Les taux sériques d’APOC1 sont diminués chez les jeunes enfants positifs aux auto-anticorps qui évoluent rapidement vers un diabète de type 1

Une meilleure compréhension des premiers événements du développement du diabète de type 1 est nécessaire pour aider à identifier le risque accru et à surveiller la période présymptomatique de la maladie, qui varie considérablement d’un individu à l’autre. Actuellement, la détection des autoanticorps fournit des marqueurs pronostiques qui indiquent la probabilité globale de développer la maladie. Cependant, l’hétérogénéité du taux de progression de la maladie a remis en question la caractérisation des premiers stades du développement de la maladie. Pour relever ce défi et établir des profils protéiques permettant de distinguer les enfants qui évoluent rapidement vers le diabète de type 1 des enfants correspondants à AAb−, nous avons étudié les protéomes longitudinaux plasmatiques et sériques de cohortes plus homogènes d’enfants génétiquement prédisposés, dans lesquels les progressistes ont développé la maladie avant 5 ans. ans. À partir de ces analyses protéomiques découvertes, 11 protéines présentant des changements associés à la maladie ont été sélectionnées pour vérification à l’aide d’une protéomique ciblée et d’une plus grande cohorte indépendante d’enfants. Les mesures ont révélé comment les niveaux de deux peptides représentant APOC1 ont diminué après la séroconversion et sont restés plus faibles chez les enfants ayant développé un diabète de type 1.

Conformément aux études antérieures, ces données réitèrent que l’âge est l’un des facteurs les plus dominants affectant le protéome plasmatique/sérique au cours de la petite enfance.^16,17,18,19. L’analyse protéomique ciblée des 11 candidats dans une cohorte plus grande avec des points d’échantillonnage plus fréquents, a vérifié les changements de niveaux de protéines associés à l’âge pour quatre protéines et identifié cinq autres protéines associées à l’âge. Parmi ces cinq protéines, pour APOC1, APOA4 et IGJ, l’effet de l’âge le plus important a été observé au cours de la première année de vie. L’identification de ces tendances supplémentaires a probablement été rendue possible par l’échantillonnage plus fréquent au cours de la première année de vie dans l’ensemble de données protéomiques ciblé (jusqu’à 4 échantillons par enfant dans la cohorte de vérification avant l’âge de 13 mois, contre jusqu’à 2 échantillons par enfant dans la cohorte de vérification). enfant de la cohorte découverte). Dans l’ensemble, les conceptions d’études longitudinales avec des points d’échantillonnage fréquents et des contrôles bien appariés sont des considérations clés pour minimiser les sources possibles d’erreur dans les études protéomiques de découverte de sérum/plasma chez les jeunes enfants. De plus, des différences de quantification entre le plasma et le sérum ont déjà été notées, notamment pour les coagulants et les protéines plaquettaires.²². Pour éviter un tel biais dans la présente étude, le plasma et le sérum n’ont pas été mélangés au sein des cohortes de l’étude, et les cibles sélectionnées pour l’analyse SRM ne faisaient pas partie des protéines les plus altérées entre le plasma et le sérum.²².

Dans l’étude de découverte, des taux d’APOA4 plus faibles ont été observés après séroconversion en positivité des auto-anticorps chez les enfants progresseurs et chez les enfants 1AAb+ par rapport aux enfants AAb−. De même, dans des études protéomiques antérieures, des taux d’APOA4 plus faibles ont été observés dans les profils sériques longitudinaux d’enfants positifs à plusieurs auto-anticorps qui ont ensuite progressé vers un diabète de type 1 à l’âge médian de 4,1 ans.¹²et chez les enfants séroconvertis d’un âge médian de 3,2 ans¹³. Cependant, dans la cohorte de vérification actuelle, les changements associés à la maladie n’ont pas été observés. Au lieu de cela, des changements associés à l’âge ont été détectés dans les peptides représentant APOA4 (Fig. S4 supplémentaire). Pour les mesures de découverte, le nombre limité d’échantillons collectés âgés de moins d’un an pourrait avoir provoqué un certain biais, comme indiqué dans la section précédente. Cela souligne l’importance de l’exhaustivité des données dans les études longitudinales.

