Identification of gene expression profiles associated with an Increased risk of post-operative recurrence in Crohn's disease
Marjolaine Ngollo
(1, 2)
,
Kevin Perez
(1, 2)
,
Nassim Hammoudi
(1, 2, 3)
,
Yuri Gorelik
(4)
,
Marc Delord
(2)
,
Claire Auzolle
(1, 2, 3)
,
Hugo Bottois
(1, 2)
,
Dominique Cazals-Hatem
(5)
,
Madeleine Bezault
(6, 3)
,
Stéphane Nancey
(7)
,
Maria Nachury
(8, 9)
,
Xavier Treton
(10)
,
Mathurin Fumery
(11)
,
Anthony Buisson
(12, 13, 14)
,
Nicolas Barnich
(14)
,
Philippe Seksik
(15)
,
Shai S. Shen-Orr
(4)
,
Lionel Le Bourhis
(1, 2)
,
Matthieu Allez
(3, 2, 1)
,
Hélène Corte
(3)
,
Pierre Cattan
(3)
,
Mircea Chirica
(16)
,
Nicolas Munoz-Bongrand
(3)
,
Jean-Marc Gornet
(3)
,
Clotilde Baudry
(3)
,
Nelson Lourenco
(3)
,
Marianne Maillet
(3, 17)
,
My-Linh Tran-Minh
(3)
,
Andrée Nisard
(3)
,
Joelle Bonnet
(3)
,
Leila Chedouba
,
Harry Sokol
(18)
,
Laurent Beaugerie
(19, 15)
,
Anne Bourrier
(15)
,
Isabelle Nion-Larmurier
(19, 15)
,
Philippe Marteau
(20)
,
Cecilia Landman
(19, 15)
,
Sylvie Rajca
(21)
,
Elodie Quevrain
(22, 23, 24, 25, 26)
,
Loic Brot
(18)
,
Najim Chafai
,
Jeremie Lefevre
,
Emmanuel Tiret
,
Magali Svrcek
,
Nadia Hoyau-Idrissi
,
Jean François Flejou
,
Yoram Bouhnik
,
Carmen Stefanescu
,
Nathalie Guedj
,
Yves Panis
,
Leon Maggiori
,
Olivier Corcos
,
Gilles Bommelaer
,
Marion Goutte
,
Emilie Vazeille
,
Michael Rodrigues
,
Pierre Sauvanet
,
Pierre Desreumaux
,
Maria Nachury
,
Coralie Sommeville
,
Jean-Louis Dupas
,
Franck Brazier
,
Denis Chatelain
,
Christophe Attencourt
,
Charles Sabbagh
,
Martine Leconte
,
Gilles Boschetti
,
Bernard Flourié
,
Yves François
,
Eddy Cotte
,
Anne-Laure Charlois
,
Peggy Falgon
,
Driffa Moussata
,
Marion Chauvenet
,
Sarah Boyer
,
Xavier Hebuterne
,
Jérome Filippi
,
Paul Hofman
,
Madeleine Bezault
1
EMily (UMR_S_1160 / U1160) -
Ecotaxie, microenvironnement et développement lymphocytaire
2 IRSL - Institut de Recherche Saint-Louis - Hématologie Immunologie Oncologie (Département de recherche de l’UFR de médecine ; ex- Institut Universitaire Hématologie-IUH)
3 AP-HP - Hopital Saint-Louis [AP-HP]
4 Technion - Israel Institute of Technology [Haifa]
5 Hôpital Beaujon [AP-HP]
6 Remind Study Group
7 CHLS - Centre Hospitalier Lyon Sud [CHU - HCL]
8 Hôpital Claude Huriez [Lille]
9 INFINITE - Institute for Translational Research in Inflammation - U 1286
10 Service de Gastroentérologie [Hôpital Beaujon]
11 CHU Amiens-Picardie
12 Service Hépato-Gastro-Entérologie [CHU Clermont-Ferrand]
13 3IHP - Infection Inflammation et Interaction Hôtes Pathogènes [CHU Clermont-Ferrand]
14 M2iSH - Microbes, Intestin, Inflammation et Susceptibilité de l'Hôte
15 CHU Saint-Antoine [AP-HP]
16 CHUGA - Centre Hospitalier Universitaire [CHU Grenoble]
17 UPCité - Université Paris Cité
18 CRSA - Centre de Recherche Saint-Antoine
19 FHU PaCeMM - Paris Center for Microbiome Medicine
20 Hôpital Lariboisière-Fernand-Widal [APHP]
21 Hôpital Louis Mourier - AP-HP [Colombes]
22 LBM UMR 7203 - Laboratoire des biomolécules
23 Département de Chimie - ENS-PSL
24 ENS-PSL - École normale supérieure - Paris
25 SU - Sorbonne Université
26 INC-CNRS - Institut de Chimie - CNRS Chimie
2 IRSL - Institut de Recherche Saint-Louis - Hématologie Immunologie Oncologie (Département de recherche de l’UFR de médecine ; ex- Institut Universitaire Hématologie-IUH)
3 AP-HP - Hopital Saint-Louis [AP-HP]
4 Technion - Israel Institute of Technology [Haifa]
5 Hôpital Beaujon [AP-HP]
6 Remind Study Group
7 CHLS - Centre Hospitalier Lyon Sud [CHU - HCL]
8 Hôpital Claude Huriez [Lille]
9 INFINITE - Institute for Translational Research in Inflammation - U 1286
10 Service de Gastroentérologie [Hôpital Beaujon]
11 CHU Amiens-Picardie
12 Service Hépato-Gastro-Entérologie [CHU Clermont-Ferrand]
13 3IHP - Infection Inflammation et Interaction Hôtes Pathogènes [CHU Clermont-Ferrand]
14 M2iSH - Microbes, Intestin, Inflammation et Susceptibilité de l'Hôte
15 CHU Saint-Antoine [AP-HP]
16 CHUGA - Centre Hospitalier Universitaire [CHU Grenoble]
17 UPCité - Université Paris Cité
18 CRSA - Centre de Recherche Saint-Antoine
19 FHU PaCeMM - Paris Center for Microbiome Medicine
20 Hôpital Lariboisière-Fernand-Widal [APHP]
21 Hôpital Louis Mourier - AP-HP [Colombes]
22 LBM UMR 7203 - Laboratoire des biomolécules
