scholarly journals Array-CGH Analizlerinde Saptanan De Novo Değişimlere Klinik Genetik Yaklaşım

2019 ◽  
Vol 30 (4) ◽  
Keyword(s):  
2014 ◽  
Author(s):  
Εμμανουήλ Μανωλάκος

Τα μικρά υπεράριθμα χρωμοσώματα-δείκτες (sSMCs) ορίζονται ως δομικές χρωμοσωμικές ανωμαλίες, μεγέθους ίσου ή μικρότερου από το χρωμόσωμα 20 που δεν μπορούν να χαρακτηρισθούν και να ταυτοποιηθούν με τις κλασικές κυτταρογενετικές τεχνικές. Ένα sSMC μπορεί να εμφανίζεται σε καρυότυπο με (1) 46 φυσιολογικά χρωμοσώματα, (2) αριθμητικές ανωμαλίες (π.χ. Turner syndrome ή Down syndrome), ή (3) δομικές ισοζυγισμένες ανωμαλίες. Τα sSMCs εμφανίζονται με συχνότητα 0.075% σε μη επιλεγμένα περιστατικά προγεννητικού ελέγχου ενώ μόνο 0.044% σε μεταγεννητικά περιστατικά. Η συχνότητα των sSMC στα περιστατικά προγεννητικού ελέγχου με υπερηχογραφικές ανωμαλίες είναι τουλάχιστον πέντε φορές μεγαλύτερη από ότι στα νεογνά και τουλάχιστον τρεις φορές υψηλότερη από ότι στα μη επιλεγμένα προγεννητικά περιστατικά. Επίσης 0.288% των ασθενών με αναπτυξιακή/νοητική υστέρηση έχουν ένα sSMC. Περίπου το 70% των de novo sSMC δεν έχει φαινοτυπικές επιπτώσεις. Ο κίνδυνος για φαινοτυπικές ανωμαλίες σε περιπτώσεις προγεννητικής εντόπισης ανέρχεται περίπου στο 13%. Αυτό εξαρτάται τόσο από την προέλευση του χρωμοσώματος-δείκτη, όσο και από το εάν εμφανίζεται για πρώτη φορά στο έμβρυο (de novo), ή είναι οικογενής (familial). Ο κίνδυνος μπορεί να κυμαίνεται από 7% όταν το de novo sSMCs προέρχεται από τα χρωμοσώματα 13, 14, 15, 21 και 22, έως το 28% για τα μη ακροκεντρικά χρωμοσώματα. Επίσης, περισσότερα από 98% των κληρονομούμενων sSMC είναι χωρίς φαινοτυπικές επιπτώσεις. Στον προγεννητικό έλεγχο το 16% των sSMC έχει κλινικές επιπτώσεις. Πιο συγκεκριμένα ο κίνδυνος για φαινοτυπικές ανωμαλίες ανέρχεται στο 10.9% για τα sSMC που προέρχονται από ακροκεντικά χρωμοσώματα και φθάνει στο 14% για τα μη ακροκεντρικά sSMC.Δεν γνωρίζουμε πάρα πολλά σχετικά με τον ακριβή τρόπο σχηματισμού των sSMC και είναι ιδιαίτερα ασαφές, πού, γιατί και πότε δημιουργείται ένα sSMC, κατά την διάρκεια της γαμετογένεσης ή της εμβρυογένεσης. Πάντως, υπάρχουν διάφορα μοντέλα του πώς δημιουργούνται οι διάφορες μορφές sSMC. Αυτές οι θεωρίες βασίζονται στα ευρήματα από το UPD και στην παρατήρηση ότι τα sSMCs μπορεί να δημιουργούνται από ατελή διόρθωση της τρισωμίας. Συνολικά, ένα sSMC σχηματίζεται από τον συνδυασμό δύο ή περισσοτέρων συμβάντων κατά της διάρκεια της γαμετογένεσης ή της εμβρυογένεσης.Κλασικά, η παρουσία ενός sSMC σε ένα ασθενή τεκμηριώνεται με την ζώνωση και ανάλυσή των χρωμοσωμάτων, είτε στο περιφερικό αίμα, είτε στο αμνιακό υγρό ή στις χοριακές λάχνες. Εάν με την κυτταρογενετική ανάλυση παρατηρηθεί ένα sSMC, τότε αυτό πρέπει να χαρακτηρισθεί περαιτέρω με μοριακές κυτταρογενετικές τεχνικές. Σήμερα με την ανάπτυξη της μοριακής κυτταρογενετικής και την χρήση των array-CGH μπορούν να χαρακτηριστούν σχεδόν όλες οι χρωμοσωμικές ανισοζυγίες.