Etude dune modification de l'expression du locus ABO chez un sujet 47,XY,(? 18q-)+

A. Marcelli, A. Benajam, J. C. Poirier, et J. Dausset1 ; M. O. Rethoré, M. Prieur et J. Lejeune2

Humangenetik 22,233-241 (1974). Reçu le 28 janvier 1974


Résumé :

Résumé. Observation d'une modification de l'expression du gène A chez un enfant, trisomique p18 et trisomique p20, issu d'une famille dont deux générations présentent une translocation 18, 20, héritée du grand-père et transmise avec le même haplotype HL-A.

Résumé :

Zusammen fassung : Es wird die Beobachtung Biner Modifikation der Expression des Gens A bei einem Kinde mitgeteilt mit partieller Trisomie p18 und p20. Es gehört Biner Familie an, in der durch zwei Generationen Bine vom Großvater überkommene Translokation 18, 20 mit dem gleichen HL-A-Haplotyp vererbt worden ist.

Sommaire

En 1970, Lejeune et coll. ont rapporté le cas d'un enfant, G.C., porteur d'une trisomie partielle du chromosome 18, liée à une translocation 18F, maternelle, héritée du grand-pére. Les examens chromosomiques effectués dans cette famille (fig. 1) par la méthode de dénaturation ménagée (Dutrillaux et Lejeune, 1971), ont montré que le sujet I,3 est porteur d'une translocation 18; 21, réalisant deux éléments, l'un composé du bras long du 18 et du bras long du 20 (chromosome remanié, R1), l'autre composé du bras court du 18 et du bras court du 20, (chromosome remanié, R2). Le sujet II,9 a reçu de son père les deux chromosomes remaniés R1 et R2. Le sujet III,1 a reçu de sa mère le chromosome remanié R2 ainsi qu'un 18 et un 20, tous deux normaux, provenant de sa grand-mère I,4. Ainsi, le chromosome R2 est, pour les paires 18 et 20, le seul élément que le propositus ait reçu de son grand-père.

L'étude immunogénétique du propositus et de sa famille maternelle a permis de faire deux observations : la première est l'existence chez le propositus, à première vue O, d'un caractère A faible erythrocytaire et salivaire, transmis par la mère A1O, le père étant BO. La seconde observation est que tous les sujets possédant le chromosome remanié R2, c'est-à -dire le propositus, sa mère et ses deux tantes, sont porteurs du même haplotype HL-A, hérité du grand-père I,3.

La relation éventuelle entre l'anomalie de la formule chromosomique du propositus et l'expression anormale du locus ABO est étudiée. Il est en effet tentant de rapprocher ces deux évènements rares.


Fig. 1. Anomalie de la formule chromosomique. Montage réalisé à partir d'une cellule de la mère et d'une cellule du propositus, observées après dénaturation ménagée par la chaleur

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Étude immunogénétique

Le tableau 1 montre l'arbre généalogique de la famille maternelle et paternelle et indique les phénotypes erythrocytaires et salivaires étudiés ainsi que les génotypes HL-A.

Le tableau 2 donne les groupes d'enzymes erythrocytaires et les groupes sériques du propositus et de ses parents.

L'étude des groupes érythrocytaires ABO des ascendants et des parents du propositus démontre que son père est génétiquement BO et sa mère génétiquement A1O.

Le propositus est apparemment O : ses hématies ne sont pas agglutinées ni par plusieurs anti-A de sujets O, ni par plusieurs anti-A de sujet B, ces sérums ayant été sélectionnés pour leur titre élevé. Cependant, si aucune absorption sur ses hématies n'a été notée avec un anti-A de sujet B, par contre une absorption-élution faible a été observée lorsque l'on utilise un anti-A de sujet O (tableau 3). Cette observation nous a conduit à utiliser une méthode plus sensible de dosage des antigènes érythrocytaires (Marcelli-Barge et coll., 1973). Cette méthode a été mise au point en titrant l'activité résiduelle d'un anti-A, absorbé préalablement avec des quantités croissantes d'hématies A, en débutant par des doses extrêmement faibles (0,025% d'hématies A1 mélangées à du sang O ont été détectées avec 1 ml de sérum anti-A naturel de titre 1:16 en sérum physiologique et utilisé au 1/50e). La mesure du pouvoir agglutinant résiduel de I'anti-A vis-à -vis d'hématies A1 est effectuée dans un circuit modulaire d'analyse automatique, en utilisant le polybrène à basse concentration ionique.

