1
|
Husson T, Lecoquierre F, Nicolas G, Richard AC, Afenjar A, Audebert-Bellanger S, Badens C, Bilan F, Bizaoui V, Boland A, Bonnet-Dupeyron MN, Brischoux-Boucher E, Bonnet C, Bournez M, Boute O, Brunelle P, Caumes R, Charles P, Chassaing N, Chatron N, Cogné B, Colin E, Cormier-Daire V, Dard R, Dauriat B, Delanne J, Deleuze JF, Demurger F, Denommé-Pichon AS, Depienne C, Dieux A, Dubourg C, Edery P, El Chehadeh S, Faivre L, Fergelot P, Fradin M, Garde A, Geneviève D, Gilbert-Dussardier B, Goizet C, Goldenberg A, Gouy E, Guerrot AM, Guimier A, Harzalla I, Héron D, Isidor B, Lacombe D, Le Guillou Horn X, Keren B, Kuechler A, Lacaze E, Lavillaureix A, Lehalle D, Lesca G, Lespinasse J, Levy J, Lyonnet S, Morel G, Jean-Marçais N, Marlin S, Marsili L, Mignot C, Nambot S, Nizon M, Olaso R, Pasquier L, Perrin L, Petit F, Pingault V, Piton A, Prieur F, Putoux A, Planes M, Odent S, Quélin C, Quemener-Redon S, Rama M, Rio M, Rossi M, Schaefer E, Rondeau S, Saugier-Veber P, Smol T, Sigaudy S, Touraine R, Mau-Them FT, Trimouille A, Van Gils J, Vanlerberghe C, Vantalon V, Vera G, Vincent M, Ziegler A, Guillin O, Campion D, Charbonnier C. Episignatures in practice: independent evaluation of published episignatures for the molecular diagnostics of ten neurodevelopmental disorders. Eur J Hum Genet 2024; 32:190-199. [PMID: 37872275 PMCID: PMC10853222 DOI: 10.1038/s41431-023-01474-x] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Grants] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 05/10/2023] [Revised: 08/29/2023] [Accepted: 09/28/2023] [Indexed: 10/25/2023] Open
Abstract
Variants of uncertain significance (VUS) are a significant issue for the molecular diagnosis of rare diseases. The publication of episignatures as effective biomarkers of certain Mendelian neurodevelopmental disorders has raised hopes to help classify VUS. However, prediction abilities of most published episignatures have not been independently investigated yet, which is a prerequisite for an informed and rigorous use in a diagnostic setting. We generated DNA methylation data from 101 carriers of (likely) pathogenic variants in ten different genes, 57 VUS carriers, and 25 healthy controls. Combining published episignature information and new validation data with a k-nearest-neighbour classifier within a leave-one-out scheme, we provide unbiased specificity and sensitivity estimates for each of the signatures. Our procedure reached 100% specificity, but the sensitivities unexpectedly spanned a very large spectrum. While ATRX, DNMT3A, KMT2D, and NSD1 signatures displayed a 100% sensitivity, CREBBP-RSTS and one of the CHD8 signatures reached <40% sensitivity on our dataset. Remaining Cornelia de Lange syndrome, KMT2A, KDM5C and CHD7 signatures reached 70-100% sensitivity at best with unstable performances, suffering from heterogeneous methylation profiles among cases and rare discordant samples. Our results call for cautiousness and demonstrate that episignatures do not perform equally well. Some signatures are ready for confident use in a diagnostic setting. Yet, it is imperative to characterise the actual validity perimeter and interpretation of each episignature with the help of larger validation sample sizes and in a broader set of episignatures.
Collapse
Affiliation(s)
- Thomas Husson
- Univ Rouen Normandie, Inserm U1245 and CHU Rouen, Department of Psychiatry, F-76000, Rouen, France
- Department of Research, Centre hospitalier du Rouvray, Sotteville-Lès-Rouen, France
| | - François Lecoquierre
- Univ Rouen Normandie, Inserm U1245 and CHU Rouen, Department of Genetics and reference center for developmental disorders, F-76000, Rouen, France
| | - Gaël Nicolas
- Univ Rouen Normandie, Inserm U1245 and CHU Rouen, Department of Genetics and reference center for developmental disorders, F-76000, Rouen, France
| | - Anne-Claire Richard
- Univ Rouen Normandie, Inserm U1245 and CHU Rouen, Department of Genetics and reference center for developmental disorders, F-76000, Rouen, France
| | - Alexandra Afenjar
- APHP. Sorbonne Université, Centre de Référence Malformations et maladies congénitales du cervelet et déficiences intellectuelles de causes rares, département de génétique et embryologie médicale, Hôpital Trousseau, F-75012, Paris, France
| | | | - Catherine Badens
- Aix Marseille Univ, INSERM, MMG, Marseille, France; APHM, service de génétique, Marseille, France
| | - Frédéric Bilan
- CHU de Poitiers, Service de Génétique Médicale and Université de Poitiers, INSERM U1084, LNEC, F- 86000, Poitiers, France
| | - Varoona Bizaoui
- Service de génétique et neurodéveloppement, Pôle de Santé Mentale Enfant et Adolescent, Centre Hospitalier de l'Estran, Pontorson, France
| | - Anne Boland
- Université Paris-Saclay, CEA, Centre National de Recherche en Génomique Humaine (CNRGH), 91057, Evry, France
| | | | - Elise Brischoux-Boucher
- Centre de génétique humaine, CHU Besancon, Universite de Bourgogne Franche-Comte, Besancon, France
| | - Céline Bonnet
- Laboratoire de génétique médicale, CHRU Nancy, Nancy, France
- Université de Lorraine, INSERM UMR_S1256, NGERE, F-54000, Nancy, France
| | - Marie Bournez
- Centre de Génétique et Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs, FHU TRANSLAD, Hôpital d'Enfants, CHU Dijon, Dijon, France
| | - Odile Boute
- CHU Lille, Clinique de génétique Guy Fontaine, F-59000, Lille, France
| | - Perrine Brunelle
- Univ. Lille, CHU Lille, ULR 7364 - RADEME - Institut de Génétique Médicale, F-59000, Lille, France
| | - Roseline Caumes
- CHU Lille, Clinique de génétique Guy Fontaine, F-59000, Lille, France
| | - Perrine Charles
- Département de génétique clinique, centre de référence des déficiences intellectuelles de causes rares, GHU Pitié Salpêtrière, Paris, France
| | | | - Nicolas Chatron
- Service de Génétique, Hospices Civils de Lyon, Lyon, France
- Institute NeuroMyoGène, Laboratoire Physiopathologie et Génétique du Neurone et du Muscle, CNRS UMR 5261 -INSERM U1315, Université de Lyon - Université Claude Bernard Lyon 1, Lyon, France
| | - Benjamin Cogné
- Nantes Université, CNRS, INSERM, l'institut du thorax, F-44000, Nantes, France
- CHU Nantes, Service de Génétique Médicale, Nantes Université, CNRS, INSERM, l'institut du thorax, F-44000, Nantes, France
| | - Estelle Colin
- Service de Génétique Médicale, CHU Angers, Angers, France
| | - Valérie Cormier-Daire
- Service de médecine génomique des maladies rares, hôpital Necker Enfants Malades, Paris, France
- Université Paris Cité, INSERM UMR 1163, Institut Imagine, Paris, France
| | - Rodolphe Dard
- Génétique médicale, CHI Poissy-Saint-Germain-en-Laye, 78300, Poissy, France
| | - Benjamin Dauriat
- Service de cytogénétique et génétique médicale, Hôpital Mère Enfant, CHU Limoges, Limoges, France
| | - Julian Delanne
- Centre de Génétique et Centre de référence « Déficiences intellectuelles de causes rares », FHU TRANSLAD, Hôpital d'Enfants, CHU Dijon, Dijon, France
- Équipe GAD, INSERM UMR1231, Université de Bourgogne, Dijon, France
| | - Jean-François Deleuze
- Université Paris-Saclay, CEA, Centre National de Recherche en Génomique Humaine (CNRGH), 91057, Evry, France
| | | | - Anne-Sophie Denommé-Pichon
- Équipe GAD, INSERM UMR1231, Université de Bourgogne, Dijon, France
- Unité Fonctionnelle Innovation en Diagnostic génomique des maladies rares, FHU-TRANSLAD, CHU Dijon, Bourgogne, Dijon, France
| | - Christel Depienne
- Institute of Human Genetics, University Hospital Essen, University Duisburg-Essen, Essen, Germany
| | - Anne Dieux
- CHU Lille, Clinique de génétique Guy Fontaine, F-59000, Lille, France
| | - Christèle Dubourg
- Service de Génétique Moléculaire et Génomique, CHU Pontchaillou, Rennes, France
- Université de Rennes, IGDR (Institut de Génétique et Développement), CNRS UMR 6290, INSERM ERL 1305, Rennes, France
| | - Patrick Edery
- Service de Génétique, Hospices Civils de Lyon, Lyon, France
- Université Claude Bernard Lyon 1, INSERM, CNRS, Centre de Recherche en Neurosciences de Lyon CRNL U1028 UMR5292, Genetics of Neurodevelopment (GENDEV) Team, 69500, Bron, France
| | - Salima El Chehadeh
- Service de Génétique Médicale, Institut de Génétique Médicale d'Alsace (IGMA), Hôpitaux Universitaires de Strasbourg, Strasbourg, France
- Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire (IGBMC), INSERM U1258, CNRS-UMR7104, Université de Strasbourg, Illkirch-Graffenstaden, France
- Laboratoire de Génétique Médicale, UMRS 1112, Institut de Génétique Médicale d'Alsace (IGMA), Université de Strasbourg et INSERM, Strasbourg, France
| | - Laurence Faivre
- Centre de Génétique et Centre de référence « Déficiences intellectuelles de causes rares », FHU TRANSLAD, Hôpital d'Enfants, CHU Dijon, Dijon, France
- Équipe GAD, INSERM UMR1231, Université de Bourgogne, Dijon, France
| | - Patricia Fergelot
- Department of Medical Genetics, University Hospital of Bordeaux and INSERM U1211, University of Bordeaux, Bordeaux, France
| | - Mélanie Fradin
- Service de Génétique Clinique, Centre de Référence Anomalies du Développement de l'Ouest, CHU Rennes, Rennes, France
| | - Aurore Garde
- Centre de Génétique et Centre de référence « Déficiences intellectuelles de causes rares », FHU TRANSLAD, Hôpital d'Enfants, CHU Dijon, Dijon, France
- Équipe GAD, INSERM UMR1231, Université de Bourgogne, Dijon, France
| | - David Geneviève
- Université Montpellier, Inserm U1183, Montpellier, France
- Centre de référence anomalies du développement et syndromes malformatifs, Génétique Clinique, CHU Montpellier, Montpellier, France
| | | | - Cyril Goizet
- NRGEN team, Univ. Bordeaux, CNRS, INCIA, UMR 5287, EPHE, F-33000, Bordeaux, France
- Centre de Référence Maladies Rares Neurogénétique, Service de Génétique Médicale, Bordeaux University Hospital (CHU Bordeaux), Bordeaux, France
| | - Alice Goldenberg
- Univ Rouen Normandie, Inserm U1245 and CHU Rouen, Department of Genetics and reference center for developmental disorders, F-76000, Rouen, France
| | - Evan Gouy
- Service de Génétique, Hospices Civils de Lyon, Lyon, France
- Génétique et neurobiologie de C.elegans, MéLis (CNRS UMR 5284 -INSERM U1314), Institut NeuroMyogene, Université Claude Bernard Lyon 1, Lyon, France
| | - Anne-Marie Guerrot
- Univ Rouen Normandie, Inserm U1245 and CHU Rouen, Department of Genetics and reference center for developmental disorders, F-76000, Rouen, France
| | - Anne Guimier
- Service de médecine génomique des maladies rares - GHU Necker- Enfants malades, Paris, France
| | - Inès Harzalla
- Service de Génétique, CHU Hôpital Nord, Saint Etienne, France
| | - Delphine Héron
- APHP.Sorbonne Université, Département de Génétique, Hôpital Trousseau & Groupe Hospitalier Pitié-Salpêtrière, Paris, France
| | - Bertrand Isidor
- Nantes Université, CNRS, INSERM, l'institut du thorax, F-44000, Nantes, France
- CHU Nantes, Service de Génétique Médicale, Nantes Université, CNRS, INSERM, l'institut du thorax, F-44000, Nantes, France
| | - Didier Lacombe
- Department of Medical Genetics, University Hospital of Bordeaux and INSERM U1211, University of Bordeaux, Bordeaux, France
| | - Xavier Le Guillou Horn
- CHU de Poitiers, Service de Génétique Médicale, F - 86000, Poitiers, France
- Université de Poitiers, CNRS 7348, LabCom I3M-Dactim mis / LMA, F-86000, Poitiers, France
| | - Boris Keren
- Département de génétique médicale, Hôpital Pitié-Salpêtrière, AP-HP.Sorbonne Université, 75013, Paris, France
| | - Alma Kuechler
- Institute of Human Genetics, University Hospital Essen, University Duisburg-Essen, Essen, Germany
| | - Elodie Lacaze
- Le Havre Hospital, Department of Medical Genetics, F 76600, Le Havre, France
| | - Alinoë Lavillaureix
- CHU Rennes, Service de Génétique Clinique, Centre de Référence Anomalies du développement, FHU GenOMedS, Univ Rennes, CNRS, INSERM, IGDR, UMR 6290, ERL U1305, Rennes, France
| | - Daphné Lehalle
- APHP.Sorbonne Université, Département de Génétique, Hôpital Trousseau & Groupe Hospitalier Pitié-Salpêtrière, Paris, France
| | - Gaëtan Lesca
- Service de Génétique, Hospices Civils de Lyon, Lyon, France
| | - James Lespinasse
- UF de génétique médicale, Centre Hospitalier Métropole Savoie, BP 31135, 73011, Chambéry, France
| | - Jonathan Levy
- Genetics Department, AP-HP, Robert-Debré University Hospital, Paris, France
| | - Stanislas Lyonnet
- Service de médecine génomique des maladies rares, Hôpital Universitaire Necker-Enfants malades, APHP, Paris, France
- Laboratoire embryologie et génétique des malformations, Institut Imagine, UMR-II63, INSERM, Université Paris Cité, GHU Necker- Enfants malades, Paris, France
| | - Godeliève Morel
- Service de Génétique Clinique, Centre de Référence Anomalies du Développement de l'Ouest, CHU Rennes, Rennes, France
| | - Nolwenn Jean-Marçais
- CHU Rennes, Service de Génétique Clinique, Centre de Référence Anomalies du développement, FHU GenOMedS, Rennes, France
| | - Sandrine Marlin
- Service de médecine génomique des maladies rares - GHU Necker- Enfants malades, Paris, France
| | - Luisa Marsili
