´ pour certaines mutations, le tableau des CMTX1 est assez ste´re´otype´ (Shy et al., 2007) avec un aˆge de de´but de 15,4 9,6 ans pour les hommes et de 18,7 13,1 ans pour les femmes, soit essentiellement a` la fin de l’enfance ou dans l’adolescence (Dubourg et al., 2001). L’indication de recherche d’une mutation de la connexine 32 pour un de´but dans la petite enfance ou plus tardif (pour un homme) est donc probablement discutable. Les mutations de la mitofusine 2 sont les deuxie`mes plus fre´quentes pour les CMT2. Elles sont e´galement de´crites dans des contextes de neuropathie axonale avec signes pyramidaux (Zhu et al., 2005) ou avec atrophie optique (Zu¨chner et al., 2006). Le conseil ge´ne´tique est de´licat pour les mutations de la
Tableau 2 – Mutations identifie´es pour 251 cas index de CMT2. Mutations identified for 251 CMT2 index cases. CMT2 – Transmission re´cessive Nombre de cas index : 34
CMT2 – Transmission dominante Nombre de cas index : 217 Ge`ne ou prote´ine Connexine 32 Mitofusine 2 MPZ (P0) GDAP1 HSPB1 NF-L HSPB8 GARS RAB7 DNM2 YARS Total e´lucide´ Non e´lucide´s
Nombre de cas index teste´s 213 143 179 141 14 123 14 5 61 124 10
Nombre de mutations 16 13 8 4 4 2 1 0 1 0 0 49 (23 %) 168 (77 %)
Ge`ne ou prote´ine
Nombre de cas index teste´s
GDAP1 LMNA/C Mitofusine 2 MED25
25 10 2 1
Nombre de mutations 4 2 1 0
7 (21 %) 27 (79 %)
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mitofusine 2. Les mutations sont essentiellement de type faux sens (remplacement d’un acide amine´ par un autre) avec un spectre d’expression tre`s variable qui comprend des mutations totalement silencieuses, re´cessives ou dominantes. Il n’est pas rare d’identifier par ailleurs plusieurs mutations sur le meˆme chromosome. Ces caracte´ristiques rapprochent les mutations MFN2 de celles des mutations GDAP1 qui sont les plus fre´quemment trouve´es dans les formes re´cessives. Il est a` noter que ces mutations affectent deux prote´ines ubiquitaires implique´es dans la construction du re´seau mitochondrial. Ces deux ge`nes doivent eˆtre teste´s en priorite´ pour les enfants avant dix ans. Les patients pre´sentant des mutations MPZ (prote´ine P0) peuvent eˆtre classe´s en deux grands groupes : ceux avec un de´but avant dix ans et des VCMs autour de 15 m/s (environ 85 % des cas, classe´s en CMT1), et ceux avec un de´but apre`s 20 ans et une conservation partielle ou comple`te des VCMs classe´s comme CMT2 (Shy et al., 2004). La population avec conservation comple`te des VCM (Marrosu et al., 1998) est bien repre´sente´e et constitue la troisie`me en fre´quence dans notre e´tude. Toutes nos observations de mutations ont e´te´ trouve´es pour des patients avec un de´but apre`s 20 ans, ce qui confirme que la recherche de mutations MPZ pour les CMT2 a` de´but infantile n’est indique´e que dans une e´tude a` titre syste´matique. Les mutations NF-L sont faiblement repre´sente´es. La re´partition des mutations NF-L selon notre expe´rience est de deux cas dans la pre´sente e´tude de cas CMT2 pour cinq cas dans notre se´rie de CMT1 (re´sultats hors e´tude). Nos re´sultats sont bien en accord avec ceux de la litte´rature qui ont e´tabli que les mutations de cette prote´ine de structure du cytosquelette axonal s’accompagnent le plus souvent d’un phe´notype de´mye´linisant (Jordanova et al., 2003 ; Fabrizi et al., 2007), mais qu’elles doivent eˆtre recherche´es dans le cadre d’un CMT2. La recherche de mutations dans les prote´ines de choc thermique HSPB1 et HSPB8 a e´te´ e´galement fructueuse. Les patients que nous avons identifie´s pour HSPB1-HSPB8 se distinguent clairement des CMT2 par l’absence d’anomalies sensitives a` l’e´lectromyogramme. Selon la terminologie franc¸aise ils sont souvent re´fe´rence´s comme « CMT spinaux », mais la terminologie anglo-saxonne distal hereditary motor neuropathy (dHMN) est probablement plus approprie´e. Le roˆle de ces prote´ines chaperonnes dans l’axone est encore tre`s hypothe´tique, mais pourrait impliquer la prise en charge de certaines prote´ines du cytosquelette (Zhai et al., 2007). La recherche de mutations GARS a e´te´ infructueuse. Elle semble surtout indique´e pour les cas avec atteinte motrice pre´dominant aux mains (Dubourg et al., 2006) et ne doit eˆtre entreprise qu’apre`s avoir exclu les mutations du ge`ne BSCL2 (Dierick et al., 2008). Nous n’avons pas trouve´ de mutation pour DNM2, YARS et MED25. Cependant, l’e´tude a porte´ soit sur des portions limite´es de ces ge`nes, soit sur un petit nombre de cas. Nous avons identifie´ un seul cas de mutation RAB7. La pre´sentation inaugurale avec ulce´rations ne´crosantes, tre`s atypique pour un CMT, confirme les tre`s rares observations connues et justifie une place isole´e dans la strate´gie de diagnostic (Verhoeven et al., 2003). Pour les formes re´cessives, les mutations de la lamine A/C sont moins fre´quentes que celles de GDAP1 et n’ont e´te´ trouve´es que pour des patients originaires du Maghreb, ce qui est conforme a` la description originale de De Sandre-Giovannoli et al. (2002).
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Fig. 1 – Arbre de´cisionnel pour l’e´tude des CMT2. Decision tree for CMT2 molecular diagnosis.
Le diagnostic mole´culaire a permis d’e´lucider environ 22 % des dossiers CMT2 se´lectionne´s sur des crite`res simples mais indispensables. La dispersion des diagnostics mole´culaires dans le CMT2 va continuer a` s’accroıˆtre et la compilation de la litte´rature ne permet pas de de´gager facilement une ligne de conduite. Notre expe´rience et nos re´sultats nous permettent de proposer une strate´gie simple de diagnostic mole´culaire sous forme d’un arbre de´cisionnel pour les CMT2 (Fig. 1).
Conflit d’inte´reˆt Aucun.
r e´ f e´ r e n c e s
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