Les gènes codant des transporteurs de molécules: les gènes SLC22A4 et SLC22A5 (SoLute Carrier family 22 member 4 et 5)

Un nouveau locus de prédisposition au psoriasis a été identifié dans la région distale sur le chromosome 5q31 lors de l'analyse de 86 familles suédoises. Un marqueur au niveau du 5q31 (D5S816) donne un NPL de 2.22 (P=0.014) dans ces familles et de 2.45 (P=0.008) dans le sous groupe de 44 familles, stratifiées selon des douleurs aux articulations [Samuelsson et al., 1999]. La même équipe a confirmé cette liaison avec l'ajout de 28 autres familles suédoises (P=0.001) [Friberg et al., 2006]. Cette région contient un cluster de gènes impliqués dans les mécanismes inflammatoires et immunitaires (comme les cytokines de TH2) et est liée à plusieurs maladies auto-immunes et inflammatoires telles que la maladie de Crohn, l'asthme, la polyarthrite rhumatoïde, la dermatite atopique [Rioux et al., 2001,Peltekova et al., 2004,Kauppi et al., 2001,Tokuhiro et al., 2003,Lee et al., 2002]. Une étude de ce locus a été réalisée en prenant en compte le déséquilibre de liaison de la région évalué à partir de 115 SNPs génotypés chez 658 témoins japonais et a permis, à partir de 830 malades, d'identifier deux SNPs du gène SLC22A4, slc2F1 (rs2073838) et slc2F2 (rs3792876)), présents dans l'intron 2 et 1 respectivement, ainsi qu'un haplotype (rs3763112, rs1007602, rs2073838, rs2269822), significativement associés avec la polyarthrite rhumatoïde (P=0.005) [Tokuhiro et al., 2003]. SLC22A4 (solute carrier family 22 member 4 ou OCTN1) code pour un transporteur transmembranaire de cations organiques et est exprimé principalement dans les tissus hématopoïétiques et immunologiques (sang, moelle osseuse, les monocytes CD14+, les macrophages CD68+, les cellules T CD43+) [Tokuhiro et al., 2003,Peltekova et al., 2004]. Son expression peut être stimulée par des stimuli pro-inflammatoires (TNF$\alpha$) et est élevée dans les articulations enflammées de modèles murins d'arthrite ainsi que chez des patients atteints de polyarthrite rhumatoïde [Tokuhiro et al., 2003]. Un des variants associés (rs3792876) est particulièrement intéressant car il est situé dans un site de fixation pour le facteur de transcription du système hématopoïétique RUNX1 et l'allèle de susceptibilité (T) augmente, in vitro, l'affinité de ce facteur pour son site de fixation, ce dernier ayant un effet suppresseur sur la transcription de SLC22A4 [Tokuhiro et al., 2003]. Le rôle exact de cette protéine dans la physiopathologie de la maladie reste encore inconnu. Afin de confirmer ces résultats, d'autres études sur des patients atteints de polyarthrite rhumatoïde provenant d'autres populations (anglaise ou caucasienne) ont été réalisées mais aucune n'a abouti à confirmer l'existence d'une association [Barton et al., 2005,Newman et al., 2005b].

Toutefois, ce gène, en combinaison avec un gène voisin SLC22A5 codant aussi un transporteur de cations organiques (organic cation/carnitine transporter, member 5 ou OCTN2), a été montré impliqué dans une autre maladie auto-immune, la maladie de Crohn dont l'un des locus de prédisposition à cette maladie est situé sur cette région chromosomique (IBD5) [Peltekova et al., 2004,Newman et al., 2005a]. Après l'étude par séquençage du segment génétique IBD5 chez des sujets canadiens (203 cas/200 témoins), un haplotype (TC) de deux autres variants rs1050152 (L503F) et rs2631367, localisés dans l'exon 9 et dans le promoteur de deux gènes voisins SLC22A4 et SLC22A5, est montré associé à la maladie de Crohn (P=0.0003). Des études supplémentaires indiquent que ces deux SNPs affectent la transcription et les fonctions "transporteurs" des gènes [Peltekova et al., 2004]. De plus, il existe une interaction entre deux loci conférant une susceptibilité à la maladie de Crohn (IBD1 (16q)/IBD5 (5q)), le risque de développer la maladie étant augmenté chez les porteurs de l'haplotype TC avec au moins l'un des trois variants de CARD15 associé au Crohn (CD) [Peltekova et al., 2004,Newman et al., 2005a].

