Service de Rhumatologie
Professeur Olivier MEYER

Article didactique

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Les nouveaux marqueurs biologiques du lupus
O. MEYER

http://perso.wanadoo.fr/corine.bensimon/marqueurlupus.htm

 

Le lupus systémique est caractérisé, sur le plan immunologique, par la présence quasi-constante d'autoanticorps antinucléaires (11ème critère de l'ACR 1982), parmi lesquels on reconnaît la grande spécificité des anticorps anti-ADN natif (sensibilité 85 %, spécificité 99 %) et des anticorps anti-Sm (sensibilité 8 %, spécificité 100 %) au point de constituer une partie du 10ème critère (immunologique) de la classification de l'ACR 1982. Plus récemment, les travaux consacrés à l'apoptose ont mis l'accent sur la production précoce d'anticorps antinucléosomes en réponse à la libération de structures nucléosomales dans les modèles murins de lupus. Ces mêmes anticorps antinucléosomes ont ensuite été décrits chez l'homme et la première partie de cette mise au point sera consacrée ce nouveau marqueur biologique.

 

Le 10ème critère de classification de l'ACR comporte également la présence possible d'anticorps antiphospholipides sous forme, soit d'un anticoagulant circulant, soit d'anticorps anti-cardiolipine d'isotype IgG ou IgM (critère modifié par l'ACR en 1997) [1], soit d'une fausse sérologie syphilitique. On sait que ces anticorps antiphospholipides sont associés à des manifestations thrombotiques et obstétricales connues sous le nom de syndrome des anticorps antiphospholipides. Les progrès de ces dernières années ont concerné la cible protéique des anticorps dits antiphospholipides et mieux nommés anticofacteurs. Il s'agit de protéines intervenant dans la cascade de la coagulation ou de la fibrinolyse : le plus important est la ß2 glycoprotéine (ß2GPI), mais d'autres cibles sont désormais identifiées (prothrombine, protéine C activée, protéine S, kininogène de haut et bas poids moléculaire (HMWK, LMWK), l'annexine V).

 

La deuxième partie de cette mise au point sera consacrée aux anticorps anti-cofacteurs et à leur valeur prédictive, comparée aux anticardiolipine, de complications thrombotiques ou obstétricales au cours du lupus. Ces deux catégories d'autoanticorps ne résument pas à eux seuls les nouveaux autoanticorps décrits au cours du lupus. Le tableau I résume l'étendue des structures antigéniques cibles d'autoanticorps récemment mis en évidence[2].

 

1. Anticorps antinucléosomes

1.1. Structure du nucléosomes

Le nucléosome est la sous-unité élémentaire de la chromatine. Il s'agit d'un complexe plurimoléculaire constitué d'un corps protéique formé de l'association de 4 paires d'histones H2A-H2B, H3 et H4, protéines basiques autours desquelles s'enroule un ADN double brin (natif) d'une longueur moyenne de 146 paires de bases formant deux tours de spire, l'ensemble étant rendu cohérent par l'histone H1 qui sert d'écarteur entre deux paires de nucléosomes (figure 1). En effet, au sein de la chromatine, les nucléosomes sont liés entre eux, comme les perles d'un collier par un fragment d'ADN natif de liaison de 20 à 60 paires de bases.

 

1.2. Production d'autoanticorps antinucléosomes

La production d'anticorps antinucléaires au cours du lupus est conduite par l'antigène et implique une présentation par une cellule présentatrice d'antigène et des lymphocytes T CD4+ porteurs d'un TCR spécifique d'un épitope porté par l'antigène. Les antigènes nucléaires sont habituellement constitués d'un complexe nucléoprotéique, qu'il s'agisse de ribonucléoprotéines (U-RNPs, pour Sm et U1-70kD RNP, et Y-RNPs pour Ro/SSA et La/SSB) ou de desoxyribonucléoprotéines comme les nucléosomes. L'analyse des modèles murins de lupus a montré qu'il existe précocement des lymphocytes T CD4+ spécifiques du nucléosome, avant l'apparition de lymphocytes T spécifiques des constituants, l'ADN et les histones. De même, les premiers autoanticorps produits sont d'abord des antinucléosomes, leur production se poursuivant après l'apparition secondaire des anti-ADN natif et des antihistones. Les nucléosomes apparaissent ainsi comme un antigène primitif pouvant être à l'origine de la production d'autoanticorps dirigés contre la particule entière et ses différents constituants. Produits en grande quantité au cours des phénomènes d'apoptose, leur pouvoir immunisant s'expliquerait par les modifications post-traductionnelles liées à la production de radicaux libres réactifs et au défaut de phagocytose des cellules apoptotiques au cours du lupus, laissant ainsi persister des quantités élevés de nucléosomes dans la circulation des lupiques.

