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Mayeur S, Molitor A, Miguet L, Rigolot L, Naegely L, Stemmelen T, Meyer S, Toussaint E, Vallat L, Eischen A, Chenard MP, Tavian M, Bahram S, Carapito R, Nicolae A. Multiomics of three hematological malignancies in a patient reveal their origin from clonal hematopoietic stem cells. Blood Cancer J 2023; 13:118. [PMID: 37558702 PMCID: PMC10412639 DOI: 10.1038/s41408-023-00892-w] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Key Words] [MESH Headings] [Grants] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 04/27/2023] [Revised: 07/11/2023] [Accepted: 07/27/2023] [Indexed: 08/11/2023] Open
Grants
- Agence Nationale de la Recherche (French National Research Agency)
- Work in S.B.’s laboratory was supported by Strasbourg’s Interdisciplinary Thematic Institute (ITI) for Precision Medicine, TRANSPLANTEX NG, as part of the ITI 2021–2028 program of the University of Strasbourg, CNRS and INSERM, funded by IdEx Unistra (ANR-10-IDEX-0002) and SFRI-STRAT’US (ANR-20-SFRI-0012), as well as Fédération Hospitalo-Universitaire (FHU) OMICARE, MSD Avenir ‘Autogen’ and Grand Est Region TARGET fund.
- Work in S.B.’s laboratory was supported by Strasbourg’s Interdisciplinary Thematic Institute (ITI) for Precision Medicine, TRANSPLANTEX NG, as part of the ITI 2021–2028 program of the University of Strasbourg, CNRS and INSERM, funded by IdEx Unistra (ANR-10-IDEX-0002) and SFRI-STRAT’US (ANR-20-SFRI-0012), as well as Fédération Hospitalo-Universitaire (FHU) OMICARE and MSD Avenir ‘Autogen’.
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Affiliation(s)
- Sylvain Mayeur
- Laboratoire d'ImmunoRhumatologie Moléculaire, Plateforme GENOMAX, INSERM UMR_S 1109, Faculté de Médecine, Fédération Hospitalo-Universitaire OMICARE, ITI TRANSPLANTEX NG, Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg (FMTS), Université de Strasbourg, Strasbourg, France
- Département de Pathologie, Hôpital de Hautepierre, Hôpitaux Universitaires de Strasbourg, Strasbourg, France
| | - Anne Molitor
- Laboratoire d'ImmunoRhumatologie Moléculaire, Plateforme GENOMAX, INSERM UMR_S 1109, Faculté de Médecine, Fédération Hospitalo-Universitaire OMICARE, ITI TRANSPLANTEX NG, Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg (FMTS), Université de Strasbourg, Strasbourg, France
| | - Laurent Miguet
- Laboratoire d'Hématologie, Pôle de Biologie, Hôpital de Hautepierre, Hôpitaux Universitaires de Strasbourg, Strasbourg, France
- INSERM, IRFAC / UMR_S 1113, ITI InnoVec, FHU ARRIMAGE, FMTS, Université de Strasbourg, Strasbourg, France
| | - Lucie Rigolot
- Laboratoire d'Hématologie, Pôle de Biologie, Hôpital de Hautepierre, Hôpitaux Universitaires de Strasbourg, Strasbourg, France
- INSERM, IRFAC / UMR_S 1113, ITI InnoVec, FHU ARRIMAGE, FMTS, Université de Strasbourg, Strasbourg, France
| | - Lydie Naegely
- Laboratoire d'ImmunoRhumatologie Moléculaire, Plateforme GENOMAX, INSERM UMR_S 1109, Faculté de Médecine, Fédération Hospitalo-Universitaire OMICARE, ITI TRANSPLANTEX NG, Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg (FMTS), Université de Strasbourg, Strasbourg, France
| | - Tristan Stemmelen
- Laboratoire d'ImmunoRhumatologie Moléculaire, Plateforme GENOMAX, INSERM UMR_S 1109, Faculté de Médecine, Fédération Hospitalo-Universitaire OMICARE, ITI TRANSPLANTEX NG, Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg (FMTS), Université de Strasbourg, Strasbourg, France
| | - Sébastien Meyer
- Laboratoire d'ImmunoRhumatologie Moléculaire, Plateforme GENOMAX, INSERM UMR_S 1109, Faculté de Médecine, Fédération Hospitalo-Universitaire OMICARE, ITI TRANSPLANTEX NG, Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg (FMTS), Université de Strasbourg, Strasbourg, France
| | - Elise Toussaint
- Service d'Hématologie, Hôpitaux Universitaires de Strasbourg, Strasbourg, France
| | - Laurent Vallat
- Laboratoire d'Hématologie, Pôle de Biologie, Hôpital de Hautepierre, Hôpitaux Universitaires de Strasbourg, Strasbourg, France
- INSERM, IRFAC / UMR_S 1113, ITI InnoVec, FHU ARRIMAGE, FMTS, Université de Strasbourg, Strasbourg, France