Par cette méthode,

1. la capacité absorbante des hématies du propositus a été comparée à celle d'hématies de 5 sujets O. Le test t appliqué aux valeurs des points qui ont permis de tracer la courbe témoin O et celles du propositus montre que ces deux types de courbes présentent une différence significative à p < 0,001 (tableau 4 et fig. 2).

2. Les titres obtenus après absorption d'un même sérum anti-A de sujet O avec les hématies du propositus et avec des doubles populations de globules rouges A1 et O contenant des doses croissantes d'antigène A ont été comparés. Cette étude permet d'évaluer la quantité d'antigène A des érythrocytes du propositus à 0,025% ± 0,0010 de la quantité d'antigène A des hématies d'un sujet A1.

3. Enfin, la comparaison des hématies d'un sujet A, avec des variétés A faibles (A2, A3, Ax, Aend, Am et Ael) montre que les hématies du propositus se comporteraient plutôt comme des hématies Am.

L'existence de cet antigène A faible sur les hématies du propositus s'accompagne de la présence d'une substance A soluble difficilement décelable dans la salive (tableau 5) et associée à une sécrétion normale de substance H (rapport A/H < 1).

L'étude des autres membres de la famille ne révèle ni caractère antigénique érythrocytaire ou salivaire particulier, ni anomalie de transmission.

Le sérum du propositus est caractérisé par la présence d'un anti-A de titre 1:64 contre des hématies A1, de titre 1:8 contre des hématies A2, et par la présence d'un anti-B de titre 1:16. Cet anti-A est totalement absorbé par les hématies A1. Les globules rouges A2 laissent persister l'anti-Al de ce sérum. L'absorption-élution comparative sur des globules rouges A1 et sur des globules rouges B, du sérum du propositus, du sérum d'un sujet B et du sérum d'un sujet O montre que le sérum de l'enfant se comporte comme celui d'un sujet de groupe O, non comme le sérum d'un sujet B. L'éluat des hématies A1 présente une réaction croisée visà -vis des antigènes A et B.

Ainsi le propositus, né d'une mère A1O et d'un père BO, alors que toute exclusion de paternité est rendue très improbable, grâce à l'étude de tous les groupes érythrocytaires, leucocytaires, enzymatiques et sériques, présente un caractère A extrêmement faible décelable à la fois sur les hématies et dans la salive.

L'examen des groupes HL-A de la famille maternelle permet une autre remarque intéressante : l'haplotype HL-A1, W17 du sujet I,3 se retrouve chez tous les sujets porteurs de l'anomalie de la formule chromosomique. La seule de la fratrie, le sujet II,12, qui ne présente pas de translocation du chromosome 18, a reçu l'autre haplotype du sujet I,3 : HL-A2, W5; cette femme a deux enfants normaux. D'autre part, on peut noter la présence chez l'enfant III,1 de l'allèle HL-A9 (W24), qui existe chez son père alors que sa mère possède une forme allélique de structure proche, HL-A9 (W23). L'éventualité d'une double dose de HL-A9 ayant été évoquée chez le propositus, dans le cas où le système HL-A serait porté par le chromosome R2, des épreuves d'absorption sur plaquettes d'un anti-HL-A9 ont été effectuées et ont permis d'observer les faits suivants : les plaquettes de la mère HL-A9 (W23) absorbent moins que les plaquettes du père et de l'enfant HL-A9 (W24). Les réactions d'absorption des plaquettes du père et de l'enfant sont identiques.

Enfin, l'étude des membres de la famille maternelle a été complétée par l'analyse des protides et des immunoglobulines sériques. Un déficit des IgA a été observé chez les sujets II,9, 10, 11, porteurs de l'anomalie chromosomique à l'exception du grand-père I,3 du propositus.