 

1.3. Anticorps antinucléosomes circulants

Par méthode ELISA on montre que les anticorps anti-DNA monoclonaux sont capables de fixer les nucléosomes. Il en est de même des antihistones H1 et H2B qui reconnaissent les épitopes situés sur la partie externe (accessible aux anticorps), à la surface des nucléosomes. Ainsi des complexes immuns sont susceptibles de se former dans la circulation (ou in situ) entre des nucléosomes et les anti-ADN natif et les antihistones. Il est démontré que les anti-ADN et les antihistones ne contribuent que pour 30 % à l'activité antinucléosome et que pour 70 % il s'agit d'anticorps spécifiques des nucléosomes. Il existe donc trois catégories d'antinucléosomes :

  • spécifiques
  • avec activité anti-ADN
  • avec activité antihistones

 

1.4. Anticorps antinucléosomes et lésions tissulaires

Les nucléosomes ont une affinité élevée pour les constituants des membranes basales telles que l'héparane sulfate et la laminine. Expérimentalement les reins de rat perfusés fixent sur leurs membranes glomérulaires les nucléosomes contenues dans la solution perfusée. Les anticorps anti-ADN et antihistones sont alors à même de former des complexes immuns in situ en se fixant sur les nucléosomes "plantés". Les reins de malades lupiques contiennent également des dépôts faits de nucléosomes. Les reins de souris lupiques contiennent des anti-ADN mais aussi des anticorps spécifiques des nucléosomes. Par analogie on peut s'attendre à ce que ces antinucléosomes soient déposés dans les reins de malades lupiques et participent aux lésions glomérulaires.

 

1.5. Valeur diagnostique des anticorps antinucléosomes

Plusieurs séries sont désormais disponibles qui ont étudié la signification clinique des anticorps antinucléosomes à partir de trousses commerciales aisément disponibles. Ainsi les IgG antinucléosomes ont été mises en évidence chez les lupus systémiques dans 56 à 85 % des cas, voire plus en période évolutive (100 %) (tableau II), mais aussi dans d'autres connectivites telle que la sclérodermie systémique (5 à 46 % des cas) et la connectivite mixte (20 à 45 % des cas), deux affections ne comportant pas d'anticorps anti-ADN natif (tableau III). On peut conclure ainsi à une forte sensibilité des antinucléosomes au cours du lupus, ces anticorps persistant souvent lorsque le lupus est inactif (62 %) ou lorsqu'il n'y a pas ou plus d'anti-ADN natif (10 à 30 %). La spécificité calculée varie de 94 à 97 % selon les séries [3, 4]. Une étude multicentrique européenne a comparé la sensibilité et la spécificité de 4 trousses commerciales différentes d'antinucléosomes : les sensibilités varient de 67 à 84 % et la spécificité de 92 à 98 % [5].

 

1.6. Intérêt évolutif et pronostique des antinucléosomes

Une corrélation a pu être établie entre le taux des antinucléosomes de type IgG3 et l'indice d'évolutivité SLEDAI pour un groupe d'individus lupiques. En effet, il semble que la sous-classe IgG3 des antinucléosomes soit la plus intéressante sur le plan du pronostic puisque Amoura et coll. ont montré l'augmentation élective de cette sous-classe d'IgG au cours des poussées de lupus, et en particulier lorsqu'il existe une atteinte rénale glomérulaire alors que cela ne semble pas être le cas pour les IgG3 anti-ADN natif. L'étude récente de Bruns et coll. [4] a également montré une corrélation significative entre l'évolutivité du lupus et les IgG antinucléosome, avec l'atteinte glomérulaire et avec les troubles psychiatriques. Des études longitudinales devront être menées pour tester la valeur prédictive d'une poussée lupique des IgG3 antinucléosomes à l'échelle d'un malade donné.

 

2. Anticorps anti-cofacteurs / antiphospholipides

Le lupus systémique se complique, dans 10 à 20 % des cas dans les grandes séries, de manifestations thrombotiques veineuses et/ou artérielles associées à la présence d'anticorps antiphospholipides, qu'il s'agisse d'un anticoagulant circulant ou d'anticorps anticardiolipine IgG ou IgM détectés par ELISA ou plus rarement d'une sérologie syphilitique dissociée (VDRL positif ou TPHA et immunofluorescence négatifs). Ces mêmes séries de lupus font état d'une fréquence des anticorps antiphospholipides variant de 20 à 40 %, chiffre d'autant plus haut que la durée de suivi et le nombre de recherches d'anticorps sont plus élevés. Environ la moitié des malades porteurs d'anticorps antiphospholipides ne présentent pas ces manifestations cliniques de syndrome secondaire des antiphospholipides. Quelques séries prospectives tendent à montrer que, parmi ces malades porteurs chroniques d'anticorps, environ 50 % développeront une complication clinique dans les dix ans de suivi, mais il reste donc un fort contingent de patients asymptomatiques.