- CHU Lille, Clinique de génétique Guy Fontaine, F-59000, Lille, France
| | - Cyril Mignot
- APHP.Sorbonne Université, Département de Génétique, Hôpital Trousseau & Groupe Hospitalier Pitié-Salpêtrière, Paris, France
| | - Sophie Nambot
- Centre de Génétique et Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs, FHU TRANSLAD, Hôpital d'Enfants, CHU Dijon, Dijon, France
| | - Mathilde Nizon
- Nantes Université, CNRS, INSERM, l'institut du thorax, F-44000, Nantes, France
- CHU Nantes, Service de Génétique Médicale, Nantes Université, CNRS, INSERM, l'institut du thorax, F-44000, Nantes, France
| | - Robert Olaso
- Université Paris-Saclay, CEA, Centre National de Recherche en Génomique Humaine (CNRGH), 91057, Evry, France
| | - Laurent Pasquier
- CHU Rennes, Service de Génétique Clinique, Centre de Référence Anomalies du développement, FHU GenOMedS, Rennes, France
| | - Laurine Perrin
- Médecine Physique et Réadaptation pédiatrique CHU Saint-Etienne, 42055, Saint-Etienne Cedex 2, France
| | - Florence Petit
- CHU Lille, Clinique de génétique Guy Fontaine, F-59000, Lille, France
- Univ. Lille, CHU Lille, ULR 7364 - RADEME - Institut de Génétique Médicale, F-59000, Lille, France
| | - Veronique Pingault
- Service de Médecine Génomique des maladies rares, AP-HP. Centre, Hôpital Necker-Enfants Malades, F-75015, Paris, France
- Université Paris Cité, Institut Imagine, Inserm U1163, F-75015, Paris, France
| | - Amélie Piton
- Laboratoire de diagnostic génétique, IGMA, Hôpitaux Universitaires de Strasbourg, Strasbourg, France
| | - Fabienne Prieur
- Service de Génétique, CHU Hôpital Nord, Saint Etienne, France
| | - Audrey Putoux
- Service de Génétique, Hospices Civils de Lyon, Lyon, France
- Université Claude Bernard Lyon 1, INSERM, CNRS, Centre de Recherche en Neurosciences de Lyon CRNL U1028 UMR5292, Genetics of Neurodevelopment (GENDEV) Team, 69500, Bron, France
| | - Marc Planes
- Service de Génétique Médicale et Biologie de la Reproduction, CHU de Brest, Brest, France
| | - Sylvie Odent
- CHU Rennes, Service de Génétique Clinique, Centre de Référence Anomalies du développement, FHU GenOMedS, Univ Rennes, CNRS, INSERM, IGDR, UMR 6290, ERL U1305, Rennes, France
| | - Chloé Quélin
- Service de Génétique Clinique, Centre de Référence Anomalies du Développement de l'Ouest, CHU Rennes, Rennes, France
| | - Sylvia Quemener-Redon
- Service de Génétique Médicale et Biologie de la Reproduction, CHU de Brest, Brest, France
- Univ Brest, Inserm, EFS, UMR 1078, GGB, F-29200, Brest, France
- Centre de Référence Déficiences Intellectuelles de causes rares, Brest, France
| | - Mélanie Rama
- CHU Lille - Institut de Génétique Médicale, F-59000, Lille, France
| | - Marlène Rio
- Service de médecine génomique des maladies rares - GHU Necker- Enfants malades, Paris, France
| | - Massimiliano Rossi
- Service de Génétique, Hospices Civils de Lyon, Lyon, France
- Université Claude Bernard Lyon 1, INSERM, CNRS, Centre de Recherche en Neurosciences de Lyon CRNL U1028 UMR5292, Genetics of Neurodevelopment (GENDEV) Team, 69500, Bron, France
| | - Elise Schaefer
- Service de Génétique Médicale -Institut de Génétique Médicale d'Alsace - CHU Strasbourg, Strasbourg, France
| | - Sophie Rondeau
- Service de médecine génomique des maladies rares - GHU Necker- Enfants malades, Paris, France
| | - Pascale Saugier-Veber
- Univ Rouen Normandie, Inserm U1245 and CHU Rouen, Department of Genetics and reference center for developmental disorders, F-76000, Rouen, France
| | - Thomas Smol
- Univ. Lille, CHU Lille, ULR 7364 - RADEME - Institut de Génétique Médicale, F-59000, Lille, France
- CHU Lille - Institut de Génétique Médicale, F-59000, Lille, France
| | - Sabine Sigaudy
- Aix Marseille Univ, INSERM, MMG, CRMR syndromes malformatifs et anomalies du développement, département de génétique, APHM Hopital Timone, Marseille, France
| | - Renaud Touraine
- Service de Génétique, CHU Hôpital Nord, Saint Etienne, France
| | - Frederic Tran Mau-Them
- Équipe GAD, INSERM UMR1231, Université de Bourgogne, Dijon, France
- Unité Fonctionnelle Innovation en Diagnostic génomique des maladies rares, FHU-TRANSLAD, CHU Dijon, Bourgogne, Dijon, France
| | - Aurélien Trimouille
- Service de Pathologie, CHU Bordeaux, Bordeaux, France
- Inserm U1211 MRGM, Université de Bordeaux, Bordeaux, France
| | - Julien Van Gils
- Department of Medical Genetics, University Hospital of Bordeaux and INSERM U1211, University of Bordeaux, Bordeaux, France
| | | | - Valérie Vantalon
- Centre d'Excellence InovAND-Service de psychiatrie de l'enfant et de l'adolescent-CHU Robert Debré, Paris, France
| | - Gabriella Vera
- Univ Rouen Normandie, Inserm U1245 and CHU Rouen, Department of Genetics and reference center for developmental disorders, F-76000, Rouen, France
| | - Marie Vincent
- Nantes Université, CNRS, INSERM, l'institut du thorax, F-44000, Nantes, France
- CHU Nantes, Service de Génétique Médicale, Nantes Université, CNRS, INSERM, l'institut du thorax, F-44000, Nantes, France
| | - Alban Ziegler
- Service de Génétique Médicale, CHU Angers, Angers, France
| | - Olivier Guillin
- Univ Rouen Normandie, Inserm U1245 and CHU Rouen, Department of Psychiatry, F-76000, Rouen, France
| | - Dominique Campion
- Univ Rouen Normandie, Inserm U1245 and CHU Rouen, Department of Psychiatry, F-76000, Rouen, France
| | - Camille Charbonnier
- Univ Rouen Normandie, Inserm U1245 and CHU Rouen, Department of Biostatistics, F-76000, Rouen, France.
| |
Collapse
|
2
|
Racine C, Denommé-Pichon AS, Engel C, Tran Mau-Them F, Bruel AL, Vitobello A, Safraou H, Sorlin A, Nambot S, Delanne J, Garde A, Colin E, Moutton S, Thevenon J, Jean-Marçais N, Willems M, Geneviève D, Pinson L, Perrin L, Laffargue F, Lespinasse J, Lacaze E, Molin A, Gerard M, Lambert L, Benigni C, Patat O, Bourgeois V, Poe C, Chevarin M, Couturier V, Garret P, Philippe C, Duffourd Y, Faivre L, Thauvin-Robinet C. Multiple molecular diagnoses in the field of intellectual disability and congenital anomalies: 3.5% of all positive cases. J Med Genet 2023; 61:36-46. [PMID: 37586840 DOI: 10.1136/jmg-2023-109170] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 01/29/2023] [Accepted: 07/27/2023] [Indexed: 08/18/2023]
Abstract
PURPOSE Wide access to clinical exome/genome sequencing (ES/GS) enables the identification of multiple molecular diagnoses (MMDs), being a long-standing but underestimated concept, defined by two or more causal loci implicated in the phenotype of an individual with a rare disease. Only few series report MMDs rates (1.8% to 7.1%). This study highlights the increasing role of MMDs in a large cohort of individuals addressed for congenital anomalies/intellectual disability (CA/ID). METHODS From 2014 to 2021, our diagnostic laboratory rendered 880/2658 positive ES diagnoses for CA/ID aetiology. Exhaustive search on MMDs from ES data was performed prospectively (January 2019 to December 2021) and retrospectively (March 2014 to December 2018). RESULTS MMDs were identified in 31/880 individuals (3.5%), responsible for distinct (9/31) or overlapping (22/31) phenotypes, and potential MMDs in 39/880 additional individuals (4.4%). CONCLUSION MMDs are frequent in CA/ID and remain a strong challenge. Reanalysis of positive ES data appears essential when phenotypes are partially explained by the initial diagnosis or atypically enriched overtime. Up-to-date clinical data, clinical expertise from the referring physician, strong interactions between clinicians and biologists, and increasing gene discoveries and improved ES bioinformatics tools appear all the more fundamental to enhance chances of identifying MMDs. It is essential to provide appropriate patient care and genetic counselling.
Collapse
Affiliation(s)
- Caroline Racine
- Centre de Génétique et Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs de l'interrégion Est et FHU TRANSLAD, Centre Hospitalier Universitaire de Dijon Centre de Genetique, Dijon, France
- Functional Unity of Innovative Diagnosis for Rare Diseases, University of Burgundy, Dijon, France
| | - Anne-Sophie Denommé-Pichon
- Functional Unity of Innovative Diagnosis for Rare Diseases, University of Burgundy, Dijon, France
- Inserm UMR1231 team GAD, University of Burgundy, Dijon, France
| | - Camille Engel
- Functional Unity of Innovative Diagnosis for Rare Diseases, University of Burgundy, Dijon, France
| | - Frederic Tran Mau-Them
- Functional Unity of Innovative Diagnosis for Rare Diseases, University of Burgundy, Dijon, France
- Inserm UMR1231 team GAD, University of Burgundy, Dijon, France
| | - Ange-Line Bruel
- Functional Unity of Innovative Diagnosis for Rare Diseases, University of Burgundy, Dijon, France
- Inserm UMR1231 team GAD, University of Burgundy, Dijon, France
| | - Antonio Vitobello
- Functional Unity of Innovative Diagnosis for Rare Diseases, University of Burgundy, Dijon, France
- Inserm UMR1231 team GAD, University of Burgundy, Dijon, France
| | - Hana Safraou
- Functional Unity of Innovative Diagnosis for Rare Diseases, University of Burgundy, Dijon, France
- Inserm UMR1231 team GAD, University of Burgundy, Dijon, France
| | - Arthur Sorlin
- Centre de Génétique et Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs de l'interrégion Est et FHU TRANSLAD, Centre Hospitalier Universitaire de Dijon Centre de Genetique, Dijon, France
- Functional Unity of Innovative Diagnosis for Rare Diseases, University of Burgundy, Dijon, France
| | - Sophie Nambot
- Centre de Génétique et Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs de l'interrégion Est et FHU TRANSLAD, Centre Hospitalier Universitaire de Dijon Centre de Genetique, Dijon, France
- Inserm UMR1231 team GAD, University of Burgundy, Dijon, France
| | - Julian Delanne
- Centre de Génétique et Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs de l'interrégion Est et FHU TRANSLAD, Centre Hospitalier Universitaire de Dijon Centre de Genetique, Dijon, France
| | - Aurore Garde
- Centre de Génétique et Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs de l'interrégion Est et FHU TRANSLAD, Centre Hospitalier Universitaire de Dijon Centre de Genetique, Dijon, France
| | - Estelle Colin
- Centre de Génétique et Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs de l'interrégion Est et FHU TRANSLAD, Centre Hospitalier Universitaire de Dijon Centre de Genetique, Dijon, France
- Functional Unity of Innovative Diagnosis for Rare Diseases, University of Burgundy, Dijon, France
| | - Sébastien Moutton
- Centre de Génétique et Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs de l'interrégion Est et FHU TRANSLAD, Centre Hospitalier Universitaire de Dijon Centre de Genetique, Dijon, France
| | - Julien Thevenon
- Centre de Génétique et Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs de l'interrégion Est et FHU TRANSLAD, Centre Hospitalier Universitaire de Dijon Centre de Genetique, Dijon, France
| | - Nolwenn Jean-Marçais
- Centre de Génétique et Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs de l'interrégion Est et FHU TRANSLAD, Centre Hospitalier Universitaire de Dijon Centre de Genetique, Dijon, France
| | - Marjolaine Willems
- Centre de Référence "Anomalies du Développement syndromes malformatifs" Occitanie, Service de Génétique Médicale, Hôpital Arnaud de Villeneuve, Montpellier, France
| | - David Geneviève
- Centre de Référence "Anomalies du Développement syndromes malformatifs" Occitanie, Service de Génétique Médicale, Hôpital Arnaud de Villeneuve, Montpellier, France
- INSERM U1183, Université de Montpellier, Montpellier, France
| | - Lucile Pinson
- Centre de Référence "Anomalies du Développement syndromes malformatifs" Occitanie, Service de Génétique Médicale, Hôpital Arnaud de Villeneuve, Montpellier, France
| | - Laurence Perrin
- Genetic Department, Robert-Debré Hospital Department of Genetics, Paris, France
| | - Fanny Laffargue
- Service de Génétique médicale, CHU Clermont-Ferrand, Clermont-Ferrand, France
| | - James Lespinasse
- Unité de Génétique médicale, Centre Hospitalier Métropole Savoie, Chambery, France
| | - Elodie Lacaze
- Department of Medical Genetics, Hospital Group Le Havre, Le Havre, France
| | - Arnaud Molin
- Service de Génétique, University Hospital Centre Caen, Caen, France
| | - Marion Gerard
- Service de Génétique, University Hospital Centre Caen, Caen, France
| | | | | | - Olivier Patat
- Department of Medical Genetics, University Hospital Centre Toulouse, Toulouse, France
| | - Valentin Bourgeois
- Functional Unity of Innovative Diagnosis for Rare Diseases, University of Burgundy, Dijon, France
- Inserm UMR1231 team GAD, University of Burgundy, Dijon, France
| | - Charlotte Poe
- Functional Unity of Innovative Diagnosis for Rare Diseases, University of Burgundy, Dijon, France
- Inserm UMR1231 team GAD, University of Burgundy, Dijon, France
| | - Martin Chevarin
- Functional Unity of Innovative Diagnosis for Rare Diseases, University of Burgundy, Dijon, France
- Inserm UMR1231 team GAD, University of Burgundy, Dijon, France
| | - Victor Couturier
