La dysplasie bronchopulmonaire (DBP) constitue la principale séquelle respiratoire de la prématurité. Elle est caractérisée par des altérations du développement alvéolaire et est définie cliniquement par la persistance d'une oxygénodépendance à 36 semaines d'âge corrigé. Malgré l'amélioration constante des soins en néonatologie, la DBP reste relativement fréquente chez les prématurés de moins de 1000g, et aucun traitement préventif ou curatif véritablement efficace n'existe à l'heure actuelle. Une susceptibilité génétique à la DBP a été démontrée il y quelques années. L'identification de gènes de susceptibilité permettrait non seulement de mieux comprendre la physiopathologie de cette maladie, mais également de dégager de nouvelles pistes thérapeutiques. Les études disponibles sont basées sur une approche gène candidat, le plus souvent sur un nombre limité de sujets, et aucune d'entre elles n'a pu être répliquée dans d'autres populations. Nous avons donc décidé de réaliser une étude d'association pan-génomique à la recherche de gènes de susceptiblité à la DBP.Cette étude multicentrique a permis la constitution prospective d'une base de données cliniques et biologiques et d'une banque d'ADN de nouveau-nés prématurés de moins de 28 SA. L'étape de screening pan-génomique a été réalisée par une stratégie de DNA pooling dans deux populations ethniques différentes, et la validation par génotypage individuel dans deux populations de réplication. Les gènes sélectionnés ont ensuite été étudiés au cours du développement pulmonaire chez le rat.L'ensemble de la démarche pan-génomique a permis d'identifier un gène majeur, commun à l'ensemble des populations étudiées: SPOCK2. Notre étude a également permis d'identifier MMP16 comme gène de susceptibilité à partir des premiers résultats du DNA pooling dans la population caucasienne. L'étude de ces deux gènes au cours du développement pulmonaire chez le rat nous oriente fortement vers un rôle au cours du développement alvéolaire, avec un pic d'expression au cours de l'alvéolisation et une altération de cette expression dans le modèle hyperoxie. De plus, SPOCK2 et MMP16 appartiennent à une voie de signalisation commune, ce point renforçant fortement la crédibilité du rôle de ces gènes dans la susceptibilité à la DBP. Le rôle exact de ces gènes dans l'alvéolisation et la DBP reste à déterminer ainsi que les conséquences fonctionnelles potentielles des polymorphismes identifiés. Parallèlement, la collecte de nouveaux échantillons d'ADN chez des anciens prématurés ainsi que la collaboration avec des équipes étrangères permettra de poursuivre les études d'association dans des populations de plus en plus importantes / RationaleBronchopulmonary dysplasia is the most common chronic respiratory disease in prematureinfants. Genetic factors might contribute to bronchopulmonary dysplasia susceptibility.ObjectivesTo identify genetic variants involved in bronchopulmonary dysplasia through a genome-wideassociation study.MethodsWe prospectively evaluated 418 premature neonates (gestational age below 28 weeks), ofwhom 22% developed bronchopulmonary dysplasia. Two discovery series were created, usinga DNA pooling strategy in neonates from Caucasian and African ancestry. Polymorphismsassociated with the disease were confirmed in an independent replication population. Geneswere then explored by fine mapping and associations were replicated in an external Finnishpopulation of 213 neonates. Validated genes expression patterns were studied in rat lung,following air or hyperoxia exposure.Measurements and Main ResultsSPOCK2 gene was identified by both discovery series. The most significant polymorphism(rs1245560, p=1.66x10-7) was confirmed by individual genotyping, and in the replicationpopulation (p=0.002). Fine mapping confirmed the association of rs1245560 withbronchopulmonary dysplasia in both Caucasian and African populations with adjusted oddsratios of 2.96 (95% CI [1.37-6.40]) and 4.87 [1.88-12.63] respectively. In Caucasian neonates,rs1049269 was also associated with the disease (OR=3.21 [1.51-6.82]). These associationswere replicated in the Finnish population. In newborn rat lungs, SPOCK2 mRNA levelsmarkedly increased during the alveolar stage of lung development. After rat exposure tohyperoxia, SPOCK2 expression increased relative to air-exposed controls

Les Malformations Adénomatoïdes Kystiques du Poumon (MAKP) sont les malformations pulmonaires congénitales les plus fréquentes. Leur diagnostic est anatomopathologique. Elles sont classées en type I si elles comportent de larges kystes (>2cm), en type II si elles contiennent de multiples kystes plus petits (<1cm). Les MAKP de type III ont un aspect plus solide et contiennent des structures immatures ressemblant au poumon en développement. En général asymptomatiques, les MAKP peuvent se compliquer in utero d'hydramnios ou d'anasarque, à la naissance de détresse respiratoire, et plus tardivement d'infections ou de pneumothorax. Leur potentielle dégénérescence maligne reste débattue. L'origine des MAKP est inconnue. Les avancées récentes suggèrent une anomalie transitoire et focale du développement pulmonaire, qui pourrait être secondaire à une obstruction des voies aériennes. Le rôle du Fibroblast Growth Factor 10 (FGF10), facteur indispensable à la formation des ramifications pulmonaires, est supporté par différents modèles animaux. La surexpression localisée du FGF10 pourrait induire des dilatations kystiques des voies aériennes.L'objectif de ce travail était de déterminer les anomalies moléculaires à l'origine des MAKP.Dans une approche molécule candidate, nous avons comparé par immunohistochimie l'expression du FGF10, de son récepteur le FGFR2b, et d'un de ses inhibiteurs, Sonic Hedgehog (SHH), entre MAKP et tissus témoins. Nous avons également comparé l'expression de l'ARNm du FGF10 dans des cultures de fibroblastes isolés à partir de MAKP et de tissus témoins. Nous avons enfin élaboré un modèle de ligature trachéale in-utéro de lapins fœtaux, afin de modéliser les MAKP et d'étudier in-vivo en fin de gestation (J29/31) les conséquences morphologiques et moléculaires d'une obstruction trachéale précoce (J23/31). Dans une approche sans à-priori, nous avons microdissequé des MAKP et des tissus témoins, afin de séparer les compartiments épithélial et mésenchymateux et de comparer les transcriptomes issus de ces 2 compartiments entre MAKP et tissus sains. Nous avons également recherché l'existence d'anomalies génétiques in-situ, en comparant par CGH array le génome du tissu pathologique à celui obtenu à partir du sang périphérique provenant du même patient.Aucune différence d'expression du FGF10, du FGFR2b et de SHH n'était observée en immunohistochimie, entre MAKP et témoins. L'expression ARNm du FGF10 était cependant plus élevée dans les fibroblastes de MAKP que dans les fibroblastes de tissus témoins. Nous n'avons pas observé de dilatation des voies aériennes de conduction chez les fœtus ligaturés, mais une augmentation du nombre des alvéoles pulmonaires. La voie de signalisation FGF10 n'était pas surexprimée à J29 dans le poumon des fœtus ligaturés. Les premiers résultats de l'analyse CGH array ne montrent pas de différence entre le génome provenant de la lésion et le génome provenant du sang périphérique. L'analyse transcriptomique est en cours.Le FGF10 n'est pas surexprimée de façon permanente dans les MAKP, mais il est possible que sa surexpression soit transitoire, et que notre analyse ait été trop tardive. L'occlusion trachéale précoce n'affecte pas les voies aériennes de conduction, notre modèle animal n'est pas un modèle de MAKP. Un modèle fondé sur une occlusion bronchique précoce, sur des explants de poumon fœtal serait probablement plus adapté à l'étude des MAKP. L'absence d'anomalie génétique confirme l'hypothèse d'une anomalie localisée et transitoire du développement pulmonaire à l'origine des MAKP. / Les Malformations Adénomatoïdes Kystiques du Poumon (MAKP) sont les malformations pulmonaires congénitales les plus fréquentes. Leur diagnostic est anatomopathologique. Elles sont classées en type I si elles comportent de larges kystes (>2cm), en type II si elles contiennent de multiples kystes plus petits (<1cm). Les MAKP de type III ont un aspect plus solide et contiennent des structures immatures ressemblant au poumon en développement. En général asymptomatiques, les MAKP peuvent se compliquer in utero d'hydramnios ou d'anasarque, à la naissance de détresse respiratoire, et plus tardivement d'infections ou de pneumothorax. Leur potentielle dégénérescence maligne reste débattue. L'origine des MAKP est inconnue. Les avancées récentes suggèrent une anomalie transitoire et focale du développement pulmonaire, qui pourrait être secondaire à une obstruction des voies aériennes. Le rôle du Fibroblast Growth Factor 10 (FGF10), facteur indispensable à la formation des ramifications pulmonaires, est supporté par différents modèles animaux. La surexpression localisée du FGF10 pourrait induire des dilatations kystiques des voies aériennes.L'objectif de ce travail était de déterminer les anomalies moléculaires à l'origine des MAKP.Dans une approche molécule candidate, nous avons comparé par immunohistochimie l'expression du FGF10, de son récepteur le FGFR2b, et d'un de ses inhibiteurs, Sonic Hedgehog (SHH), entre MAKP et tissus témoins. Nous avons également comparé l'expression de l'ARNm du FGF10 dans des cultures de fibroblastes isolés à partir de MAKP et de tissus témoins. Nous avons enfin élaboré un modèle de ligature trachéale in-utéro de lapins fœtaux, afin de modéliser les MAKP et d'étudier in-vivo en fin de gestation (J29/31) les conséquences morphologiques et moléculaires d'une obstruction trachéale précoce (J23/31). Dans une approche sans à-priori, nous avons microdissequé des MAKP et des tissus témoins, afin de séparer les compartiments épithélial et mésenchymateux et de comparer les transcriptomes issus de ces 2 compartiments entre MAKP et tissus sains. Nous avons également recherché l'existence d'anomalies génétiques in-situ, en comparant par CGH array le génome du tissu pathologique à celui obtenu à partir du sang périphérique provenant du même patient.Aucune différence d'expression du FGF10, du FGFR2b et de SHH n'était observée en immunohistochimie, entre MAKP et témoins. L'expression ARNm du FGF10 était cependant plus élevée dans les fibroblastes de MAKP que dans les fibroblastes de tissus témoins. Nous n'avons pas observé de dilatation des voies aériennes de conduction chez les fœtus ligaturés, mais une augmentation du nombre des alvéoles pulmonaires. La voie de signalisation FGF10 n'était pas surexprimée à J29 dans le poumon des fœtus ligaturés. Les premiers résultats de l'analyse CGH array ne montrent pas de différence entre le génome provenant de la lésion et le génome provenant du sang périphérique. L'analyse transcriptomique est en cours.Il semble donc que la voie du FGF10 ne soit pas surexprimée dans les MAKP, mais il est possible que la surexpression de ce facteur soit transitoire, et que notre analyse ait été trop tardive. L'occlusion trachéale précoce n'affecte pas les voies aériennes de conduction, notre modèle animal n'est pas un modèle de MAKP. Un modèle fondé sur une occlusion bronchique précoce, sur des explants de poumon fœtal serait probablement plus adapté à l'étude des MAKP. L'absence d'anomalie génétique confirme l'hypothèse d'une anomalie localisée et transitoire du développement pulmonaire à l'origine des MAKP.