Copy number variations and cognitive phenotypes in unselected populations

IMPORTANCE: The association of copy number variations (CNVs), differing numbers of copies of genetic sequence at locations in the genome, with phenotypes such as intellectual disability has been almost exclusively evaluated using clinically ascertained cohorts. The contribution of these genetic variants to cognitive phenotypes in the general population remains unclear. OBJECTIVE: To investigate the clinical features conferred by CNVs associated with known syndromes in adult carriers without clinical preselection and to assess the genome-wide consequences of rare CNVs (frequency ≤0.05%; size ≥250 kilobase pairs [kb]) on carriers' educational attainment and intellectual disability prevalence in the general population. DESIGN, SETTING, AND PARTICIPANTS: The population biobank of Estonia contains 52,000 participants enrolled from 2002 through 2010. General practitioners examined participants and filled out a questionnaire of health- and lifestyle-related questions, as well as reported diagnoses. Copy number variant analysis was conducted on a random sample of 7877 individuals and genotype-phenotype associations with education and disease traits were evaluated. Our results were replicated on a high-functioning group of 993 Estonians and 3 geographically distinct populations in the United Kingdom, the United States, and Italy. MAIN OUTCOMES AND MEASURES: Phenotypes of genomic disorders in the general population, prevalence of autosomal CNVs, and association of these variants with educational attainment (from less than primary school through scientific degree) and prevalence of intellectual disability. RESULTS: Of the 7877 in the Estonian cohort, we identified 56 carriers of CNVs associated with known syndromes. Their phenotypes, including cognitive and psychiatric problems, epilepsy, neuropathies, obesity, and congenital malformations are similar to those described for carriers of identical rearrangements ascertained in clinical cohorts. A genome-wide evaluation of rare autosomal CNVs (frequency, ≤0.05%; ≥250 kb) identified 831 carriers (10.5%) of the screened general population. Eleven of 216 (5.1%) carriers of a deletion of at least 250 kb (odds ratio [OR], 3.16; 95% CI, 1.51-5.98; P = 1.5e-03) and 6 of 102 (5.9%) carriers of a duplication of at least 1 Mb (OR, 3.67; 95% CI, 1.29-8.54; P = .008) had an intellectual disability compared with 114 of 6819 (1.7%) in the Estonian cohort. The mean education attainment was 3.81 (P = 1.06e-04) among 248 (≥250 kb) deletion carriers and 3.69 (P = 5.024e-05) among 115 duplication carriers (≥1 Mb). Of the deletion carriers, 33.5% did not graduate from high school (OR, 1.48; 95% CI, 1.12-1.95; P = .005) and 39.1% of duplication carriers did not graduate high school (OR, 1.89; 95% CI, 1.27-2.8; P = 1.6e-03). Evidence for an association between rare CNVs and lower educational attainment was supported by analyses of cohorts of adults from Italy and the United States and adolescents from the United Kingdom. CONCLUSIONS AND RELEVANCE: Known pathogenic CNVs in unselected, but assumed to be healthy, adult populations may be associated with unrecognized clinical sequelae. Additionally, individually rare but collectively common intermediate-size CNVs may be negatively associated with educational attainment. Replication of these findings in additional population groups is warranted given the potential implications of this observation for genomics research, clinical care, and public health.

Meta-analysis of correlated traits via summary statistics from GWASs with an application in hypertension

Genome-wide association studies (GWASs) have identified many genetic variants underlying complex traits. Many detected genetic loci harbor variants that associate with multiple-even distinct-traits. Most current analysis approaches focus on single traits, even though the final results from multiple traits are evaluated together. Such approaches miss the opportunity to systemically integrate the phenome-wide data available for genetic association analysis. In this study, we propose a general approach that can integrate association evidence from summary statistics of multiple traits, either correlated, independent, continuous, or binary traits, which might come from the same or different studies. We allow for trait heterogeneity effects. Population structure and cryptic relatedness can also be controlled. Our simulations suggest that the proposed method has improved statistical power over single-trait analysis in most of the cases we studied. We applied our method to the Continental Origins and Genetic Epidemiology Network (COGENT) African ancestry samples for three blood pressure traits and identified four loci (CHIC2, HOXA-EVX1, IGFBP1/IGFBP3, and CDH17; p < 5.0 × 10(-8)) associated with hypertension-related traits that were missed by a single-trait analysis in the original report. Six additional loci with suggestive association evidence (p < 5.0 × 10(-7)) were also observed, including CACNA1D and WNT3. Our study strongly suggests that analyzing multiple phenotypes can improve statistical power and that such analysis can be executed with the summary statistics from GWASs. Our method also provides a way to study a cross phenotype (CP) association by using summary statistics from GWASs of multiple phenotypes.