Ο σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν να διερευνηθούν πλήρως τα sSMCs που εντοπίζονται σε δείγματα προγεννητικού ελέγχου, προκειμένου να δοθεί σωστή πρόγνωση και γενετική συμβουλευτική. Απώτερος στόχος της μελέτης ήταν να γίνει συσχέτιση του γονότυπου με το φαινότυπο, και ειδικότερα με τα υπερηχογραφικά ευρήματα αλλά και την κλινική εικόνα του νεογνού σε περιπτώσεις συνέχισης της κύησης. Συγκεκριμένα, η μελέτη εστιάστηκε στο χαρακτηρισμό και ταυτοποίηση των χρωμοσωμάτων δεικτών σε δείγματα προγεννητικού ελέγχου και συγχρόνως στη μελέτη της παρουσίας ή όχι ευχρωματικής περιοχής, εφαρμόζοντας τεχνικές κλασικής κυτταρογενετικής και τεχνικές μοριακής κυτταρογενετικής (φθορίζων in situ υβριδισμός, FISH και array-CGH).Παράλληλα μελετήθηκε η παρουσία ή όχι μονογονεϊκής δισωμίας (UPD), εστιάζοντας στα χρωμοσώματα δείκτες των οποίων η προέλευσή ήταν από χρωμοσώματα που εμπλέκονται σε μονογονεϊκή δισωμία. Για το σκοπό αυτό έγινε μοριακή ανάλυση για την ύπαρξη ή όχι μονογονεϊκής δισωμίας στα περιστατικά με υπεράριθμο μικρό χρωμόσωμα-δείκτη που έχουν αυξημένο κίνδυνο για UPD. Χαρακτηρίσθηκαν επιτυχώς 42 χρωμοσώματα δείκτες που εντοπίσθηκαν σε περίπου 50.000 προγεννητικά δείγματα αμνιακού υγρού και χοριακών λαχνών. Τα αποτελέσματα της παρούσας διδακτορικής διατριβής, ανέδειξαν τη συμβολή των μοριακών κυτταρογενετικών τεχνικών (FISH και array-CGH) στον ακριβή χαρακτηρισμό των μικρών χρωμοσωμάτων – δεικτών μετά τον εντοπισμό τους στον προγεννητικό έλεγχο. Χρησιμοποιώντας τεχνικές FISH και array-CGH στην παρούσα μελέτη κατορθώσαμε να χαρακτηρίσουμε επιτυχώς και τα 42 sSMCs που ανιχνεύθηκαν με την κλασσική κυτταρογενετική. Εκτός από την χρωμοσωμική προέλευση του sSMC προσδιορίσθηκε η παρουσία ή όχι ευχρωματίνης, το μέγεθος αυτής και ο αριθμός των γονιδίων που περιέχει. Συνολικά 19/42 (45%) περιπτώσεις από την συγκεκριμένη μελέτη συνδέονται με σημαντικά κλινικά ευρήματα. Αποτέλεσμα αυτών είναι να δοθούν σωστές γενετικές συμβουλές στα ζευγάρια.Στη παρούσα μελέτη εάν χρησιμοποιείτο μόνο η τεχνική array-CGH δεν θα είχαν ανιχνευθεί 16 περιπτώσεις sSMCs που αποτελούντο αποκλειστικά από ετεροχρωματικό υλικό. Στις 12/16 περιπτώσεις τo sSMC προέρχονταν από χρωμοσώματα όπως το 14 ή το 15 που ήταν απαραίτητη η ανάλυση UPD. Αντίθετα η μη χρησιμοποίηση των array-CGH δεν θα αποκάλυπτε την πολυπλοκότητα κάποιων sSMCs ούτε τον λεπτομερή χαρακτηρισμό αυτών των sSMCs, με αποτέλεσμα να μην υπάρχει σαφής εικόνα για την πρόγνωση και την γενετική συμβουλευτική. Η εκτεταμένη εφαρμογή του array-CGH αποκαλύπτει περισσότερες εκπλήξεις και πιθανόν να διαφοροποιηθεί η άποψη σχετικά με τη σύνθεση των υπεράριθμων χρωμοσωμάτων δείκτων. Συμπερασματικά η μοριακή κυτταρογενετική (FISH, array-CGH) σε συνδυασμό με άλλες μοριακές τεχνικές (UPD) μπορεί να παράσχει πολύτιμες πληροφορίες σχετικά με την χρωμοσωμική προέλευση και τη σύνθεση των χρωμοσωμάτων δεικτών στην προγεννητική διάγνωση. Με τη νέα τεχνολογία array-CGH είναι δυνατό να χαρακτηριστεί πλήρως το γενετικό περιεχόμενο του κάθε δείκτη και, σε ειδικές περιπτώσεις, να περιγραφεί και να προβλεφθεί ο πιθανός κλινικός φαινότυπος.


