1

Le syndrome lymphoprolifératif auto-immun par déficit en FAS

FasL+

Fas

Fabien TouzotUnité d’Immuno-hématologie pédiatrique,

Hôpital NeckerINSERM U768

Syndrome lymphoprolifératif autoimmun(ALPS, Canale-Smith Syndrome 1967)

• Splénomegalie (hepatomegalie)• Adenopathies

• Autoimmunité• Hyper Ig (G,A)

• Prédisposition aux lymphomes

• Augmentation des lymphocytesDN: CD3+ TCRab+ CD4- CD8-

Lymphoprolifération chronique > 6 mois

bénigne

Autoimmunité

ALPS

Ct

TCR

CD4+CD8

30%

0,4%

Anomalies immunologiques

Caspase-8Caspase-10

FasL+

Fas

FADD

DISC

proCaspase-3

Phase effectrice

Apoptose

Csq fonctionnelle =Défaut apoptose Fas-dpte

In vitroC

RD

2C

RD

1C

RD

3

D.D.

PLAD

DEC

DIC

DTM

NH2

COOH

45

3

Peptide leader

6

5

4

3

2

1

7

8

9

5’

3’

FAS: Famille TNF - receptor

Rôle de FAS: Contrôle des lymphocytes autoréactifs: AICD

TCRTCRMHC

APCAPC

LymphocyteTLymphocyteTautorautorééactifactif

ApoptoseApoptose

ApoptoseApoptose

FasFasFas LFas L

Lymphocyte BLymphocyte Bautorautorééactifactif

ddééfaut faut dd’’apoptose apoptose

DDééficit en Fasficit en Fas

autoimmunitautoimmunitéé

autoanticorpsautoanticorps

MHC

APCAPC

LymphocyteTLymphocyteTautorautorééactifactif

Lymphocyte BLymphocyte Bautorautorééactifactif

TCRTCR

v

ddééfaut faut dd’’apoptose apoptose

Autres défauts de la voie « FAS »

Apoptose

Caspase-8Caspase-10

FasL+

Fas

FADD

DISC

proCaspase-3

Phase effectrice

Défaut en FAS-L« ALPS-FAS-L »

Défaut en CASPASE 8

Défaut en CASPASE 10« ALPS-CAPS »

ALPS-UCritères cliniques et

Biologiques d ’ALPS maisCauses moléculaires

Inconnues

Présentation clinique des patients ALPSporteurs de mutation hétérozygote de FAS

(étude rétrospective sur 90 patients)

Physiopathologie/génétique

Démarche diagnostique (situation clinique fréquente � diagnostic génétique rare)

Traitement

ALPS et autres exemples de maladies monogéniques:Modèles d’étude de l’autoimmunité

Histoire naturelle

LP et autoIn= 23 (25%)

LPn= 62 (69%)

Auto-immunitén= 3 (3.4%)

lymphomen= 2 (2.6%)

Age médian= 3 ans0

10

20

30

Premiers symptômes

Début précoceLymphoprolifération

Auto-immunitéPrédisposition aux lymphomes

Histoire naturelle

0 10 20 30 400

25

50

75

100

âge (années)0 10 20 30 40

0

25

50

75

100

âge (années)

99% des patients développent précocementSplénomégalie chronique volumineuse

Hypersplénisme ++

75% des patients développent une autoimmunité

avant âge de 30 ans

Lymphoprolifération: SM +++, ADP ++ Auto-immunité

Auto-immunité

90 patients : 47 avec autoimmunité

Pas de manifestationautoimmune

Cytopénies autoimmunesN= 47

AIHAITP

Neutropénie auto-immune

1 cytopénie = 36Bicytopénie = 9Tricytopénie= 2

AutresN= 13

Glomérulonéphrite 2Hépatite 3

Vascularite 4Uvéite 1

Alopécie 1Aplasie médullaire 2

Pancréatite chroniqueOstéopénie sévère

5 years 10 years 15 years

Skin rashPolypnea-dyspnea

HypoxiaESP Palsy

Splenomegaly ++Mild hypersplenism

+++ ++

BAL

30 000 cell/ml

Lymphocytosis

65% of lymphocytes

Progressive lymphopeniaProgressive hypogammaglobulinemia

Clinical Case

Atypical lymphoproliferation (1)

x25

10 years 15 years 20 years

Splenomegaly ++

Splenectomy

Acute hepatitis

25 years

Thrombopenia

AnemiaLeuco-neutropenia

CD3

Lymphome

0 10 20 30 40 50 60 700

25

50

75

100

Time (years)

6 patients / 90

Lymphome B à grandes cellulesHodgkin

Age de début 14-50 ans

Risque de Hodgkin: x51Risque LBNH: x14 (Straus et al, 2001)

Histoire naturelle: long terme

0 10 20 30

X

X X

XX X

X

X

X

X

XX

X

Cas index (suivi > 20 ans)

Parents mutés symptomatiques20 30 40 50

XX

XX

X

XX

X

?

