51. The c.429_452 duplication of the ARX gene: a unique developmental-model of limb kinetic apraxia
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Mireille Cossée, Catherine Chiron, Aurore Curie, Damien Sanlaville, Thierry Bienvenu, Caroline Rooryck-Thambo, Philippe Briot, Karine Poirier, S. Marignier, Anne de Saint Martin, Sophie Bertrand, Isabelle Mortemousque, Didier Lacombe, Nouchine Hadjikhani, Silvia Sacco, Amandine Brun, Randy L. Gollub, Christophe Philippe, Jamel Chelly, Karine Delange, Gérald Bussy, Alice C. Roy, Bruno Leheup, Yves Paulignan, Isabelle Souville, Fanny Rochefort, Jian Kong, Renaud Touraine, Brigitte Gilbert-Dussardier, Fabienne Prieur, Annick Toutain, Eric Bieth, Didier Kauffmann, Tatjana A. Nazir, Isabelle Bobillier-Chaumont, M. Till, Anne Reboul, Vincent Laugel, Sonya Freeman, Anne Cheylus, Vincent des Portes, Bénédicte de Fréminville, Institut des Sciences cognitives Marc Jeannerod - Laboratoire sur le langage, le cerveau et la cognition (L2C2), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), centre de référence 'Déficiences intellectuelles de causes rares' (CRDI), Ministère de la santé, Athinoula A. Martinos Center for Biomedical Imaging, Harvard Medical School [Boston] (HMS)-Massachusetts General Hospital [Boston], Institut des Sciences Cognitives (ISC), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Maladies Rares - Génétique et Métabolisme (MRGM), Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Hôpital Pellegrin-Service de Génétique Médicale du CHU de Bordeaux, Epilepsies de l'Enfant et Plasticité Cérébrale (U1129), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Service de Neurologie Pédiatrique, Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Centre de Reference Epilepsies Rares-CHU Necker - Enfants Malades [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP), Service NEUROSPIN (NEUROSPIN), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Service de génétique médicale, CHU Strasbourg-Hôpital de Hautepierre [Strasbourg], Nutrition-Génétique et Exposition aux Risques Environnementaux (NGERE), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Lorraine (UL), Laboratoire de génétique, Service de Génétique Médicale, Hôpitaux Universitaires de Strasbourg (HUS), Laboratoire Physiopathologie des syndromes rares héréditaires, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Faculté de Médecine, Service de pédiatrie, CHU Strasbourg, CHU Trousseau [APHP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), Institut Cochin (IC UM3 (UMR 8104 / U1016)), Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Service de biochimie et de génétique moléculaire [CHU Cochin], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Hôpital Cochin [AP-HP], Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5), Génétique Médicale, Centre hospitalier universitaire de Poitiers (CHU Poitiers)-Centre de Référence Anomalies du Développement Ouest, Service Génétique Médicale [CHU Toulouse], Institut Fédératif de Biologie (IFB), Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)-Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)-Pôle Biologie [CHU Toulouse], Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse), Chercheur indépendant, Service de génétique, Centre Hospitalier Universitaire de Saint-Etienne [CHU Saint-Etienne] (CHU ST-E), Service de Génétique Clinique Chromosomique et Moléculaire, CHU Bordeaux [Bordeaux], Service de génétique [Tours], Centre Hospitalier Régional Universitaire de Tours (CHRU Tours)-Hôpital Bretonneau, Service de cytogénétique constitutionnelle, Hospices Civils de Lyon (HCL)-CHU de Lyon-Centre Neuroscience et Recherche, École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon, Massachusetts General Hospital [Boston]-Harvard Medical School [Boston] (HMS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Hôpital Cochin [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP), Service de Génétique [Purpan], CHU Toulouse [Toulouse]-Hôpital Purpan [Toulouse], CHU Toulouse [Toulouse], CHU Saint-Etienne-Hôpital nord, CHU Saint-Etienne, Hôpital Bretonneau-Centre Hospitalier Régional Universitaire de Tours (CHRU Tours), CHU Saint-Etienne-Hôpital Nord - Saint-Etienne, École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Cheylus, Anne, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Institut des Sciences cognitives Marc Jeannerod - Laboratoire sur le langage, le cerveau et la cognition ( L2C2 ), École normale supérieure - Lyon ( ENS Lyon ) -Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), centre de référence 'Déficiences intellectuelles de causes rares' ( CRDI ), Harvard Medical School [Boston] ( HMS ) -Massachusetts General