| | - Alice Eischen
- Laboratoire d'Hématologie, Pôle de Biologie, Hôpital de Hautepierre, Hôpitaux Universitaires de Strasbourg, Strasbourg, France
| | - Marie-Pierre Chenard
- Département de Pathologie, Hôpital de Hautepierre, Hôpitaux Universitaires de Strasbourg, Strasbourg, France
| | - Manuela Tavian
- INSERM, IRFAC / UMR_S 1113, ITI InnoVec, FHU ARRIMAGE, FMTS, Université de Strasbourg, Strasbourg, France
| | - Seiamak Bahram
- Laboratoire d'ImmunoRhumatologie Moléculaire, Plateforme GENOMAX, INSERM UMR_S 1109, Faculté de Médecine, Fédération Hospitalo-Universitaire OMICARE, ITI TRANSPLANTEX NG, Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg (FMTS), Université de Strasbourg, Strasbourg, France
- Laboratoire d'Immunologie, Plateau Technique de Biologie, Pôle de Biologie, Nouvel Hôpital Civil, Strasbourg, France
| | - Raphael Carapito
- Laboratoire d'ImmunoRhumatologie Moléculaire, Plateforme GENOMAX, INSERM UMR_S 1109, Faculté de Médecine, Fédération Hospitalo-Universitaire OMICARE, ITI TRANSPLANTEX NG, Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg (FMTS), Université de Strasbourg, Strasbourg, France.
- Laboratoire d'Immunologie, Plateau Technique de Biologie, Pôle de Biologie, Nouvel Hôpital Civil, Strasbourg, France.
| | - Alina Nicolae
- Département de Pathologie, Hôpital de Hautepierre, Hôpitaux Universitaires de Strasbourg, Strasbourg, France.
- INSERM, IRFAC / UMR_S 1113, ITI InnoVec, FHU ARRIMAGE, FMTS, Université de Strasbourg, Strasbourg, France.
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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.
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Affiliation(s)
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- 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.
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Carapito R, Gottenberg JE, Kotova I, Untrau M, Michel S, Naegely L, Aouadi I, Kwemou M, Paul N, Pichot A, Locke J, Bowman SJ, Griffiths B, Sivils KL, Sibilia J, Inoko H, Micelli-Richard C, Nocturne G, Ota M, Ng WF, Mariette X, Bahram S. A new MHC-linked susceptibility locus for primary Sjögren's syndrome: MICA. Hum Mol Genet 2017; 26:2565-2576. [PMID: 28379387 DOI: 10.1093/hmg/ddx135] [Citation(s) in RCA: 16] [Impact Index Per Article: 2.3] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 03/22/2017] [Accepted: 04/01/2017] [Indexed: 12/27/2022] Open
Abstract
The association of primary Sjögren's syndrome (pSS) with Major Histocompatibility Complex (MHC) alleles is quintessential of MHC-disease associations. Indeed, although disease associations with classical HLA class I and II alleles/haplotypes are amply documented, further dissection is often prevented by the strong linkage disequilibrium across the entire MHC complex. Here we study the association of pSS, not with HLA genes, but with the non-conventional MHC encoded class I gene, MICA (MHC class I chain-related gene A). MICA is selectively expressed within epithelia, and is the major ligand for the activatory receptor, NKG2D, both attributes relevant to pSS' etiology. MICA-pSS association was studied in two independent (French and UK) cohorts representing a total of 959 cases and 1,043 controls. MICA*008 allele was shown to be significantly associated with pSS (pcor=2.61 × 10-35). A multivariate logistic regression showed that this association was independent of all major known MHC-linked risk loci/alleles, as well as other relevant candidate loci that are in linkage disequilibrium with MICA*008 i.e. HLA-B*08:01, rs3131619 (T), MICB*008, TNF308A, HLA-DRB1*03:01 and HLA-DRB1*15:01 (P = 1.84 × 10-04). Furthermore, independently of the MICA*008 allele, higher levels of soluble MICA proteins were detected in sera of pSS patients compared to healthy controls. This study hence defines MICA as a new, MHC-linked, yet HLA-independent, pSS risk locus and opens a new front in our understanding of the still enigmatic pathophysiology of this disease. The fact that the soluble MICA protein is further amplified in MICA*008 carrying individuals, might also be relevant in other auto-immune diseases and cancer.