- Functional Unity of Innovative Diagnosis for Rare Diseases, University of Burgundy, Dijon, France
- Inserm UMR1231 team GAD, University of Burgundy, Dijon, France
| | - Philippine Garret
- Functional Unity of Innovative Diagnosis for Rare Diseases, University of Burgundy, Dijon, France
- Inserm UMR1231 team GAD, University of Burgundy, Dijon, France
| | - Christophe Philippe
- Functional Unity of Innovative Diagnosis for Rare Diseases, University of Burgundy, Dijon, France
- Inserm UMR1231 team GAD, University of Burgundy, Dijon, France
| | - Yannis Duffourd
- Functional Unity of Innovative Diagnosis for Rare Diseases, University of Burgundy, Dijon, France
- Inserm UMR1231 team GAD, University of Burgundy, Dijon, France
| | - Laurence Faivre
- Centre de Génétique et Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs de l'interrégion Est et FHU TRANSLAD, Centre Hospitalier Universitaire de Dijon Centre de Genetique, Dijon, France
- Inserm UMR1231 team GAD, University of Burgundy, Dijon, France
| | - Christel Thauvin-Robinet
- Centre de Génétique et Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs de l'interrégion Est et FHU TRANSLAD, Centre Hospitalier Universitaire de Dijon Centre de Genetique, Dijon, France
- Inserm UMR1231 team GAD, University of Burgundy, Dijon, France
| |
Collapse
|
3
|
Denommé-Pichon AS, Matalonga L, de Boer E, Jackson A, Benetti E, Banka S, Bruel AL, Ciolfi A, Clayton-Smith J, Dallapiccola B, Duffourd Y, Ellwanger K, Fallerini C, Gilissen C, Graessner H, Haack TB, Havlovicova M, Hoischen A, Jean-Marçais N, Kleefstra T, López-Martín E, Macek M, Mencarelli MA, Moutton S, Pfundt R, Pizzi S, Posada M, Radio FC, Renieri A, Rooryck C, Ryba L, Safraou H, Schwarz M, Tartaglia M, Thauvin-Robinet C, Thevenon J, Tran Mau-Them F, Trimouille A, Votypka P, de Vries BBA, Willemsen MH, Zurek B, Verloes A, Philippe C, Vitobello A, Vissers LELM, Faivre L. A Solve-RD ClinVar-based reanalysis of 1522 index cases from ERN-ITHACA reveals common pitfalls and misinterpretations in exome sequencing. Genet Med 2023; 25:100018. [PMID: 36681873 DOI: 10.1016/j.gim.2023.100018] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Grants] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 03/14/2022] [Revised: 01/12/2023] [Accepted: 01/12/2023] [Indexed: 01/22/2023] Open
Abstract
PURPOSE Within the Solve-RD project (https://solve-rd.eu/), the European Reference Network for Intellectual disability, TeleHealth, Autism and Congenital Anomalies aimed to investigate whether a reanalysis of exomes from unsolved cases based on ClinVar annotations could establish additional diagnoses. We present the results of the "ClinVar low-hanging fruit" reanalysis, reasons for the failure of previous analyses, and lessons learned. METHODS Data from the first 3576 exomes (1522 probands and 2054 relatives) collected from European Reference Network for Intellectual disability, TeleHealth, Autism and Congenital Anomalies was reanalyzed by the Solve-RD consortium by evaluating for the presence of single-nucleotide variant, and small insertions and deletions already reported as (likely) pathogenic in ClinVar. Variants were filtered according to frequency, genotype, and mode of inheritance and reinterpreted. RESULTS We identified causal variants in 59 cases (3.9%), 50 of them also raised by other approaches and 9 leading to new diagnoses, highlighting interpretation challenges: variants in genes not known to be involved in human disease at the time of the first analysis, misleading genotypes, or variants undetected by local pipelines (variants in off-target regions, low quality filters, low allelic balance, or high frequency). CONCLUSION The "ClinVar low-hanging fruit" analysis represents an effective, fast, and easy approach to recover causal variants from exome sequencing data, herewith contributing to the reduction of the diagnostic deadlock.
Collapse
Affiliation(s)
- Anne-Sophie Denommé-Pichon
- Functional Unit for Diagnostic Innovation in Rare Diseases, FHU-TRANSLAD, Dijon Bourgogne University Hospital, Dijon, France; INSERM UMR1231 GAD "Génétique des Anomalies du Développement," FHU-TRANSLAD, University of Burgundy, Dijon, France.
| | - Leslie Matalonga
- CNAG-CRG, Centre for Genomic Regulation," The Barcelona Institute of Science and Technology, Barcelona, Spain
| | - Elke de Boer
- Department of Human Genetics, Radboudumc, Nijmegen, The Netherlands; Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour, Radboudumc, Nijmegen, The Netherlands
| | - Adam Jackson
- Manchester Centre for Genomic Medicine, University of Manchester, Manchester, United Kingdom
| | - Elisa Benetti
- MedBiotech Hub and Competence Center, Department of Medical Biotechnologies, University of Siena, Siena, Italy
| | - Siddharth Banka
- Manchester Centre for Genomic Medicine, University of Manchester, Manchester, United Kingdom
| | - Ange-Line Bruel
- Functional Unit for Diagnostic Innovation in Rare Diseases, FHU-TRANSLAD, Dijon Bourgogne University Hospital, Dijon, France; INSERM UMR1231 GAD "Génétique des Anomalies du Développement," FHU-TRANSLAD, University of Burgundy, Dijon, France
| | - Andrea Ciolfi
- Molecular Genetics and Functional Genomics, Ospedale Pediatrico Bambino Gesù, IRCCS, Rome, Italy
| | - Jill Clayton-Smith
- Manchester Centre for Genomic Medicine, University of Manchester, Manchester, United Kingdom
| | - Bruno Dallapiccola
- Molecular Genetics and Functional Genomics, Ospedale Pediatrico Bambino Gesù, IRCCS, Rome, Italy
| | - Yannis Duffourd
- Functional Unit for Diagnostic Innovation in Rare Diseases, FHU-TRANSLAD, Dijon Bourgogne University Hospital, Dijon, France; INSERM UMR1231 GAD "Génétique des Anomalies du Développement," FHU-TRANSLAD, University of Burgundy, Dijon, France
| | - Kornelia Ellwanger
- Institute of Medical Genetics and Applied Genomics, University of Tübingen, Tübingen, Germany; Centre for Rare Diseases, University Hospital Tübingen, Tübingen, Germany
| | - Chiara Fallerini
- MedBiotech Hub and Competence Center, Department of Medical Biotechnologies, University of Siena, Siena, Italy; Medical Genetics, University of Siena, Siena, Italy
| | - Christian Gilissen
- Department of Human Genetics, Radboudumc, Nijmegen, The Netherlands; Radboud Institute for Molecular Life Sciences, Radbound University, Nijmegen, The Netherlands
| | - Holm Graessner
- Institute of Medical Genetics and Applied Genomics, University of Tübingen, Tübingen, Germany; Centre for Rare Diseases, University Hospital Tübingen, Tübingen, Germany
| | - Tobias B Haack
- Institute of Medical Genetics and Applied Genomics, University of Tübingen, Tübingen, Germany; Centre for Rare Diseases, University Hospital Tübingen, Tübingen, Germany
| | - Marketa Havlovicova
- Department of Biology and Medical Genetics, Second Faculty of Medicine of Charles University and Motol University Hospital, Prague, Czech Republic
| | - Alexander Hoischen
- Department of Human Genetics, Radboudumc, Nijmegen, The Netherlands; Radboud Institute for Molecular Life Sciences, Radbound University, Nijmegen, The Netherlands; Department of Internal Medicine and Radboud Center for Infectious Diseases, Radboudumc, Nijmegen, The Netherlands
| | - Nolwenn Jean-Marçais
- INSERM UMR1231 GAD "Génétique des Anomalies du Développement," FHU-TRANSLAD, University of Burgundy, Dijon, France; Department of Genetics and Reference Center for Development Disorders and Intellectual Disabilities, FHU-TRANSLAD and GIMI Institute, Dijon Bourgogne University Hospital, Dijon, France
| | - Tjitske Kleefstra
- Department of Human Genetics, Radboudumc, Nijmegen, The Netherlands; Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour, Radboudumc, Nijmegen, The Netherlands; Center of Excellence for Neuropsychiatry, Vincent van Gogh Institute for Psychiatry, Venray, The Netherlands
| | - Estrella López-Martín
- Institute of Rare Diseases Research, Spanish Undiagnosed Rare Diseases Cases Program (SpainUDP) & Undiagnosed Diseases Network International, Instituto de Salud Carlos III, Madrid, Spain
| | - Milan Macek
- Department of Biology and Medical Genetics, Second Faculty of Medicine of Charles University and Motol University Hospital, Prague, Czech Republic
| | | | - Sébastien Moutton
- INSERM UMR1231 GAD "Génétique des Anomalies du Développement," FHU-TRANSLAD, University of Burgundy, Dijon, France
| | - Rolph Pfundt
- Department of Human Genetics, Radboudumc, Nijmegen, The Netherlands; Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour, Radboudumc, Nijmegen, The Netherlands
| | - Simone Pizzi
- Molecular Genetics and Functional Genomics, Ospedale Pediatrico Bambino Gesù, IRCCS, Rome, Italy
| | - Manuel Posada
- Institute of Rare Diseases Research, Spanish Undiagnosed Rare Diseases Cases Program (SpainUDP) & Undiagnosed Diseases Network International, Instituto de Salud Carlos III, Madrid, Spain
| | | | - Alessandra Renieri
- MedBiotech Hub and Competence Center, Department of Medical Biotechnologies, University of Siena, Siena, Italy; Medical Genetics, University of Siena, Siena, Italy; Medical Genetics, Azienda Ospedaliero-Universitaria Senese, Siena, Italy
| | - Caroline Rooryck
- MRGM INSERM U1211, University of Bordeaux, Medical Genetics Department, Bordeaux University Hospital, Bordeaux, France
| | - Lukas Ryba
- Department of Biology and Medical Genetics, Second Faculty of Medicine of Charles University and Motol University Hospital, Prague, Czech Republic
| | - Hana Safraou
- Functional Unit for Diagnostic Innovation in Rare Diseases, FHU-TRANSLAD, Dijon Bourgogne University Hospital, Dijon, France; INSERM UMR1231 GAD "Génétique des Anomalies du Développement," FHU-TRANSLAD, University of Burgundy, Dijon, France
| | - Martin Schwarz
- Department of Biology and Medical Genetics, Second Faculty of Medicine of Charles University and Motol University Hospital, Prague, Czech Republic
| | - Marco Tartaglia
- Molecular Genetics and Functional Genomics, Ospedale Pediatrico Bambino Gesù, IRCCS, Rome, Italy
| | - Christel Thauvin-Robinet
- Functional Unit for Diagnostic Innovation in Rare Diseases, FHU-TRANSLAD, Dijon Bourgogne University Hospital, Dijon, France; INSERM UMR1231 GAD "Génétique des Anomalies du Développement," FHU-TRANSLAD, University of Burgundy, Dijon, France; Department of Genetics and Reference Center for Development Disorders and Intellectual Disabilities, FHU-TRANSLAD and GIMI Institute, Dijon Bourgogne University Hospital, Dijon, France
| | - Julien Thevenon
- INSERM UMR1231 GAD "Génétique des Anomalies du Développement," FHU-TRANSLAD, University of Burgundy, Dijon, France
| | - Frédéric Tran Mau-Them
- Functional Unit for Diagnostic Innovation in Rare Diseases, FHU-TRANSLAD, Dijon Bourgogne University Hospital, Dijon, France; INSERM UMR1231 GAD "Génétique des Anomalies du Développement," FHU-TRANSLAD, University of Burgundy, Dijon, France
| | - Aurélien Trimouille
- Molecular Genetics Laboratory, Medical Genetics Department, Bordeaux University Hospital - Hôpital Pellegrin, Bordeaux, France
| | - Pavel Votypka
- Department of Biology and Medical Genetics, Second Faculty of Medicine of Charles University and Motol University Hospital, Prague, Czech Republic
| | - Bert B A de Vries
- Department of Human Genetics, Radboudumc, Nijmegen, The Netherlands; Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour, Radboudumc, Nijmegen, The Netherlands
| | - Marjolein H Willemsen
- Department of Human Genetics, Radboudumc, Nijmegen, The Netherlands; Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour, Radboudumc, Nijmegen, The Netherlands
| | - Birte Zurek
- Institute of Medical Genetics and Applied Genomics, University of Tübingen, Tübingen, Germany; Centre for Rare Diseases, University Hospital Tübingen, Tübingen, Germany
| | - Alain Verloes
- Department of Genetics, Assistance Publique-Hôpitaux de Paris - Université de Paris, Paris, France; INSERM UMR 1141 "NeuroDiderot," Hôpital Robert Debré, Paris, France
| | - Christophe Philippe
- Functional Unit for Diagnostic Innovation in Rare Diseases, FHU-TRANSLAD, Dijon Bourgogne University Hospital, Dijon, France; INSERM UMR1231 GAD "Génétique des Anomalies du Développement," FHU-TRANSLAD, University of Burgundy, Dijon, France
| | - Antonio Vitobello
- Functional Unit for Diagnostic Innovation in Rare Diseases, FHU-TRANSLAD, Dijon Bourgogne University Hospital, Dijon, France; INSERM UMR1231 GAD "Génétique des Anomalies du Développement," FHU-TRANSLAD, University of Burgundy, Dijon, France
| | - Lisenka E L M Vissers
- Department of Human Genetics, Radboudumc, Nijmegen, The Netherlands; Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour, Radboudumc, Nijmegen, The Netherlands
| | - Laurence Faivre
- INSERM UMR1231 GAD "Génétique des Anomalies du Développement," FHU-TRANSLAD, University of Burgundy, Dijon, France; Department of Genetics and Reference Center for Development Disorders and Intellectual Disabilities, FHU-TRANSLAD and GIMI Institute, Dijon Bourgogne University Hospital, Dijon, France.