Hospital [Boston], Institut des Sciences Cognitives ( ISC ), Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Maladies Rares - Génétique et Métabolisme ( MRGM ), Epilepsies de l'Enfant et Plasticité Cérébrale ( U1129 ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris Descartes - Paris 5 ( UPD5 ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP)-Centre de Reference Epilepsies Rares-CHU Necker - Enfants Malades [AP-HP], NeuroSpin, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Institut d'imagerie biomédicale (I²BM), Nutrition-Génétique et Exposition aux Risques Environnementaux ( NGERE ), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Université de Lorraine ( UL ), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Faculté de Médecine, Service de neuropédiatrie [Trousseau], Institut Cochin ( UM3 (UMR 8104 / U1016) ), Université Paris Descartes - Paris 5 ( UPD5 ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP)-CHU Cochin [AP-HP], Université Paris Descartes - Paris 5 ( UPD5 ), Centre hospitalier universitaire de Poitiers ( CHU Poitiers ) -Centre de Référence Anomalies du Développement Ouest, Hôpital Bretonneau-CHRU Tours, and Hospices Civils de Lyon ( HCL ) -CHU de Lyon-Centre Neuroscience et Recherche
- Subjects
Adult ,medicine.medical_specialty ,Down syndrome ,Adolescent ,Apraxias ,X-linked intellectual disability ,Gene mutation ,Biology ,Models, Biological ,Apraxia ,[ SDV.NEU.SC ] Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC]/Cognitive Sciences ,Young Adult ,Physical medicine and rehabilitation ,Gene Duplication ,Intellectual disability ,Limb-kinetic apraxia ,medicine ,Humans ,Genetics(clinical) ,Pharmacology (medical) ,Child ,Genetics (clinical) ,Homeodomain Proteins ,Medicine(all) ,Genetics ,Dystonia ,Research ,Neuropsychology ,[SDV.NEU.SC]Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC]/Cognitive Sciences ,Extremities ,General Medicine ,Index finger ,Partington syndrome ,medicine.disease ,Biomechanical Phenomena ,ARX gene mutation ,medicine.anatomical_structure ,Case-Control Studies ,Mutation ,Kinematic study ,Down Syndrome ,[SDV.NEU.SC] Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC]/Cognitive Sciences ,Transcription Factors - Abstract
International audience; BACKGROUND: The c.429_452dup24 of the ARX gene is a rare genetic anomaly, leading to X-Linked Intellectual Disability without brain malformation. While in certain cases c.429_452dup24 has been associated with specific clinical patterns such as Partington syndrome, the consequence of this mutation has been also often classified as "non-specific Intellectual Disability". The present work aims at a more precise description of the clinical features linked to the c.429_452dup24 mutation. METHODS: We clinically reviewed all affected patients identified in France over a five-year period, i.e. 27 patients from 12 different families. Detailed cognitive, behavioural, and motor evaluation, as well as standardized videotaped assessments of oro-lingual and gestural praxis, were performed. In a sub-group of 13 ARX patients, kinematic and MRI studies were further accomplished to better characterize the motor impairment prevalent in the ARX patients group. To ensure that data were specific to the ARX gene mutation and did not result from low-cognitive functioning per se, a group of 27 age- and IQ-matched Down syndrome patients served as control. RESULTS: Neuropsychological and motor assessment indicated that the c.429_452dup24 mutation constitutes a recognizable clinical syndrome: ARX patients exhibiting Intellectual Disability, without primary motor impairment, but with a very specific upper limb distal motor apraxia associated with a pathognomonic hand-grip. Patients affected with the so-called Partington syndrome, which involves major hand dystonia and orolingual apraxia, exhibit the most severe symptoms of the disorder. The particular "reach and grip" impairment which was observed in all ARX patients, but not in Down syndrome patients, was further characterized by the kinematic data: (i) loss of preference for the index finger when gripping an object, (ii) major impairment of fourth finger deftness, and (iii) a lack of pronation movements. This lack of distal movement coordination exhibited by ARX patients is associated with the loss of independent digital dexterity and is similar to the distortion of individual finger movements and posture observed in Limb Kinetic Apraxia. CONCLUSION: These findings suggest that the ARX c.429_452dup24 mutation may be a developmental model for Limb Kinetic Apraxia.
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- 2014
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