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Affiliation(s)
- Raphael Carapito
- Plateforme GENOMAX, Laboratoire d'ImmunoRhumatologie Moléculaire, INSERM UMR_S1109, LabEx Transplantex, Centre de Recherche d'Immunologie et d'Hématologie. Faculté de Médecine, Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg (FMTS), Université de Strasbourg, 67085 Strasbourg, France.,INSERM Franco-Japanese Nextgen HLA Laboratory, Strasbourg, France and Nagano, Japan.,Fédération Hospitalo-Universitaire, OMICARE, Centre de Recherche d'Immunologie et d'Hématologie, 67085 Strasbourg, France.,Laboratoire Central d'Immunologie, Plateau Technique de Biologie, Pôle de Biologie, Nouvel Hôpital Civil, Strasbourg, 67091 Strasbourg, France
| | - Jacques-Eric Gottenberg
- Plateforme GENOMAX, Laboratoire d'ImmunoRhumatologie Moléculaire, INSERM UMR_S1109, LabEx Transplantex, Centre de Recherche d'Immunologie et d'Hématologie. Faculté de Médecine, Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg (FMTS), Université de Strasbourg, 67085 Strasbourg, France.,Fédération Hospitalo-Universitaire, OMICARE, Centre de Recherche d'Immunologie et d'Hématologie, 67085 Strasbourg, France.,Service de Rhumatologie, Centre National de Référence pour les Maladies Auto-Immunes Systémiques Rares, Hôpital de Hautepierre, Hôpitaux Universitaires de Strasbourg, Strasbourg 67200, France
| | | | - Meiggie Untrau
- Plateforme GENOMAX, Laboratoire d'ImmunoRhumatologie Moléculaire, INSERM UMR_S1109, LabEx Transplantex, Centre de Recherche d'Immunologie et d'Hématologie. Faculté de Médecine, Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg (FMTS), Université de Strasbourg, 67085 Strasbourg, France.,INSERM Franco-Japanese Nextgen HLA Laboratory, Strasbourg, France and Nagano, Japan.,Fédération Hospitalo-Universitaire, OMICARE, Centre de Recherche d'Immunologie et d'Hématologie, 67085 Strasbourg, France
| | - Sandra Michel
- Plateforme GENOMAX, Laboratoire d'ImmunoRhumatologie Moléculaire, INSERM UMR_S1109, LabEx Transplantex, Centre de Recherche d'Immunologie et d'Hématologie. Faculté de Médecine, Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg (FMTS), Université de Strasbourg, 67085 Strasbourg, France.,INSERM Franco-Japanese Nextgen HLA Laboratory, Strasbourg, France and Nagano, Japan.,Fédération Hospitalo-Universitaire, OMICARE, Centre de Recherche d'Immunologie et d'Hématologie, 67085 Strasbourg, France.,Laboratoire Central d'Immunologie, Plateau Technique de Biologie, Pôle de Biologie, Nouvel Hôpital Civil, Strasbourg, 67091 Strasbourg, France
| | - Lydie Naegely
- Plateforme GENOMAX, Laboratoire d'ImmunoRhumatologie Moléculaire, INSERM UMR_S1109, LabEx Transplantex, Centre de Recherche d'Immunologie et d'Hématologie. Faculté de Médecine, Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg (FMTS), Université de Strasbourg, 67085 Strasbourg, France.,INSERM Franco-Japanese Nextgen HLA Laboratory, Strasbourg, France and Nagano, Japan.,Fédération Hospitalo-Universitaire, OMICARE, Centre de Recherche d'Immunologie et d'Hématologie, 67085 Strasbourg, France
| | - Ismail Aouadi
- Plateforme GENOMAX, Laboratoire d'ImmunoRhumatologie Moléculaire, INSERM UMR_S1109, LabEx Transplantex, Centre de Recherche d'Immunologie et d'Hématologie. Faculté de Médecine, Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg (FMTS), Université de Strasbourg, 67085 Strasbourg, France.,INSERM Franco-Japanese Nextgen HLA Laboratory, Strasbourg, France and Nagano, Japan.,Fédération Hospitalo-Universitaire, OMICARE, Centre de Recherche d'Immunologie et d'Hématologie, 67085 Strasbourg, France
| | - Marius Kwemou