Large-scale genomic analyses link reproductive aging to hypothalamic signaling, breast cancer susceptibility and BRCA1-mediated DNA repair.

Menopause timing has a substantial impact on infertility and risk of disease, including breast cancer, but the underlying mechanisms are poorly understood. We report a dual strategy in ∼70,000 women to identify common and low-frequency protein-coding variation associated with age at natural menopause (ANM). We identified 44 regions with common variants, including two regions harboring additional rare missense alleles of large effect. We found enrichment of signals in or near genes involved in delayed puberty, highlighting the first molecular links between the onset and end of reproductive lifespan. Pathway analyses identified major association with DNA damage response (DDR) genes, including the first common coding variant in BRCA1 associated with any complex trait. Mendelian randomization analyses supported a causal effect of later ANM on breast cancer risk (∼6% increase in risk per year; P = 3 × 10(-14)), likely mediated by prolonged sex hormone exposure rather than DDR mechanisms.

Genome-wide enrichment analysis between endometriosis and obesity-related traits reveals novel susceptibility loci.

Endometriosis is a chronic inflammatory condition in women that results in pelvic pain and subfertility, and has been associated with decreased body mass index (BMI). Genetic variants contributing to the heritable component have started to emerge from genome-wide association studies (GWAS), although the majority remain unknown. Unexpectedly, we observed an intergenic locus on 7p15.2 that was genome-wide significantly associated with both endometriosis and fat distribution (waist-to-hip ratio adjusted for BMI; WHRadjBMI) in an independent meta-GWAS of European ancestry individuals. This led us to investigate the potential overlap in genetic variants underlying the aetiology of endometriosis, WHRadjBMI and BMI using GWAS data. Our analyses demonstrated significant enrichment of common variants between fat distribution and endometriosis (P = 3.7 × 10(-3)), which was stronger when we restricted the investigation to more severe (Stage B) cases (P = 4.5 × 10(-4)). However, no genetic enrichment was observed between endometriosis and BMI (P = 0.79). In addition to 7p15.2, we identify four more variants with statistically significant evidence of involvement in both endometriosis and WHRadjBMI (in/near KIFAP3, CAB39L, WNT4, GRB14); two of these, KIFAP3 and CAB39L, are novel associations for both traits. KIFAP3, WNT4 and 7p15.2 are associated with the WNT signalling pathway; formal pathway analysis confirmed a statistically significant (P = 6.41 × 10(-4)) overrepresentation of shared associations in developmental processes/WNT signalling between the two traits. Our results demonstrate an example of potential biological pleiotropy that was hitherto unknown, and represent an opportunity for functional follow-up of loci and further cross-phenotype comparisons to assess how fat distribution and endometriosis pathogenesis research fields can inform each other.

Genome-wide meta-analysis uncovers novel loci influencing circulating leptin levels.

Leptin is an adipocyte-secreted hormone, the circulating levels of which correlate closely with overall adiposity. Although rare mutations in the leptin (LEP) gene are well known to cause leptin deficiency and severe obesity, no common loci regulating circulating leptin levels have been uncovered. Therefore, we performed a genome-wide association study (GWAS) of circulating leptin levels from 32,161 individuals and followed up loci reaching P<10(-6) in 19,979 additional individuals. We identify five loci robustly associated (P<5 × 10(-8)) with leptin levels in/near LEP, SLC32A1, GCKR, CCNL1 and FTO. Although the association of the FTO obesity locus with leptin levels is abolished by adjustment for BMI, associations of the four other loci are independent of adiposity. The GCKR locus was found associated with multiple metabolic traits in previous GWAS and the CCNL1 locus with birth weight. Knockdown experiments in mouse adipose tissue explants show convincing evidence for adipogenin, a regulator of adipocyte differentiation, as the novel causal gene in the SLC32A1 locus influencing leptin levels. Our findings provide novel insights into the regulation of leptin production by adipose tissue and open new avenues for examining the influence of variation in leptin levels on adiposity and metabolic health.

