1. Utilisation de l’analyse chromosomique par puce à ADN (ACPA) dans le bilan étiologique génétique des femmes présentant une insuffisance ovarienne prématurée (IOP)
Sylvie Jaillard, Linda Akloul, Martine Blayau, Vincent Jauffret, Sylvie Odent, Jean Levêque, Marc-Antoine Belaud-Rotureau, Célia Ravel
Service de Cytogénétique et Biologie Cellulaire, CHU Rennes
IRSET (Institut de Recherche en Santé, Environnement et Travail), Université de Rennes 1
8èmes Assises de Génétique Humaine et Médicale, 3-5 février 2016, Lyon

2. Insuffisance ovarienne prématurée (IOP)
Introduction
Insuffisance ovarienne prématurée (IOP)
Arrêt de la fonction ovarienne avant 40 ans
Aménorrhée primaire / secondaire
Gonadotrophines 
Prévalence : ~1%
Etiologies auto-immunes, iatrogènes, infectieuses, génétiques

3. Introduction Etiologies génétiques d’IOP Anomalies chromosomiques (X)
POF1 (Xq27.3) FMR1
POF2A (Xq21.33) DIAPH2
POF2B (Xq21.1q21.2) POF1B
POF3 (3q22.3) FOXL2
POF4 (Xp11.22) BMP15
POF5 (7q35) NOBOX
POF6 (2p13.3) FIGLA
POF7 (9q33.3) NR5A1
POF8 (7q22.1) STAG3
POF9 (1p22.2) HFM1
POF10 (20p12.3) MCM8
45,X
47,XXX
Délétions chromosome X
Translocations X-Autosome
10-13%
BMP15 (Xp11.22)
AR (Xq12)
FOXO4 (Xq13.1)
POF1B (Xq21.1q21.2)
DACH2 (Xq21.2)
DIAPH2 (Xq21.33)
NXF5 (Xq22.1)
PGRMC1 (Xq24)
FMR1 (Xq27.3)

4. Etiologies génétiques d’IOP
Introduction
Etiologies génétiques d’IOP
Gènes autosomiques
IOP non syndromiques
IOP syndromiques
Qin et al., 2015

5. Etiologies génétiques d’IOP Autres étiologies génétiques?
Introduction
Etiologies génétiques d’IOP
Autres étiologies génétiques?
GWAS
ACPA
NGS

6. ACPA et IOP 15 CNVs 2 CNVs 8 CNVs 44 CNVs 24 CNVs 11 CNVs Référence
Résolution
Nombre de cas
CNVs significatifs
Gènes candidats
Quilter et al., 2010
Chromosome X
1 Mb
42 IOP
15 CNVs
/ DGV
8 del, 7 dup
XNPEP2, UTP14A, CENP1, PCDH19, VCX, STS, ZFX, BCORL1, USP9X, TSPAN7, POF1B, AIFM1
Dudding et al., 2010
80 kb
50 IOP
2 CNVs
2 dup
PRKX, ABCB7, ZDHHC15
Knauff et al., 2011
~15 kb
97 IOP
/ 253 contôles
del (7 PCDH11X, 4 TGIF2LX)
PCDH11X, TGIF2LX
Aboura et al., 2009
Whole genome
700 kb
99 IOP
8 CNVs
3 del, 4 dup, 1 del/dup
DNAH5, NAIP, DUSP22, AKT1, NUPR1
AIRE, FOXL2
Ledig et al., 2010
~20 kb
44 IOP
30 DG
44 CNVs
15 del, 29 dup
PLCB1, RB1CC1, MAP4K4, RBBP8, IMMP2L, FER1L6, MEIG1, C9orf93, PLCB1, DNAH6
McGuire et al., 2011
~5 kb
89 IOP
24 CNVs
7 del, 17 dup
SYCE1, CPEB1, CCBE1, PMAIP1, HSD3B2, CSMD1
Norling et al., 2014
Whole genome +
78 gènes dev. sexuel
~2 kb
26 IOP
11 CNVs
6 del, 5 dup
DNAH6, TSPYL6, SMARCC1, CSPG5, ZFR2
GDF9