- Plateforme GENOMAX, Laboratoire d'ImmunoRhumatologie Moléculaire, INSERM UMR_S1109, LabEx Transplantex, Centre de Recherche d'Immunologie et d'Hématologie. Faculté de Médecine, Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg (FMTS), Université de Strasbourg, 67085 Strasbourg, France.,INSERM Franco-Japanese Nextgen HLA Laboratory, Strasbourg, France and Nagano, Japan.,Fédération Hospitalo-Universitaire, OMICARE, Centre de Recherche d'Immunologie et d'Hématologie, 67085 Strasbourg, France
| | - Nicodème Paul
- Plateforme GENOMAX, Laboratoire d'ImmunoRhumatologie Moléculaire, INSERM UMR_S1109, LabEx Transplantex, Centre de Recherche d'Immunologie et d'Hématologie. Faculté de Médecine, Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg (FMTS), Université de Strasbourg, 67085 Strasbourg, France.,INSERM Franco-Japanese Nextgen HLA Laboratory, Strasbourg, France and Nagano, Japan.,Fédération Hospitalo-Universitaire, OMICARE, Centre de Recherche d'Immunologie et d'Hématologie, 67085 Strasbourg, France
| | - Angélique Pichot
- Plateforme GENOMAX, Laboratoire d'ImmunoRhumatologie Moléculaire, INSERM UMR_S1109, LabEx Transplantex, Centre de Recherche d'Immunologie et d'Hématologie. Faculté de Médecine, Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg (FMTS), Université de Strasbourg, 67085 Strasbourg, France.,INSERM Franco-Japanese Nextgen HLA Laboratory, Strasbourg, France and Nagano, Japan.,Fédération Hospitalo-Universitaire, OMICARE, Centre de Recherche d'Immunologie et d'Hématologie, 67085 Strasbourg, France
| | - James Locke
- Musculoskeletal Research Group, Institute of Cellular Medicine & NIHR Newcastle Biomedical Research Centre, Newcastle University, Newcastle upon Tyne NE2?4HH, UK
| | - Simon J Bowman
- Queen Elizabeth Hospital Birmingham, Vincent Drive, Edgbaston, Birmingham B15?2TH, UK
| | - Bridget Griffiths
- Department of Rheumatology, Freeman Hospital, Newcastle upon Tyne NE7?7DN, UK
| | - Kathy L Sivils
- Arthritis & Clinical Immunology Research Program, Oklahoma Medical Research Foundation, Oklahoma City, OK 73104, USA
| | - Jean Sibilia
- Plateforme GENOMAX, Laboratoire d'ImmunoRhumatologie Moléculaire, INSERM UMR_S1109, LabEx Transplantex, Centre de Recherche d'Immunologie et d'Hématologie. Faculté de Médecine, Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg (FMTS), Université de Strasbourg, 67085 Strasbourg, France.,INSERM Franco-Japanese Nextgen HLA Laboratory, Strasbourg, France and Nagano, Japan.,Fédération Hospitalo-Universitaire, OMICARE, Centre de Recherche d'Immunologie et d'Hématologie, 67085 Strasbourg, France.,Service de Rhumatologie, Centre National de Référence pour les Maladies Auto-Immunes Systémiques Rares, Hôpital de Hautepierre, Hôpitaux Universitaires de Strasbourg, Strasbourg 67200, France
| | - Hidetoshi Inoko
- INSERM Franco-Japanese Nextgen HLA Laboratory, Strasbourg, France and Nagano, Japan.,Department of Molecular Life Science, Division of Molecular Medical Science and Molecular Medicine, Tokai University School of Medicine, Isehara, Kanagawa, Japan
| | - Corinne Micelli-Richard
- INSERM UMR_S 1184, Centre for Immunology of Viral Infections and Autoimmune Diseases; Université Paris-Sud, and Department of Rheumatology, Hôpitaux Universitaires Paris-Sud, AP-HP, 94275 Le Kremlin-Bicêtre, France
| | - Gaétane Nocturne
- INSERM UMR_S 1184, Centre for Immunology of Viral Infections and Autoimmune Diseases; Université Paris-Sud, and Department of Rheumatology, Hôpitaux Universitaires Paris-Sud, AP-HP, 94275 Le Kremlin-Bicêtre, France
| | - Masao Ota
- INSERM Franco-Japanese Nextgen HLA Laboratory, Strasbourg, France and Nagano, Japan.,Department of Legal Medicine, Shinshu University School of Medicine, Matsumoto 390-8621, Nagano, Japan