Polygenic determinants of white matter volume derived from GWAS lack reproducibility in a replicate sample

A recent publication reported an exciting polygenic effect of schizophrenia (SCZ) risk variants, identified by a large genome-wide association study (GWAS), on total brain and white matter volumes in schizophrenic patients and, even more prominently, in healthy subjects. The aim of the present work was to replicate and then potentially extend these findings. According to the original publication, polygenic risk scores using single nucleotide polymorphism (SNP) information of SCZ GWAS (polygenic SCZ risk scores; PSS) were calculated in 122 healthy subjects, enrolled in a structural magnetic resonance imaging (MRI) study. These scores were computed based on P-values and odds ratios available through the Psychiatric GWAS Consortium. In addition, polygenic white matter scores (PWM) were calculated, using the respective SNP subset in the original publication. None of the polygenic scores, either PSS or PWM, were found to be associated with total brain, white matter or gray matter volume in our replicate sample. Minor differences between the original and the present study that might have contributed to lack of reproducibility (but unlikely explain it fully), are number of subjects, ethnicity, age distribution, array technology, SNP imputation quality and MRI scanner type. In contrast to the original publication, our results do not reveal the slightest signal of association of the described sets of GWAS-identified SCZ risk variants with brain volumes in adults. Caution is indicated in interpreting studies building on polygenic risk scores without replication sample.

Single nucleotide polymorphisms predisposing to asthma in children of Mauritian Indian and Chinese Han ethnicity

Our objective was to investigate the distributions of six single nucleotide polymorphisms (SNPs) MS4A2 E237G, MS4A2 C-109T, ADRB2 R16G, IL4RA I75V,IL4 C-590T, and IL13 C1923T in Mauritian Indian and Chinese Han children with asthma. This case-control association study enrolled 382 unrelated Mauritian Indian children, 193 with asthma and 189 healthy controls, and 384 unrelated Chinese Han children, 192 with asthma and 192 healthy controls. The SNP loci were genotyped using polymerase chain reaction (PCR)-restriction fragment length polymorphism for the Chinese Han samples and TaqMan real-time quantitative PCR for the Mauritian Indian samples. In the Mauritian Indian children, there was a significant difference in the distribution of IL13 C1923T between the asthma and control groups (P=0.033). The frequency of IL13 C1923T T/T in the Mauritian Indian asthma group was significantly higher than in the control group [odds ratio (OR)=2.119, 95% confidence interval=1.048-4.285]. The Chinese Han children with asthma had significantly higher frequencies ofMS4A2 C-109T T/T (OR=1.961, P=0.001) and ADRB2 R16G A/A (OR=2.575, P=0.000) than the control group. The IL13 C1923T locus predisposed to asthma in Mauritian Indian children, which represents an ethnic difference from the Chinese Han population. TheMS4A2 C-109T T/T and ADRB2 R16G A/Agenotypes were associated with asthma in the Chinese Han children.

IGF2, LEPR, POMC, PPARG, and PPARGC1 gene variants are associated with obesity-related risk phenotypes in Brazilian children and adolescents