Quelques équipes ont testé l'association des gènes SLC22A4 et SLC22A5 avec le psoriasis. Aucune association avec le psoriasis n'a été observée jusqu'à présent, mais la plupart des études teste seulement trois variants fonctionnelles (rs3792876, rs1050152 et rs2631367). Par exemple, aucun résultat significatif n'a été obtenu lors de l'étude de 264 familles suédoises, malgré l'existence dans ces familles d'une forte liaison avec le chromosome 5q31 [Friberg et al., 2006]. Le constat est le même lors d'une étude anglaise cas-témoins de psoriasis (218 PsV versus 594 sains) de l'haplotype TC [Ho et al., 2005]. Dans cette étude, les gènes ont aussi été testés pour l'arthrite psoriasique avec 472 patients PsA et contrairement au cas du psoriasis, une association entre la maladie et deux variants (rs3763112 et rs2631367) dans les gènes SLC22A4 et SLC22A5 respectivement, est observée (P=0.028, P=0.005), de même qu'avec l'haplotype TC (rs1050152, rs2631367) (P=0.001), indépendamment de CARD15 [Ho et al., 2005]. Cependant, cette association n'a pas été confirmée dans une autre étude indépendante sur 59 patients PsA de l'île de Terre-Neuve (versus 238 témoins) lors de l'analyse de trois variants de SLC22A4 (rs3792876, rs3763112, rs1050152) et d'un SNP de SCL22A5 (rs2631367) [Butt et al., 2005].

Nous avons choisi de tester si ces variants des gènes SLC22A4 et SLC22A5 pouvaient conférer une prédisposition au psoriasis dans la population française. Nous avons donc testé, pour le gène SLC22A4, 5 SNPs associés à la polyarthrite rhumatoïde (rs3792876, rs3763112, rs1007602, rs2073838, rs2269822) ainsi que le SNP présent dans l'haplotype associé à CD (rs1050152) [Tokuhiro et al., 2003,Peltekova et al., 2004]. Pour tester le gène SLC22A5, une approche "TagSNPs" a été entreprise (Figure 3.8 Structure DL du gène SLC22A5). En supplément des 3 'TagSNPs' identifiés, le deuxième variant de l'haplotype associé à CD a été aussi testé (rs2631367) [Peltekova et al., 2004]. Les informations sur les différents SNPs ainsi que les résultats obtenus lors de leur analyse par FBAT, dans nos familles françaises, sont présentés dans le tableau 3.26Identification et test d'association des TagSNPs de SLC22A4 et SCL22A5 sur le Lot I par FBAT. Cette analyse a révélé une faible association entre le psoriasis et un SNP présent dans l'intron 3 du gène SLC22A5, rs274559 (P=0.04). De plus, aucune association n'a été observée lors de l'analyse haplotypique des deux gènes (Tableau 3.27Analyse d'association des haplotypes de SLC22A4 et de SLC22A5 sur le Lot I par FBAT) ainsi que lors de l'étude de l'haplotype TC (rs1050152, rs2631367) associé à CD (données non montrées). Aucune association n'est retrouvée lors de l'analyse du SNP par la méthode "LNMs", qui tient compte de la structure familiale de notre lot I dans sa globalité, ainsi que lors de son étude dans le deuxième lot ou dans les deux lots (Tableau 3.28Analyse d'association des TagSNPs de SLC22A5 dans le Lot I avec la méthode "LNMs" et 3.29Analyse d'association du seul TagSNP de SLC22A5, suggestif dans le Lot I, faite sur le Lot II et ainsi que sur l'ensemble des lots (Lot I et Lot II)). Toutefois, la dernière analyse a révélé une faible association du SNP associé dans le premier test et d'un nouveau SNP du gène SLC22A5 (rs671473) avec la maladie (P=0.03 et P=0.04 respectivement) seulement lorsque les malades non porteurs de l'allèle HLA-Cw6 du Lot I sont étudiés (Table 3.30Analyse d'association des TagSNPs de SLC22A4 et de SLC22A5 dans les sous groupes porteurs ou non de l'allèle à risque HLA-Cw6 dans le Lot I). Ces résultats sont néanmoins très peu robustes pour impliquer le gène SLC22A5 dans la pathogenèse du psoriasis, mais il semblerait que les deux loci sur les chromosomes 6 et 5 interviendraient de manière indépendante. L'absence d'association du psoriasis avec les SNPs associés à la polyarthrite rhumatoïde et avec les deux SNPs associés à la maladie de Crohn est conforme à deux autres études réalisées sur d'autres populations [Ho et al., 2005,Friberg et al., 2006]. Cependant, il n'y a pas eu d'étude globale sur l'implication de ces gènes dans le psoriasis puisque ces études se sont seulement focalisées sur les trois variants fonctionnelles, montrés associés à d'autres maladies complexes.