| | - Wan-Fai Ng
- Musculoskeletal Research Group, Institute of Cellular Medicine & NIHR Newcastle Biomedical Research Centre, Newcastle University, Newcastle upon Tyne NE2?4HH, UK
| | - Xavier Mariette
- INSERM UMR_S 1184, Centre for Immunology of Viral Infections and Autoimmune Diseases; Université Paris-Sud, and Department of Rheumatology, Hôpitaux Universitaires Paris-Sud, AP-HP, 94275 Le Kremlin-Bicêtre, France
| | - Seiamak Bahram
- Plateforme GENOMAX, Laboratoire d'ImmunoRhumatologie Moléculaire, INSERM UMR_S1109, LabEx Transplantex, Centre de Recherche d'Immunologie et d'Hématologie. Faculté de Médecine, Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg (FMTS), Université de Strasbourg, 67085 Strasbourg, France.,INSERM Franco-Japanese Nextgen HLA Laboratory, Strasbourg, France and Nagano, Japan.,Fédération Hospitalo-Universitaire, OMICARE, Centre de Recherche d'Immunologie et d'Hématologie, 67085 Strasbourg, France.,Laboratoire Central d'Immunologie, Plateau Technique de Biologie, Pôle de Biologie, Nouvel Hôpital Civil, Strasbourg, 67091 Strasbourg, France
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Carapito R, Konantz M, Paillard C, Miao Z, Pichot A, Leduc MS, Yang Y, Bergstrom KL, Mahoney DH, Shardy DL, Alsaleh G, Naegely L, Kolmer A, Paul N, Hanauer A, Rolli V, Müller JS, Alghisi E, Sauteur L, Macquin C, Morlon A, Sancho CS, Amati-Bonneau P, Procaccio V, Mosca-Boidron AL, Marle N, Osmani N, Lefebvre O, Goetz JG, Unal S, Akarsu NA, Radosavljevic M, Chenard MP, Rialland F, Grain A, Béné MC, Eveillard M, Vincent M, Guy J, Faivre L, Thauvin-Robinet C, Thevenon J, Myers K, Fleming MD, Shimamura A, Bottollier-Lemallaz E, Westhof E, Lengerke C, Isidor B, Bahram S. Mutations in signal recognition particle SRP54 cause syndromic neutropenia with Shwachman-Diamond-like features. J Clin Invest 2017; 127:4090-4103. [PMID: 28972538 DOI: 10.1172/jci92876] [Citation(s) in RCA: 100] [Impact Index Per Article: 14.3] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 01/23/2017] [Accepted: 08/10/2017] [Indexed: 12/12/2022] Open
Abstract
Shwachman-Diamond syndrome (SDS) (OMIM #260400) is a rare inherited bone marrow failure syndrome (IBMFS) that is primarily characterized by neutropenia and exocrine pancreatic insufficiency. Seventy-five to ninety percent of patients have compound heterozygous loss-of-function mutations in the Shwachman-Bodian-Diamond syndrome (sbds) gene. Using trio whole-exome sequencing (WES) in an sbds-negative SDS family and candidate gene sequencing in additional SBDS-negative SDS cases or molecularly undiagnosed IBMFS cases, we identified 3 independent patients, each of whom carried a de novo missense variant in srp54 (encoding signal recognition particle 54 kDa). These 3 patients shared congenital neutropenia linked with various other SDS phenotypes. 3D protein modeling revealed that the 3 variants affect highly conserved amino acids within the GTPase domain of the protein that are critical for GTP and receptor binding. Indeed, we observed that the GTPase activity of the mutated proteins was impaired. The level of SRP54 mRNA in the bone marrow was 3.6-fold lower in patients with SRP54-mutations than in healthy controls. Profound reductions in neutrophil counts and chemotaxis as well as a diminished exocrine pancreas size in a SRP54-knockdown zebrafish model faithfully recapitulated the human phenotype. In conclusion, autosomal dominant mutations in SRP54, a key member of the cotranslation protein-targeting pathway, lead to syndromic neutropenia with a Shwachman-Diamond-like phenotype.
