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ESCO2 (8p21.1) Les duplications des gènes codant les cohésines NIPBL (5p13.2) SMC1A (Xp11.22) SMC3 (10q25.2) RAD21 (8q24.11) HDAC8 (Xq13.1) DESC de Cytogénétique 16/04/2014 C.LEROY S.ROMANA

CLEROY-dup cohesines desc - eACLF · D'Arrigo S, Pantaleoni C, Beri S ... • 3.7 Mb tandem microduplication in chromosome 5p13.1-p13.2 associated with developmental delay, ... CLEROY-dup

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ESCO2  (8p21.1)

Les  duplications    des  gènes  codant  les  cohésines  

NIPBL  (5p13.2)

SMC1A  (Xp11.22)

SMC3  (10q25.2)RAD21  (8q24.11)

HDAC8  (Xq13.1)

DESC  de  Cytogénétique  16/04/2014C.LEROY  S.ROMANA

➢  Signes  en  commun  entre  les  patients  Mais  Phénotype  distinct  du  CdLS  (dysmorphie)

5  patients  avec  duplication  en  regard  NIPBL  1  patient  avec  duplication  en  regard  SMC1A

Les  conséquences  cliniques?  –  Les  articles

•  Gènes  codant  les  cohésines  

•  Impliqués  dans  un  syndrome  connu  

!✓  Gènes  impliqués  dans  le  CdLS    NIPBL  (5p13.2)  SMC1A  (Xp11.22)  SMC3  (10q25.2)  RAD21  (8q24.11)  HDAC8  (Xq13.1)  !✓  Gène  impliqué  dans  le  Roberts    ESCO2  (8p21.1)

Gènes  étudiés

➢  Duplication  des  gènes    impliqués  dans  un  syndrome  connu  

•  Conséquences  cliniques  ?  

•  Phénotype  commun  entre  les  patients?  

•  Mêmes  systèmes  impliqués  que  dans  le  syndrome?  

✓Phénotype  similaire?  

✓Phénotype  distinct?  

-­‐  Signes  «  en  contre-­‐type  »?

Question  posée

➢  Duplication  des  gènes    impliqués  dans  un  syndrome  connu  

•  Conséquences  cliniques  ?  

•  Phénotype  commun  entre  les  patients?  

•  Mêmes  systèmes  impliqués  que  dans  le  syndrome?  

✓Phénotype  similaire?  

✓Phénotype  distinct?  

-­‐  Signes  «  en  contre-­‐type  »?

Question  posée

➢  Revue  de  la  littérature  et  des  bases  de  données  

➢  +  1  Patient  Necker  

 +  les  vôtres  pour  la  discussion?

Duplications  SMC1A,  SMC3,  RAD21,  HDAC8,  ESCO2

✓  SMC3  :  pas  de  données  dans  la  littérature  ni  DECIPHER  

✓  RAD21  :  pas  de  données  dans  la  littérature  ni  DECIPHER  ✓  HDAC8  :  pas  de  données  dans  la  littérature  ni  DECIPHER  ✓  ESCO2  :  pas  de  données  dans  la  littérature  ni  DECIPHER…

Duplications  SMC1A,  SMC3,  RAD21,  HDAC8,  ESCO2

✓  SMC1A  :  Dup  des  patients  de  la  littérature  et  DECIPHER  -­‐  Correspondent    à  la  région  du  Syndrome  de  microduplication  Xp11.22-­‐p11.23  

-­‐  DI,  retard  de  langage,  épilepsie  avec  tracé  EEG  particulier,  puberté  précoce  

-­‐  Contiennent  toutes  HUWE1  (principal  gène  candidat)  

-­‐  Participation  dup  SMC1A  difficile  à  évaluer

✓  SMC3  :  pas  de  données  dans  la  littérature  ni  DECIPHER  

✓  RAD21  :  pas  de  données  dans  la  littérature  ni  DECIPHER  ✓  HDAC8  :  pas  de  données  dans  la  littérature  ni  DECIPHER  ✓  ESCO2  :  pas  de  données  dans  la  littérature  ni  DECIPHER…