Tableau 1. Genotypes HL-A et phenotypes erythrocytaires et salivaires des familles maternelles et paternelle du propositus

Tableau 2. - Enzymes erythrocytaires et groupes sériques du propositus et de ses parents
Enzymes erythrocytairesGroupes seriques
HpPACPGMiPGMgAKADACeC'3GmInv(1,2)Isf(1)
Père II,82-1AB2 11-11-11-11-12-21, 2, 21- -+
Mère II,92-1AB1-11-11-11-11-12-21, 2, 4, 5, 8, 10, 11, 21- -+
Propositus III,12-1AB1-11-11-11-11-12-21, 2, 21- --
Tableau 3. - Etude comparative de l'absorption-élution d'un anti-A immun de sujet O sur les hématies de la famille du proposotus (a)
AbsorptionElution
II,8--
II,9++++b
Propositus 111,1++
a) L'absorption-élution de cet anti-A est négative avec les hématies des sujets I,3, II,10, II,11, II,12. b) Eluat testé en Coombs indirect sur des Hématies A1.

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Discussion

Le caractère sérologique A faible observé chez le propositus est très particulier et permet difficilement de classer ce phénotype parmi les catégories connues de A faible. En effet, il ne ressemble ni à un A3, ni à un Ax, ni à un Aend puisqu'il n'est aucunement agglutiné par des anti-A de B ou de O. Bien que sa détection soit possible grâce aux épreuves de fixation-élution, il ne peut être assimilé à un Am de type mendelien; en effet, il se distingue de ce phénotype par la présence dans le sérum du propositus d'un anti-A et d'un anti-A1 et par la secrétion de substance A diminuée dans la salive par rapport à une quantité de substance H normale, ce qui le différencie également des A el. Il pourrait donc se rapprocher plutôt de la variété Am yy mais il s'en distingue aussi par l'anti-A sérique. Enfin, le dosage de l'antigène A érythrocytaire dans le circuit d'analyse automatique montre que les hématies du propositus auraient une quantité d'antigene A, inférieure à celle des Aend, proche mais supérieure à celle des Am.

Plusieurs hypothèses pourraient être envisagé es pour expliquer ce phénotype A faible du propositus.

I. L'enfant trisomique III,1 qui devrait être de groupe sanguin BO, A1O, OO, ou A1B serait bien de phénotype O bien qu'il présente sur ses hématies et dans sa salive une très petite quantité de substance A. En l'absence d'une mutation chez le propositus, le caractère A ne peut provenir que de sa mère II,9. Le chromosome remanié R2 présent chez le grand-père I,3 et chez ses deux tantes II,10 et II,11 ne porte pas le caractère A. Par contre, R2 peut avoir acquis ce caractère A au cours de la méïose maternelle, le gène A étant présent dans cette hypothèse sur le chromosome 18 (ou 20) normal, hérité du sujet I,4. Ceci n'explique pas le caractère faible du A ainsi transmis; on pourrait admettre pour l'expliquer soit l'action inhibitrice des deux doses de O se trouant sur les chromosomes 18 (ou 20) normaux, soit une méiose anormale ayant entraîné seulement une fraction du gène A par crossing-over intra-génique. Le même effet pourrait éventuellement être le résultat d'un simple effet de position: les gènes A et O étant en cis.

Il. Une autre possibilité est que le caractère A du propositus qui provient de sa mère, se trouve sur le chromosome 18 (ou 20) normal mais son expression serait inhibé par la double dose de O se trouvant sur l'autre chromosome 18 (ou 20) normal et sur le chromosome remanié.

III. Enfin, il est possible d'envisager une dernière possibilité. Le locus ABO pourrait être situé sur un autre chromosome que le bras court du chromosome 18 (ou 20). Dans ce cas, le propositus aurait reçu le caractère A de sa mère mais son expression serait inhibée par l'existence d'une double dose d'un gène régulateur identique ou voisin du gène Y (Weiner, 1957), et situé sur le chromosome normal et sur le chromosome remanié.