Association studies of genetic variants and obesity and/or obesity-related risk factors have yielded contradictory results. The aim of the present study was to determine the possible association of five single-nucleotide polymorphisms (SNPs) located in the IGF2, LEPR, POMC, PPARG, and PPARGC1genes with obesity or obesity-related risk phenotypes. This case-control study assessed overweight (n=192) and normal-weight (n=211) children and adolescents. The SNPs were analyzed using minisequencing assays, and variables and genotype distributions between the groups were compared using one-way analysis of variance and Pearson's chi-square or Fisher's exact tests. Logistic regression analysis adjusted for age and gender was used to calculate the odds ratios (ORs) for selected phenotype risks in each group. No difference in SNP distribution was observed between groups. In children, POMC rs28932472(C) was associated with lower diastolic blood pressure (P=0.001), higher low-density lipoprotein (LDL) cholesterol (P=0.014), and higher risk in overweight children of altered total cholesterol (OR=7.35, P=0.006). In adolescents, IGF2 rs680(A) was associated with higher glucose (P=0.012) and higher risk in overweight adolescents for altered insulin (OR=10.08, P=0.005) and homeostasis model of insulin resistance (HOMA-IR) (OR=6.34, P=0.010). PPARGrs1801282(G) conferred a higher risk of altered insulin (OR=12.31, P=0.003), and HOMA-IR (OR=7.47, P=0.005) in overweight adolescents. PARGC1 rs8192678(A) was associated with higher triacylglycerols (P=0.005), and LEPR rs1137101(A) was marginally associated with higher LDL cholesterol (P=0.017). LEPR rs1137101(A) conferred higher risk for altered insulin, and HOMA-IR in overweight adolescents. The associations observed in this population suggested increased risk for cardiovascular diseases and/or type 2 diabetes later in life for individuals carrying these alleles.

Étude sur le rôle des déséquilibres génomiques dans le Syndrome d’Impatiences Musculaires de l’Éveil

Le Syndrome d’Impatiences Musculaires de l’Éveil (SIME) est une maladie neurologique caractérisée par un besoin urgent de bouger les jambes. C’est également l’une des causes les plus fréquentes d’insomnie. C’est une maladie très répandue, avec une prévalence de presque 15 % dans la population générale. Les maladies multifactorielles comme le SIME sont souvent le résultat de l’évolution d’une composante génétique et d’une composante environnementale. Dans le cadre du SIME, les études d’association génomique ont permis l’identification de 4 variants à effet modéré ou faible. Cependant, ces quatre variants n’expliquent qu’une faible partie de la composante génétique de la maladie, ce qui confirme que plusieurs nouveaux variants sont encore à identifier. Le rôle des déséquilibres génomiques (Copy Number Variations ou CNVs) dans le mécanisme génétique du SIME est à ce jour inconnu. Cependant, les CNVs se sont récemment positionnés comme une source d’intérêt majeur de variation génétique potentiellement responsable des phénotypes. En collaboration avec une équipe de Munich, nous avons réalisé deux études CNVs à échelle génomique (biopuces à SNP et hybridation génomique comparée (CGH)) sur des patients SIME d’ascendance germanique. À l’aide d’une étude cas-contrôle, nous avons pu identifier des régions avec une occurrence de CNVs différentes pour les patients SIME, comparés à différents groupes contrôles. L’une de ces régions est particulièrement intéressante, car elle est concordante à la fois avec des précédentes études familiales ainsi qu’avec les récentes études d’associations génomiques.

Alternative strategies for deciphering the genetic architecture of childhood Pre-B acute lymphoblastic leukemia