2010 ◽  
Vol 53 (4) ◽  
pp. 208-212 ◽  
Author(s):  
Laurence Faivre ◽  
Philippe Khau Van Kien ◽  
Patrick Callier ◽  
Nathalie Ruiz-Pallares ◽  
Corinne Baudoin ◽  
...  
Keyword(s):  

2014 ◽  
Vol 2014 ◽  
pp. 1-5
Author(s):  
Giorgia Mandrile ◽  
Eleonora Di Gregorio ◽  
Alessandro Calcia ◽  
Alessandro Brussino ◽  
Enrico Grosso ◽  
...  

A recently described genetic disorder has been associated with 13q12.3 microdeletion spanning three genes, namely,KATNAL1, LINC00426, andHMGB1. Here, we report a new case with similar clinical features that we have followed from birth to 5 years old. The child carried a complex rearrangement with a double translocation: 46,XX,t(7;13)(p15;q14),t(11;15)(q23;q22). Array-CGH identified ade novomicrodeletion at 13q12.2q13.1 spanning 3–3.4 Mb and overlapping 13q12.3 critical region. Clinical features resembling those reported in the literature confirm the existence of a distinct 13q12.3 microdeletion syndrome and provide further evidence that is useful to characterize its phenotypic expression during the 5 years of development.


Blood ◽  
2005 ◽  
Vol 106 (11) ◽  
pp. 2771-2771
Author(s):  
Dennis J. Kuo ◽  
Norman J. Lacayo ◽  
Don Hoang ◽  
Dejan Juric ◽  
Susana C. Raimondi ◽  
...  

Abstract Acute myeloid leukemia (AML) is a heterogeneous disease. Risk factors such as karyotype, FAB subtype, FLT3 status and response to induction therapy are determinants of outcome with current therapies. We hypothesize that array comparative genomic hybridization (CGH) will identify gene copy number changes that are determinants of outcome. Array CGH was performed on diagnostic bone marrow samples from patients on the COG study POG #9421. In order to determine regions of altered gene copy number, labeled genomic DNA samples were hybridized together with sex-matching normal human reference DNA to cDNA microarrays with 41,751 features (corresponding to 24,473 unique Unigene cluster IDs), arrays were obtained from the Stanford University Microarray Core Facility. Control hybridizations were performed to assess intra- and inter-experimental variability. We studied 70 samples with adequate high-quality DNA. Circular binary segmentation was used to distinguish discrete gene copy number transition points from chance noise events and to transform primary clone-by-clone data into genomic regions of equal copy number. Using gain/loss threshold, based on two-standard deviation range of control self-to-self distribution, novel gene amplifications and deletions were found in profiled samples. The highest alteration recurrence was observed for gains of chromosome 8 (21%) and losses of chromosome 6 (29%). The area of chromosome 8 which was found to be gained is notable for the presence of potential oncogenes such as ERK8. The deleted area of chromosome 6 is notable for the presence of potential regulators of oncogenesis: MDC1, DDR1, NFKBIL1, TNF, and BRD2. In summary, array CGH has identified novel areas of gene copy number gain and loss in this population of pediatric de novo AML patients. Further studies are needed to assess whether these genes are associated with outcome, known risk factors and whether they will provide insight into the heterogeneity of de novo AML.


