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Comment interpréter les gains détectés par ACPA ?
Caroline Schluth-Bolard Laboratoire de Cytogénétique Constitutionnelle
CBPE, Lyon
DESC Cytogénétique Ile-de-France Paris, le 14 octobre 2015
Introduction ADN témoin
ADN patient
+
3 copies / 2 copies
Gain : 3 copies /2 copies! log2 = +,058
gain en 8p23.1p12
perte en 8p23.1pter
Introduction
Interprétation ACPA : Critères de Miller
1. CNV hérité d’un parent
2. CNV similaire chez un apparenté
3. CNV connu dans les bases de données de contrôles
4. CNV connu dans les bases de données de patients
5. CNV associé à un syndrome connu
6. Gènes OMIM morbides
7. Contenu en gène (pauvre/riche)
Critères primaires Critères généraux1. Délétion
2. Duplication
3. Elément régulateur
D’après Miller et al., AJHG, 2010
Introduction CNV en gain :
• Le plus souvent en tandem (Stankiewicz et Beaudet, 2007)
• Gain mieux toléré que perte
• Phénotype souvent plus modéré
• Expressivité variable
• Pénétrance incomplète
• Hérité d’un parent asymptomatique plus souvent
1. Gain répertorié dans les bases de données de contrôles
• DGV • Bases de donnée locales CNV bénin
Gain en 15q11.1q11.2 de 2Mb chr15:20,481,702-22,558,756pb (hg19)
1. Gain répertorié dans les bases de données de contrôles
CNV pathogène en perte et bénin en gain Exemple : CHRNA7 (15q13.3)
Gain en 15q13.3 de 466kb chr15:31 972 646 -32 438 943 (hg19)
CHRNA7
2. Syndromes microduplicationnels connus
• 7q11.2
• 15q11q13
• 16p11.2
• 17p11.2
• 22q11.2
…..
Réciproque des syndromes microdélétionnels :
CNV pathogène
Syndrome de Potocki-Lupski
2. Syndromes microduplicationnels connus
Gain en 17p11.2 de 3,6Mb (chr17:16757564-20432915) (hg19)
RAI1
• Hypotonie, difficultés d’alimentation • Déficience intellectuelle • Troubles du langage • Traits autistiques • Malformations cardiaques • Apnée du sommeil • Dysmorphie faciale
Microduplication 17p11.2 : syndrome de Potocki-Lupski
2. Syndromes microduplicationnels connus
Potocki et al., AJHG, 2007
• Phénotype variable • Dysmorphie faciale • Anomalie du palais • Malformation cardiaque • Anomalie urogénitale • Déficience intellectuelle légère
à modérée • Souvent héritée d’un parent
asymptomatique
Microduplication 22q11.2
2. Syndromes microduplicationnels connus
Yobb et al., AJHG, 2005
3. Patients déjà rapportés : duplication chevauchante et même phénotype
• Bibliographie • Bases de données (Decipher, ISCA, bases locales)
CNV pathogène
3. Patients déjà rapportés : duplication chevauchante et même phénotype
Bilan de retard global des acquisitions Gain en 10q22.3q23.2 de 7,26 Mb chr10:81,651,077-88,906,961 hg19
PubMed 2 publications : !• Déficience
intellectuelle • Dysmorphie faciale • Microcéphalie • Cardiopathie
4. La fonction du gène contenu dans le gain peut contribuer au phénotype
Par quel mécanisme ?
• Surdosage • Perte de fonction • Gain de fonction • Absence de phénotype – Pas de conséquence sur expression d’un gène – Gène non sensible au dosage
Stankiewicz et al., AJMG, 2010
4.1. Duplication d’un gène sensible à l’effet doseExemple : NSD1 (5q35)
Délétion Duplication
• Avance staturale • Macrocéphalie • Dysmorphie
faciale • Difficultés des
apprentissages
• Petite taille • Microcéphalie • Retard de
développement • Epilepsie NSD1
Syndrome de Sotos
4.2. Duplication intragéniqueSyndrome KBG (AD) • Déficience
intellectuelle • Petite taille • Anomalie squelettique • Macrodontie • Dysmorphie faciale !
Haplo-insuffisance du gène ANKRD11 (16q24.3)
Crippa et al., Mol Cytogenet, 2015
4.2. Duplication intragéniqueSyndrome KBG (AD) • Déficience
intellectuelle • Petite taille • Anomalie squelettique • Macrodontie • Dysmorphie faciale !
Haplo-insuffisance du gène ANKRD11 (16q24.3)
Duplication intragénique de 89 kb des exons 3-8 de ANKRD11
Crippa et al., Mol Cytogenet, 2015
4.2. Duplication intragéniqueSyndrome KBG (AD) • Déficience
intellectuelle • Petite taille • Anomalie squelettique • Macrodontie • Dysmorphie faciale !