La leucémie lymphoblastique aigüe (LLA) est une maladie génétique complexe. Malgré que cette maladie hématologique soit le cancer pédiatrique le plus fréquent, ses causes demeurent inconnues. Des études antérieures ont démontrées que le risque à la LLA chez l’enfant pourrait être influencé par des gènes agissant dans le métabolisme des xénobiotiques, dans le maintient de l’intégrité génomique et dans la réponse au stress oxydatif, ainsi que par des facteurs environnementaux. Au cours de mes études doctorales, j’ai tenté de disséquer davantage les bases génétiques de la LLA de l’enfant en postulant que la susceptibilité à cette maladie serait modulée, au moins en partie, par des variants génétiques agissant dans deux voies biologiques fondamentales : le point de contrôle G1/S du cycle cellulaire et la réparation des cassures double-brin de l’ADN. En utilisant une approche unique reposant sur l’analyse d’une cohorte cas-contrôles jumelée à une cohorte de trios enfants-parents, j’ai effectué une étude d’association de type gènes/voies biologiques candidats. Ainsi, j’ai évaluer le rôle de variants provenant de la séquence promotrice de 12 gènes du cycle cellulaire et de 7 gènes de la voie de réparation de l’ADN, dans la susceptibilité à la LLA. De tels polymorphismes dans la région promotrice (pSNPs) pourraient perturber la liaison de facteurs de transcription et mener à des différences dans les niveaux d’expression des gènes pouvant influencer le risque à la maladie. En combinant différentes méthodes analytiques, j’ai évalué le rôle de différents mécanismes génétiques dans le développement de la LLA chez l’enfant. J’ai tout d’abord étudié les associations avec gènes/variants indépendants, et des essaies fonctionnels ont été effectués afin d’évaluer l’impact des pSNPs sur la liaison de facteurs de transcription et l’activité promotrice allèle-spécifique. Ces analyses ont mené à quatre publications. Il est peu probable que ces gènes de susceptibilité agissent seuls; j’ai donc utilisé une approche intégrative afin d’explorer la possibilité que plusieurs variants d’une même voie biologique ou de voies connexes puissent moduler le risque de la maladie; ces travaux ont été soumis pour publication. En outre, le développement précoce de la LLA, voir même in utero, suggère que les parents, et plus particulièrement la mère, pourraient jouer un rôle important dans le développement de cette maladie chez l’enfant. Dans une étude par simulations, j’ai évalué la performance des méthodes d’analyse existantes de détecter des effets fœto-maternels sous un design hybride trios/cas-contrôles. J’ai également investigué l’impact des effets génétiques agissant via la mère sur la susceptibilité à la LLA. Cette étude, récemment publiée, fût la première à démontrer que le risque de la leucémie chez l’enfant peut être modulé par le génotype de sa mère. En conclusions, mes études doctorales ont permis d’identifier des nouveaux gènes de susceptibilité pour la LLA pédiatrique et de mettre en évidence le rôle du cycle cellulaire et de la voie de la réparation de l’ADN dans la leucémogenèse. À terme, ces travaux permettront de mieux comprendre les bases génétiques de la LLA, et conduiront au développement d’outils cliniques qui amélioreront la détection, le diagnostique et le traitement de la leucémie chez l’enfant.

Recherche des facteurs génétiques à l’origine de la maladie de Parkinson dans la population canadienne-française du Québec

La maladie de Parkinson (MP) est une affection neurodégénérative invalidante et incurable. Il est maintenant clairement établi que d’importants déterminants génétiques prédisposent à son apparition. La recherche génétique sur des formes familiales de la MP a mené à la découverte d’un minimum de six gènes causatifs (SNCA, LRRK2, Parkin, PINK1, DJ-1 and GBA) et certains, par exemple LRRK2, contiennent des variations génétiques qui prédisposent également aux formes sporadiques. La caractérisation des protéines codées par ces gènes a mené à une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires sousjacents. Toutefois, en dépit de ces efforts, les causes menant à l’apparition de la MP restent inconnues pour la majorité des patients. L’objectif général des présents travaux était d’identifier des mutations prédisposant à la MP dans la population canadienne-française du Québec à partir d’une cohorte composée principalement de patients sporadiques. Le premier volet de ce projet consistait à déterminer la présence de mutations de LRRK2 dans notre cohorte en séquençant directement les exons contenant la majorité des mutations pathogéniques et en effectuant une étude d’association. Nous n’avons identifié aucune mutation et l’étude d’association s’est avérée négative, suggérant ainsi que LRRK2 n’est pas une cause significative de la MP dans la population canadienne-française. La deuxième partie du projet avait pour objectif d’identifier de nouveaux gènes causatifs en séquençant directement des gènes candidats choisis à cause de leurs implications dans différents mécanismes moléculaires sous-tendant la MP. Notre hypothèse de recherche était basée sur l’idée que la MP est principalement due à des mutations individuellement rares dans un grand nombre de gènes différents. Nous avons identifié des mutations rares dans les gènes PICK1 et MFN1. Le premier code pour une protéine impliquée dans la régulation de la transmission du glutamate tandis que le second est un des acteurs-clés du processus de fusion mitochondriale. Nos résultats, qui devront être répliqués, suggèrent que le séquençage à grande échelle pourrait être une méthode prometteuse d’élucidation des facteurs de prédisposition génétiques à la MP ; ils soulignent l’intérêt d’utiliser une population fondatrice comme les canadiens-français pour ce type d’étude et devraient permettre d’approfondir les connaissances sur la pathogénèse moléculaire de la MP.