| |
Collapse
|
4
|
Colin E, Duffourd Y, Tisserant E, Relator R, Bruel AL, Tran Mau-Them F, Denommé-Pichon AS, Safraou H, Delanne J, Jean-Marçais N, Keren B, Isidor B, Vincent M, Mignot C, Heron D, Afenjar A, Heide S, Faudet A, Charles P, Odent S, Herenger Y, Sorlin A, Moutton S, Kerkhof J, McConkey H, Chevarin M, Poë C, Couturier V, Bourgeois V, Callier P, Boland A, Olaso R, Philippe C, Sadikovic B, Thauvin-Robinet C, Faivre L, Deleuze JF, Vitobello A. OMIXCARE: OMICS technologies solved about 33% of the patients with heterogeneous rare neuro-developmental disorders and negative exome sequencing results and identified 13% additional candidate variants. Front Cell Dev Biol 2022; 10:1021785. [PMID: 36393831 PMCID: PMC9650323 DOI: 10.3389/fcell.2022.1021785] [Citation(s) in RCA: 5] [Impact Index Per Article: 2.5] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 08/17/2022] [Accepted: 10/11/2022] [Indexed: 07/28/2023] Open
Abstract
Purpose: Patients with rare or ultra-rare genetic diseases, which affect 350 million people worldwide, may experience a diagnostic odyssey. High-throughput sequencing leads to an etiological diagnosis in up to 50% of individuals with heterogeneous neurodevelopmental or malformation disorders. There is a growing interest in additional omics technologies in translational research settings to examine the remaining unsolved cases. Methods: We gathered 30 individuals with malformation syndromes and/or severe neurodevelopmental disorders with negative trio exome sequencing and array comparative genomic hybridization results through a multicenter project. We applied short-read genome sequencing, total RNA sequencing, and DNA methylation analysis, in that order, as complementary translational research tools for a molecular diagnosis. Results: The cohort was mainly composed of pediatric individuals with a median age of 13.7 years (4 years and 6 months to 35 years and 1 month). Genome sequencing alone identified at least one variant with a high level of evidence of pathogenicity in 8/30 individuals (26.7%) and at least a candidate disease-causing variant in 7/30 other individuals (23.3%). RNA-seq data in 23 individuals allowed two additional individuals (8.7%) to be diagnosed, confirming the implication of two pathogenic variants (8.7%), and excluding one candidate variant (4.3%). Finally, DNA methylation analysis confirmed one diagnosis identified by genome sequencing (Kabuki syndrome) and identified an episignature compatible with a BAFopathy in a patient with a clinical diagnosis of Coffin-Siris with negative genome and RNA-seq results in blood. Conclusion: Overall, our integrated genome, transcriptome, and DNA methylation analysis solved 10/30 (33.3%) cases and identified a strong candidate gene in 4/30 (13.3%) of the patients with rare neurodevelopmental disorders and negative exome sequencing results.
Collapse
Affiliation(s)
- Estelle Colin
- Service de Génétique Médicale, CHU d’Angers, Angers, France
- UFR des Sciences de Santé, GAD “Génétique des Anomalies du Développement”, INSERM-Université de Bourgogne UMR1231, Fédération Hospitalo-Universitaire (FHU)-TRANSLAD, Dijon, France
| | - Yannis Duffourd
- UFR des Sciences de Santé, GAD “Génétique des Anomalies du Développement”, INSERM-Université de Bourgogne UMR1231, Fédération Hospitalo-Universitaire (FHU)-TRANSLAD, Dijon, France
- Unité Fonctionnelle Innovation en Diagnostic Génomique des Maladies Rares, Fédération Hospitalo-Universitaire-TRANSLAD, CHU Dijon Bourgogne, Dijon, France
| | - Emilie Tisserant
- UFR des Sciences de Santé, GAD “Génétique des Anomalies du Développement”, INSERM-Université de Bourgogne UMR1231, Fédération Hospitalo-Universitaire (FHU)-TRANSLAD, Dijon, France
| | - Raissa Relator
- Molecular Diagnostics Program and Verspeeten Clinical Genome Centre, London Health Sciences and Saint Joseph’s Healthcare, London, ON, Canada
| | - Ange-Line Bruel
- UFR des Sciences de Santé, GAD “Génétique des Anomalies du Développement”, INSERM-Université de Bourgogne UMR1231, Fédération Hospitalo-Universitaire (FHU)-TRANSLAD, Dijon, France
- Unité Fonctionnelle Innovation en Diagnostic Génomique des Maladies Rares, Fédération Hospitalo-Universitaire-TRANSLAD, CHU Dijon Bourgogne, Dijon, France
| | - Frédéric Tran Mau-Them
- UFR des Sciences de Santé, GAD “Génétique des Anomalies du Développement”, INSERM-Université de Bourgogne UMR1231, Fédération Hospitalo-Universitaire (FHU)-TRANSLAD, Dijon, France
- Unité Fonctionnelle Innovation en Diagnostic Génomique des Maladies Rares, Fédération Hospitalo-Universitaire-TRANSLAD, CHU Dijon Bourgogne, Dijon, France
| | - Anne-Sophie Denommé-Pichon
- UFR des Sciences de Santé, GAD “Génétique des Anomalies du Développement”, INSERM-Université de Bourgogne UMR1231, Fédération Hospitalo-Universitaire (FHU)-TRANSLAD, Dijon, France
- Unité Fonctionnelle Innovation en Diagnostic Génomique des Maladies Rares, Fédération Hospitalo-Universitaire-TRANSLAD, CHU Dijon Bourgogne, Dijon, France
| | - Hana Safraou
- UFR des Sciences de Santé, GAD “Génétique des Anomalies du Développement”, INSERM-Université de Bourgogne UMR1231, Fédération Hospitalo-Universitaire (FHU)-TRANSLAD, Dijon, France
- Unité Fonctionnelle Innovation en Diagnostic Génomique des Maladies Rares, Fédération Hospitalo-Universitaire-TRANSLAD, CHU Dijon Bourgogne, Dijon, France
| | - Julian Delanne
- UFR des Sciences de Santé, GAD “Génétique des Anomalies du Développement”, INSERM-Université de Bourgogne UMR1231, Fédération Hospitalo-Universitaire (FHU)-TRANSLAD, Dijon, France
- Centre de Génétique et Centre de Référence “Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs”, Hôpital d’Enfants, Centre Hospitalier Universitaire de Dijon, Dijon, France
| | - Nolwenn Jean-Marçais
- Centre de Génétique et Centre de Référence “Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs”, Hôpital d’Enfants, Centre Hospitalier Universitaire de Dijon, Dijon, France
| | - Boris Keren
- Assistance publique - Hôpitaux de Paris (APHP), Département de Génétique, Groupe Hospitalier Pitié Salpêtrière, Paris, France
| | | | - Marie Vincent
- Service de Génétique Médicale, CHU Nantes, Nantes, France
| | - Cyril Mignot
- Sorbonne Université/INSERM U1127/CNRS UMR 7225/Institut du Cerveau, Paris, France
- Service de Neurologie, Hôpital la Pitié Salpêtrière, Sorbonne Université, Paris, France
| | - Delphine Heron
- Département de Génétique, Assistance publique - Hôpitaux de Paris Sorbonne Université, Hôpital Pitié-Salpêtrière et Trousseau, Paris, France
| | - Alexandra Afenjar
- Assistance publique - Hôpitaux de Paris, Département de Génétique, Sorbonne Université, GRC No. 19, ConCer-LD, Centre de Référence Déficiences Intellectuelles de Causes Rares, Hôpital Armand Trousseau, Paris, France
| | - Solveig Heide
- Département de Génétique, Assistance publique - Hôpitaux de Paris Sorbonne Université, Hôpital Pitié-Salpêtrière et Trousseau, Paris, France
| | - Anne Faudet
- Département de Génétique, Assistance publique - Hôpitaux de Paris Sorbonne Université, Hôpital Pitié-Salpêtrière et Trousseau, Paris, France
| | - Perrine Charles
- Département de Génétique, Assistance publique - Hôpitaux de Paris Sorbonne Université, Hôpital Pitié-Salpêtrière et Trousseau, Paris, France
| | - Sylvie Odent
- Service de Génétique Clinique, European Reference Network (ERN) ITHACA, CHU Rennes, Rennes, France
- IGDR (Institut de Génétique et Développement de Rennes)—UMR 6290, ERL U1305, CNRS, INSERM, Univ Rennes, Rennes, France
| | - Yvan Herenger
- Service de Génétique Médicale, CHU de Tours, Tours, France
| | - Arthur Sorlin
- Centre de Génétique et Centre de Référence “Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs”, Hôpital d’Enfants, Centre Hospitalier Universitaire de Dijon, Dijon, France
| | - Sébastien Moutton
- Centre de Génétique et Centre de Référence “Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs”, Hôpital d’Enfants, Centre Hospitalier Universitaire de Dijon, Dijon, France
| | - Jennifer Kerkhof
- Molecular Diagnostics Program and Verspeeten Clinical Genome Centre, London Health Sciences and Saint Joseph’s Healthcare, London, ON, Canada
| | - Haley McConkey
- Molecular Diagnostics Program and Verspeeten Clinical Genome Centre, London Health Sciences and Saint Joseph’s Healthcare, London, ON, Canada
| | - Martin Chevarin
- UFR des Sciences de Santé, GAD “Génétique des Anomalies du Développement”, INSERM-Université de Bourgogne UMR1231, Fédération Hospitalo-Universitaire (FHU)-TRANSLAD, Dijon, France
- Unité Fonctionnelle Innovation en Diagnostic Génomique des Maladies Rares, Fédération Hospitalo-Universitaire-TRANSLAD, CHU Dijon Bourgogne, Dijon, France
| | - Charlotte Poë
- UFR des Sciences de Santé, GAD “Génétique des Anomalies du Développement”, INSERM-Université de Bourgogne UMR1231, Fédération Hospitalo-Universitaire (FHU)-TRANSLAD, Dijon, France
- Unité Fonctionnelle Innovation en Diagnostic Génomique des Maladies Rares, Fédération Hospitalo-Universitaire-TRANSLAD, CHU Dijon Bourgogne, Dijon, France
| | - Victor Couturier
- UFR des Sciences de Santé, GAD “Génétique des Anomalies du Développement”, INSERM-Université de Bourgogne UMR1231, Fédération Hospitalo-Universitaire (FHU)-TRANSLAD, Dijon, France
- Unité Fonctionnelle Innovation en Diagnostic Génomique des Maladies Rares, Fédération Hospitalo-Universitaire-TRANSLAD, CHU Dijon Bourgogne, Dijon, France
| | - Valentin Bourgeois
- UFR des Sciences de Santé, GAD “Génétique des Anomalies du Développement”, INSERM-Université de Bourgogne UMR1231, Fédération Hospitalo-Universitaire (FHU)-TRANSLAD, Dijon, France
- Unité Fonctionnelle Innovation en Diagnostic Génomique des Maladies Rares, Fédération Hospitalo-Universitaire-TRANSLAD, CHU Dijon Bourgogne, Dijon, France
| | - Patrick Callier
- UFR des Sciences de Santé, GAD “Génétique des Anomalies du Développement”, INSERM-Université de Bourgogne UMR1231, Fédération Hospitalo-Universitaire (FHU)-TRANSLAD, Dijon, France
| | - Anne Boland
- Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Centre National de Recherche en Génomique Humaine (CNRGH), Université Paris-Saclay, Evry, France
| | - Robert Olaso
- Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Centre National de Recherche en Génomique Humaine (CNRGH), Université Paris-Saclay, Evry, France
- LabEx GENMED (Medical Genomics)ParisFrance
| | - Christophe Philippe
- UFR des Sciences de Santé, GAD “Génétique des Anomalies du Développement”, INSERM-Université de Bourgogne UMR1231, Fédération Hospitalo-Universitaire (FHU)-TRANSLAD, Dijon, France
- Unité Fonctionnelle Innovation en Diagnostic Génomique des Maladies Rares, Fédération Hospitalo-Universitaire-TRANSLAD, CHU Dijon Bourgogne, Dijon, France
| | - Bekim Sadikovic
- Molecular Diagnostics Program and Verspeeten Clinical Genome Centre, London Health Sciences and Saint Joseph’s Healthcare, London, ON, Canada
- Department of Pathology and Laboratory Medicine, Western University, London, ON, Canada
| | - Christel Thauvin-Robinet
- UFR des Sciences de Santé, GAD “Génétique des Anomalies du Développement”, INSERM-Université de Bourgogne UMR1231, Fédération Hospitalo-Universitaire (FHU)-TRANSLAD, Dijon, France
- Unité Fonctionnelle Innovation en Diagnostic Génomique des Maladies Rares, Fédération Hospitalo-Universitaire-TRANSLAD, CHU Dijon Bourgogne, Dijon, France
- Centre de Référence Maladies Rares “Déficiences Intellectuelles de Causes Rares”, Centre de Génétique, Fédération Hospitalo-Universitaire-TRANSLAD, CHU Dijon Bourgogne, Dijon, France
| | - Laurence Faivre
- UFR des Sciences de Santé, GAD “Génétique des Anomalies du Développement”, INSERM-Université de Bourgogne UMR1231, Fédération Hospitalo-Universitaire (FHU)-TRANSLAD, Dijon, France
- Centre de Génétique et Centre de Référence “Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs”, Hôpital d’Enfants, Centre Hospitalier Universitaire de Dijon, Dijon, France
| | - Jean-François Deleuze
- Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Centre National de Recherche en Génomique Humaine (CNRGH), Université Paris-Saclay, Evry, France
- LabEx GENMED (Medical Genomics)ParisFrance
| | - Antonio Vitobello
- UFR des Sciences de Santé, GAD “Génétique des Anomalies du Développement”, INSERM-Université de Bourgogne UMR1231, Fédération Hospitalo-Universitaire (FHU)-TRANSLAD, Dijon, France
- Unité Fonctionnelle Innovation en Diagnostic Génomique des Maladies Rares, Fédération Hospitalo-Universitaire-TRANSLAD, CHU Dijon Bourgogne, Dijon, France
| |
Collapse
|
5
|
Lefebvre M, Bruel AL, Tisserant E, Bourgon N, Duffourd Y, Collardeau-Frachon S, Attie-Bitach T, Kuentz P, Assoum M, Schaefer E, El Chehadeh S, Antal MC, Kremer V, Girard-Lemaitre F, Mandel JL, Lehalle D, Nambot S, Jean-Marçais N, Houcinat N, Moutton S, Marle N, Lambert L, Jonveaux P, Foliguet B, Mazutti JP, Gaillard D, Alanio E, Poirisier C, Lebre AS, Aubert-Lenoir M, Arbez-Gindre F, Odent S, Quélin C, Loget P, Fradin M, Willems M, Bigi N, Perez MJ, Blesson S, Francannet C, Beaufrere AM, Patrier-Sallebert S, Guerrot AM, Goldenberg A, Brehin AC, Lespinasse J, Touraine R, Capri Y, Saint-Frison MH, Laurent N, Philippe C, Tran Mau-Them F, Thevenon J, Faivre L, Thauvin-Robinet C, Vitobello A. Genotype-first in a cohort of 95 fetuses with multiple congenital abnormalities: when exome sequencing reveals unexpected fetal phenotype-genotype correlations. J Med Genet 2020; 58:400-413. [PMID: 32732226 DOI: 10.1136/jmedgenet-2020-106867] [Citation(s) in RCA: 13] [Impact Index Per Article: 3.3] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 02/24/2020] [Revised: 05/04/2020] [Accepted: 05/21/2020] [Indexed: 11/03/2022]
Abstract
PURPOSE Molecular diagnosis based on singleton exome sequencing (sES) is particularly challenging in fetuses with multiple congenital abnormalities (MCA). Indeed, some studies reveal a diagnostic yield of about 20%, far lower than in live birth individuals showing developmental abnormalities (30%), suggesting that standard analyses, based on the correlation between clinical hallmarks described in postnatal syndromic presentations and genotype, may underestimate the impact of the genetic variants identified in fetal analyses. METHODS We performed sES in 95 fetuses with MCA. Blind to phenotype, we applied a genotype-first approach consisting of combined analyses based on variants annotation and bioinformatics predictions followed by reverse phenotyping. Initially applied to OMIM-morbid genes, analyses were then extended to all genes. We complemented our approach by using reverse phenotyping, variant segregation analysis, bibliographic search and data sharing in order to establish the clinical significance of the prioritised variants. RESULTS sES rapidly identified causal variant in 24/95 fetuses (25%), variants of unknown significance in OMIM genes in 8/95 fetuses (8%) and six novel candidate genes in 6/95 fetuses (6%). CONCLUSIONS This method, based on a genotype-first approach followed by reverse phenotyping, shed light on unexpected fetal phenotype-genotype correlations, emphasising the relevance of prenatal studies to reveal extreme clinical presentations associated with well-known Mendelian disorders.