Des niveaux décroissants d’IGFBP2 ont été observés dans la cohorte de découverte chez les enfants progresseurs et chez les enfants 1AAb+ par rapport aux enfants AAb−, ce qui est conforme aux études protéomiques précédentes axées sur les enfants pendant la période présymptomatique de la maladie.^12,14. En revanche, des taux plus élevés d’IGFPB2 ont été rapportés chez les patients atteints de diabète de type 1, bien que la maladie ait une durée plus longue.^dix. Les infections à virus Coxsackie B1 (CVB1) ont été associées au risque de développer une auto-immunité associée au diabète de type 1 et en particulier à l’apparition d’auto-anticorps à l’insuline (IAA) comme premiers auto-anticorps.²³. Dans notre étude récente, une infection persistante par CVB1 a supprimé la sécrétion d’IGFBP2 de la lignée cellulaire de type canalaire pancréatique humain PANC1.²⁴. De même, l’expression d’IGFBP2 a été supprimée dans une lignée cellulaire de cancer du poumon humain infectée par CVB1, et la suppression a été inversée après un traitement avec un médicament antiviral.²⁵. De plus, l’expression d’IGFBP2 est la plus élevée dans le pancréas et le foie.²⁶, indiquant que les modifications des taux d’IGFBP2 dans le plasma pourraient refléter des modifications de son expression dans ces organes. Dans la présente étude, la majorité des enfants séroconvertis de la cohorte de découverte avaient l’IAA comme premier auto-anticorps, alors que dans la cohorte protéomique ciblée, la proportion n’était que d’un tiers. Des profils distincts d’autoanticorps ont été associés à différentes trajectoires de maladie²⁷, et par conséquent, de telles différences entre les cohortes de découverte et de vérification pourraient influencer la capacité à vérifier la différence des taux d’IGFBP2 associée à la maladie. En conséquence, il serait important d’étudier l’expression d’IGFBP2 spécifiquement chez des sujets ayant l’IAA comme premier auto-anticorps.

Bien que ciblés pour l’immunodéplétion dans les analyses de découverte, les taux plasmatiques d’IGHM séparaient les trois groupes d’étude les uns des autres, avec des niveaux allant des niveaux les plus bas dans le groupe des progresseurs, aux niveaux intermédiaires dans le groupe 1AAb+ et aux niveaux les plus élevés dans le groupe AAb−. Cependant, dans l’analyse protéomique ciblée, les niveaux d’IGHM n’ont pas permis de distinguer les progresseurs des enfants AAb−. Néanmoins, une réduction des IgM plasmatiques totales a récemment été rapportée chez des enfants d’âge scolaire atteints de diabète de type 1.²⁸. Certaines variantes du locus du gène IGHM ont été associées à un risque accru de diabète de type 1^29,30. Il est intéressant de noter que dans une étude protéomique plasmatique menée sur des jumeaux, l’IGHM et son partenaire de liaison CD5L ont été signalés parmi les principales protéines, principalement affectées par l’héritabilité.²⁰. Des recherches plus approfondies sur les variantes de risque dans la région IGHM et leur association avec les taux sériques/plasmatiques d’IGHM restent à réaliser.