Par ailleurs, la famille du propositus soulève encore un autre problème, celui d'une association éventuelle entre l'anomalie chromosomique et le système HL-A. En effet, tous les sujets, porteurs du chromosome remanié R2, ont l'haplotype HL-A1, W17 qui a été ainsi transmis du grand-père I,3 au propositus III,1. Le chromosome R2 aurait pu être transmis en même temps que l'haplotype HL-A considéré. La seule fille II,12 qui ne possède pas cet haplotype n'a pas non plus hérite du chromosome remanié R2. Cependant, le calcul montre qu'une telle répartition peut survenir au hasard dans 50 % des cas. D'autre part, si le gène HL-A était sur le chromosome R2, le propositus devrait posséder six antigènes HL-A puisqu'il a reçu de sa mère un chromosome 18 (ou 20) normal. Il devrait donc posséder également les antigènes W23 et W22.

Les antigènes W23 de la mère et W24 du père présentent des réactions croisées importantes qui empêchent de les distinguer avec certitude en l'absence de sérum spécifique. Les sérums anti-HL-A réagissent aussi bien avec les deux antigènes. Une épreuve d'absorption sur les plaquettes du propositus n'a pas permis d'affirmer l'existence de deux antigènes capables d'absorber cet anticorps. Par ailleurs, le sérum anti-W22 n'a pas réagi avec les lymphocytes du propositus.

En conclusion, l'observation chez cet enfant, trisomique 18, 20, d'une anomalie de l'expression du gène A, incite à rechercher un lien entre ces deux évènements également rares. Si l'on admet que ce lien existe réellement, cette observation démontre la présence du gène A ou d'un gène régulateur de l'expression de A sur le bras court du chromosome 18 (ou 20).

Par contre, la transmission concommitante d'un haplotype HL-A et du chromosome remanié (18q-, 20q-) peut s'expliquer par le jeu du simple hasard mais les difficultés sérologiques actuelles dans le groupage HL-A ne permettent pas d'exclure formellement un rapport éventuel.

Tableau 4. Étude des écarts entre les valeurs des différents essais ayant permis de tracer les courbes témoin O (5 essais par points) et les courbes G. C. (3 essais par points) (a)
ComparaisonsSomme des écartsMoyenne des écartsEcarts typest
1846,00002,25329,9635
21057,50003,56807,8650
31199,15353,262010,4994
4785,57141,157818,0050
51188,55333,181710,0351
61189,07692,752612,3383
71159,18753,673810,706
81027,28573,85167,0777
91148,76924,00328,1962
10866,14282,143210,7942
111168,28573,64648,5021
121259,61532,693713,3560
13664,71422,01648,7477
14966,85713,50507,3200
151078,23072,650511,6191
a) Étude sur 15 points de la courbe. Tous les t sont significatifs à p < 0,001.


Fig. 2. Comparaison des courbes obtenues avec les hématies de cinq sujets de groupe O et les courbes obtenues, par plusieurs essais, avec les hématies du propositus. En ordonnée: Échelle du papier enregistreur (papier de l'autoanalyseur Technicon n° RO 483). En abscisse: Nombre de pics correspondant aux dilutions croissantes du sérum anti-A après absorption, soit sir les hématies des témoins O, soit sur les hématies du propositus

Tableau 5. Etude des sécrétions salivaires A et H. Resultats donnés en taux d'inhibition de la salive
Sécrétion ASécrétion BSécrétion H
II,801:5121:4
II,91:51201:8
Propositus III,11:201:16


Fig. 3. Comparaison des courbes obtenues avec des doubles populations de globules rouges de sujets de groupe A, et de groupe O et des courbes obtenues avec les hématies du propositus. Même légende que la fig. 2, sur chaque courbe se trouve noté le pourcentage correspondant de globules rouges A1 dans la population de globules rouges O.


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Bibliographie

Dutrillaux, B., Lejeune, J.: Sur une nouvelle technique d'analyse du caryotype humain. C. R. Acad. Sci. (Paris) 273, 26-38 (1971)

Lejeune, J., Berger, R., Rethore, M. O., Attal, C.: Sur un cas 47, XY, ( ? 18q-)+. Ann. Génét.13, 47-51 (1970)

Marcelli-Barge, A., Benajam, A., Poirier, J. C., Dausset, J.: An automatic technique for erythrocyte antigens dosage, preliminary results. Vox Sang. (Basel) (sous presse, 1973)

Weiner, W., Lewis, H. B. M., Moores, P., Sanger, R., Rou, R. R.: A gene y, modifying the bIood group antigen A. Vox Sang. (Basel) 2, 25-37 (1957)