Collapse
Affiliation(s)
- Mathilde Lefebvre
- UFR Des Sciences de Santé, INSERM-Université de Bourgogne UMR1231 GAD « Génétique des Anomalies du Développement », FHU-TRANSLAD, Dijon, France.,Laboratoire d'Anatomo-Pathologie, Plateforme de Biologie Hospitalo-Universitaire, CHU de Dijon Bourgogne, Dijon, France
| | - Ange-Line Bruel
- UFR Des Sciences de Santé, INSERM-Université de Bourgogne UMR1231 GAD « Génétique des Anomalies du Développement », FHU-TRANSLAD, Dijon, France.,Unité Fonctionnelle d'Innovation diagnostique des maladies rares, FHU-TRANSLAD, CHU Dijon Bourgogne, Dijon, France
| | - Emilie Tisserant
- UFR Des Sciences de Santé, INSERM-Université de Bourgogne UMR1231 GAD « Génétique des Anomalies du Développement », FHU-TRANSLAD, Dijon, France
| | - Nicolas Bourgon
- UFR Des Sciences de Santé, INSERM-Université de Bourgogne UMR1231 GAD « Génétique des Anomalies du Développement », FHU-TRANSLAD, Dijon, France
| | - Yannis Duffourd
- UFR Des Sciences de Santé, INSERM-Université de Bourgogne UMR1231 GAD « Génétique des Anomalies du Développement », FHU-TRANSLAD, Dijon, France
| | | | - Tania Attie-Bitach
- Laboratoire d'Embryologie et de Génétique des Malformations Congénitales, Hopital Necker, APHP, Paris Cedex 15, France
| | - Paul Kuentz
- UFR Des Sciences de Santé, INSERM-Université de Bourgogne UMR1231 GAD « Génétique des Anomalies du Développement », FHU-TRANSLAD, Dijon, France
| | - Mirna Assoum
- UFR Des Sciences de Santé, INSERM-Université de Bourgogne UMR1231 GAD « Génétique des Anomalies du Développement », FHU-TRANSLAD, Dijon, France
| | - Elise Schaefer
- Service de Génétique Médicale, CHU de Strasbourg, Hôpital de Hautepierre, Strasbourg, France
| | - Salima El Chehadeh
- Service de Génétique Médicale, CHU de Strasbourg, Hôpital de Hautepierre, Strasbourg, France
| | - Maria Cristina Antal
- Service de Fœtopathologie, CHU de Strasbourg, Hôpital de Hautepierre, Strasbourg, France
| | - Valérie Kremer
- Laboratoire de Cytogénétique constitutionnelle et prénatale, CHU de Strasbourg, Strasbourg, France
| | - Françoise Girard-Lemaitre
- Département Médecine translationnelle et neurogénétique, Institut de génétique et de biologie moléculaire et cellulaire, Strasbourg, France
| | - Jean-Louis Mandel
- Département Médecine translationnelle et neurogénétique, Institut de génétique et de biologie moléculaire et cellulaire, Strasbourg, France
| | - Daphne Lehalle
- Centre de Référence Maladies Rares « Anomalies du Développement et Syndrome Malformatifs » de L'Est, Hôpital D'Enfants, FHU-TRANSLAD, CHU Dijon Bourgogne, Dijon, France
| | - Sophie Nambot
- Centre de Référence Maladies Rares « Anomalies du Développement et Syndrome Malformatifs » de L'Est, Hôpital D'Enfants, FHU-TRANSLAD, CHU Dijon Bourgogne, Dijon, France
| | - Nolwenn Jean-Marçais
- Centre de Référence Maladies Rares « Anomalies du Développement et Syndrome Malformatifs » de L'Est, Hôpital D'Enfants, FHU-TRANSLAD, CHU Dijon Bourgogne, Dijon, France
| | - Nada Houcinat
- Centre de Référence Maladies Rares « Anomalies du Développement et Syndrome Malformatifs » de L'Est, Hôpital D'Enfants, FHU-TRANSLAD, CHU Dijon Bourgogne, Dijon, France
| | - Sébastien Moutton
- UFR Des Sciences de Santé, INSERM-Université de Bourgogne UMR1231 GAD « Génétique des Anomalies du Développement », FHU-TRANSLAD, Dijon, France.,Centre de Référence Maladies Rares « Anomalies du Développement et Syndrome Malformatifs » de L'Est, Hôpital D'Enfants, FHU-TRANSLAD, CHU Dijon Bourgogne, Dijon, France
| | - Nathalie Marle
- Laboratoire de Génétique chromosomique et moléculaire, CHU de Dijon Bourgogne, Dijon, France
| | - Laetita Lambert
- UF de Génétique médicale, Maternité régionale, CHU de Nancy, Nancy, France
| | | | - Bernard Foliguet
- Laboratoire de Biologie de la Reproduction et du Développement Maternité de Nancy, CHU de Nancy, Nancy, France
| | - Jean-Pierre Mazutti
- Laboratoire de Biologie de la Reproduction et du Développement Maternité de Nancy, CHU de Nancy, Nancy, France
| | | | | | | | - Anne-Sophie Lebre
- Service de Génétique et Biologie de la Reproduction, CHU de Reims, Reims, France
| | | | | | - Sylvie Odent
- Service de Génétique Clinique, Hôpital Sud, CLAD Ouest, CNRS UMR6290 Génétique et Pathologies du Développement, Université de Rennes, Rennes, France
| | - Chloé Quélin
- Service de Génétique Clinique, Hôpital Sud, CLAD Ouest, CNRS UMR6290 Génétique et Pathologies du Développement, Université de Rennes, Rennes, France.,Service de Fœtopathologie, CHU de Rennes, Rennes, France
| | - Philippe Loget
- Service de Fœtopathologie, CHU de Rennes, Rennes, France
| | - Melanie Fradin
- Service de Génétique Clinique, Hôpital Sud, CLAD Ouest, CNRS UMR6290 Génétique et Pathologies du Développement, Université de Rennes, Rennes, France
| | - Marjolaine Willems
- Equipe Maladies Génétiques de l'Enfant et de l'Adulte, CHU de Montpellier, Montpellier, France
| | - Nicole Bigi
- Service de Fœtopathologie, CHU de Montpellier, Montpellier, France
| | - Marie-José Perez
- Service de Fœtopathologie, CHU de Montpellier, Montpellier, France
| | | | - Christine Francannet
- Service de Génétique médicale, CHU de Clermont-Ferrand, Clermont-Ferrand, France
| | | | | | | | | | | | | | - Renaud Touraine
- Service de Genetique Clinique, C.H.U. De Saint Etienne-Hopital Nord, Saint Etienne Cedex 2, France
| | - Yline Capri
- Service de génétique clinique, Hôpital Robert Debré - APHP, Paris, France
| | | | - Nicole Laurent
- Laboratoire d'Anatomo-Pathologie, Plateforme de Biologie Hospitalo-Universitaire, CHU de Dijon Bourgogne, Dijon, France
| | - Christophe Philippe
- UFR Des Sciences de Santé, INSERM-Université de Bourgogne UMR1231 GAD « Génétique des Anomalies du Développement », FHU-TRANSLAD, Dijon, France.,Unité Fonctionnelle d'Innovation diagnostique des maladies rares, FHU-TRANSLAD, CHU Dijon Bourgogne, Dijon, France
| | - Frederic Tran Mau-Them
- UFR Des Sciences de Santé, INSERM-Université de Bourgogne UMR1231 GAD « Génétique des Anomalies du Développement », FHU-TRANSLAD, Dijon, France.,Unité Fonctionnelle d'Innovation diagnostique des maladies rares, FHU-TRANSLAD, CHU Dijon Bourgogne, Dijon, France
| | - Julien Thevenon
- UFR Des Sciences de Santé, INSERM-Université de Bourgogne UMR1231 GAD « Génétique des Anomalies du Développement », FHU-TRANSLAD, Dijon, France.,Département de Génétique et Procréation, CHU Grenoble Alpes, Université Grenoble Alpes, Grenoble, France
| | - Laurence Faivre
- UFR Des Sciences de Santé, INSERM-Université de Bourgogne UMR1231 GAD « Génétique des Anomalies du Développement », FHU-TRANSLAD, Dijon, France.,Centre de Référence Maladies Rares « Anomalies du Développement et Syndrome Malformatifs » de L'Est, Hôpital D'Enfants, FHU-TRANSLAD, CHU Dijon Bourgogne, Dijon, France
| | - Christel Thauvin-Robinet
- UFR Des Sciences de Santé, INSERM-Université de Bourgogne UMR1231 GAD « Génétique des Anomalies du Développement », FHU-TRANSLAD, Dijon, France .,Unité Fonctionnelle d'Innovation diagnostique des maladies rares, FHU-TRANSLAD, CHU Dijon Bourgogne, Dijon, France.,Centre de Référence Déficiences Intellectuelles de Causes Rares, Hôpital D'Enfants, CHU Dijon Bourgogne, Dijon, France
| | - Antonio Vitobello
- UFR Des Sciences de Santé, INSERM-Université de Bourgogne UMR1231 GAD « Génétique des Anomalies du Développement », FHU-TRANSLAD, Dijon, France .,Unité Fonctionnelle d'Innovation diagnostique des maladies rares, FHU-TRANSLAD, CHU Dijon Bourgogne, Dijon, France
| |
Collapse
|
6
|
Chevarin M, Duffourd Y, A Barnard R, Moutton S, Lecoquierre F, Daoud F, Kuentz P, Cabret C, Thevenon J, Gautier E, Callier P, St-Onge J, Jouan T, Lacombe D, Delrue MA, Goizet C, Morice-Picard F, Van-Gils J, Munnich A, Lyonnet S, Cormier-Daire V, Baujat G, Holder M, Petit F, Leheup B, Odent S, Jouk PS, Lopez G, Geneviève D, Collignon P, Martin-Coignard D, Jacquette A, Perrin L, Putoux A, Sarrazin E, Amarof K, Missotte I, Coubes C, Jagadeesh S, Lapi E, Demurger F, Goldenberg A, Doco-Fenzy M, Mignot C, Héron D, Jean-Marçais N, Masurel A, El Chehadeh S, Marle N, Huet F, Binquet C, Collod-Beroud G, Arnaud P, Hanna N, Boileau C, Jondeau G, Olaso R, Lechner D, Poe C, Assoum M, Carmignac V, Duplomb L, Tran Mau-Them F, Philippe C, Vitobello A, Bruel AL, Boland A, Deleuze JF, Thauvin-Robinet C, Rivière JB, O'Roak BJ, Faivre L. Excess of de novo variants in genes involved in chromatin remodelling in patients with marfanoid habitus and intellectual disability. J Med Genet 2020; 57:466-474. [PMID: 32277047 DOI: 10.1136/jmedgenet-2019-106425] [Citation(s) in RCA: 3] [Impact Index Per Article: 0.8] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 07/16/2019] [Revised: 11/22/2019] [Accepted: 12/21/2019] [Indexed: 01/10/2023]
Abstract
PURPOSE Marfanoid habitus (MH) combined with intellectual disability (ID) (MHID) is a clinically and genetically heterogeneous presentation. The combination of array CGH and targeted sequencing of genes responsible for Marfan or Lujan-Fryns syndrome explain no more than 20% of subjects. METHODS To further decipher the genetic basis of MHID, we performed exome sequencing on a combination of trio-based (33 subjects) or single probands (31 subjects), of which 61 were sporadic. RESULTS We identified eight genes with de novo variants (DNVs) in at least two unrelated individuals (ARID1B, ATP1A1, DLG4, EHMT1, NFIX, NSD1, NUP205 and ZEB2). Using simulation models, we showed that five genes (DLG4, NFIX, EHMT1, ZEB2 and ATP1A1) met conservative Bonferroni genomewide significance for an excess of the observed de novo point variants. Overall, at least one pathogenic or likely pathogenic variant was identified in 54.7% of subjects (35/64). These variants fell within 27 genes previously associated with Mendelian disorders, including NSD1 and NFIX, which are known to be mutated in overgrowth syndromes. CONCLUSION We demonstrated that DNVs were enriched in chromatin remodelling (p=2×10-4) and genes regulated by the fragile X mental retardation protein (p=3×10-8), highlighting overlapping genetic mechanisms between MHID and related neurodevelopmental disorders.