L’analyse protéomique ciblée des candidats sélectionnés a révélé que les niveaux de deux peptides d’APOC1 distinguaient les enfants ayant progressé vers le diabète de type 1 des enfants AAb−. Une divergence a été observée entre les résultats APOC1 LonGP dans la découverte et l’ensemble de données de validation, par lesquels les changements étaient associés respectivement au diagnostic de diabète de type 1 et à la séroconversion (Fig. S2 et Fig. 3a, b supplémentaires). Pour l’ensemble de données de découverte, la régression LonGP a indiqué un pic et un creux consécutifs des niveaux d’APOC1 avant le diagnostic de DT1 (Fig. S2 supplémentaire), alors qu’une diminution générale d’APOC1 après séroconversion a été observée dans l’ensemble de données de validation (Fig. 3a, b). Conformément à la couverture et à la cohérence des échantillons de validation par rapport à la taille d’échantillon plus petite par individu dans les données de découverte, nous concluons que les données du groupe progresseur sont cohérentes avec une diminution du niveau d’APOC1 après séroconversion. Ceci est décrit plus en détail dans la discussion supplémentaire et les figures supplémentaires. S5 à S7. Un examen plus approfondi des données de notre précédente étude longitudinale de protéomique sérique sur les enfants a également démontré des taux sériques d’APOC1 plus faibles chez les enfants ayant progressé vers un diabète de type 1 par rapport aux témoins AAb−.¹² (voir Fig. S8 supplémentaire). De plus, une abondance plasmatique et sérique plus faible d’APOC1 a été rapportée chez les patients atteints de diabète de type 1 récemment diagnostiqué par rapport aux témoins sains, bien que la différence ne soit pas statistiquement significative.⁹. En revanche, une augmentation des taux d’APOC1 a été rapportée chez des patients adultes atteints de diabète de type 1.³¹. APOC1 joue un rôle important dans l’homéostasie lipidique et les troubles lipidiques sont couramment diagnostiqués chez les patients atteints de diabète de type 1.^32,33. Plusieurs enzymes qui participent au métabolisme des lipoprotéines sont modulées par APOC1, notamment la protéine de transfert des esters de cholestérol (CETP), dont l’activité est potentiellement inhibée par APOC1.^31,34. Une activité accrue de la CETP a été observée chez les patients atteints de diabète de type 1 et les concentrations plasmatiques d’APOC1 étaient inversement corrélées à l’activité de la CETP chez les témoins normoglycémiques-normolipidémiques, mais pas chez les individus atteints de diabète de type 1, ce qui indique que l’activité de l’APOC1 pourrait être compromise dans cette population.³¹. Cette dernière étude suggère également que la glycation d’APOC1 résultant d’une hyperglycémie associée au diabète pourrait altérer sa fonction inhibitrice. Des différences dans les taux plasmatiques d’APOC1 ont également été rapportées précédemment dans le contexte du diabète de type 2 et en relation avec la nutrition.^35,36. Récemment, des taux plasmatiques plus faibles d’APOC1 ont été rapportés chez les adultes après une restriction calorique et des taux croissants en réponse à la consommation de glucose.³⁶. Il est intéressant de noter que dans cette dernière étude, une diminution de l’APOC1 plasmatique a également été associée à un diabète de type 2 et à un prédiabète non diagnostiqués.³⁶. En conclusion, des taux d’APOC1 plus faibles sont détectés pendant la période présymptomatique du diabète de type 1 et chez les patients récemment diagnostiqués, tandis que des taux d’APOC1 plus élevés sont observés chez les patients adultes. Les raisons derrière ces observations contraires, ainsi que le rôle possible d’APOC1 structurellement modifié ou autrement dysfonctionnel, restent à étudier.

En résumé, nos données ont exploré plus en détail la force des protéines sériques modérément abondantes pour la caractérisation du risque émergent de développement d’un diabète de type chez les enfants HLA conférés et positifs aux auto-anticorps. Ces analyses ont réitéré que l’âge est l’un des facteurs les plus dominants affectant le protéome plasmatique/sérique dans la petite enfance et qu’il doit donc être soigneusement pris en compte dans la conception des études. Grâce à la modélisation LonGP, nous avons pu prendre en compte l’effet non linéaire de l’âge tout en extrayant des données les changements associés à la maladie. À partir des mesures protéomiques initiales de la découverte, plusieurs protéines ayant des associations antérieures dans la littérature ont été notées. L’ampleur des changements des protéines discutées (APOA4, IGFBP2, IGHM et APOC1) était à un niveau similaire dans les données de découverte. Cependant, malgré la reproduction des changements associés à l’âge dans ces cohortes bien appariées, les signaux associés à la maladie étaient difficiles à reproduire. Cela pourrait s’expliquer en partie par les niveaux subtils de changements associés à la maladie, le nombre relativement faible de participants, les dissemblances dans leurs séries d’échantillons et leurs profils d’autoanticorps, en plus des différences dans le stockage, la préparation et l’analyse des échantillons. Néanmoins, nous avons pu vérifier que la diminution des taux sériques de deux peptides représentant APOC1 était associée à une progression rapide vers le diabète de type 1. Dans les futures études de suivi, les mesures APOC1 pourraient être combinées avec d’autres cibles pertinentes, ce qui pourrait faciliter la surveillance de la progression de la maladie et la stratification pour des interventions précoces, en particulier chez les jeunes individus à risque. Le lien de causalité entre les faibles niveaux d’APOC1 et le diabète de type 1, ainsi que les mécanismes impliqués, restent à explorer.