???

< 20

LymphoproliférationAuto-immunité

XX

0

10

20

30

Rare cas à début tardif (ou diagnostic tardif ?)

Lymphoprolifération moins marquéeCytopénie autoimmune

Cas 1: AHAI (agglu froides), SM =0Cas 2: AIHA coombs neg, SM+

Cas 3: bicytopénie autoimmune, SM +Cas 4: AIHA, SM +

Cas 5: SM + à ++ isolée

Rare cas début tardif à âge adulte…

Histologiquement…

Adénite réactionnelleHyperplasie des zones T interfolliculaires

« Rosai dorfman »

Biologiquement…

Cytopénie : Auto-immunitéHypersplénisme

hypergammaglobulinémie

0

25

50

75

100

Normal

%

Normal Normal

Plasmatic Igs

Typiquement:Hyper IgGHyper IgA

Hypo ou normo IgM

100 101 102 103 104CD8 APC

100 101 102 103 104CD8 APC

Control(<2%)

ALPS-Ia(1-70%)

TCR+/CD4-/CD8-

Détection de LT Doubles Négatifs (TCRab+ CD4-CD8-)

0.6%

18%

100 101 102 103 104CD8 APC

100 101 102 103 104CD8 APC

CD3+/CD4-/CD8-

5%

19%Lymphocytes T TCR� sont naturellement CD4-CD8- et

peuvent entrainer une surestimation des Ly T

Caractéristiques des ly T DN (TCRab+ CD4-CD8-)

Role and origin-% of DN does not directly correlate

with the severity of the disease

-Hypothesis: Originate from effector CD8+T cells.

Phenotype and function- TCRab (high), CD2+, CD5+, CD27++,CD28+

CD57+, CD31+, CD62L dull, CXCR-5-,HLA DR+; CD45RA+,CD25-

-Very low amount of IL2 and IFNg production-High IL-10 production anergic cells ?

Control

CD

4

CD8

621 36

0C

D4

ALPS

2644 30

0

CD8

Gated on TCR+ cells

679 12

2044 38

17

GrzBP

erfo

rin

343 1

53 813 0

16

Grz

A

GrzB

TCR CD8+ DNTC

Présentation clinique des patients ALPSporteurs de mutation hétérozygote de FAS

(étude rétrospective franco-belge sur 90 patients)

Physiopathologie/génétique

Démarche diagnostique (situation clinique fréquente � diagnostic génétique rare)

Traitement

1/3

2/3

Mutation germinale autosomique dominante

De FAS

CR

D2

CR

D1C

RD

3

D.D.

PLAD

DEC

DIC

DTM

NH2

COOH

Conséquence fonctionnelle: Défaut d’apoptose des lymphocytes

activésin vivo et in vitro

Haplo insuffisance(défaut expression)

Dominance négativeexpression normale (trimères)

1 triplet/8 100% fonctionnel

Génétique: mutation germinale autosomique dominante de FAS: ALPS-FAS

Apo

ptos

is (%

)

Anti-Fas

Controls

PatientsALPS-FAS

m/+

m/+ m/+

m/+

+/+m/+

m/+

m/+

m/+

m/++/+

CR

D2

CR

D1C

RD

3

D.D.

PLAD

DEC

DIC

DTM

NH2

COOH

HaploinsuffisanceFaible pénétrance

(20-30%)

Effet dominant négatif

Pénétrance élevée(> 80%)

2ème facteur?