Duplications  SMC1A,  SMC3,  RAD21,  HDAC8,  ESCO2

➢  Duplications  NIPBL

✓  SMC1A  :  Dup  des  patients  de  la  littérature  et  DECIPHER  -­‐  Correspondent    à  la  région  du  Syndrome  de  microduplication  Xp11.22-­‐p11.23  

-­‐  DI,  retard  de  langage,  épilepsie  avec  tracé  EEG  particulier,  puberté  précoce  

-­‐  Contiennent  toutes  HUWE1  (principal  gène  candidat)  

-­‐  Participation  dup  SMC1A  difficile  à  évaluer

✓  SMC3  :  pas  de  données  dans  la  littérature  ni  DECIPHER  

✓  RAD21  :  pas  de  données  dans  la  littérature  ni  DECIPHER  ✓  HDAC8  :  pas  de  données  dans  la  littérature  ni  DECIPHER  ✓  ESCO2  :  pas  de  données  dans  la  littérature  ni  DECIPHER…

Duplications  NIPBL  -­‐  3  cas  de  figure  …

1)  Duplications  complètes  NIPBL

Oexle  2011 Yan  2009  Patient  2

CdLS  (NCBI  Bookshelf)

Yan  2009  Patient  1 Yan  2009  Patient  3

Novara  2013

1)  Duplications  complètes  NIPBL  –  Signes  cliniques

1)  Duplications  complètes  NIPBL-­‐  Conclusion  •  Il  semble  exister  un  phénotype  similaire  entre  les  différents  patients  

•  Dysmorphie  faciale  commune  très  différente  de  celle  du  CdLS

1)  Duplications  complètes  NIPBL-­‐  Conclusion  •  Il  semble  exister  un  phénotype  similaire  entre  les  différents  patients  

•  Dysmorphie  faciale  commune  très  différente  de  celle  du  CdLS

•  Signes  cliniques  associés:

-­‐ Contre-­‐type  du  CdLS  :  

✓Doigts✓Poids✓PC✓Philtrum,  sourcils,  racine  du  nez

1)  Duplications  complètes  NIPBL-­‐  Conclusion  •  Il  semble  exister  un  phénotype  similaire  entre  les  différents  patients  

•  Dysmorphie  faciale  commune  très  différente  de  celle  du  CdLS

•  Signes  cliniques  associés:

-­‐ Contre-­‐type  du  CdLS  :  

✓Doigts✓Poids✓PC✓Philtrum,  sourcils,  racine  du  nez

-­‐ Signes  en  commun  avec  Cornelia:  

✓Épilepsie✓Tr  autistiques✓Poids  naissance✓Palais,  oreilles

1)  Duplications  complètes  NIPBL-­‐  Conclusion  •  Il  semble  exister  un  phénotype  similaire  entre  les  différents  patients  

•  Dysmorphie  faciale  commune  très  différente  de  celle  du  CdLS

•  Signes  cliniques  associés:

-­‐ Contre-­‐type  du  CdLS  :  

✓Doigts✓Poids✓PC✓Philtrum,  sourcils,  racine  du  nez

-­‐ Signes  en  commun  avec  Cornelia:  

✓Épilepsie✓Tr  autistiques✓Poids  naissance✓Palais,  oreilles

Contre-type

Similitudes

- Patients dans des cohortes de CdLS (sans mutation NIPBL) - Altération phase ouverte de lecture

Cheng 2014 Patient 8

2)  Duplications  NIPBL  intragéniques

- Patients dans des cohortes de CdLS (sans mutation NIPBL) - Altération phase ouverte de lecture

Cheng 2014 Patient 8

2)  Duplications  NIPBL  intragéniques

Conclusion  •  CdLS  typique  effet  idem  mutations  tronquantes

3)  Duplications  avec  BP  dans  NIPBL

Patiente  Necker

CdLS

Yan  2009  Patient  5    (!  OH  et  grossesse)

3)  Duplications  avec  BP  dans  NIPBL  –  Dysmorphie

3)  Duplications  avec  BP  dans  NIPBL  –  Signes  cliniques

•  !  Très  peu  de  patients…

•  Phénotype  intermédiaire  ?