7. ACPA et IOP SYCE1 PLCB1 RB1CC1 MAP4K4 C9orf93 DNAH5 DNAH6 CSMD1 TSPYL6
Gènes candidats autosomes
Division cellulaire / Méiose
Réparation ADN
Stéroïdogenèse
Folliculogenèse
Fertilité masculine / Modèles animaux / Expression gonadique
DNAH5
DNAH6
CSMD1
TSPYL6
SMARCC1
CSPG5
ZFR2
CCBE1
PMAIP1
IMMP2L
FER1L6
MEIG1
RBBP8
AKT1
HSD3B2

8. Résultats 63 IOP ACPA Age moyen : 30 ans Troubles de la menstruation
FSH  et/ou AMH 
Caryotype normal ou n’expliquant pas le phénotype
147 del dup
266 CNVs
9 del + 13 dup
22 CNVs
6 del + 4 dup
10 VOUS
12 CNVs significatifs
3 del + 9 dup
244 CNVs
Agilent 180K

9. Coordonnées génomiques (hg19) Taille minimale des CNVs
Région
Type de CNV
Coordonnées génomiques (hg19)
Taille minimale des CNVs
Gènes d’intérêt
Tableau clinique
10q26.31
duplication
135,254, ,377,532
123 kb
SYCE1
Aménorrhée secondaire
2q14.2q14.3
122,121, ,863,325
742 kb
CLASP1
Spanioménorrhée
1 grossesse ectopique
Cancer du sein chez une tante
13q34
114,931, ,043,128
112 kb
CDC16
Kystes ovariens
2 FIV et 4 inséminations intra-utérines
Hypothyroïdie
2p23.3
26,557,453-27,116,447
559 kb
CENP A
Bronchectasie
Anomalies ciliaires des trompes utérines
Echec de 3 FIV
21q22.3
délétion
43,762,549-43,985,429
223 kb
RSPH1
9p13.3
34,206,594-34,391,999
185 kb
KIF24
8p23.2
2,308,926-5,935,998
3627 kb
CSMD1
3 FCS
1p13.31
109,697, ,745,781
49 kb
KIAA1324
15q21.1
48,057,293-48,145,309
88 kb
SEMA6D
Septum vaginal et utérin
22q11.21
18,937,937-23,245,888
2526 kb
46,X,t(X;8)
2 grossesses avec don d’ovocyte
1 frère avec des troubles de la reproduction (infertilité)
18,894,835-20,311,763
1417 kb
Adénomyose, dysménorrhée
Cancer du sein chez des tantes maternelles
1 sœur avec IOP
Cancer du sein chez une tante paternelle, cancer de l’utérus chez la grand-mère paternelle

10. Coordonnées génomiques (hg19) Taille minimale des CNVs
Région
Type de CNV
Coordonnées génomiques (hg19)
Taille minimale des CNVs
Gènes d’intérêt
Tableau clinique
10q26.31
duplication
135,254, ,377,532
123 kb
SYCE1
Aménorrhée secondaire
2q14.2q14.3
122,121, ,863,325
742 kb
CLASP1
Spanioménorrhée
1 grossesse ectopique
Cancer du sein chez une tante
13q34
114,931, ,043,128
112 kb
CDC16
Kystes ovariens
2 FIV et 4 inséminations intra-utérines
Hypothyroïdie
2p23.3
26,557,453-27,116,447
559 kb
CENP A
Bronchectasie
Anomalies ciliaires des trompes utérines
Echec de 3 FIV
21q22.3
délétion
43,762,549-43,985,429
223 kb
RSPH1
9p13.3
34,206,594-34,391,999
185 kb
KIF24
8p23.2
2,308,926-5,935,998
3627 kb
CSMD1
3 FCS
1p13.31
109,697, ,745,781
49 kb
KIAA1324
15q21.1
48,057,293-48,145,309
88 kb
SEMA6D
Septum vaginal et utérin
22q11.21
18,937,937-23,245,888
2526 kb
46,X,t(X;8)
2 grossesses avec don d’ovocyte
1 frère avec des troubles de la reproduction (infertilité)
18,894,835-20,311,763
1417 kb
Adénomyose, dysménorrhée
Cancer du sein chez des tantes maternelles
1 sœur avec IOP
Cancer du sein chez une tante paternelle, cancer de l’utérus chez la grand-mère paternelle

