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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

Introduction ADN témoin

ADN patient

+

3 copies / 2 copies

Gain : 3 copies /2 copies! log2 = +,058

gain en 8p23.1p12

perte en 8p23.1pter

Gains sur le chromosome X !

XY XXRatio : 2/1 Ratio : 3/2

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

Introduction

Bilan plateforme ACPA HCL 2011-2014

gain

gain

perte

perte

D’après Hanemaaijer et al. EJHG, 2012

La solution !


La solution !

1


La solution !

1

2


La solution !

1

2

3


La solution !

1

2

3

4


La solution !

1

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3

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5


La solution !

1

2

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4

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6

1. Gain répertorié dans les bases de données de contrôles

• DGV • Bases de donnée locales CNV bénin


• DGV • Bases de donnée locales CNV bénin

Gain en 15q11.1q11.2 de 2Mb chr15:20,481,702-22,558,756pb (hg19)


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


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


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


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

Gain en 10q22.3q23.2 de 7,26 Mb chr10:81,651,077-88,906,961hg19

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 intragénique

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





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


- 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


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



F8

SMIM9

Pas de phénotype hémophilie




F8

SMIM9

Pas de phénotype hémophilie


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 :



5. Taille du CNV

• Grands CNVs :



Caryotype du père

5. Taille du CNV

• Grands CNVs :


- 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)


Gain en 3p26.3-p24.3 de 21,3Mb chr13:73,914 à 21,387,647 (hg19)

caryotype


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)



FISH

ins(13;1)

1pter RP11-163O12 (1p21.3)

der(13)ins(13;1)

père

7. Conseil génétique• Marqueurs


R

trp(15)(q11.2q11.2)


R

R

idic(15)(q13.2)

trp(15)(q11.2q11.2)

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

Date post:	14-Sep-2018
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