-­‐    Entre  celui  du  CdLS  et  de  duplication  complète  

3)  Duplications  avec  BP  dans  NIPBL  –  Conclusion

•  !  Très  peu  de  patients…

•  Phénotype  intermédiaire  ?

-­‐    Entre  celui  du  CdLS  et  de  duplication  complète  

-­‐ Signes  en  commun  avec  Cornelia:  

✓Doigts  courts

✓Microcéphalie

✓Epilepsie

✓Petite  taille

✓Anomalies  incisives

3)  Duplications  avec  BP  dans  NIPBL  –  Conclusion

•  !  Très  peu  de  patients…

•  Phénotype  intermédiaire  ?

-­‐    Entre  celui  du  CdLS  et  de  duplication  complète  

-­‐ Signes  en  commun  avec  Cornelia:  

✓Doigts  courts

✓Microcéphalie

✓Epilepsie

✓Petite  taille

✓Anomalies  incisives

-­‐ Dysmorphie  faciale  très  différente

3)  Duplications  avec  BP  dans  NIPBL  –  Conclusion

•  !  Très  peu  de  patients…

•  Phénotype  intermédiaire  ?

-­‐    Entre  celui  du  CdLS  et  de  duplication  complète  

-­‐ Signes  en  commun  avec  Cornelia:  

✓Doigts  courts

✓Microcéphalie

✓Epilepsie

✓Petite  taille

✓Anomalies  incisives

-­‐ Dysmorphie  faciale  très  différente

Similitudes

Différences

3)  Duplications  avec  BP  dans  NIPBL  –  Conclusion

3)  Duplications  avec  BP  dans  NIPBL  –  Mécanismes?Pourquoi  un  phénotype  intermédiaire  dans  des  duplications  partielles?

Différents  mécanismes  sont  possibles  dans  les  duplications  partielles

3)  Duplications  avec  BP  dans  NIPBL  –  Mécanismes?Pourquoi  un  phénotype  intermédiaire  dans  des  duplications  partielles?

Différents  mécanismes  sont  possibles  dans  les  duplications  partielles

a) Duplication  en  tandem  -­‐>  interruption  phase  ouverte  de  lecture  -­‐>  CdLS

3)  Duplications  avec  BP  dans  NIPBL  –  Mécanismes?Pourquoi  un  phénotype  intermédiaire  dans  des  duplications  partielles?

Différents  mécanismes  sont  possibles  dans  les  duplications  partielles

a) Duplication  en  tandem  -­‐>  interruption  phase  ouverte  de  lecture  -­‐>  CdLS

Mais  si  activité  résiduelle  (protéine  tronquée)  –>  CdLS  «  light  »?

b) Duplication  à  distance  -­‐>  Pas  d’effet  ?3)  Duplications  avec  BP  dans  NIPBL  –  Mécanismes?

b) Duplication  à  distance  -­‐>  Pas  d’effet  ?

✓  Mais  rôle  duplication  complète  des  autres  gènes  de  la  région?

3)  Duplications  avec  BP  dans  NIPBL  –  Mécanismes?

b) Duplication  à  distance  -­‐>  Pas  d’effet  ?

✓  Mais  rôle  duplication  complète  des  autres  gènes  de  la  région?

3)  Duplications  avec  BP  dans  NIPBL  –  Mécanismes?

Mais  patients  dup  complète:  Phénotype  similaire  quand  dup  et  non  dup  C5orf42  et  NUP155…

3)  Duplications  avec  BP  dans  NIPBL  –  Mécanismes?c) Présence  d’un  codon  d’initiation  dans  segment  dupliqué    

-­‐>  Idem  duplication  complète  ?  Mais  pas  le  promoteur  …

3)  Duplications  avec  BP  dans  NIPBL  –  Mécanismes?

ex:  Decipher  264548  et  site  d’initiation  exon  2?

c) Présence  d’un  codon  d’initiation  dans  segment  dupliqué    

-­‐>  Idem  duplication  complète  ?  Mais  pas  le  promoteur  …

➢  Pour  l’instant  pas  assez  de  patients  pour  répondre…

3)  Duplications  avec  BP  dans  NIPBL  –  Mécanismes?