Collapse
Affiliation(s)
- Martin Chevarin
- INSERM, U1231, Génétique des Anomalies du Développement, Université de Bourgogne Franche-Comté, UMR Lipides, Nutrition, Dijon, France
| | - Yannis Duffourd
- INSERM, U1231, Génétique des Anomalies du Développement, Université de Bourgogne Franche-Comté, UMR Lipides, Nutrition, Dijon, France.,FHU TRANSLAD, CHU Dijon, Dijon, France
| | - Rebecca A Barnard
- Department of Molecular & Medical Genetics, Oregon Health & Science University, Portland, Oregon, USA
| | - Sébastien Moutton
- INSERM, U1231, Génétique des Anomalies du Développement, Université de Bourgogne Franche-Comté, UMR Lipides, Nutrition, Dijon, France.,Centre de Génétique et Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs de l'interrégion Est, Centre Hospitalier Universitaire Dijon, Dijon, France.,Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs Sud-Ouest, Centre Hospitalier Universitaire Bordeaux, Bordeaux, France
| | - François Lecoquierre
- INSERM, U1231, Génétique des Anomalies du Développement, Université de Bourgogne Franche-Comté, UMR Lipides, Nutrition, Dijon, France
| | - Fatma Daoud
- INSERM, U1231, Génétique des Anomalies du Développement, Université de Bourgogne Franche-Comté, UMR Lipides, Nutrition, Dijon, France
| | - Paul Kuentz
- INSERM, U1231, Génétique des Anomalies du Développement, Université de Bourgogne Franche-Comté, UMR Lipides, Nutrition, Dijon, France.,FHU TRANSLAD, CHU Dijon, Dijon, France
| | - Caroline Cabret
- INSERM, U1231, Génétique des Anomalies du Développement, Université de Bourgogne Franche-Comté, UMR Lipides, Nutrition, Dijon, France
| | - Julien Thevenon
- INSERM, U1231, Génétique des Anomalies du Développement, Université de Bourgogne Franche-Comté, UMR Lipides, Nutrition, Dijon, France.,Centre de Génétique et Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs de l'interrégion Est, Centre Hospitalier Universitaire Dijon, Dijon, France
| | | | - Patrick Callier
- INSERM, U1231, Génétique des Anomalies du Développement, Université de Bourgogne Franche-Comté, UMR Lipides, Nutrition, Dijon, France.,FHU TRANSLAD, CHU Dijon, Dijon, France
| | - Judith St-Onge
- INSERM, U1231, Génétique des Anomalies du Développement, Université de Bourgogne Franche-Comté, UMR Lipides, Nutrition, Dijon, France
| | - Thibaud Jouan
- INSERM, U1231, Génétique des Anomalies du Développement, Université de Bourgogne Franche-Comté, UMR Lipides, Nutrition, Dijon, France
| | - Didier Lacombe
- Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs Sud-Ouest, Centre Hospitalier Universitaire Bordeaux, Bordeaux, France
| | - Marie Ange Delrue
- Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs Sud-Ouest, Centre Hospitalier Universitaire Bordeaux, Bordeaux, France
| | - Cyril Goizet
- Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs Sud-Ouest, Centre Hospitalier Universitaire Bordeaux, Bordeaux, France
| | - Fanny Morice-Picard
- Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs Sud-Ouest, Centre Hospitalier Universitaire Bordeaux, Bordeaux, France
| | - Julien Van-Gils
- Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs Sud-Ouest, Centre Hospitalier Universitaire Bordeaux, Bordeaux, France
| | - Arnold Munnich
- IHU Imagine, Département de Génétique, APHP, Hôpital Necker Enfants Malades, Paris, France
| | - Stanislas Lyonnet
- IHU Imagine, Département de Génétique, APHP, Hôpital Necker Enfants Malades, Paris, France
| | - Valérie Cormier-Daire
- IHU Imagine, Département de Génétique, APHP, Hôpital Necker Enfants Malades, Paris, France
| | - Geneviève Baujat
- IHU Imagine, Département de Génétique, APHP, Hôpital Necker Enfants Malades, Paris, France
| | - Muriel Holder
- Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs Nord, Centre Hospitalier Universitaire Lille, Lille, France
| | - Florence Petit
- Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs Nord, Centre Hospitalier Universitaire Lille, Lille, France
| | - Bruno Leheup
- Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs de l'interrégion Ouest, Centre Hospitalier Universitaire Nancy, Nancy, France
| | - Sylvie Odent
- Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs de l'interrégion Est, Centre Hospitalier Universitaire Rennes, Rennes, France
| | - Pierre-Simon Jouk
- Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs Centre Est, Centre Hospitalier Universitaire Grenoble, Grenoble, France
| | - Gipsy Lopez
- Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs Centre Est, Centre Hospitalier Universitaire Grenoble, Grenoble, France
| | - David Geneviève
- Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs Sud-Languedoc Roussillon, Centre Hospitalier Universitaire Montpellier, Montpellier, France
| | - Patrick Collignon
- Centre de Compétence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs Sud-Est, CHI de Toulon - La Seyne-sur-Mer, France
| | - Dominique Martin-Coignard
- Centre de compétence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs, CH Le Mans, Le Mans, France
| | - Aurélia Jacquette
- Département de Génétique et Centre de Référence Déficiences intellectuelles de causes rares, APHP, La Pitié Salpêtrière, Paris, France
| | - Laurence Perrin
- Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs Ile de France, APHP, Hôpital Robert Debré, Paris, France
| | - Audrey Putoux
- Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs Centre Est, Hospices Civils de Lyon, Lyon, France
| | - Elisabeth Sarrazin
- Centre de Référence Caribéen des Maladies Rares Neurologiques et Neuromusculaires, CHU de Fort de France, Hôpital Pierre Zobda-Quitman, La Martinique, France
| | - Khadija Amarof
- Centre de Référence Caribéen des Maladies Rares Neurologiques et Neuromusculaires, CHU de Fort de France, Hôpital Pierre Zobda-Quitman, La Martinique, France
| | - Isabelle Missotte
- Service de Pédiatrie, Centre Hospitalier Territorial, Nouvelle Calédonie, France
| | - Christine Coubes
- Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs Sud-Languedoc Roussillon, Centre Hospitalier Universitaire Montpellier, Montpellier, France
| | | | - Elisabetta Lapi
- Genetica Medica, Azienda Ospedaliera Universitaria Anna Meyer, Firenze, Italia
| | | | - Alice Goldenberg
- Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs, CHU Rouen, Rouen, France
| | - Martine Doco-Fenzy
- EA3801, Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs et service de génétique, CHU Reims et UFR de médecine de Reims, Reims, France
| | - Cyril Mignot
- Département de Génétique et Centre de Référence Déficiences intellectuelles de causes rares, APHP, La Pitié Salpêtrière, Paris, France
| | - Delphine Héron
- Département de Génétique et Centre de Référence Déficiences intellectuelles de causes rares, APHP, La Pitié Salpêtrière, Paris, France
| | | | - Alice Masurel
- Centre de Génétique et Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs de l'interrégion Est, Centre Hospitalier Universitaire Dijon, Dijon, France
| | - Salima El Chehadeh
- Centre de Génétique et Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs de l'interrégion Est, Centre Hospitalier Universitaire Dijon, Dijon, France
| | - Nathalie Marle
- INSERM, U1231, Génétique des Anomalies du Développement, Université de Bourgogne Franche-Comté, UMR Lipides, Nutrition, Dijon, France.,FHU TRANSLAD, CHU Dijon, Dijon, France
| | - Frédéric Huet
- FHU TRANSLAD, CHU Dijon, Dijon, France.,Service de Pédiatrie 1, Centre Hospitalier Universitaire Dijon, Dijon, France
| | - Christine Binquet
- Centre d'Investigation Clinique - Epidémiologie Clinique, Centre Hospitalier Universitaire Dijon, Dijon, France
| | | | - Pauline Arnaud
- Centre de référence syndromes de Marfan et syndromes apparentés, APHP, Hôpital Bichat, Paris, France
| | - Nadine Hanna
- Centre de référence syndromes de Marfan et syndromes apparentés, APHP, Hôpital Bichat, Paris, France
| | - Catherine Boileau
- Centre de référence syndromes de Marfan et syndromes apparentés, APHP, Hôpital Bichat, Paris, France
| | - Guillaume Jondeau
- Centre de référence syndromes de Marfan et syndromes apparentés, APHP, Hôpital Bichat, Paris, France
| | - Robert Olaso
- Centre National de Recherche en Génomique Humaine (CNRGH), Institut de Biologie François Jacob, CEA, Université Paris-Saclay, Evry, France
| | - Doris Lechner
- Centre National de Recherche en Génomique Humaine (CNRGH), Institut de Biologie François Jacob, CEA, Université Paris-Saclay, Evry, France
| | - Charlotte Poe
- INSERM, U1231, Génétique des Anomalies du Développement, Université de Bourgogne Franche-Comté, UMR Lipides, Nutrition, Dijon, France
| | - Mirna Assoum
- INSERM, U1231, Génétique des Anomalies du Développement, Université de Bourgogne Franche-Comté, UMR Lipides, Nutrition, Dijon, France
| | - Virginie Carmignac
- INSERM, U1231, Génétique des Anomalies du Développement, Université de Bourgogne Franche-Comté, UMR Lipides, Nutrition, Dijon, France
| | - Laurence Duplomb
- INSERM, U1231, Génétique des Anomalies du Développement, Université de Bourgogne Franche-Comté, UMR Lipides, Nutrition, Dijon, France
| | - Frédéric Tran Mau-Them
- INSERM, U1231, Génétique des Anomalies du Développement, Université de Bourgogne Franche-Comté, UMR Lipides, Nutrition, Dijon, France
| | - Christophe Philippe
- INSERM, U1231, Génétique des Anomalies du Développement, Université de Bourgogne Franche-Comté, UMR Lipides, Nutrition, Dijon, France
| | - Antonio Vitobello
- INSERM, U1231, Génétique des Anomalies du Développement, Université de Bourgogne Franche-Comté, UMR Lipides, Nutrition, Dijon, France
| | - Ange-Line Bruel
- INSERM, U1231, Génétique des Anomalies du Développement, Université de Bourgogne Franche-Comté, UMR Lipides, Nutrition, Dijon, France
| | - Anne Boland
- Centre National de Recherche en Génomique Humaine (CNRGH), Institut de Biologie François Jacob, CEA, Université Paris-Saclay, Evry, France
| | - Jean-François Deleuze
- Centre National de Recherche en Génomique Humaine (CNRGH), Institut de Biologie François Jacob, CEA, Université Paris-Saclay, Evry, France
| | - Christel Thauvin-Robinet
- INSERM, U1231, Génétique des Anomalies du Développement, Université de Bourgogne Franche-Comté, UMR Lipides, Nutrition, Dijon, France.,FHU TRANSLAD, CHU Dijon, Dijon, France.,Centre de Référence Déficience intellectuelle, Centre Hospitalier Universitaire Dijon, Dijon, France
| | - Jean-Baptiste Rivière
- INSERM, U1231, Génétique des Anomalies du Développement, Université de Bourgogne Franche-Comté, UMR Lipides, Nutrition, Dijon, France.,FHU TRANSLAD, CHU Dijon, Dijon, France
| | - Brian J O'Roak
- Department of Molecular & Medical Genetics, Oregon Health & Science University, Portland, Oregon, USA
| | - Laurence Faivre
- INSERM, U1231, Génétique des Anomalies du Développement, Université de Bourgogne Franche-Comté, UMR Lipides, Nutrition, Dijon, France .,FHU TRANSLAD, CHU Dijon, Dijon, France.,Centre de Génétique et Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs de l'interrégion Est, Centre Hospitalier Universitaire Dijon, Dijon, France.,Centre de Référence Déficience intellectuelle, Centre Hospitalier Universitaire Dijon, Dijon, France
| |
Collapse
|
7
|
Bruel AL, Nambot S, Quéré V, Vitobello A, Thevenon J, Assoum M, Moutton S, Houcinat N, Lehalle D, Jean-Marçais N, Chevarin M, Jouan T, Poë C, Callier P, Tisserand E, Philippe C, Them FTM, Duffourd Y, Faivre L, Thauvin-Robinet C. Increased diagnostic and new genes identification outcome using research reanalysis of singleton exome sequencing. Eur J Hum Genet 2019; 27:1519-1531. [PMID: 31231135 PMCID: PMC6777617 DOI: 10.1038/s41431-019-0442-1] [Citation(s) in RCA: 37] [Impact Index Per Article: 7.4] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 12/13/2018] [Revised: 04/30/2019] [Accepted: 05/21/2019] [Indexed: 12/31/2022] Open
Abstract
In clinical exome sequencing (cES), the American College of Medical Genetics and Genomics recommends limiting variant interpretation to established human-disease genes. The diagnostic yield of cES in intellectual disability and/or multiple congenital anomalies (ID/MCA) is currently about 30%. Though the results may seem acceptable for rare diseases, they mean that 70% of affected individuals remain genetically undiagnosed. Further analysis extended to all mutated genes in a research environment is a valuable strategy for improving diagnostic yields. This study presents the results of systematic research reanalysis of negative cES in a cohort of 313 individuals with ID/MCA. We identified 17 new genes not related to human disease, implicated 22 non-OMIM disease-causing genes recently or previously rarely related to disease, and described 1 new phenotype associated with a known gene. Twenty-six candidate genes were identified and are waiting for future recurrence. Overall, we diagnose 15% of the individuals with initial negative cES, increasing the diagnostic yield from 30% to more than 40% (or 46% if strong candidate genes are considered). This study demonstrates the power of such extended research reanalysis to increase scientific knowledge of rare diseases. These novel findings can then be applied in the field of diagnostics.
