Acteurs de la voie PKA impliqués dans la génétique des tumeurs bilatérales productrices de cortisol

La maladie surrénalienne nodulaire bilatérale (BNAD) regroupe l'HMBS (Hyperplasie macronodulaire bilatérale des surrénales) et la PPNAD (primary pigmented nodular adrenal disease), pathologies hétérogènes, responsables d'hypercorticisme périphérique. Les altérations génétiques expliquant leurs phénotypes ne sont que partiellement connues. La voie de signalisation de l'AMPc/PKA est cruciale pour la sécrétion de cortisol et plusieurs de ses acteurs ont été décrits comme impliqués dans les tumeurs surrénaliennes cortico-secrétantes, comme les variants pathogènes PRKAR1A dans la PPNAD. Ainsi, afin de mieux comprendre la génétique des BNAD, il paraissait essentiel d'étudier non seulement les sous unités de la PKA, mais aussi les phosphodiestérases (PDE), régulateurs négatifs de cette voie. Les objectifs de cette thèse étaient multiples et complémentaires : - Réaliser un dépistage systématique des duplications constitutionnelles de PRKACA chez les patients atteints de BNAD pour préciser leur phénotype et leurs conséquences ; - Étudier le phénotype des patients présentant des variants de PDE11A dans une grande cohorte d'HMBS, pour vérifier l'hypothèse d'un gène modulateur ; - Décrire et caractériser les variants rares nouvellement identifiés dans cette cohorte d’une PDE, ici appelée PDEx, pour évaluer leurs conséquences fonctionnelles et déterminer si PDEx est un gène causal de la maladie. Sur notre cohorte de 781 cas index avec BNAD, nous avons procédé à un séquençage NGS (Next generation sequencing) de l'ADN leucocytaire, ciblant des gènes impliqués dans la tumorigenèse surrénalienne, ou susceptibles de l'être. Des duplications constitutionnelles de PRKACA ont été découvertes chez 8 des 88 patients (9%) avec PPNAD ou Complexe de Carney (CNC), mais chez aucun des 683 patients avec HMBS. Les analyses de conformation chromatinienne (Hi-C) réalisés sur des échantillons tumoraux ont montré que ces duplications sont à l'origine de néo-domaines d'interaction au sein de la chromatine. Les anticorps PRKACA/PRKAR1A ont permis de différencier l'altération génétique responsable de PPNAD. Sept variants de PDE11A prédits délétères in silico ont été identifiés chez 38 cas index d'HMBS (11,4%), sans différence dans leur distribution selon le statut mutationnel ARMC5. Les patients porteurs de ces variants présentaient un phénotype atténué de la maladie, avec cortisol plasmatique vespéral et urinaire sur 24h plus bas, et nombre de nodules surrénaliens inférieur, par rapport aux patients sans altération. PDE11A apparait comme un modulateur phénotypique dans l'HMBS, contribuant à hétérogénéité de la maladie et pouvant avoir un impact sur la prise en charge. Onze variants rares de PDEx ont été identifiés chez des patients atteints d'HMBS. Ils présentaient un hypercorticisme modéré, mais de fréquentes comorbidités. La caractérisation fonctionnelle in vitro, basée essentiellement sur le FRET (Fluorescence resonance energy transfer) a montré que quatre de ces variants entraînaient une activité catalytique indétectable de l'enzyme PDEx, tandis que deux autres présentaient une activité significativement réduite. En conclusion, les altérations génétiques des acteurs de la voie AMPc/PKA sont impliquées dans la pathogénie des BNAD. Les duplications PRKACA constituent une cause spécifique de PPNAD, en plus des altérations de PRKAR1A, soulignant l'importance de la régulation des sous-unités de PKA. Les variants de PDE11A, sont des modulateurs phénotypiques, conduisant à une forme atténuée d'HMBS, alors que la pathogénicité de certains variants germinaux rares de PDEx, nous poussent à penser qu'il s'agit d'un nouveau gène causal d'HMBS. Ces découvertes mettent en lumière la complexité génétique des BNAD et soulignent l'importance d'inclure ces gènes dans le dépistage afin de mieux adapter la prise en charge des patients.