 

2.1. Principaux cofacteurs associés aux phospholipides

Pour tenter d'améliorer la valeur prédictive des anticorps antiphospholipides, nombre d'auteurs se sont intéressés aux principaux cofacteurs protéiques liés aux phospholipides qui semblent être la cible principale sinon exclusive des autoanticorps observés dans le syndrome des antiphospholipides. Seuls les anticorps immuns produits en réponse à une stimulation bactérienne (ou virale) reconnaîtraient réellement le phospholipide lui-même et non les cofacteurs protéiques. Le tableau IV regroupe les principales protéines cibles des anticorps anticofacteur, les plus fréquentes étant la b2glyprotéine I (b2GPI) et la prothrombine.

 

2.2. Activité anticoagulante circulante des anticorps anticofacteurs

Certains anticorps anticofacteurs ont la propriété d'allonger les tests de coagulation in vitro et sont ainsi assimilés à un anticoagulant circulant dont la fréquence dans les séries de lupus varie entre 8 et 20 % des cas selon le nombre de tests mis en œuvre pour les dépister. Ainsi les antiprothrombine allongent préférentiellement le temps de kaolin (KCT) (1/3 des anticoagulants circulants lupiques), alors que certains antib2GPI (mais pas tous) allongent préférentiellement le temps de coagulation du venin de vipère Russell dilué (dRVVT) (2/3 des anticoagulants circulants lupiques). La figure 2 résume les principaux types d'anticoagulants circulants lupiques.

 

2.3. Anticorps anti-b2 GPI

L'espoir du clinicien est de disposer d'un test biologique permettant une meilleure prédiction du risque thrombotique chez les lupiques porteurs d'anticorps anticardiolipine. La mise à disposition de trousses commerciales permettant le dosage direct des anticorps antib2GPI a stimulé cet espoir, mais il faut reconnaître que les études publiées montrent la grande disparité des résultats d'une marque à l'autre, rendant difficile toute comparaison entre deux équipes disposant de trousses différentes [6]. Il n'existe aucune standardisation du dosage des antib2GPI expliquant, pour partie, la non-inclusion de ce dosage dans les critères internationaux du syndrome des antiphospholipides (SAPL) [7]. Il semble pourtant intéressant pour le clinicien de disposer au moins d'un dosage des IgG antib2GPI : environ 10 à 40 % des lupiques (en moyenne 18 %) [8] ont des IgG antib2GPI [9, 10, 11, 12, 13, 14], la fréquence d'IgM étant de 15 à 20 % et celle des IgA de 10 à 15 %.

 

Une corrélation a été établie entre la présence de ces anticorps et les manifestations de thrombose, les pertes fœtales et la thrombopénie au cours du lupus [15]. Cette association au sein d'un groupe d'individus est cependant inconstante [9]. Ainsi, chez des patients lupiques ayant un syndrome clinique des antiphospholipides, les IgG antib2GPI ne sont présents que chez 30 à 60 % d'entre eux [16, 17] (tableau V).

 

Des IgG antib2GPI sont parfois présents dans un sérum de lupiques avec manifestations cliniques de SAPL, alors qu'il n'est pas possible de mettre en évidence des anticardiolipine ou d'autres antiphospholipides [18]. Cette éventualité ne dépasse pas 5 % des LED avec SAPL [17]. Ainsi la sensibilité des IgG et IgM antib2GPI pour les thromboses lupiques semble se situer entre 30 et 60 % et la spécificité autour de 85 à 95 %, meilleure cependant que celle des anticardiolipine (66 et 75 % dans les mêmes études de Swaldba et coll [19] et Amengual et coll. [20]. La signification clinique des IgA antib2GPI n'est pas clairement établie. En effet, les IgA mises en évidence chez 25 à 58 % des lupus sont très souvent associées aux IgG antib2 GPI [21, 22, 23]. Cependant, dans une étude récente de Greco et coll [24], 30 % des patients avec des signes cliniques de SAPL mais sans anticardiolipine avaient des antib2GPI et parmi eux, les 3/4 avaient des IgA antib2GPI.