Blood ◽  
2012 ◽  
Vol 120 (21) ◽  
pp. 517-517 ◽  
Author(s):  
Claudia Haferlach ◽  
Melanie Zenger ◽  
Marita Staller ◽  
Vera Grossmann ◽  
Alexander Kohlmann ◽  
...  

Abstract Abstract 517 Background: In AML, the concept of gradual evolution through a sequence of genetic alterations and clonal expansion was favored thus far, but has been recently challenged by a hypothesis that one catastrophic event generates multiple lesions across the genome in a single step. The term “chromothripsis” was introduced for a single catastophic event leading to the shattering of a single chromosome followed by rejoining and thereby resulting in a highly recombined chromosome (Stephens PJ et al., Cell 2011). Aim: We addressed the question whether AML with complex karyotype - defined as 4 or more abnormalities - evolves by sequential gradual acquisition of chromosome abnormalities or by a single catastrophic event. Patients and Methods: We selected 889 AML cases (de novo: n=634, secondary AML: n=164, therapy-related AML: n=91) presenting a complex karyotype at diagnosis. These were analyzed by chromosome banding analysis, 24-color-FISH, interphase-FISH, array CGH (n=78) and TP53 mutation analysis (n=195). Results: In 518/889 (58.3%) cases at least one subclone was observed that showed extra chromosome aberrations, thus demonstrating clonal evolution already at the timepoint of AML diagnosis. Within these, 77/518 (14.9%) cases showed a primary clone with only one cytogenetic abnormality. Two of these were recurrent single abnormalities: del(5q) (n=62), +8 (n=4). Clonal evolution was more frequent in cases with del(5q) as compared to those without (404/666 (60.7%) vs 117/223 (52.5%); p=0.034) while no association with loss of 7q, loss of 17p, TP53 mutation or type of AML (de novo vs secondary vs therapy-related AML) was observed. In 46 cases which evolved from MDS (n=43) or MPN (n=3) chromosome banding analysis had been performed prior to the diagnosis of AML. In 21/46 (45.7%) cases karyotype had not changed while in 25/46 (54.3%) cases clonal evolution had occurred. 57 cases were analyzed at relapse of AML; in 28 (49.1%) cases clonal evolution was detected. Additionally, 78/889 cases were evaluated by array CGH. The occurrence of chromothripsis was analyzed following the definition by Rausch et al. (Cell 2012) with at least 10 segmental copy-number changes involving two or three distinct copy-number states on a single chromosome. Evidence of at least one “shattered” chromosome was found in 24/78 (30.8%) cases. In 21 cases only one chromosome fulfilled these criteria, while in 3 cases chromothripsis affected two or more chromosomes. The chromosome most frequently affected by “shattering” was chromosome 11, observed in 18 (85.7%) cases, followed by chromosomes 2 and 21, which were affected in 2 cases each. Chromosomes 1, 5, 7, 13, 15, 16 and 20 showed signs of chromothripsis in single cases only. In 19/24 (79.2%) cases showing evidence of chromothripsis a high level amplification was observed for the MLL gene (11q23) in 17 cases and for the ERG gene (21q22) in 2 cases. Thus, amplifications were more frequent than in cases without chromothripsis (21/54, 38.89%; p=0.001), while no association was observed between chromothripsis and deletions of 5q, 7q or 17p or TP53 mut, presence of clonal evolution or type of AML (de novo vs secondary vs therapy-related AML). With respect to outcome within the subgroup of AML with complex karyotype only TP53 mutations and the presence of 5q deletions were significantly associated with overall survival (relative risk (RR) for shorter OS in TP53 mut cases: 3.19, p<0.0001, and in del(5q) cases: 1.61, p=0.006; median OS in TP53mut vs TP53wt cases: 4.6 vs 22.0 months, p<0.0001; median OS in del(5q) vs non-del(5q) cases: 5.7 vs 14.4 months, p=0.006), while presence of deletions of 7q, or 17p, chromothripsis and clonal evolution showed no impact on outcome. In multivariable Cox regression analysis only TP53mut had an independent association with shorter OS (RR: 3.12, p=0.001). Conclusions: 1. In AML with complex karyotype harboring a 5q deletion the acquisition of additional abnormalities is more frequent than in cases without del(5q). 2. Chromothripsis does occur in AML with complex karyotype. However, the “shattering” of one chromosome was never observed as the sole abnormality, indicating that chromothripsis and sequential genetic evolution are not alternative but more likely combined mechanisms in AML. 3. Our data demonstrates that stepwise clonal evolution is more frequent than chromothripsis and thus likely to be more important in the pathogenesis of AML with complex karyotype. Disclosures: Haferlach: MLL Munich Leukemia Laboratory: Equity Ownership. Zenger:MLL Munich Leukemia Laboratory: Employment. Staller:MLL Munich Leukemia Laboratory: Employment. Grossmann:MLL Munich Leukemia Laboratory: Employment. Kohlmann:MLL Munich Leukemia Laboratory: Employment. Kern:MLL Munich Leukemia Laboratory: Equity Ownership. Schnittger:MLL Munich Leukemia Laboratory: Equity Ownership. Haferlach:MLL Munich Leukemia Laboratory: Equity Ownership.