11. Division cellulaire / Méiose
SYCE1
Synaptonemal complex central element 1
dup 123 kb
Complexe synaptonémal
McGuire et al., 2011
del 160 kb
NGS mutation non-sens homozygote chez 2 sœurs IOP de Vries et al., 2014
Costa et al., 2005

12. Division cellulaire / Méiose
Maiato et al., 2004

13. CLIP-associated protein 1
CLASP1
CLIP-associated protein 1
Protéine non-motrice associée aux MT
Interactions kinétochore / MT
Dynamique du fuseau de division cellulaire
CDC16
Cell division cycle 16
Al-Bassam and Chang, 2011
Kitagawa and Hieter, 2001
Sous-unité du complexe APC
KO  arrêt mitotique
CENP-A
Centromere protein A
Foe and Toczyski, 2011
Protéine histone H3-like
Organisation du centromère
KO  arrêt mitotique
Maiato et al., 2004
Panchenko, 2011 ; French and Straight, 2013

14. Coordonnées génomiques (hg19) Taille minimale des CNVs
Région
Type de CNV
Coordonnées génomiques (hg19)
Taille minimale des CNVs
Gènes d’intérêt
Tableau clinique
10q26.31
duplication
135,254, ,377,532
123 kb
SYCE1
Aménorrhée secondaire
2q14.2q14.3
122,121, ,863,325
742 kb
CLASP1
Spanioménorrhée
1 grossesse ectopique
Cancer du sein chez une tante
13q34
114,931, ,043,128
112 kb
CDC16
Kystes ovariens
2 FIV et 4 inséminations intra-utérines
Hypothyroïdie
2p23.3
26,557,453-27,116,447
559 kb
CENP A
Bronchectasie
Anomalies ciliaires des trompes utérines
Echec de 3 FIV
21q22.3
délétion
43,762,549-43,985,429
223 kb
RSPH1
9p13.3
34,206,594-34,391,999
185 kb
KIF24
8p23.2
2,308,926-5,935,998
3627 kb
CSMD1
3 FCS
1p13.31
109,697, ,745,781
49 kb
KIAA1324
15q21.1
48,057,293-48,145,309
88 kb
SEMA6D
Septum vaginal et utérin
22q11.21
18,937,937-23,245,888
2526 kb
46,X,t(X;8)
2 grossesses avec don d’ovocyte
1 frère avec des troubles de la reproduction (infertilité)
18,894,835-20,311,763
1417 kb
Adénomyose, dysménorrhée
Cancer du sein chez des tantes maternelles
1 sœur avec IOP
Cancer du sein chez une tante paternelle, cancer de l’utérus chez la grand-mère paternelle

15. Fertilité masculine / cil
RSPH1
Radial spoke head homolog 1
Praveen et al., 2015
DCP
Diniz et al., 2012 ; Lucas et al., 2014

16. Fertilité masculine / cil
Famille kinésine 13
KIF24
Kinesin family member 24
Régulation de la ciliogenèse
Praveen et al., 2015
Division cellulaire  centriole mère  dépolymérisation des MT
Cellules quiescentes  corpuscule basal  surexpression  ciliogenèse
Pearson, 2011

17. Coordonnées génomiques (hg19) Taille minimale des CNVs
Région
Type de CNV
Coordonnées génomiques (hg19)
Taille minimale des CNVs
Gènes d’intérêt
Tableau clinique
10q26.31
duplication
135,254, ,377,532
123 kb
SYCE1
Aménorrhée secondaire
2q14.2q14.3
122,121, ,863,325
742 kb
CLASP1
Spanioménorrhée
1 grossesse ectopique
Cancer du sein chez une tante
13q34
114,931, ,043,128
112 kb
CDC16
Kystes ovariens
2 FIV et 4 inséminations intra-utérines
Hypothyroïdie
2p23.3
26,557,453-27,116,447
559 kb
CENP A
Bronchectasie
Anomalies ciliaires des trompes utérines
Echec de 3 FIV
21q22.3
délétion
43,762,549-43,985,429
223 kb
RSPH1
9p13.3
34,206,594-34,391,999
185 kb
KIF24
8p23.2
2,308,926-5,935,998
3627 kb
CSMD1
3 FCS
1p13.31
109,697, ,745,781
49 kb
KIAA1324
15q21.1
48,057,293-48,145,309
88 kb
SEMA6D
Septum vaginal et utérin
22q11.21
18,937,937-23,245,888
2526 kb
46,X,t(X;8)
2 grossesses avec don d’ovocyte
1 frère avec des troubles de la reproduction (infertilité)
18,894,835-20,311,763
1417 kb
Adénomyose, dysménorrhée
Cancer du sein chez des tantes maternelles
1 sœur avec IOP
Cancer du sein chez une tante paternelle, cancer de l’utérus chez la grand-mère paternelle