Lors de notre étude, seul le gène SLC22A5 est testé par une approche "TagSNPs", et montre seulement une faible association suggestive avec le psoriasis

Figure 3.8: Structure DL du gène SLC22A5

Table 3.26: Identification et test d'association des TagSNPs de SLC22A4 et SCL22A5 sur le Lot I par FBAT

								FBAT Lot I
	rs3763112$^{1}$			34001493	G>A	37.1$^{1}$	A	38.9	96	0.083	0.93
		rs1007602$^{1}$			34017179	G>A	26.7$^{1}$	A	33.7	89	0.678
		rs3792876$^{1}$	Intron 1		34052322	C>T	11.4$^{1}$	A	5.6	22	0.456
		rs2073838$^{1}$	Intron 2		34064235	G>A	10.8$^{1}$	A	5.6	22	0.456
		rs1050152$^{2}$	Exon 9	L503F	34091333	C>T	45.8$^{1}$	A	46.2	106	-0.478
		rs2269822$^{1}$			34173725	C>T	15.8$^{1}$	A	13.5	48	-0.680
	rs2631367$^{2}$	5' UTR		34120471	C/G	NC	A	46.8	109	1.043	0.30
		rs671473	Intron 1		34123548	G>T	23.3$^{1}$	H	29.3	87	1.573
		rs274559	Intron 3		34135083	T>C	35.3$^{1}$	H	36	95	2.034
		rs11746555	Intron 7		34142046	G>A	42.5$^{1}$	H	44	101	-0.764
$^{a 1}$ associé avec RA (Tokuhiro et al., 2003), $^{2}$ associé avec la maladie de Crohn (Peltekova et al., 2004), $^{b}$ NM_003059 pour SLC22A4, NM_003060 pour SLC22A5, $^{c}$ NT_034772.5 pour SLC22A4 et SLC22A5

Table 3.27: Analyse d'association des haplotypes de SLC22A4 et de SLC22A5 sur le Lot I par FBAT

			Lot I
			MAF
	H1	GGCGTC	42.7	0.59
		H2	AACGCC	32
		H3	AGCGCC	6.3
		H4	GGCGCC	5.9
		H5	GGTACT	5.0
	H1	GGTA	41.6	0.35
		H2	CTCG	30.5
		H3	CGTG	12
		H4	GGTG	8.6
		H5	CGCG	6.6

Table 3.28: Analyse d'association des TagSNPs de SLC22A5 dans le Lot I avec la méthode "LNMs"

			Lot I
rs274559	T>C	36	0.45	0.93 [0.76-1.13]	0.86 [0.70-1.05]

Table 3.29: Analyse d'association du seul TagSNP de SLC22A5, suggestif dans le Lot I, faite sur le Lot II et ainsi que sur l'ensemble des lots (Lot I et Lot II)

	Lot I				Lot II				Lot I + Lot II
		MAF	N	Z	P	MAF	N	Z	P	MAF	N	Z
rs274559	36	95	2.03	0.042	36.3	56	-0.003	0.99	36.2	151	1.628	0.10

Table 3.30: Analyse d'association des TagSNPs de SLC22A4 et de SLC22A5 dans les sous groupes porteurs ou non de l'allèle à risque HLA-Cw6 dans le Lot I

			Lot I
								Stratifié selon:
								présence HLA-Cw6
						MAF	P	N	Z	P
	rs3763112	G>A	38.9	0.93	66	-0.346	0.73	39	0.603	0.55
		rs1007602	G>A	33.7	0.50	59	-0.082	0.94	37	1.260
		rs3792876	C>T	5.6	0.65	14	0.600	0.55	15	-0.039
		rs2073838	G>A	5.6	0.65	14	0.600	0.55	15	-0.039
		rs1050152	C>T	46.2	0.63	70	-0.240	0.81	52	-0.432
		rs2269822	C>T	13.5	0.50	27	0.103	0.92	31	-1.063
	rs2631367	C/G	46.8	0.30	73	0.225	0.82	52	1.351	0.18
		rs671473	G>T	29.3	0.12	54	0.392	0.70	43	2.038
		rs274559	T>C	36	0.04	63	0.792	0.43	45	2.207
		rs11746555	G>A	44	0.45	69	-0.922	0.36	48	-0.052

dans notre premier lot, non confirmée lors des deux étapes de réplication. Ces gènes ne semblent donc pas intervenir dans la prédisposition au psoriasis mais une étude complète serait nécessaire pour les exclure complètement.