 

On dispose de très peu de travaux longitudinaux ayant évalué pour un individu donné la valeur diagnostique des antib2GPI. La plus démonstrative, malgré l'existence de biais de recrutement, est celle de Gomez Pacheco et coll [25] montrant l'évolution dans le temps des IgG et IgM antib2GPI mesurées avant, pendant et après un épisode thrombotique : 24 lupiques ont été rapportés dont 18 ont fait une thrombose veineuse et 6 une thrombose artérielle : 88 % avaient des antib2GPI (17 % des lupiques contrôles sans thrombose ont des antib2GPI) contre 29 % et 38 % des IgG ou IgM anticardiolipine. Pour 23 malades sur 24 on assiste à une chute du taux des IgG antib2GPI au moment de l'accident de thrombose et une remontée, en moyenne 4 mois après, suggérant la participation des antib2GPI au processus thrombotique. Dans une autre étude prospective, il a été montré que le risque de développer un deuxième épisode de SAPL était plus élevé chez les malades ayant des antib2GPI et chez ceux dont le premier épisode avait été une anémie hémolytique (risque de 2,7) [26]. Il reste que les antib2GPI ne sont pas totalement spécifiques du SAPL primaire ou associé au lupus. Ils ont pu être mis en évidence également au cours d'infections virales qu'il s'agisse d'IgM ou d'IgA chez 45 % des mononucléoses infectieuses, 10 à 25 % des infections par le VIH [13].

 

2.3. Anticorps antiprothrombine

Deux tiers des anticoagulants circulants ont une activité antiprothrombine. Il est désormais possible de doser directement un anticorps grâce à un ELISA sur plaques de microtitration irradiées permettant soit de démasquer des épitopes enfouis soit d'augmenter la densité des sites antigéniques et permettre la fixation d'anticorps antiprothrombine peu affins. Environ 20 à 30 % des lupus ont des IgG antiprothrombine et 15 à 40 % des IgM [19, 27]. La valeur prédictive pour les thromboses des anticorps antiprothrombine reste encore très discutée au vu d'études toutes transversales. Des études prospectives devront être menées pour tirer une conclusion définitive [28].

 

2.4. Anticorps antiphosphatidyl ethanolamine (PEA)

On sait que ce phospholipide zwitterionique se lie au kininogène de haut ou bas poids moléculaire (HMWK et LMWK). Un pourcentage important de plasmas avec un anticoagulant circulant et des accidents de thrombose serait dépendant de la PEA. [29]. Des anticorps anti-PEA sont parfois les seuls marqueurs autoimmuns de pertes fœtales répétées sans autre manifestation de syndrome antiphospholipidique. Au cours du lupus, les anti-PEA d'isotype IgG, M et A ont été mis en évidence par ELISA dans une série de 207 cas chez 3, 5 et 10 % des cas, mais sans association avec les manifestations cliniques du SAPL [30]. Dans un petit groupe de 26 lupus avec signes de SAPL, mais sans anticardiolipine ni anticoagulant circulant, les anti-PEA sont exceptionnels (4 % d'IgA anti-PEA) dans l'expérience de la même équipe. Ces résultats décevants ne sont pas venus confirmer les prévalences de 17 et 22 % rapportées précédemment d'anti-PEA au cours du lupus [31, 32]. Ces anticorps sont probablement plus fréquents dans le SAPL primaire et le syndrome de Sneddon [33].

 

2.5. Anticorps anti-annexine V

L'annexine V possède une fonction anticoagulante en empêchant la prothrombine de s'activer sur la surface des membranes des villosités placentaires [34]. Des anticorps anti-annexine V sont ainsi potentiellement responsables de pertes fœtales répétées au cours du SAPL. Peu de travaux ont mesuré ces anticorps au cours du lupus [35, 36]. Des IgG anti-annexine V sont présents chez 20 % des lupus et s'associent aux antécédents thrombotiques et aux pertes fœtales de façon significative. Ainsi 30 % des lupus avec SAPL avaient des anti-annexine V contre 4 % des lupus sans SAPL [37]. Une association avec l'ostéonécrose aseptique est soulignée par Sugiura et coll [38].

 

Conclusion

A côté des anticorps anti-ADN natif et des anticorps anticardiolipine, on dispose désormais de nouveaux marqueurs biologiques dont l'intérêt n'est pas seulement physiopathogénique, mais possiblement pratique en clinique avec les IgG3 antinuclésomes et les anticorps anticofacteurs des phospholipides. Il manque encore d'études prospectives évolutives pour situer réellement leur place prédictive, soit d'une poussée rénale avec les antinucléosomes, soit d'une complication thrombotique ou obstétricale dans le cadre du SAPL secondaire avec les anticofacteurs.