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Affiliation(s)
- Raphael Carapito
- Laboratoire d'ImmunoRhumatologie Moléculaire, Plateforme GENOMAX, INSERM UMR - S1109, Faculté de Médecine, Fédération Hospitalo-Universitaire OMICARE, Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg (FMTS), Université de Strasbourg, Strasbourg, France.,LabEx TRANSPLANTEX, Faculté de Médecine, Université de Strasbourg, Strasbourg, France.,Service d'Immunologie Biologique, Plateau Technique de Biologie, Pôle de Biologie, Nouvel Hôpital Civil, Strasbourg, France
| | - Martina Konantz
- Department of Biomedicine, University Hospital Basel, University of Basel, Basel, Switzerland
| | - Catherine Paillard
- Laboratoire d'ImmunoRhumatologie Moléculaire, Plateforme GENOMAX, INSERM UMR - S1109, Faculté de Médecine, Fédération Hospitalo-Universitaire OMICARE, Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg (FMTS), Université de Strasbourg, Strasbourg, France.,LabEx TRANSPLANTEX, Faculté de Médecine, Université de Strasbourg, Strasbourg, France.,Service d'Onco-hématologie Pédiatrique, Hôpital de Hautepierre, Hôpitaux Universitaires de Strasbourg, Strasbourg, France
| | - Zhichao Miao
- Architecture et Réactivité de l'ARN, CNRS UPR 9002, LabEx NetRNA, Institut de Biologie Moléculaire et Cellulaire, Université de Strasbourg, Strasbourg, France
| | - Angélique Pichot
- Laboratoire d'ImmunoRhumatologie Moléculaire, Plateforme GENOMAX, INSERM UMR - S1109, Faculté de Médecine, Fédération Hospitalo-Universitaire OMICARE, Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg (FMTS), Université de Strasbourg, Strasbourg, France.,LabEx TRANSPLANTEX, Faculté de Médecine, Université de Strasbourg, Strasbourg, France
| | - Magalie S Leduc
- Department of Molecular and Human Genetics, Baylor College of Medicine, Houston, Texas, USA.,Baylor Genetics, Holcombe, Houston, Texas, USA
| | - Yaping Yang
- Department of Molecular and Human Genetics, Baylor College of Medicine, Houston, Texas, USA
| | - Katie L Bergstrom
- Department of Pediatrics, Hematology-Oncology Section, Texas Children's Hematology and Cancer Centers, Baylor College of Medicine, Houston, Texas, USA
| | - Donald H Mahoney
- Department of Pediatrics, Hematology-Oncology Section, Texas Children's Hematology and Cancer Centers, Baylor College of Medicine, Houston, Texas, USA
| | - Deborah L Shardy
- Department of Pediatrics, Hematology-Oncology Section, Texas Children's Hematology and Cancer Centers, Baylor College of Medicine, Houston, Texas, USA
| | - Ghada Alsaleh
- Laboratoire d'ImmunoRhumatologie Moléculaire, Plateforme GENOMAX, INSERM UMR - S1109, Faculté de Médecine, Fédération Hospitalo-Universitaire OMICARE, Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg (FMTS), Université de Strasbourg, Strasbourg, France.,LabEx TRANSPLANTEX, Faculté de Médecine, Université de Strasbourg, Strasbourg, France
| | - Lydie Naegely
- Laboratoire d'ImmunoRhumatologie Moléculaire, Plateforme GENOMAX, INSERM UMR - S1109, Faculté de Médecine, Fédération Hospitalo-Universitaire OMICARE, Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg (FMTS), Université de Strasbourg, Strasbourg, France.,LabEx TRANSPLANTEX, Faculté de Médecine, Université de Strasbourg, Strasbourg, France
| | - Aline Kolmer
- Laboratoire d'ImmunoRhumatologie Moléculaire, Plateforme GENOMAX, INSERM UMR - S1109, Faculté de Médecine, Fédération Hospitalo-Universitaire OMICARE, Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg (FMTS), Université de Strasbourg, Strasbourg, France.,LabEx TRANSPLANTEX, Faculté de Médecine, Université de Strasbourg, Strasbourg, France