Investigating the role of potential genetic markers that can predict risk for steroid refractory inflammatory bowel disease

Contexte - La variation interindividuelle de la réponse aux corticostéroïdes (CS) est un problème important chez les patients atteints de maladies inflammatoires d’intestin. Ce problème est bien plus accentué chez les enfants avec la prévalence de la corticodépendance extrêmement (~40 %) élevée. La maladie réfractaire au CS a des répercussions sur le développement et le bien-être physique et psychologique des patients et impose des coûts médicaux élevés, particulièrement avec la maladie active comparativement à la maladie en rémission, le coût étant 2-3 fois plus élevé en ambulatoire et 20 fois plus élevé en hôpital. Il est ainsi primordial de déterminer les marqueurs prédictifs de la réponse aux CS. Les efforts précédents de découvrir les marqueurs cliniques et démographiques ont été équivoques, ce qui souligne davantage le besoin de marqueurs moléculaires. L'action des CS se base sur des processus complexes déterminés génétiquement. Deux gènes, le ABCB1, appartenant à la famille des transporteurs transmembraneaux, et le NR3C1, encodant le récepteur glucocorticoïde, sont des éléments importants des voies métaboliques. Nous avons postulé que les variations dans ces gènes ont un rôle dans la variabilité observée de la réponse aux CS et pourraient servir en tant que les marqueurs prédictifs. Objectifs - Nous avons visé à: (1) examiner le fardeau de la maladie réfractaire aux CS chez les enfants avec la maladie de Crohn (MC) et le rôle des caractéristiques cliniques et démographiques potentiellement liés à la réponse; (2) étudier l'association entre les variantes d'ADN de gène ABCB1 et la réponse aux CS; (3) étudier les associations entre les variantes d'ADN de gène NR3C1 et la réponse aux CS. Méthodes - Afin d’atteindre ces objectifs, nous avons mené une étude de cohorte des patients recrutés dans deux cliniques pédiatriques tertiaires de gastroentérologie à l’Ottawa (CHEO) et à Montréal (HSJ). Les patients avec la MC ont été diagnostiqués avant l'âge de 18 ans selon les critères standard radiologiques, endoscopiques et histopathologiques. La corticorésistance et la corticodépendance ont été définies en adaptant les critères reconnus. L’ADN, acquise soit du sang ou de la salive, était génotypée pour des variations à travers de gènes ABCB1 et NR3C1 sélectionnées à l’aide de la méthodologie de tag-SNP. La fréquence de la corticorésistance et la corticodépendance a été estimée assumant une distribution binomiale. Les associations entre les variables cliniques/démographiques et la réponse aux CS ont été examinées en utilisant la régression logistique en ajustant pour des variables potentielles de confusion. Les associations entre variantes génétiques de ABCB1 et NR3C1 et la réponse aux CS ont été examinées en utilisant la régression logistique assumant différents modèles de la transmission. Les associations multimarqueurs ont été examinées en utilisant l'analyse de haplotypes. Les variantes nongénotypées ont été imputées en utilisant les données de HAPMAP et les associations avec SNPs imputés ont été examinées en utilisant des méthodes standard. Résultats - Parmi 645 patients avec la MC, 364 (56.2%) ont reçu CS. La majorité de patients étaient des hommes (54.9 %); présentaient la maladie de l’iléocôlon (51.7%) ou la maladie inflammatoire (84.6%) au diagnostic et étaient les Caucasiens (95.6 %). Huit pourcents de patients étaient corticorésistants et 40.9% - corticodépendants. Le plus bas âge au diagnostic (OR=1.34, 95% CI: 1.03-3.01, p=0.040), la maladie cœxistante de la région digestive supérieure (OR=1.35, 95% CI: 95% CI: 1.06-3.07, p=0.031) et l’usage simultané des immunomodulateurs (OR=0.35, 95% CI: 0.16-0.75, p=0.007) ont été associés avec la corticodépendance. Un total de 27 marqueurs génotypés à travers de ABCB1 (n=14) et NR3C1 (n=13) ont été en l'Équilibre de Hardy-Weinberg, à l’exception d’un dans le gène NR3C1 (rs258751, exclu). Dans ABCB1, l'allèle rare de rs2032583 (OR=0.56, 95% CI: 0.34-0.95, p=0.029) et génotype hétérozygote (OR=0.52, 95% CI: 0.28-0.95 p=0.035) ont été négativement associes avec la dépendance de CS. Un haplotype à 3 marqueurs, comprenant le SNP fonctionnel rs1045642 a été associé avec la dépendance de CS (p empirique=0.004). 24 SNPs imputés introniques et six haplotypes ont été significativement associés avec la dépendance de CS. Aucune de ces associations n'a cependant maintenu la signification après des corrections pour des comparaisons multiples. Dans NR3C1, trois SNPs: rs10482682 (OR=1.43, 95% CI: 0.99-2.08, p=0.047), rs6196 (OR=0.55, 95% CI: 0.31-0.95, p=0.024), et rs2963155 (OR=0.64, 95% CI: 0.42-0.98, p=0.039), ont été associés sous un modèle additif, tandis que rs4912911 (OR=0.37, 95% CI: 0.13-1.00, p=0.03) et rs2963156 (OR=0.32, 95% CI: 0.07-1.12, p=0.047) - sous un modèle récessif. Deux haplotypes incluant ces 5 SNPs (AAACA et GGGCG) ont été significativement (p=0.006 et 0.01 empiriques) associés avec la corticodépendance. 19 SNPs imputés ont été associés avec la dépendance de CS. Deux haplotypes multimarqueurs (p=0.001), incluant les SNPs génotypés et imputés, ont été associés avec la dépendance de CS. Conclusion - Nos études suggèrent que le fardeau de la corticodépendance est élevé parmi les enfants avec le CD. Les enfants plus jeunes au diagnostic et ceux avec la maladie coexistante de la région supérieure ainsi que ceux avec des variations dans les gènes ABCB1 et NR3C1 étaient plus susceptibles de devenir corticodépendants.