Collapse
Affiliation(s)
- Ange-Line Bruel
- Inserm UMR 1231 GAD, Genetics of Developmental disorders, Université de Bourgogne-Franche Comté, FHU TRANSLAD, Dijon, France.
| | - Sophie Nambot
- Inserm UMR 1231 GAD, Genetics of Developmental disorders, Université de Bourgogne-Franche Comté, FHU TRANSLAD, Dijon, France
| | - Virginie Quéré
- Inserm UMR 1231 GAD, Genetics of Developmental disorders, Université de Bourgogne-Franche Comté, FHU TRANSLAD, Dijon, France
| | - Antonio Vitobello
- Inserm UMR 1231 GAD, Genetics of Developmental disorders, Université de Bourgogne-Franche Comté, FHU TRANSLAD, Dijon, France
- Unité Fonctionnelle "Innovation diagnostique dans les maladies rares" laboratoire de génétique chromosomique et moléculaire, Plateau Technique de Biologie, CHU Dijon, Dijon, France
| | - Julien Thevenon
- Inserm UMR 1231 GAD, Genetics of Developmental disorders, Université de Bourgogne-Franche Comté, FHU TRANSLAD, Dijon, France
- Centre de Référence Maladies Rares "Anomalies du Développement et syndromes maformatifs", FHU-TRANSLAD, CHU Dijon Bourgogne, France
| | - Mirna Assoum
- Inserm UMR 1231 GAD, Genetics of Developmental disorders, Université de Bourgogne-Franche Comté, FHU TRANSLAD, Dijon, France
| | - Sébastien Moutton
- Inserm UMR 1231 GAD, Genetics of Developmental disorders, Université de Bourgogne-Franche Comté, FHU TRANSLAD, Dijon, France
- Centre de Référence Maladies Rares "Anomalies du Développement et syndromes maformatifs", FHU-TRANSLAD, CHU Dijon Bourgogne, France
| | - Nada Houcinat
- Inserm UMR 1231 GAD, Genetics of Developmental disorders, Université de Bourgogne-Franche Comté, FHU TRANSLAD, Dijon, France
- Centre de Référence Maladies Rares "Anomalies du Développement et syndromes maformatifs", FHU-TRANSLAD, CHU Dijon Bourgogne, France
| | - Daphné Lehalle
- Inserm UMR 1231 GAD, Genetics of Developmental disorders, Université de Bourgogne-Franche Comté, FHU TRANSLAD, Dijon, France
- Centre de Référence Maladies Rares "Anomalies du Développement et syndromes maformatifs", FHU-TRANSLAD, CHU Dijon Bourgogne, France
| | - Nolwenn Jean-Marçais
- Inserm UMR 1231 GAD, Genetics of Developmental disorders, Université de Bourgogne-Franche Comté, FHU TRANSLAD, Dijon, France
- Centre de Référence Maladies Rares "Anomalies du Développement et syndromes maformatifs", FHU-TRANSLAD, CHU Dijon Bourgogne, France
| | - Martin Chevarin
- Inserm UMR 1231 GAD, Genetics of Developmental disorders, Université de Bourgogne-Franche Comté, FHU TRANSLAD, Dijon, France
- Unité Fonctionnelle "Innovation diagnostique dans les maladies rares" laboratoire de génétique chromosomique et moléculaire, Plateau Technique de Biologie, CHU Dijon, Dijon, France
| | - Thibaud Jouan
- Inserm UMR 1231 GAD, Genetics of Developmental disorders, Université de Bourgogne-Franche Comté, FHU TRANSLAD, Dijon, France
| | - Charlotte Poë
- Inserm UMR 1231 GAD, Genetics of Developmental disorders, Université de Bourgogne-Franche Comté, FHU TRANSLAD, Dijon, France
- Unité Fonctionnelle "Innovation diagnostique dans les maladies rares" laboratoire de génétique chromosomique et moléculaire, Plateau Technique de Biologie, CHU Dijon, Dijon, France
| | - Patrick Callier
- Inserm UMR 1231 GAD, Genetics of Developmental disorders, Université de Bourgogne-Franche Comté, FHU TRANSLAD, Dijon, France
- Unité Fonctionnelle "Innovation diagnostique dans les maladies rares" laboratoire de génétique chromosomique et moléculaire, Plateau Technique de Biologie, CHU Dijon, Dijon, France
| | - Emilie Tisserand
- Inserm UMR 1231 GAD, Genetics of Developmental disorders, Université de Bourgogne-Franche Comté, FHU TRANSLAD, Dijon, France
| | - Christophe Philippe
- Inserm UMR 1231 GAD, Genetics of Developmental disorders, Université de Bourgogne-Franche Comté, FHU TRANSLAD, Dijon, France
- Unité Fonctionnelle "Innovation diagnostique dans les maladies rares" laboratoire de génétique chromosomique et moléculaire, Plateau Technique de Biologie, CHU Dijon, Dijon, France
| | - Frédéric Tran Mau Them
- Inserm UMR 1231 GAD, Genetics of Developmental disorders, Université de Bourgogne-Franche Comté, FHU TRANSLAD, Dijon, France
- Unité Fonctionnelle "Innovation diagnostique dans les maladies rares" laboratoire de génétique chromosomique et moléculaire, Plateau Technique de Biologie, CHU Dijon, Dijon, France
| | - Yannis Duffourd
- Inserm UMR 1231 GAD, Genetics of Developmental disorders, Université de Bourgogne-Franche Comté, FHU TRANSLAD, Dijon, France
- Unité Fonctionnelle "Innovation diagnostique dans les maladies rares" laboratoire de génétique chromosomique et moléculaire, Plateau Technique de Biologie, CHU Dijon, Dijon, France
| | - Laurence Faivre
- Inserm UMR 1231 GAD, Genetics of Developmental disorders, Université de Bourgogne-Franche Comté, FHU TRANSLAD, Dijon, France
- Centre de Référence Maladies Rares "Anomalies du Développement et syndromes maformatifs", FHU-TRANSLAD, CHU Dijon Bourgogne, France
| | - Christel Thauvin-Robinet
- Inserm UMR 1231 GAD, Genetics of Developmental disorders, Université de Bourgogne-Franche Comté, FHU TRANSLAD, Dijon, France
- Unité Fonctionnelle "Innovation diagnostique dans les maladies rares" laboratoire de génétique chromosomique et moléculaire, Plateau Technique de Biologie, CHU Dijon, Dijon, France
- Centre de Référence Maladies Rares "Anomalies du Développement et syndromes maformatifs", FHU-TRANSLAD, CHU Dijon Bourgogne, France
- Centre de Référence Maladies Rares "Déficiences Intellectuelles de causes rares", FHU-TRANSLAD, CHU Dijon Bourgogne, France
| |
Collapse
|
8
|
Thauvin-Robinet C, Thevenon J, Nambot S, Delanne J, Kuentz P, Bruel AL, Chassagne A, Cretin E, Pelissier A, Peyron C, Gautier E, Lehalle D, Jean-Marçais N, Callier P, Mosca-Boidron AL, Vitobello A, Sorlin A, Tran Mau-Them F, Philippe C, Vabres P, Demougeot L, Poé C, Jouan T, Chevarin M, Lefebvre M, Bardou M, Tisserant E, Luu M, Binquet C, Deleuze JF, Verstuyft C, Duffourd Y, Faivre L. Secondary actionable findings identified by exome sequencing: expected impact on the organisation of care from the study of 700 consecutive tests. Eur J Hum Genet 2019; 27:1197-1214. [PMID: 31019283 DOI: 10.1038/s41431-019-0384-7] [Citation(s) in RCA: 17] [Impact Index Per Article: 3.4] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 02/23/2018] [Revised: 02/08/2019] [Accepted: 03/05/2019] [Indexed: 01/08/2023] Open
Abstract
With exome/genome sequencing (ES/GS) integrated into the practice of medicine, there is some potential for reporting incidental/secondary findings (IFs/SFs). The issue of IFs/SFs has been studied extensively over the last 4 years. In order to evaluate their implications in care organisation, we retrospectively evaluated, in a cohort of 700 consecutive probands, the frequency and burden of introducing the search for variants in a maximum list of 244 medically actionable genes (genes that predispose carriers to a preventable or treatable disease in childhood/adulthood and genes for genetic counselling issues). We also focused on the 59 PharmGKB class IA/IB pharmacogenetic variants. We also compared the results in different gene lists. We identified variants (likely) affecting protein function in genes for care in 26 cases (3.7%) and heterozygous variants in genes for genetic counselling in 29 cases (3.8%). Mean time for the 700 patients was about 6.3 min/patient for medically actionable genes and 1.3 min/patient for genes for genetic counselling, and a mean time of 37 min/patients for the reinterpreted variants. These results would lead to all 700 pre-test counselling sessions being longer, to 55 post-test genetic consultations and to 27 secondary specialised medical evaluations. ES also detected 42/59 pharmacogenetic variants or combinations of variants in the majority of cases. An extremely low metabolizer status in genes relevant for neurodevelopmental disorders (CYP2C9 and CYP2C19) was found in 57/700 cases. This study provides information regarding the need to anticipate the implementation of genomic medicine, notably the work overload at various steps of the process.
Collapse
Affiliation(s)
- Christel Thauvin-Robinet
- FHU TRANSLAD, Centre Hospitalier Universitaire Dijon-Bourgogne et Université de Bourgogne-Franche Comté, Dijon, France. .,Inserm UMR 1231 GAD « Génétique des Anomalies du Développement », Université de Bourgogne, Dijon, France. .,Centre de Génétique et Centre de Référence Maladies Rares 'Anomalies du Développement de l'Interrégion Est, Hôpital d'Enfants, Centre Hospitalier Universitaire Dijon-Bourgogne, Dijon, France. .,UF Innovation en diagnostic génomique des maladies rares, CHU Dijon, Dijon, France.
| | - Julien Thevenon
- FHU TRANSLAD, Centre Hospitalier Universitaire Dijon-Bourgogne et Université de Bourgogne-Franche Comté, Dijon, France.,Inserm UMR 1231 GAD « Génétique des Anomalies du Développement », Université de Bourgogne, Dijon, France.,Centre de Génétique et Centre de Référence Maladies Rares 'Anomalies du Développement de l'Interrégion Est, Hôpital d'Enfants, Centre Hospitalier Universitaire Dijon-Bourgogne, Dijon, France.,UF Innovation en diagnostic génomique des maladies rares, CHU Dijon, Dijon, France
| | - Sophie Nambot
- Inserm UMR 1231 GAD « Génétique des Anomalies du Développement », Université de Bourgogne, Dijon, France.,Centre de Génétique et Centre de Référence Maladies Rares 'Anomalies du Développement de l'Interrégion Est, Hôpital d'Enfants, Centre Hospitalier Universitaire Dijon-Bourgogne, Dijon, France
| | - Julian Delanne
- Centre de Génétique et Centre de Référence Maladies Rares 'Anomalies du Développement de l'Interrégion Est, Hôpital d'Enfants, Centre Hospitalier Universitaire Dijon-Bourgogne, Dijon, France
| | - Paul Kuentz
- FHU TRANSLAD, Centre Hospitalier Universitaire Dijon-Bourgogne et Université de Bourgogne-Franche Comté, Dijon, France.,Inserm UMR 1231 GAD « Génétique des Anomalies du Développement », Université de Bourgogne, Dijon, France
| | - Ange-Line Bruel
- FHU TRANSLAD, Centre Hospitalier Universitaire Dijon-Bourgogne et Université de Bourgogne-Franche Comté, Dijon, France.,Inserm UMR 1231 GAD « Génétique des Anomalies du Développement », Université de Bourgogne, Dijon, France.,UF Innovation en diagnostic génomique des maladies rares, CHU Dijon, Dijon, France
| | - Aline Chassagne
- FHU TRANSLAD, Centre Hospitalier Universitaire Dijon-Bourgogne et Université de Bourgogne-Franche Comté, Dijon, France.,CIC-IT Inserm 808, Centre Hospitalier Universitaire de Besançon et Université de Bourgogne-Franche Comté, Besançon, France
| | - Elodie Cretin
- FHU TRANSLAD, Centre Hospitalier Universitaire Dijon-Bourgogne et Université de Bourgogne-Franche Comté, Dijon, France.,CIC-IT Inserm 808, Centre Hospitalier Universitaire de Besançon et Université de Bourgogne-Franche Comté, Besançon, France
| | - Aurore Pelissier
- FHU TRANSLAD, Centre Hospitalier Universitaire Dijon-Bourgogne et Université de Bourgogne-Franche Comté, Dijon, France.,EES-LEDI, Université de Bourgogne - UMR CNRS INSERM, Dijon, France
| | - Chritine Peyron
- FHU TRANSLAD, Centre Hospitalier Universitaire Dijon-Bourgogne et Université de Bourgogne-Franche Comté, Dijon, France.,EES-LEDI, Université de Bourgogne - UMR CNRS INSERM, Dijon, France
| | - Elodie Gautier
- FHU TRANSLAD, Centre Hospitalier Universitaire Dijon-Bourgogne et Université de Bourgogne-Franche Comté, Dijon, France
| | - Daphné Lehalle
- Inserm UMR 1231 GAD « Génétique des Anomalies du Développement », Université de Bourgogne, Dijon, France.,Centre de Génétique et Centre de Référence Maladies Rares 'Anomalies du Développement de l'Interrégion Est, Hôpital d'Enfants, Centre Hospitalier Universitaire Dijon-Bourgogne, Dijon, France
| | - Nolwenn Jean-Marçais
- Centre de Génétique et Centre de Référence Maladies Rares 'Anomalies du Développement de l'Interrégion Est, Hôpital d'Enfants, Centre Hospitalier Universitaire Dijon-Bourgogne, Dijon, France
| | - Patrick Callier
- FHU TRANSLAD, Centre Hospitalier Universitaire Dijon-Bourgogne et Université de Bourgogne-Franche Comté, Dijon, France.,Inserm UMR 1231 GAD « Génétique des Anomalies du Développement », Université de Bourgogne, Dijon, France.,UF Innovation en diagnostic génomique des maladies rares, CHU Dijon, Dijon, France
| | - Anne-Laure Mosca-Boidron
- FHU TRANSLAD, Centre Hospitalier Universitaire Dijon-Bourgogne et Université de Bourgogne-Franche Comté, Dijon, France.,Inserm UMR 1231 GAD « Génétique des Anomalies du Développement », Université de Bourgogne, Dijon, France.,UF Innovation en diagnostic génomique des maladies rares, CHU Dijon, Dijon, France
| | - Antonio Vitobello
- FHU TRANSLAD, Centre Hospitalier Universitaire Dijon-Bourgogne et Université de Bourgogne-Franche Comté, Dijon, France.,Inserm UMR 1231 GAD « Génétique des Anomalies du Développement », Université de Bourgogne, Dijon, France.,UF Innovation en diagnostic génomique des maladies rares, CHU Dijon, Dijon, France