| | - Nicodème Paul
- Laboratoire d'ImmunoRhumatologie Moléculaire, Plateforme GENOMAX, INSERM UMR - S1109, Faculté de Médecine, Fédération Hospitalo-Universitaire OMICARE, Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg (FMTS), Université de Strasbourg, Strasbourg, France.,LabEx TRANSPLANTEX, Faculté de Médecine, Université de Strasbourg, Strasbourg, France
| | - Antoine Hanauer
- Laboratoire d'ImmunoRhumatologie Moléculaire, Plateforme GENOMAX, INSERM UMR - S1109, Faculté de Médecine, Fédération Hospitalo-Universitaire OMICARE, Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg (FMTS), Université de Strasbourg, Strasbourg, France.,LabEx TRANSPLANTEX, Faculté de Médecine, Université de Strasbourg, Strasbourg, France
| | - Véronique Rolli
- Laboratoire d'ImmunoRhumatologie Moléculaire, Plateforme GENOMAX, INSERM UMR - S1109, Faculté de Médecine, Fédération Hospitalo-Universitaire OMICARE, Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg (FMTS), Université de Strasbourg, Strasbourg, France.,LabEx TRANSPLANTEX, Faculté de Médecine, Université de Strasbourg, Strasbourg, France.,Service d'Immunologie Biologique, Plateau Technique de Biologie, Pôle de Biologie, Nouvel Hôpital Civil, Strasbourg, France
| | - Joëlle S Müller
- Department of Biomedicine, University Hospital Basel, University of Basel, Basel, Switzerland
| | - Elisa Alghisi
- Department of Biomedicine, University Hospital Basel, University of Basel, Basel, Switzerland
| | - Loïc Sauteur
- Department of Biomedicine, University Hospital Basel, University of Basel, Basel, Switzerland
| | - Cécile Macquin
- Laboratoire d'ImmunoRhumatologie Moléculaire, Plateforme GENOMAX, INSERM UMR - S1109, Faculté de Médecine, Fédération Hospitalo-Universitaire OMICARE, Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg (FMTS), Université de Strasbourg, Strasbourg, France.,LabEx TRANSPLANTEX, Faculté de Médecine, Université de Strasbourg, Strasbourg, France
| | | | - Consuelo Sebastia Sancho
- Service de Radiologie Pédiatrique, Hôpital de Hautepierre, Hôpitaux Universitaires de Strasbourg, Strasbourg, France
| | - Patrizia Amati-Bonneau
- CNRS UMR 6015, INSERM UMR - S1083, MitoVasc Institute, Angers University, Angers, France.,Department of Biochemistry and Genetics, Angers Hospital, Angers, France
| | - Vincent Procaccio
- CNRS UMR 6015, INSERM UMR - S1083, MitoVasc Institute, Angers University, Angers, France.,Department of Biochemistry and Genetics, Angers Hospital, Angers, France
| | - Anne-Laure Mosca-Boidron
- Laboratoire de Cytogénétique, Pôle de Biologie, Centre Hospitalier Universitaire (CHU) de Dijon, Dijon, France
| | - Nathalie Marle
- Laboratoire de Cytogénétique, Pôle de Biologie, Centre Hospitalier Universitaire (CHU) de Dijon, Dijon, France
| | - Naël Osmani
- Laboratoire d'ImmunoRhumatologie Moléculaire, Plateforme GENOMAX, INSERM UMR - S1109, Faculté de Médecine, Fédération Hospitalo-Universitaire OMICARE, Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg (FMTS), Université de Strasbourg, Strasbourg, France
| | - Olivier Lefebvre
- Laboratoire d'ImmunoRhumatologie Moléculaire, Plateforme GENOMAX, INSERM UMR - S1109, Faculté de Médecine, Fédération Hospitalo-Universitaire OMICARE, Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg (FMTS), Université de Strasbourg, Strasbourg, France