Bases génétiques de la sténose valvulaire aortique calcifiée

La sténose valvulaire aortique (SVA) est une valvulopathie résultant en l'ouverture incomplète de la valve aortique. La calcification des feuillets associée au vieillissement est la cause la plus importante de la SVA. Sa pathogénèse implique des dépôts de lipoprotéines, de l'inflammation et de la calcification des feuillets. Notre étude vise à identifier les gènes associés à une prédisposition à la SVA afin de mieux comprendre les mécanismes sous-jacents à cette maladie et potentiellement identifier de nouvelles cibles thérapeutiques. Pour ce faire, nous avons recruté 190 patients avec SVA dégénérative et 192 témoins, appariés pour l'âge et le sexe, puis effectué une étude d’association par gènes candidats en utilisant des marqueurs génétiques polymorphiques (SNP). Les gènes candidats choisis incluent (1) ceux dont les polymorphismes ont été présumés associés à la SVA dans des études antérieures (APOB, APOE, ESR1, PTH et VDR) (2) des gènes dont les polymorphismes ont été significativement associés et validés pour quelques maladies inflammatoires (IL-10, TNFAIP3) ou pour le métabolisme lipidique (PCSK9, LDLR) dans des études d’association pangénomiques, et (3) des gènes impliqués dans la pathogénie de la SVA à partir d’études faites sur des modèles animaux en lien avec la calcification (BMP2, CCR5, CTGF, LRP5, MSX2, WNT3), le remodelage tissulaire (CTSS, MMP9) ou le métabolisme lipidique (SMPD1). Pour les gènes des groupes (1) et (2), nous avons utilisé les SNPs rapportés dans la littérature comme étant significativement associés. Pour le groupe (3), nous avons effectué une approche par «tagSNP» qui consiste à sélectionner un groupe de SNP capturant la variabilité génétique dans la région ciblée. Au total, 81 SNPs dans 18 gènes ont été testés. Nous avons trouvé une association nominale avec les gènes BMP2 (OR = 1.55, IC95%: 1.14-2.10, p = 0.004) et LRP5 (OR = 1.47, IC95%: 1.06-2.03, p = 0.023) après ajustement pour la maladie coronarienne. Les gènes BMP2 et LRP5, impliqués dans la calcification selon certains modèles expérimentaux, sont donc associés à la SVA. Ce travail devrait être validé dans une cohorte indépendante plus large dans un avenir rapproché et il pourrait être étendu à d’autres gènes.