| | - Arthur Sorlin
- FHU TRANSLAD, Centre Hospitalier Universitaire Dijon-Bourgogne et Université de Bourgogne-Franche Comté, Dijon, France.,Inserm UMR 1231 GAD « Génétique des Anomalies du Développement », Université de Bourgogne, Dijon, France.,Centre de Génétique et Centre de Référence Maladies Rares 'Anomalies du Développement de l'Interrégion Est, Hôpital d'Enfants, Centre Hospitalier Universitaire Dijon-Bourgogne, Dijon, France.,UF Innovation en diagnostic génomique des maladies rares, CHU Dijon, Dijon, France
| | - Frédéric Tran Mau-Them
- FHU TRANSLAD, Centre Hospitalier Universitaire Dijon-Bourgogne et Université de Bourgogne-Franche Comté, Dijon, France.,Inserm UMR 1231 GAD « Génétique des Anomalies du Développement », Université de Bourgogne, Dijon, France.,UF Innovation en diagnostic génomique des maladies rares, CHU Dijon, Dijon, France
| | - Christophe Philippe
- FHU TRANSLAD, Centre Hospitalier Universitaire Dijon-Bourgogne et Université de Bourgogne-Franche Comté, Dijon, France.,Inserm UMR 1231 GAD « Génétique des Anomalies du Développement », Université de Bourgogne, Dijon, France.,UF Innovation en diagnostic génomique des maladies rares, CHU Dijon, Dijon, France
| | - Pierre Vabres
- FHU TRANSLAD, Centre Hospitalier Universitaire Dijon-Bourgogne et Université de Bourgogne-Franche Comté, Dijon, France.,Inserm UMR 1231 GAD « Génétique des Anomalies du Développement », Université de Bourgogne, Dijon, France
| | - Laurent Demougeot
- Filière AnDDI-Rares, Centre Hospitalier Universitaire Dijon-Bourgogne et Université de Bourgogne-Franche Comté, Dijon, France
| | - Charlotte Poé
- Inserm UMR 1231 GAD « Génétique des Anomalies du Développement », Université de Bourgogne, Dijon, France
| | - Thibaud Jouan
- Inserm UMR 1231 GAD « Génétique des Anomalies du Développement », Université de Bourgogne, Dijon, France
| | - Martin Chevarin
- Inserm UMR 1231 GAD « Génétique des Anomalies du Développement », Université de Bourgogne, Dijon, France
| | - Mathilde Lefebvre
- Inserm UMR 1231 GAD « Génétique des Anomalies du Développement », Université de Bourgogne, Dijon, France.,Centre de Génétique et Centre de Référence Maladies Rares 'Anomalies du Développement de l'Interrégion Est, Hôpital d'Enfants, Centre Hospitalier Universitaire Dijon-Bourgogne, Dijon, France
| | - Marc Bardou
- CIC-EC 1432, Centre Hospitalier Universitaire Dijon-Bourgogne et Université de Bourgogne-Franche Comté, Dijon, France
| | - Emilie Tisserant
- Inserm UMR 1231 GAD « Génétique des Anomalies du Développement », Université de Bourgogne, Dijon, France
| | - Maxime Luu
- CIC-EC 1432, Centre Hospitalier Universitaire Dijon-Bourgogne et Université de Bourgogne-Franche Comté, Dijon, France
| | - Christine Binquet
- CIC-EC 1432, Centre Hospitalier Universitaire Dijon-Bourgogne et Université de Bourgogne-Franche Comté, Dijon, France
| | | | - Céline Verstuyft
- CESP/UMR-S1178, Equipe "Dépression et Antidépresseurs", Université Paris-Sud, Faculté de Médecine, Université Paris-Saclay, et Service de Génétique Moléculaire, Pharmacogénétique et Hormonologie, Hôpital Bicêtre, AP-HP, Le Kremlin-Bicêtre, France
| | - Yannis Duffourd
- FHU TRANSLAD, Centre Hospitalier Universitaire Dijon-Bourgogne et Université de Bourgogne-Franche Comté, Dijon, France.,Inserm UMR 1231 GAD « Génétique des Anomalies du Développement », Université de Bourgogne, Dijon, France
| | - Laurence Faivre
- FHU TRANSLAD, Centre Hospitalier Universitaire Dijon-Bourgogne et Université de Bourgogne-Franche Comté, Dijon, France. .,Inserm UMR 1231 GAD « Génétique des Anomalies du Développement », Université de Bourgogne, Dijon, France. .,Centre de Génétique et Centre de Référence Maladies Rares 'Anomalies du Développement de l'Interrégion Est, Hôpital d'Enfants, Centre Hospitalier Universitaire Dijon-Bourgogne, Dijon, France. .,Centre National de Recherche en Génomique Humaine, Evry, France.
| |
Collapse
|
9
|
Carapito R, Ivanova EL, Morlon A, Meng L, Molitor A, Erdmann E, Kieffer B, Pichot A, Naegely L, Kolmer A, Paul N, Hanauer A, Tran Mau-Them F, Jean-Marçais N, Hiatt SM, Cooper GM, Tvrdik T, Muir AM, Dimartino C, Chopra M, Amiel J, Gordon CT, Dutreux F, Garde A, Thauvin-Robinet C, Wang X, Leduc MS, Phillips M, Crawford HP, Kukolich MK, Hunt D, Harrison V, Kharbanda M, Smigiel R, Gold N, Hung CY, Viskochil DH, Dugan SL, Bayrak-Toydemir P, Joly-Helas G, Guerrot AM, Schluth-Bolard C, Rio M, Wentzensen IM, McWalter K, Schnur RE, Lewis AM, Lalani SR, Mensah-Bonsu N, Céraline J, Sun Z, Ploski R, Bacino CA, Mefford HC, Faivre L, Bodamer O, Chelly J, Isidor B, Bahram S, Isidor B, Bahram S. ZMIZ1 Variants Cause a Syndromic Neurodevelopmental Disorder. Am J Hum Genet 2019; 104:319-330. [PMID: 30639322 DOI: 10.1016/j.ajhg.2018.12.007] [Citation(s) in RCA: 24] [Impact Index Per Article: 4.8] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 09/08/2018] [Accepted: 12/10/2018] [Indexed: 12/01/2022] Open
Abstract
ZMIZ1 is a coactivator of several transcription factors, including p53, the androgen receptor, and NOTCH1. Here, we report 19 subjects with intellectual disability and developmental delay carrying variants in ZMIZ1. The associated features include growth failure, feeding difficulties, microcephaly, facial dysmorphism, and various other congenital malformations. Of these 19, 14 unrelated subjects carried de novo heterozygous single-nucleotide variants (SNVs) or single-base insertions/deletions, 3 siblings harbored a heterozygous single-base insertion, and 2 subjects had a balanced translocation disrupting ZMIZ1 or involving a regulatory region of ZMIZ1. In total, we identified 13 point mutations that affect key protein regions, including a SUMO acceptor site, a central disordered alanine-rich motif, a proline-rich domain, and a transactivation domain. All identified variants were absent from all available exome and genome databases. In vitro, ZMIZ1 showed impaired coactivation of the androgen receptor. In vivo, overexpression of ZMIZ1 mutant alleles in developing mouse brains using in utero electroporation resulted in abnormal pyramidal neuron morphology, polarization, and positioning, underscoring the importance of ZMIZ1 in neural development and supporting mutations in ZMIZ1 as the cause of a rare neurodevelopmental syndrome.
Collapse
Affiliation(s)
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | - Bertrand Isidor
- Service de Génétique Médicale, Hôpital Hôtel-Dieu, CHU de Nantes, 44093 Nantes, France
| | - Seiamak Bahram
- Laboratoire d'ImmunoRhumatologie Moléculaire, plateforme GENOMAX, INSERM UMR_S 1109, Faculté de Médecine, Fédération Hospitalo-Universitaire OMICARE, Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg (FMTS), LabEx TRANSPLANTEX, Université de Strasbourg, 4 rue Kirschleger, 67085 Strasbourg, France; Service d'Immunologie Biologique, Plateau Technique de Biologie, Pôle de Biologie, Nouvel Hôpital Civil, 1 place de l'Hôpital, 67091 Strasbourg, France.
| |
Collapse
|
10
|
Lefebvre M, Duffourd Y, Jouan T, Poe C, Jean-Marçais N, Verloes A, St-Onge J, Riviere JB, Petit F, Pierquin G, Demeer B, Callier P, Thauvin-Robinet C, Faivre L, Thevenon J. Autosomal recessive variations of TBX6, from congenital scoliosis to spondylocostal dysostosis. Clin Genet 2017; 91:908-912. [PMID: 27861764 DOI: 10.1111/cge.12918] [Citation(s) in RCA: 35] [Impact Index Per Article: 5.0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 07/29/2016] [Revised: 10/04/2016] [Accepted: 11/03/2016] [Indexed: 12/17/2022]
Abstract
Proximal 16p11.2 microdeletions are recurrent microdeletions with an overall prevalence of 0.03%. In patients with segmentation defects of the vertebra (SDV), a burden of this microdeletion was observed with TBX6 as a candidate gene for SDV. In a published cohort of patients with congenital scoliosis (CS), TBX6 haploinsufficiency was compound heterozygous with a common haplotype. Besides, a single three-generation family with spondylocostal dysostosis (SCD) was reported with a heterozygous stop-loss of TBX6. These observations questioned both on the inheritance mode and on the variable expressivity associated with TBX6-associated SDV. Based on a national recruitment of 56 patients with SDV, we describe four patients with variable SDV ranging from CS to SCD associated with biallelic variations of TBX6. Two patients with CS were carrying a proximal 16p11.2 microdeletion associated with the previously reported haplotype. One patient with extensive SDV was carrying a proximal 16p11.2 microdeletion associated with a TBX6 rare missense change. One patient with a clinical diagnosis of SCD was compound heterozygous for two TBX6 rare missense changes. The three rare variants were affecting the chromatin-binding domain. Our data illustrate the variable expressivity of recessive TBX6 ranging from CS to SCD.
Collapse
Affiliation(s)
- M Lefebvre
- GAD EA4271 «Génétique des Anomalies du Développement» (GAD), Université de Bourgogne, Dijon, France.,Centre de Génétique et Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs de l'Est, FHU-TRANSLAD, CHU Dijon, Dijon, France
| | - Y Duffourd
- GAD EA4271 «Génétique des Anomalies du Développement» (GAD), Université de Bourgogne, Dijon, France
| | - T Jouan
- GAD EA4271 «Génétique des Anomalies du Développement» (GAD), Université de Bourgogne, Dijon, France
| | - C Poe
- GAD EA4271 «Génétique des Anomalies du Développement» (GAD), Université de Bourgogne, Dijon, France
| | - N Jean-Marçais
- Centre de Génétique et Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs de l'Est, FHU-TRANSLAD, CHU Dijon, Dijon, France
| | - A Verloes
- Département de Génétique, Hôpital Robert Debré, APHP, Paris, France
| | - J St-Onge
- GAD EA4271 «Génétique des Anomalies du Développement» (GAD), Université de Bourgogne, Dijon, France
| | - J-B Riviere
- GAD EA4271 «Génétique des Anomalies du Développement» (GAD), Université de Bourgogne, Dijon, France
| | - F Petit
- Service de Génétique Clinique, Hôpital Jeanne de Flandre, CHRU, Lille, France
| | - G Pierquin
- Service de Génétique Clinique, Hôpital Sart Tilman, Liège, Belgium
| | - B Demeer
- Service de génétique clinique, CLAD Nord de France, CHU Amiens, Amiens, France
| | - P Callier
- Service de Cytogénétique, Plateau technique de Biologie, CHU Dijon, Dijon, France
| | - C Thauvin-Robinet
- GAD EA4271 «Génétique des Anomalies du Développement» (GAD), Université de Bourgogne, Dijon, France.,Centre de Génétique et Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs de l'Est, FHU-TRANSLAD, CHU Dijon, Dijon, France
| | - L Faivre
- GAD EA4271 «Génétique des Anomalies du Développement» (GAD), Université de Bourgogne, Dijon, France.,Centre de Génétique et Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs de l'Est, FHU-TRANSLAD, CHU Dijon, Dijon, France
| | - J Thevenon
- GAD EA4271 «Génétique des Anomalies du Développement» (GAD), Université de Bourgogne, Dijon, France.,Centre de Génétique et Centre de Référence Anomalies du Développement et Syndromes Malformatifs de l'Est, FHU-TRANSLAD, CHU Dijon, Dijon, France
| |
Collapse
|
11
|
Jean-Marçais N, Decamp M, Gérard M, Ribault V, Andrieux J, Kottler ML, Plessis G. The first familial case of inherited 2q37.3 interstitial deletion with isolated skeletal abnormalities including brachydactyly type E and short stature. Am J Med Genet A 2014; 167A:185-9. [PMID: 25402011 DOI: 10.1002/ajmg.a.36428] [Citation(s) in RCA: 12] [Impact Index Per Article: 1.2] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 02/24/2013] [Accepted: 12/15/2013] [Indexed: 11/11/2022]
Abstract
Albright hereditary osteodystrophy (AHO)-like syndrome is also known as brachydactyly-mental retardation syndrome (BDMR; OMIM 60040). This disorder includes intellectual disability in all patients, skeletal abnormalities, including brachydactyly E (BDE) in approximately half, obesity, and facial dysmorphism. Patients with 2q37 microdeletion or HDAC4 mutation are defined as having an AHO-like phenotype with normal stimulatory G (Gs) function. HDAC4 is involved in neurological, cardiac, and skeletal function. This paper reports the first familial case of 2q37.3 interstitial deletion affecting two genes, HDAC4 and TWIST2. Patients presented with BDE and short stature without intellectual disability, showing that haploinsufficiency of the HDAC4 critical region may lead to a spectrum of phenotypes, ranging from isolated brachydactyly type E to BDMR.
Collapse
Affiliation(s)
- Nolwenn Jean-Marçais
- Service de Génétique, Hôpital Universitaire de la Côte de Nacre, Caen, France; Service de Pédiatrie, Hôpital Universitaire de la Côte de Nacre, Caen, France
| | | | | | | | | | | | | |
Collapse
|