Tableau 1 : autoanticorps récemment décrits au cours du lupus

Autoantigène

  • Annexine V
  • Apo Al
  • Protéines phosphorylées induites par l'apoptose
  • C HERV
  • C1 inhibiteur
  • C1q
  • Calreticuline
  • CD36 (plaquettes et endothelium)
  • CD4
  • CD45
  • Collagène type II
  • Fibronectine
  • Gu RNA helicase nucleolaire
  • HERES-1
  • Insuline récepteur
  • Nerve growth factor : NGF
  • p53
  • PL4
  • Glycoprotéines de membrane plaquettaire
  • Sous unité C9 du protéasome de type alpha
  • Prothrombine
  • RAP74 sous unité de TFIIT
  • Replication protéine A
  • Spindle kinesin-like protein HsEg5 (NuMA-2)
  • Anti-sens de ERCC-1 (ASE-1)
  • Protéines du stress
  • Thyroglobuline
  • Antigènes apparentés aux tRNA
  • tPA

Abréviations : Apo = apolipoproteine, ; hsp = heat shock protein ; PL = precipitin line ; tPA = tissue type plasminogen activator.


Tableau II : Corrélations entre activité du lupus et présence d'anticorps antinucléosome et Corrélation-ADN déterminés en ELISA

Antinucléosome n (%)
Anti-ADN n(%)

Total lupus

86 (71 %)
29 (24 %)

Lupus actif

29 (100 %)
21 (89,6 %)

Lupus inactif

57 (62,6 %)
3 (3,3 %)
D'après AMOURA et coll. [3]

 


Tableau III : Maladies associées à la présence d'anticorps antinucléosome. Pourcentage de patients avec une recherche positive d'IgG antinuclésome par ELISA

.

IgG

.

p

N
N
%

.

Contrôles

406
14
3,5

.

Maladies

.

.

.

.

Lupus érythémateux systémique

120
86
71,6
<0,001

Sclérodermie

37
15
40,5
<0,001

Connectivites mixtes

20
11
55,0
<0,001

Myopathies inflammatoires

32
2
6,2
NS

Syndrome de Gougerot-Sjögren primaire

50
2
4,0
NS

Polyarthrite rhumatoïde

36
0
0
NS

Syndrome primaire des anticorps antiphospholipides

64
3
4,6
NS

Maladie de Wegener

24
1
4,1
NS

Maladie de Horton

9
0
0
NS

Polychondrite atrophiante

19
1
5,2
NS

Artérite de Takayasu

10
0
0
NS

Sarcoïdose

21
0
0
NS

Maladie de Behçet

54
1
1,8
NS

Infection par le virus de l'hépatite C

100
0
0
NS
p : comparaison avec le groupe contrôle par test du chi-1

D'après Amoura et coll. Arthritis Rheum 2000


 

Tableau IV : Principaux cofacteurs protéiques cibles desantiphospholipides

 
Cofacteur
Phospholipides

Béta2GPI

Phospholipides anioniques (cardiolipine, phosphatidylsérine, choline, inositol, acide phsophatidique)

Prothrombine

Phospholipides anioniques

Protéine C

Phospholipides anioniques

Protéine S

Phospholipides anioniques

Annexine V

Phosphatidyl sérine

HMWK, LMWK

Phospholipides switterioniques (phosphatidyl ethanolamine)


Tableau V : Prévalence des IgG antib2GPI versus IgG anticardiolipine (CL) au cours du lupus et associations clinico-biologiques

 

Séries publiées (chronologiques)

LED
N
ACL+
%
abéta2GPI
%
abéta2GPI + thrombose
abéta2GPI + pertes foetales
ACL + abéta2GPI

(1)

47
70,2
36,2
oui
non
15/17

(2)

94
45,7
39,4
oui
non
19/37

(3)

140
43,6
15,0
oui
non
tous

(4)

36
38,8
13,9
non
non
5/5

(5)

175
46,9
17,1
non
ND
ND

(6)

308
12,3
10,1
oui
non
ND

(7)

81
41,9
40,7
non
non
tous

(8)

127
42,5
20,4
oui
non
23/26

(9)

79
36,7
6,3
oui
non
11/16

(10)

20
30,0
5,0
non
non
1/6

(11)

102
23,5
18,6
non
non
15/18

(12)

133
13,5
15,8
non
non

14/49


Figure 1 : Structure du nucléosome

 

 


Figure 2 : Principaux anticorps antiphospholipides avec ou sans activité anticoagulante circulante

 

 


Références

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