Implication de DC-SIGN et DC-SIGNR dans la transmission mère-enfant du VIH-1

La transmission mère-enfant du VIH-1 (TME) représente le principal mode d’infection chez l’enfant et se produit durant la grossesse (in utero, IU), l’accouchement (intrapartum, IP) ou l’allaitement (postpartum, PP). Les mécanismes qui sous-tendent le passage du VIH-1 à travers le placenta et les muqueuses intestinales du nouveau-né sont encore très peu décrits. « Dendritic cell-specific ICAM-grabbing non-integrin » (DC-SIGN) et son homologue DC-SIGN « related » (DC-SIGNR) sont des récepteurs d’antigènes exprimés au niveau du placenta et capables de capter et de transmettre le VIH-1 aux cellules adjacentes. Ils pourraient donc participer au passage trans placentaire du VIH-1 et le polymorphisme génétique affectant l’expression ou modifiant l’interaction avec le virus aurait une influence sur la TME du VIH-1. Afin d’explorer cette hypothèse, nous avons procédé à une analyse exhaustive du polymorphisme de DC-SIGN et DC-SIGNR dans la population du Zimbabwe. Par la suite, nous avons déterminé l’association entre le polymorphisme de DC-SIGN et DC-SIGNR et la TME du VIH-1 dans une cohorte d’enfants nés de mères VIH-positives à Harare, au Zimbabwe. Enfin, nous avons défini l’impact fonctionnel des mutations associées. Les enfants homozygotes pour les haplotypes H1 et H3 dans le gène de DC-SIGNR sont 4 à 6 fois plus à risque de contracter le VIH-1 par voie IU et IP. H1 et H3 contiennent la mutation du promoteur p-198A et la mutation de l’intron 2, int2-180A, et des études fonctionnelles nous ont permis de démontrer que p-198A diminue l’activité transcriptionnelle du promoteur de DC-SIGNR et l’expression des transcrits d’ARNm dans le placenta, alors que int2-180A modifie le répertoire d’isoformes de DC-SIGNR vers une proportion diminuée d’isoformes membranaires. Les enfants porteurs des haplotypes H4 et H6 de DC-SIGN sont 2 à 6 fois plus à risque de contracter le VIH-1 par voie IU. Ces haplotypes contiennent deux mutations du promoteur (p-336T/C et p-201C/A) et quatre mutations codant pour un changement d’acide aminé dans l’exon 4 (R198Q, E214D, R221Q ou L242V) associées à un risque augmenté de transmission IU, IP et PP du VIH-1. Des études fonctionnelles ont démontré que les mutations du promoteur diminuent l’expression de DC-SIGN dans les macrophages placentaires. Toutefois, l’exposition IU au VIH-1 module le niveau d’expression de DC-SIGN, résultant en des niveaux d’expression similaires entre les macrophages des porteurs des allèles sauvages et mutés. Les mutations de l’exon 4 augmentent l’affinité de DC-SIGN pour le VIH-1 et sa capacité à capturer et à transmettre le virus aux lymphocytes T, favorisant possiblement la dissémination du VIH-1 à travers le placenta. L’association entre les mutations de DC-SIGN et la transmission IP et PP du VIH-1 suggèrent qu’il aurait aussi un rôle à jouer dans les muqueuses intestinales de l’enfant. Notre étude démontre pour la première fois l’implication de DC-SIGN et DC-SIGNR dans la TME du VIH-1. L’augmentation des capacités de capture et de transmission de DC-SIGN résulte en une susceptibilité accrue de l’enfant à l’infection au VIH-1 et concorde avec un rôle dans la dissémination transplacentaire. Toutefois, la diminution préférentielle des transcrits membranaires de DC-SIGNR au placenta augmente la TME du VIH-1 et laisse croire à son implication via un autre mécanisme. Ces mécanismes pourraient aussi s’appliquer à d’autres pathogènes reconnus par DC-SIGN et DC-SIGNR et transmis de la mère à l’enfant.

Finding genetic elements that head to the autistic phenotype

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.