Blood ◽  
2015 ◽  
Vol 126 (23) ◽  
pp. 3811-3811
Author(s):  
Claudia Haferlach ◽  
Annette Fasan ◽  
Manja Meggendorfer ◽  
Melanie Zenger ◽  
Susanne Schnittger ◽  
...  

Abstract Background: 7q deletions (del(7q)) are recurrent cytogenetic abnormalities. They occur either as the sole abnormality or accompanied by additional chromosome aberrations in AML, MDS, MDS/MPN and MPN. Cases with del(7q) as the sole abnormality are rare and poorly characterized. Aim: In patients with myeloid malignancies and del(7q) as the sole abnormality we determined 1. Type and size of the del(7q) 2. Spectrum of accompanying molecular mutations and their impact on the phenotype. Patients and Methods: 81 cases with myeloid malignancies and del(7q) as the sole abnormality were included in this study. Of these 38 had AML (27 de novo, 7 secondary, 4 therapy-related), 17 MDS (14 de novo, 3 therapy-related), 10 MDS/MPN (9 CMML, 1 MDS/MPN unclassifiable) and 16 MPN. The median age was 72 years (range: 29-89 years). All cases were investigated by array CGH (Agilent, Waldbronn, Germany) and for mutations in ASXL1, CALR, CBL, DNMT3A, ETV6, EZH2, JAK2, KRAS, MPL, NPM1, NRAS, RUNX1, SF3B1, SRSF2, TET2, and TP53. Results: Array CGH revealed an interstitial del(7q) in 67 cases, while 14 cases showed terminal del(7q). Further characterization of these deletions using 24 color FISH revealed unbalanced translocations in 10 of the 14 cases with terminal deletion. Partner chromosomes were X, 8, 9, 12, 13, 17 (n=2), 19 (n=2), and 22. The breakpoints on chromosome 7 were diverse ranging from 7q11 to 7q32. In two cases the breakpoint was within the CDK6 gene. In two cases with terminal del(7q) the complete loss of 7q was due to an idic(7)(q11.21). In the remaining two cases the terminal deletion could not be further resolved. In the 67 cases with interstitial del(7q) the size of the del(7q) varied between 1.8 and 158.9 Mb (median: 52.6 Mb). No commonly deleted region could be identified for all cases. However, in 57 cases the deleted region encompassed genomic position 101,912.442 (7q22.1) to 119,608.824 (7q31.31) including 111 genes. The size of the 7q deletion was smaller in cases with interstitial deletion as compared to terminal deletion (57.7 MB vs 70.9 MB, p=0.04) and in MPN as compared to all other entities (48.7 MB vs 62.8 MB, p<0.001). The mutation analyses revealed mutations in TET2 37% (25/67), ASXL1 35% (27/78), RUNX1 26% (18/69), DNMT3A 21% (14/68), SRSF2 18% (13/73), JAK2 V617F 14% (11/79), CBL 9% (7/75), NRAS 9% (7/77), MLL -PTD 5% (4/80), KRAS 5% (3/66), EZH2 4% (3/72), TP53 4% (3/74), SF3B1 4% (3/75), ETV6 3% (2/73), NPM1 3% (2/77), CALR 1% (1/77), MPL 1% (1/76). ASXL1 and TET2 were frequently co-mutated as 56% of ASXL1 mutated cases also harbored a TET2 mutation (p=0.02). 