ex:  Decipher  264548  et  site  d’initiation  exon  2?

c) Présence  d’un  codon  d’initiation  dans  segment  dupliqué    

-­‐>  Idem  duplication  complète  ?  Mais  pas  le  promoteur  …

Conclusionc)  Duplication  des  gènes  des  cohésines    

-­‐  Données  littérature  exploitables  seulement  pour  NIPBL  

-­‐  Car  peu  de  patients  décrits    

✓  avec  des  duplications  de  petite  taille  centrées  sur  le  gène  d’intérêt  

✓  problème  du  rôle  des  autres    gènes  contenus  dans  les  régions  dupliquées  

(ex:  SMC1A  et  HUWE1)

Conclusionc)  Duplication  des  gènes  des  cohésines    

-­‐  Données  littérature  exploitables  seulement  pour  NIPBL  

-­‐  Car  peu  de  patients  décrits    

✓  avec  des  duplications  de  petite  taille  centrées  sur  le  gène  d’intérêt  

✓  problème  du  rôle  des  autres    gènes  contenus  dans  les  régions  dupliquées  

(ex:  SMC1A  et  HUWE1)

•  Duplications  NIPBL  

-­‐  3  cas  de  figure  :  fonction  de  la  localisation  des  points  de  cassure  

-­‐  Mêmes  systèmes  touchés  que  dans  le  CdLS    

-­‐  DI  constante  et  parfois  sévère  

-­‐  Proportion  de  similarités  vs  signes  contre-­‐type  variable

Conclusion

➢  Nouveaux  patients  nécessaires  

-­‐  Affiner  les  phénotypes  des  duplications  de  NIPBL  

 -­‐  Phénotypes  associés  aux  duplications  des  autres    gènes    :  

SMC1A,  SMC3,  RAD21,  HDAC8,  ESCO2  

➢  Mécanismes  :    

-­‐  Etudes  d’expression,  séquençage  des  points  de  cassure  ou  points  de  fusion  

 Collaboration?

Conclusion

Références  biblio

• Genomic duplication resulting in increased copy number of genes encoding the sister chromatid cohesion complex conveys clinical consequences distinct from Cornelia de Lange. Yan J, Zhang F, Brundage E, Scheuerle A, Lanpher B, Erickson RP, Powis Z, Robinson HB, Trapane PL, Stachiw-Hietpas D, Keppler-Noreuil KM, Lalani SR, Sahoo T, Chinault AC, Patel A, Cheung SW, Lupski JR. J Med Genet. 2009 Sep;46(9):626-34.

!• Could a patient with SMC1A duplication be classified as a human cohesinopathy? Baquero-Montoya C, Gil-

Rodríguez MC, Teresa-Rodrigo ME, Hernández-Marcos M, Bueno-Lozano G, Bueno-Martínez I, Remeseiro S, Fernández-Hernández R, Bassecourt-Serra M, Rodríguez de Alba M, Queralt E, Losada A, Puisac B, Ramos FJ, Pié J. Clin Genet. 2014 May;85(5):446-51.

!• Copy number analysis of NIPBL in a cohort of 510 patients reveals rare copy number variants and a mosaic

deletion. Cheng YW, Tan CA, Minor A, Arndt K, Wysinger L, Grange DK, Kozel BA, Robin NH, Waggoner D, Fitzpatrick C, Das S, Del Gaudio D. Mol Genet Genomic Med. 2014 Mar;2(2):115-23.

!• 5p13 microduplication syndrome: a new case and better clinical definition of the syndrome. Novara F, Alfei E,

D'Arrigo S, Pantaleoni C, Beri S, Achille V, Sciacca FL, Giorda R, Zuffardi O, Ciccone R. Eur J Med Genet. 2013 Jan;56(1):54-8.

!• 3.7 Mb tandem microduplication in chromosome 5p13.1-p13.2 associated with developmental delay, macrocephaly,

obesity, and lymphedema. Further characterization of the dup(5p13) syndrome. Oexle K, Hempel M, Jauch A, Meitinger T, Rivera-Brugués N, Stengel-Rutkowski S, Strom T. Eur J Med Genet. 2011 May-Jun;54(3):225-30.

NIPBL