Haplo-insuffisance du gène ANKRD11 (16q24.3)
Duplication intragénique de 89 kb des exons 3-8 de ANKRD11
Crippa et al., Mol Cytogenet, 2015 Formation d’un codon stop prématuré
4.3. Implication de la région 5’ d’un gène : protéine tronquée
Gain de 230 kb en 2p16.3
NRXN1
Exon 1 à 4 isoforme β
Prédiction : protéine
tronquée
Stankiewicz et al., AJMG, 2010
4.4. Implication de la région 5’ d’un gène : élément régulateur
- Syndrome pouce triphalangé/ polysyndactylie (AD)
- mutation ponctuelle en dans le gène LMBR1
- Élément régulateur en 5’ de SHH (7q36.1) : ZRS
Potocki et al., 2009
4.4. Implication de la région 5’ d’un gène : élément régulateur
- Syndrome pouce triphalangé/ polysyndactylie (AD)
- mutation ponctuelle en dans le gène LMBR1
- Élément régulateur en 5’ de SHH (7q36.1) : ZRS
• Duplication en tandem de 588 kb dans le ZRS
• Probable expression ectopique de SHH
Potocki et al., 2009
4.5. Implication de la région 3’ d’un gène : élément régulateur
Dathe et al., AJHG, 2009
• Brachydactylie type 2 (AD)
• Duplication de 5,5 kb à 110 kb en aval du gène BMP2 (20p12.3)
• Enhancer spécifique des membres intéressé par la duplication
• Dérégulation de l’expression
4.6. Implication de la région 3’ d’un gène : pas de conséquence
• Gain en Xq28 de 41 kb • Exons 23-26 F8 et SMIM9
F8
SMIM9
Schluth-Bolard, résultats non publiés
4.6. Implication de la région 3’ d’un gène : pas de conséquence
• Gain en Xq28 de 41 kb • Exons 23-26 F8 et SMIM9
F8
SMIM9
Pas de phénotype hémophilie
Schluth-Bolard, résultats non publiés
4.6. Implication de la région 3’ d’un gène : pas de conséquence
• Gain en Xq28 de 41 kb • Exons 23-26 F8 et SMIM9
F8
SMIM9
Pas de phénotype hémophilie
Schluth-Bolard, résultats non publiés
5. Taille du CNV
• Grands CNVs :
Hanemaaijer et al. : 200kb < CNV < 10Mb
Gain en 18p11.32p11.31 de 4,58 Mb chr18:4,254 à 4,768,549 (hg19)
5. Taille du CNV
• Grands CNVs :
Hanemaaijer et al. : 200kb < CNV < 10Mb
Gain en 18p11.32p11.31 de 4,58 Mb chr18:4,254 à 4,768,549 (hg19)
5. Taille du CNV
• Grands CNVs :
Hanemaaijer et al. : 200kb < CNV < 10Mb
Gain en 18p11.32p11.31 de 4,58 Mb chr18:4,254 à 4,768,549 (hg19)
Caryotype du père
5. Taille du CNV
• Grands CNVs :
Hanemaaijer et al. : 200kb < CNV < 10Mb
- CNV bénin? - Expressivité variable?Gain en 18p11.32p11.31 de 4,58 Mb
chr18:4,254 à 4,768,549 (hg19)
Caryotype du père
• Petits CNVs
• Etude collaborative Pitié-Salpêtrière et HCL (2011-2014) : 3330 patients !• 44 CNV < 400 Kb ont été retenu comme pathogène après vérification:
!– Seulement 3 gains <200 kb
o Intragénique o Tronquante
!!!!
!!
Marie Faoucher, Nicolas Chatron, Boris Keren
6. Pas de gène : pas de conséquence?
Neill et al., Genome Res, 2011
Gain de 126kb en 19p13.3 Gènes: ARRDC5, UHRF1, KDM4B Insertion : ins(X;19)
(q28;p13.3p13.3)
Interruption du gène MECP2
6. Pas de gène : pas de conséquence?
Neill et al., Genome Res, 2011
Gain de 126kb en 19p13.3 Gènes: ARRDC5, UHRF1, KDM4B Insertion : ins(X;19)
(q28;p13.3p13.3)
Interruption du gène MECP2
Fréquence des insertions : 1/3000 – 1/5000 Fréquence des insertions : 2,9% des gains détectés par ACPA
6. Pas de gène : pas de conséquence?ins(19;X)(q13.4;q22.2q22.2) : gène PLP1 en 19qter
Signes de Paelizeus-Merzbacher
Phénotype normal
Effet de position télomérique D’après Inoue et al., AJHG, 2002
7. Conseil génétique
• Il ne se limite pas au caractère pathogène ou non du
CNV
• Nécessité d’explorer la mécanique sous-jacente
• Dérivé de translocation
• Dérivé d’inversion
• Insertion
• Marqueurs
• Intérêt de la FISHImplication majeure pour l’enquête familiale
7. Conseil génétique• Dérivé de translocation
Gain en 3p26.3-p24.3 de 21,3Mb chr13:73,914 à 21,387,647 (hg19)
7. Conseil génétique• Dérivé de translocation
Gain en 3p26.3-p24.3 de 21,3Mb chr13:73,914 à 21,387,647 (hg19)
caryotype
7. Conseil génétique• Dérivé de translocation
Gain en 3p26.3-p24.3 de 21,3Mb chr13:73,914 à 21,387,647 (hg19) der(13)t(3;13)(p24.3;p13)dn
caryotype
Acroparm 3pter
FISH
7. Conseil génétique• Insertion
Gain 1p21.3p21.2 de 5.85 Mb chr1:95,313,106 à 101,159,986 (hg18)
FISH
1pter RP11-163O12 (1p21.3)
der(13)ins(13;1)
7. Conseil génétique• Insertion
Gain 1p21.3p21.2 de 5.85 Mb chr1:95,313,106 à 101,159,986 (hg18)
FISH
ins(13;1)
1pter RP11-163O12 (1p21.3)
der(13)ins(13;1)
père
Conclusion• CNVs en gains aussi fréquents que CNVs en perte • Phénotype souvent moins marqué, expressivité
variable • Conséquences fonctionnelles variables
➢ Aucune ➢ Surdosage ➢ Dérégulation ➢ Haplo-insuffisance
• Mécanique chromosomique sous-jacente • Importance de la FISH et de l’étude des parents
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