| | - Jacky G Goetz
- Laboratoire d'ImmunoRhumatologie Moléculaire, Plateforme GENOMAX, INSERM UMR - S1109, Faculté de Médecine, Fédération Hospitalo-Universitaire OMICARE, Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg (FMTS), Université de Strasbourg, Strasbourg, France
| | - Sule Unal
- Division of Pediatric Hematology, Hacettepe University Medical Faculty, Sihhiye, Ankara, Turkey
| | - Nurten A Akarsu
- Gene Mapping Laboratory, Department of Medical Genetics, Hacettepe University Medical Faculty, Sihhiye, Ankara, Turkey
| | - Mirjana Radosavljevic
- Laboratoire d'ImmunoRhumatologie Moléculaire, Plateforme GENOMAX, INSERM UMR - S1109, Faculté de Médecine, Fédération Hospitalo-Universitaire OMICARE, Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg (FMTS), Université de Strasbourg, Strasbourg, France.,LabEx TRANSPLANTEX, Faculté de Médecine, Université de Strasbourg, Strasbourg, France.,Service d'Immunologie Biologique, Plateau Technique de Biologie, Pôle de Biologie, Nouvel Hôpital Civil, Strasbourg, France
| | - Marie-Pierre Chenard
- Département de Pathologie, Hôpitaux Universitaires de Strasbourg, Strasbourg, France
| | - Fanny Rialland
- Service d'Oncologie et Hématologie Pédiatrique, Hôpital Femmes-enfants-adolescents, CHU de Nantes, Nantes, France
| | - Audrey Grain
- Service d'Oncologie et Hématologie Pédiatrique, Hôpital Femmes-enfants-adolescents, CHU de Nantes, Nantes, France
| | | | | | - Marie Vincent
- Service de Génétique Médicale, Hôpital Femmes-enfants-adolescents, CHU de Nantes, Nantes, France
| | - Julien Guy
- Service d'Hématologie Biologique, Pôle Biologie, CHU de Dijon, Dijon, France
| | - Laurence Faivre
- Service de Génétique, Hôpital d'enfants, CHU de Dijon, Dijon, France
| | | | - Julien Thevenon
- Service de Génétique, Hôpital d'enfants, CHU de Dijon, Dijon, France
| | - Kasiani Myers
- Division of Blood and Marrow Transplantation and Immune Deficiency, The Cancer and Blood Diseases Institute, Cincinnati Children's Hospital Medical Center, Cincinnati, Ohio, USA
| | - Mark D Fleming
- Department of Pathology, Boston Children's Hospital, and
| | - Akiko Shimamura
- Dana-Farber/Boston Children's Cancer and Blood Disorders Center, Harvard Medical School, Boston, Massachusetts, USA
| | | | - Eric Westhof
- Architecture et Réactivité de l'ARN, CNRS UPR 9002, LabEx NetRNA, Institut de Biologie Moléculaire et Cellulaire, Université de Strasbourg, Strasbourg, France
| | - Claudia Lengerke
- Department of Biomedicine, University Hospital Basel, University of Basel, Basel, Switzerland.,Division of Hematology, University Hospital Basel, University of Basel, Basel, Switzerland
| | - Bertrand Isidor
- Service de Génétique Médicale, Hôpital Femmes-enfants-adolescents, CHU de Nantes, Nantes, France.,Laboratoire de Physiopathologie de la Résorption Osseuse et Thérapie des Tumeurs Osseuses Primitives, INSERM UMR - S957, Faculté de Médecine, Nantes, France
| | - Seiamak Bahram
- Laboratoire d'ImmunoRhumatologie Moléculaire, Plateforme GENOMAX, INSERM UMR - S1109, Faculté de Médecine, Fédération Hospitalo-Universitaire OMICARE, Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg (FMTS), Université de Strasbourg, Strasbourg, France.,LabEx TRANSPLANTEX, Faculté de Médecine, Université de Strasbourg, Strasbourg, France.,Service d'Immunologie Biologique, Plateau Technique de Biologie, Pôle de Biologie, Nouvel Hôpital Civil, Strasbourg, France
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