Étude fonctionnelle d’une mutation de NKX2-1 responsable d’une pneumopathie interstitielles diffuse isolée - 31/01/18

Les pneumopathies interstitielles diffuses (PID) liées aux mutations du gène NKX2-1, de transmission autosomique dominante ou sporadique, sont classiquement associées à des symptômes neurologiques et une hypothyroïdie (syndrome cerveau-poumon-thyroïde). Récemment, des atteintes pulmonaires isolées ont été reportées mais leurs mécanismes n’ont pas été étudiés (Figure 1).

Nous avons étudié deux mutations, DUP et DEL. La mutation DEL a été identifiée chez une enfant et son père et est responsable d’une PID isolée. La mutation DUP a été identifiée chez un patient présentant un syndrome cerveau-poumon-thyroïde caractérisé par une détresse respiratoire néonatale, une hypothyroïdie congénitale et un retard du développement moteur associé à une ataxie motrice. Les mutations ont été introduites par mutagenèse dirigée dans le vecteur contenant l’ADNc sauvage de NKX2-1. Deux lignées cellulaires issues de tissu pulmonaire (A549) et thyroïdien (Nthy) ont été transfectées par les plasmides NKX2-1 sauvage ou mutés. Les protéines obtenues ont été analysées par Western blot et la localisation subcellulaire a été déterminée par microscopie confocale. L’étude de la régulation transcriptionnelle sur les promoteurs d’ABCA-3, SFTPA, SFTPB, SFTPC, et thyroglobuline a été faite en utilisant les plasmides rapporteurs luciférase des promoteurs co-transfectés avec le vecteur de NKX2-1 vide, sauvage ou muté.

Les mutations DUP et DEL de NKX2-1 entraînent un décalage du cadre de lecture conduisant à une perte de l’homéodomaine et produisant, pour les deux mutants, une protéine plus longue (408 acides aminés au lieu de 371). Cette protéine anormale est localisée à la fois dans le cytoplasme et dans le noyau mais avec un pattern intranucléaire très différent de celui de la protéine sauvage. Du point de vue fonctionnel, les protéines DUP et DEL n’activent significativement pas les promoteurs des gènes cibles pulmonaires. Au niveau thyroïdien, la protéine DUP n’active significativement pas le promoteur de la thyroglobuline alors qu’aucune différence significative n’est observée entre la protéine sauvage et la protéine DEL.

Nos résultats d’étude fonctionnelle pour les mutants DUP et DEL sont concordants avec les phénotypes des patients. Nous étudions actuellement des mutations associées à un phénotype pulmonaire isolé afin d’élucider les mécanismes moléculaires conduisant aux phénotypes très différents associées aux mutations de ce gène.