39 cases were analysed for all 16 molecular mutations. The majority of patients (n=27, 69%) had more than one mutation (range: 2-4), 9 patients (23%) had one mutation and in 3 patients (8%) no mutation was detected. The number of mutations per patient was lower in patients <70 years as compared to patients ≥70 years (0, 1,2,3,4 mutations detected in: 23%, 15%, 15%, 46%, and 0% vs 0%, 27%, 27%, 31%, and 15%, p=0.05). CBL mutations were most frequent in CMML (44%) but rare in all other subtypes (5%, p=0.003), while RUNX1 mutations were most frequent in AML (43% vs 9%; p=0.002) and JAK2 V617F mutations most frequent in MPN (50% vs 5%, p<0.001). DNMT3A mutations and MLL -PTD were significantly more frequent in de novo AML than in all other entities (43% vs 11%, p=0.007; 15% vs 0%, p=0.009), while no significant differences in frequency were observed between the different entities for any of the other mutations or the number of mutations per case. In CMML CBL mutations were associated with del(7q) (44%) as CBL mutations were present in only 17% of non del(7q) CMML (n=101, p=0.07). The frequency of RUNX1 mutations was significantly higher in AML with del(7q) as the sole abnormality (43%) as compared to all other AML (n=2273, 21%; p=0.001). Median overall survival (OS) for the total cohort was 25 months and did not differ significantly between AML, MDS, MDS/MPN and MPN (26, 27, not reached, 15 months, respectively). Conclusions: 1. Sizes and localisations of the del(7q) largely overlapped between AML, MDS, MDS/MPN and MPN. 2. 92% of all patients with 7q deletion harbored at least 1 molecular mutation. 3. TET2 and ASXL1 were the most frequently mutated genes and were present at comparable frequencies in all subtypes. 4. AML with del(7q) is closely associated with RUNX1 mutations while CMML with del(7q) frequently harbored CBL mutations suggesting a cooperative leukemogenic potential in these entities. Disclosures Haferlach: MLL Munich Leukemia Laboratory: Employment, Equity Ownership. Fasan:MLL Munich Leukemia Laboratory: Employment. Meggendorfer:MLL Munich Leukemia Laboratory: Employment. Zenger:MLL Munich Leukemia Laboratory: Employment. Schnittger:MLL Munich Leukemia Laboratory: Employment, Equity Ownership. Kern:MLL Munich Leukemia Laboratory: Employment, Equity Ownership. Haferlach:MLL Munich Leukemia Laboratory: Employment, Equity Ownership.


2013 ◽  
Vol 139 (1) ◽  
pp. 9-16 ◽  
Author(s):  
M. Kowalczyk ◽  
A. Tomaszewska ◽  
A. Podbiol-Palenta ◽  
M. Constantinou ◽  
A. Wawrzkiewicz-Witkowska ◽  
...  

2009 ◽  
Vol 126 (3) ◽  
pp. 305-312 ◽  
Author(s):  
P.J. Hulick ◽  
K.M. Noonan ◽  
S. Kulkarni ◽  
D.J. Donovan ◽  
M. Listewnik ◽  
...  
Keyword(s):  
De Novo ◽  

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document