Génétique: pénétrance incomplète

Description de patients ALPS avec mutations somatiques de FASHolzelova et al, N Engl J Med, sep 2004

ALPS mosaique: ALPS-sFAS

Lymphocytes T totaux

Lymphocytes TDN(>80% sont mutés)

Phénotype clinique: ALPS

CD

4-FI

TC

CD8-APC

TCR

ab-P

E

Augmentation du pourcentagede lymphocytes T DN

Test d’apoptose in vitro normal

Apo

ptos

e

Anti-FAS10ng/ml 100ng/ml

100%

Précurseur Lymphoïde

(10-20%)

Précurseur myéloïde(10-20%)

Ly T SP (10-20%)

C. myéloïdes(10-20%)

Ly T SP (10-20%)

Ly TDN(>80%)

Fas indépendant

Fas dépendant

Cellulesouche

Une affection hématologique bénigne peut résulter d’une mutation somatique d’un gène

Test d’apoptose in vitro n’est pas un bon test diagnostic(TDN meurent en culture)

Pas de corrélation génotype/phénotype

Corrélation génotype/pénétrance

Pas de différence clinique entre ALPS-FAS et ALPS-FAS mosaïques

ALPS-FAS= 80-85%

Physiopathologie/génétique

Présentation clinique des patients ALPSporteurs de mutation hétérozygote de FAS

(étude rétrospective sur 90 patients)

Démarche diagnostique (situation clinique fréquente � diagnostic génétique rare)

traitement

1/ augmentation des lymphocytes TCR DN Tcells

2/ bio-marqueurs: FAS-L- IL10- Vitamine B12

3/ association TDN et bio-marqueurs

0,20

1

2

0,2

2

3030

180

Rao et al Blood 2011

0.20.20.2

Before treatment Under IS treatment0.1

1

10

100

0.20.20.20.2Without treatment Under IS treatment

0

1

2

0.2

2

3030

180

Evolution des marqueurs sous traitement

Démarche diagnostique

Situation clinique compatibleLymphoprolifération chronique

Début précoceAutoimmunité

Histoire familiale

Augmentation des T DN (TCRab )

Dosage du FAS-L et de l’IL10 plasmatiques augmentésVitamine B12 augmentée

Séquence génomique de FAS: ALPS-FAS

Tri des cellules TDN et Séquence de FAS: ALPS mosaique (ALPS-sFAS)

Test d’apoptose in vitro:Ne détecte pas les patients

mosaiques et défaut en FAS-L

Présentation typique

9 mois consultation aux urgences pour fièvre Pâleur cutanéo-muqueuseSplénomégalie en fosse illiaque

Hb 6,1, réticulocytes 300 000Leucocytes 3300, PN 900Plaquettes 164 000Moelle normale, hyperplasie de la lignée rouge, pas de cellules de surcharge

Bilan d’hémolyse: Bilirubine normale, haptoglobine normaleCoombs globulaire négatif

Phénotypage lymphocytaire: 8% de TDNIL10 120 (nl<20) et FAS-L 3 (nl < 0.2) augmentés

FAS sur ADN germinal: WT, mutation somatique

Présentation atypique

Garçon, PTI diagnostiqué à 10 ansPas de syndrome tumoral

Evolution chroniqueRéponse aux immunoglobulineEchec anti-CD20

Splénectomie ?

Phénotypage lymphocytaire: 4% de TDNIL10 37 (nl<20), FAS-L 0.5 (nl < 0.2)

Mutation génomique de FAS (DTM) avec haploinsufficance

tous « limite »

Diagnostic différentiel

T DN, IL-10, FAS-L

augmentés

Lymphoprolifération chronique

autoimmunité

ALPS-FASALPS-sFAS

Fas-LCaspase 10

ALPS-U

Situation fréquentehétérogène

DICVCastelman

Rosai DormanAutres

Physiopathologie/génétique

Présentation clinique des patients ALPSporteurs de mutation hétérozygote de FAS

(étude rétrospective sur 90 patients)

Démarche diagnostique (situation clinique fréquente - diagnostic génétique rare)

Traitement

Traitement

69/88 patients

30 patients splénéctomisés

55 patients: traitement médical(corticoides, 6MP, imurel, cellcept, sirolimus, anti-CD20…)

1 patient: greffe de moelle

Lymphoprolifération : 20%

Autoimmunité : 80%

Arbre décisionnel

AutoimmunitéCytopénie autoimmune

LymphoproliférationHypersplénisme

Inconfort abdominal

Corticoides+ traitement pro-apoptotique

Imurel ou 6MP

Association imurel/6MPOu sirolimus

Anti-CD20

Bolus de cyclophosphamide ?Splénectomie ?

+ traitement pro-apoptotiqueImurel ou 6MP

Association imurel/6MPOu sirolimus

Suivre % TDNFAS-L et IL-10 plasmatiques

Conséquences traitement et maladie

Infection invasive à pneumocoques après splénectomie: 30%17 infections/ 10 patients / 33 splénectomisés

4 décès: première cause de mortalité

0 10 20 30 40 50 60 700

25

50

75

100

Time (years)

Infection post splénectomie n= 4Aplasie médullaire n= 2

Accident thrombotique n= 1Vascularite cérébrale n= 1

Infections invasives à germes encapsulés

age splenect.