23 Département de Chimie - ENS-PSL
24 ENS-PSL - École normale supérieure - Paris
25 SU - Sorbonne Université
26 INC-CNRS - Institut de Chimie - CNRS Chimie
Stéphane Nancey
- Fonction : Auteur
- PersonId : 928425
- ORCID : 0000-0003-2088-1442
Mathurin Fumery
- Fonction : Auteur
- PersonId : 774088
- ORCID : 0000-0002-2337-2902
- IdRef : 170096289
Leila Chedouba
- Fonction : Auteur
Najim Chafai
- Fonction : Auteur
Jeremie Lefevre
- Fonction : Auteur
Emmanuel Tiret
- Fonction : Auteur
Magali Svrcek
- Fonction : Auteur
Nadia Hoyau-Idrissi
- Fonction : Auteur
Jean François Flejou
- Fonction : Auteur
Yoram Bouhnik
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1225458
- ORCID : 0000-0002-5787-4943
- IdRef : 059203587
Carmen Stefanescu
- Fonction : Auteur
Nathalie Guedj
- Fonction : Auteur
Yves Panis
- Fonction : Auteur
Leon Maggiori
- Fonction : Auteur
Olivier Corcos
- Fonction : Auteur
Gilles Bommelaer
- Fonction : Auteur
Marion Goutte
- Fonction : Auteur
Emilie Vazeille
- Fonction : Auteur
Michael Rodrigues
- Fonction : Auteur
Pierre Sauvanet
- Fonction : Auteur
Pierre Desreumaux
- Fonction : Auteur
Maria Nachury
- Fonction : Auteur
Coralie Sommeville
- Fonction : Auteur
Jean-Louis Dupas
- Fonction : Auteur
- PersonId : 910328
- IdRef : 050134000
Franck Brazier
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1151134
- IdRef : 060264497
Denis Chatelain
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1149906
- IdRef : 080482635
Christophe Attencourt
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1149845
- ORCID : 0000-0001-9171-3521
- IdRef : 185951260
Charles Sabbagh
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1151816
- ORCID : 0000-0001-7525-0627
- IdRef : 154808261
Martine Leconte
- Fonction : Auteur
Gilles Boschetti
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1111135
Bernard Flourié
- Fonction : Auteur
- PersonId : 886942
Yves François
- Fonction : Auteur
Eddy Cotte
- Fonction : Auteur
Anne-Laure Charlois
- Fonction : Auteur
Peggy Falgon
- Fonction : Auteur
Driffa Moussata
- Fonction : Auteur
Marion Chauvenet
- Fonction : Auteur
Sarah Boyer
- Fonction : Auteur
Xavier Hebuterne
- Fonction : Auteur
Jérome Filippi
- Fonction : Auteur
Paul Hofman
- Fonction : Auteur
Madeleine Bezault
- Fonction : Auteur
Résumé
BACKGROUND AND AIMS: Ileocolonic resection is frequently needed in the course of Crohn's disease [CD] treatment and post-operative recurrence is extremely common. Our main objective was to analyse gene expression in the mucosa of CD patients at the time of surgery and at post-operative endoscopy, in order to identify predictors and mechanisms of early endoscopic recurrence.
METHODS: We conducted transcriptome analyses on ileal mucosa samples collected from inflamed sections of the surgical specimens [n = 200], from ileal resection margins [n = 149] and in the neo-terminal ileum 6 months after surgery [n = 122]; these were compared with non-inflammatory bowel disease controls [n = 25]. The primary endpoint was post-operative endoscopic recurrence at 6 months. We applied regression models to identify gene signatures predicting endoscopic recurrence.
RESULTS: Chronic inflammation was associated with strong expression of inflammatory genes [IL-6, IL-8, IL-1B] and decreased expression of genes involved in metabolic processes, but with a high inter-individual heterogeneity. Gene signatures associated with early endoscopic recurrence were mainly characterized by upregulation of TNFα, IFNγ, IL23A and IL17A. Pathway analyses showed that upregulation of mitochondrial dysfunction within the inflamed sections and JAK/STAT at the ileal margin were predictive of post-operative recurrence. A combined model integrating these top pathway signatures improved the prediction of endoscopic recurrence [area under the curve of 0.79]. STAT3 phosphorylation at the surgical ileal margin was associated with severe recurrence at 6 months. CONCLUSION: We identified several biological pathways in surgical ileal mucosa specimens associated with an increased risk of disease recurrence. Integration of the JAK/STAT and mitochondrial dysfunction pathways in the clinical model improved the prediction of post-operative recurrence.