18. Modèles animaux / Expression gonadique
CSMD1
Cub and sushi multiple domain 1
Expression gonadique  
McGuire et al., 2011
Kraus et al., 2006
Récurrence
dup 680 kb

19. Coordonnées génomiques (hg19) Taille minimale des CNVs
Région
Type de CNV
Coordonnées génomiques (hg19)
Taille minimale des CNVs
Gènes d’intérêt
Tableau clinique
10q26.31
duplication
135,254, ,377,532
123 kb
SYCE1
Aménorrhée secondaire
2q14.2q14.3
122,121, ,863,325
742 kb
CLASP1
Spanioménorrhée
1 grossesse ectopique
Cancer du sein chez une tante
13q34
114,931, ,043,128
112 kb
CDC16
Kystes ovariens
2 FIV et 4 inséminations intra-utérines
Hypothyroïdie
2p23.3
26,557,453-27,116,447
559 kb
CENP A
Bronchectasie
Anomalies ciliaires des trompes utérines
Echec de 3 FIV
21q22.3
délétion
43,762,549-43,985,429
223 kb
RSPH1
9p13.3
34,206,594-34,391,999
185 kb
KIF24
8p23.2
2,308,926-5,935,998
3627 kb
CSMD1
3 FCS
1p13.31
109,697, ,745,781
49 kb
KIAA1324
15q21.1
48,057,293-48,145,309
88 kb
SEMA6D
Septum vaginal et utérin
22q11.21
18,937,937-23,245,888
2526 kb
46,X,t(X;8)
2 grossesses avec don d’ovocyte
1 frère avec des troubles de la reproduction (infertilité)
18,894,835-20,311,763
1417 kb
Adénomyose, dysménorrhée
Cancer du sein chez des tantes maternelles
1 sœur avec IOP
Cancer du sein chez une tante paternelle, cancer de l’utérus chez la grand-mère paternelle

20. Microdélétion et microduplication 22q11.21
22q11.21  malformations urogénitales / DSD : agénésie rénale, aplasie utéro-vaginale (MURCS), cryptorchidie, hypospadias, 46,XX SRY- DSD
Région commune : 1,4 Mb, 40 gènes
HIRA, DGCR6  PGCs
TSSK2  fertilité masculine
GSC2, MRPL40, DGCR8  développement

21. ACPA NGS DSD Conclusions CNVs / autosomes Gènes IOP  diagnostic
Gènes candidats  études complémentaires, causal ou prédisposition?
Microdélétion et microduplication 22q11.21
NGS
NGS / IOP : études récentes
Familles consanguines  gènes impliqués dans la réparation de l’ADN et la méiose
NGS ciblant 70 gènes candidats pour l’IOP  ADAMTS19, BMPR2
DSD
IOP / DSD
Axe de recherche IRSET (Université de Rennes 1) / CHU Rennes
Pathologies uro-génitales  développement des gonades humaines et génétique de l’infertilité / des DSD
Caburet et al., 2014 ; Wood-Trageser et al., 2014 ; Wang et al., 2014 ; AlAsiri et al., 2015 ; Fonseca et al., 2015

22. IRSET, Université de Rennes 1
Remerciements
CHU RENNES
Biologie de la reproduction
C. Ravel, G. Jouve
Cytogénétique et Biologie Cellulaire
M.A. Belaud-Rotureau, V. Jauffret, M. Beaumont
Génétique Clinique, CLAD Ouest
S. Odent, L. Akloul, L. Pasquier, C. Quélin, M. Fradin
Génétique Moléculaire
V. David, C. Dubourg, M. Blayau, H. Hamdi-Roze
Gynécologie-Obstétrique (PMA)
J. Levêque, S. Duros
IRSET, Université de Rennes 1
N. Dejucq-Rainsford