(year)

age at infection

(year)

elapsed time from

splenectomy (year)

infectious agent

Ongoing Treatment at

the time of infection

outcome

P3 0.5 2.5 2 (x2) S. Pneumoniae 6 MP alive10.5 10 (x2) NI 6MP alive12.5 12 S. Pneumoniae 6MP alive

P4 3 4.8 1.8 S. Pneumoniae none diedP5 3 14 11 S. Pneumoniae none aliveP6 13 27 14 NI none diedP7 12 35 23 St. Agalactiae none aliveP8 4.5 5.5 1 S. Pneumoniae none alive

11 6.5 S. Pneumoniae none alive27 22.5 (x2) S. Pneumoniae none alive

P9 6 34 28 S. Pneumoniae none diedP10 14 37 23 S. Pneumoniae none aliveP11 14 38 24 S. Pneumoniae none diedP12 2 4 to 6 2 to 4 (x4) S. Pneumoniae none alive

46 44 S. Pneumoniae none alive

Présentation clinique des patients ALPSporteurs de mutation hétérozygote de FAS

(étude rétrospective sur 90 patients)

Physiopathologie/génétique

Démarche diagnostique (situation clinique fréquente � diagnostic génétique rare)

Traitement

ALPS et autres exemples de maladies monogéniques:Modèles d’étude de l’autoimmunité

226 230

7 81 2 3 4 5SP TM6 DD

**

65 11166 112 147 148

168

169-189 190-217 218-225 314- 336

� ��

� *** ** ** ** *

DEC DICDTM

1 16

PénétranceCollatéraux/globale: 20-30%

haploinsuffisance

PénétranceCollatéraux/globale:75%-90%

Dominant négatif

ALPS: maladie multifactorielle ?

2ème facteur• indépendant de la voie FAS ?

•Somatique ?

Apoptose (%)TDN (% ly T)

820.5

542

6013-19

772

522

802

Apoptose (%)TDN (% ly T)

ALPS: maladie multifactorielle ?

Apoptose (%)TDN (% ly T)

820.5

542

6013-19

772

522

802

Apoptose (%)TDN (% ly T)

Ly TCD4

Ly TCD8

Ly TDN

Mutation germinale de FASFaible pénétrance

Ly TCD4

Ly TCD8

Ly TDN

Ly TCD4

Ly TCD8

Ly TDN

Mutation germinale (toutes les cellules) etsomatique de FAS (cellules DN)

« 2 hits »Modèle de KNUDSON

Mutation De NOVO somatique de FASPerte de l’allèle WT somatique:

disomie uniparentale

Susceptibilité génétique aux maladies auto-immunes

1er hit

2ème Hit

Mutations germinaleDe FAS

Mutation somatiqueDe FAS

ALPS

+ +

Modèle de KnudsonrétinoblastomeMutation germinale

Du gène du rétinoblastome

Mutation somatiqueDu gène du rétinoblastome

CANCERSAccumulation d évènements génétiques

sur gènes suppresseurs de tumeurs (perte de fonction) ou d’oncogènes

(gain de fonction)

MALADIES AUTOIMMUNESAccumulation d évènements génétiques

sur gènes « suppresseurs»d’auto-immunité ou clés dans la maintenance

de l’homéostasie lymphocytaire

Théorie de C. Goodnow:

Autoimmunité

Développée chez 3-5% de la population

50% des T en périphérie sont autoreactifs

Key check-points of self-tolerance

Mutations dans gènes impliquées dans: ActivationSurvie

ou Apoptose peuvent être impliqués

Cas sporadiques le plus souvent mais quelques cas familiaux

Récepteur auto-réactif

Lymphocyte

cRégulationintrinsèque

dRégulation extrinsèque

aApoptose

bRévision du

récepteurAuto

antigène

Apoptose

Compétition pour facteurs de survie-message de

co-stimulation Suppression active

Rétrocontrôle négatif BCR/TCRInduction de R inhibiteurs(CD5, CTLA4)

Phosphatases (SHP1, SHIP) Ubiquitines ligase (ITCH, ROQUIN)

APECED(AIRE)

ALPS (FAS)

ITCH

IPEX (FOXP3)IPEX like (CD25)

Mécanismes de régulation des lymphocytes auto-réactifs

Adapté de Goodnow et al, 2005