FABP4 and MMP9 identified as predictive factors of poor prognosis in patients with nonalcoholic fatty
4.1 Rationnel et Objectifs du Travail
4.1 Rationnel et Objectifs du Travail
La stéatopathie non alcoolique ou métabolique (NAFLD) comprend un éventail large de lésions hépatiques allant de la simple stéatose (NAFL) à la stéato-hépatite non alcoolique (NASH) pouvant évoluer vers une fibrose hépatique, une cirrhose et un CHC (175). La NASH est une maladie systémique associée à l'obésité, à l'insulino-résistance, au diabète de type 2 et au syndrome métabolique. L'augmentation spectaculaire de son incidence fait de la NASH l’une des causes les plus fréquentes de maladie chronique du foie et un problème de santé publique majeur dans le monde. En outre, les patients atteints de NASH ont un risque plus élevé de développer une maladie cardiovasculaire, qui est également la principale cause de décès chez ces patients. Par conséquent, il est essentiel de diagnostiquer la NAFL et surtout la NASH à un stade précoce, lorsqu'une réversibilité est encore possible avec une prise en charge thérapeutique adaptée, englobant les règles hygiéno-diététiques au premier plan (182). Les tests non invasifs permettent de discriminer les patients à un stade avancé de la maladie mais sont souvent mis en défaut pour identifier précocement les malades à risque de développer une cirrhose ou un cancer du foie (183). La biopsie hépatique demeure le gold-standard pour évaluer proprement les lésions histologiques et à aussi un rôle pronostique dans la prise en charge de ces patients.
Nous avons également montré précédemment que les gènes impliqués dans les processus inflammatoires étaient déjà régulés positivement chez les patients atteints de stéatose (176). L'expression génique étant très spécifique et très sensible aux changements environnementaux, l'exploration de l'expression des gènes hépatiques est une approche appropriée pour trouver des marqueurs de progression de la NAFL à la NASH. Le développement d’outils informatiques fiables couplé à la croissance de la puissance informatique a permis la mise en place de techniques de simulation numérique centrées sur la biologie. Les méthodes in silico sont complémentaires des études in vivo et in vitro et permettent aujourd'hui d'identifier de nouveaux axes de recherche, y compris en hépatologie (184).
Dans cette étude, nous voulions utiliser des données d'expression génique (GEO) associés à un algorithme d'analyse de prévision afin de créer une matrice composée de patients virtuels atteints de NAFLD et d'étudier leur génome, à partie de données déjà publiées. L'objectif de notre étude était d'identifier des gènes prédictifs de la transition de la NAFL à la NASH et des formes sévères de NASH incluant les patients ayant développé un CHC.
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4.3 Méthodes
La méthode utilisée dans cette étude peut apparaître complexe au non-initié des analyses bioinformatiques. En simplifiant, nous avons tout d'abord sélectionné deux GEO dont les données complètes étaient en accès libre et ayant fait l'objet de publication (GSE48452 et GSE61260, (185, 186)). Au total, le génome de 52 patients contrôles, 51 patients obèses sans NAFLD, 37 patients ayant une stéatose simple et 42 patients ayant une NASH ont été inclus. Une nouvelle analyse bioinformatique a permis d'identifier une liste de gènes discriminants ces groupes de patients (C Desterke, F Chiappini). Pour affiner l'analyse, deux validations des gènes identifiés ont été réalisées. Une première à l'aide d'une méthode in silico une nouvelle fois, en utilisant deux GEO indépendants des premiers et ayant inclus 11 patients contrôles supplémentaires, 2 patients ayant une stéatose simple et 16 patients ayant une NASH (GSE63067 et GSE17470, (187, 188)). Ces méthodes devaient permettre d'identifier une signature moléculaire de la stéatose simple et de la NASH et de reclasser certains patients. La deuxième méthode, plus classique, a consisté en la sélection de patients du centre hépato-biliaire (7 contrôles, 6 ayant une stéatose simple et 8 une NASH) afin de valider par PCR la sur ou sous-expression des gènes d'intérêt, identifiés par les méthodes in silico.
4.4 Résultats principaux et discussion
L'analyse par microarray d'expression de gènes a montré 1549 gènes discriminant les patients ayant une stéatopathie, NAFL ou NASH, des obèses sains ou des contrôles. Parmi eux 58 gènes discriminaient la NASH de la stéatose simple. Ces gènes étaient impliqués dans le remodelage de la matrice extracellulaire et l'inflammation. Le gène le plus discriminant était FABP4 (protéine de liaison aux acides gras 4). Parmi les gènes fortement associés à une expression élevée de FABP4, la métalloprotéinase-9 de matrice (MMP9) était surexprimée chez 55% des patients NASH. Nous avons en outre identifié un total de 330 gènes régulés de manière différentielle, dont 229 gènes étaient surexprimés chez des patients NASH présentant un niveau d'expression élevé de MMP9. Ces gènes étaient impliqués dans le remodelage de la matrice extracellulaire, l'inflammation, la prolifération, la progression des cellules souches et l'oncogenèse. En
utilisant les niveaux d'expression génique des gènes FABP4 et MMP9 hépatiques comme indicateurs de la progression de la maladie dans une cohorte indépendante de patients atteints de NAFLD, nous avons identifié les patients atteints de NAFL et NASH susceptibles d'avoir un mauvais pronostic.
Nos résultats sont de plus concordants avec des données publiées. Il a déjà été décrit que MMP9 est impliquée dans le développement et la progression des métastases du carcinome CHC (189-191). Plus récemment, les polymorphismes de la MMP9 ont été associés au risque de NAFLD et d'obésité (192). Il est intéressant de noter que le taux sérique de MMP9 est significativement plus élevé chez les patients ayant une NAFLD par rapport aux contrôles. En revanche, il n'était pas possible de distinguer les patients ayant une stéatose simple et des patients ayant une NASH (193, 194). Aux vues de ses résultats, nous pensons qu'il serait intéressant de coupler les taux sériques de FABP4 et de MMP9 pour évaluer leur rôle pronostique dans la progression de la NAFLD. Ainsi, en combinant méthode in silico, approches statistiques et méthode in vitro, nous avons identifié deux biomarqueurs prédictifs potentiels, FABP4 et MMP9, surexprimés au cours de la progression de la NAFL vers la NASH.
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