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1. Causative Mutations and Genetic Risk Factors in Sporadic Early Onset Alzheimer’s Disease Before 51 Years

Author

Aline Zarea, Eloi Magnin, Stéphane Epelbaum, Claire Paquet, Valérie Chauviré, Florence Pasquier, Anne Boland, Marie Sarazin, David Wallon, Bruno Salomon, Dominique Campion, Olivier Godefroy, Olivier Martinaud, Mathilde Sauvée, Sophie Auriacombe, Cecilia Marelli, Frédérique Etcharry-Bouyx, Gaël Nicolas, Jean-François Deleuze, Anne-Claire Richard, Vincent de la Sayette, Audrey Gabelle, Thérèse Rivasseau Jonveaux, Stéphane Rousseau, Jérémie Pariente, Mathieu Ceccaldi, Maïté Formaglio, Anne Rovelet-Lecrux, Didier Hannequin, Adeline Rollin-Sillaire, Bernard Croisile, Isabelle Le Ber, Morgane Lacour, Olivier Quenez, Olivier Rouaud, Muriel Quillard-Muraine, Claire Boutoleau-Bretonnière, Génomique et Médecine Personnalisée du Cancer et des Maladies Neuropsychiatriques (GPMCND), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), UNIROUEN - UFR Santé (UNIROUEN UFR Santé), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU), CHU Rouen, Normandie Université (NU), Centre Hospitalier Régional Universitaire [Lille] (CHRU Lille), Service de neurologie [Rouen], CHU Caen, Normandie Université (NU)-Tumorothèque de Caen Basse-Normandie (TCBN), Service de neurologie [Nantes], Université de Nantes (UN)-Centre hospitalier universitaire de Nantes (CHU Nantes)-Hôpital Guillaume-et-René-Laennec [Saint-Herblain], Centre Hospitalier Universitaire d'Angers (CHU Angers), PRES Université Nantes Angers Le Mans (UNAM), Centre Hospitalier Sainte Anne [Paris], Assistance publique - 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Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], and Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
0301 basic medicine, Male, MESH: Mutation, 03 medical and health sciences, Amyloid beta-Protein Precursor, 0302 clinical medicine, MESH: Whole Exome Sequencing, Alzheimer Disease, Risk Factors, MESH: Risk Factors, MESH: Amyloid beta-Protein Precursor, PSEN2, Genotype, Genetic variation, Presenilin-2, Exome Sequencing, medicine, PSEN1, Presenilin-1, Humans, Early-onset Alzheimer's disease, Genetic Predisposition to Disease, Risk factor, Allele, Exome sequencing, Genetics, MESH: Humans, MESH: Middle Aged, business.industry, General Neuroscience, MESH: Genetic Predisposition to Disease, General Medicine, Middle Aged, medicine.disease, MESH: Presenilin-1, MESH: Male, 3. Good health, MESH: Presenilin-2, Psychiatry and Mental health, Clinical Psychology, 030104 developmental biology, [SDV.GEN.GH]Life Sciences [q-bio]/Genetics/Human genetics, Mutation, Female, Geriatrics and Gerontology, business, MESH: Female, 030217 neurology & neurosurgery, MESH: Alzheimer Disease
Abstract

International audience; Background:Pathogenic variants in the autosomal dominant genes PSEN1, PSEN2, or APP, APOE4 alleles, and rare variants within TREM2, SORL1, and ABCA7 contribute to early-onset Alzheimer’s disease (EOAD). However, sporadic EOAD patients have been insufficiently studied to define the probability of being a carrier of one of these variants.Objective:To describe the proportion of each genetic variation among patients with very young-onset sporadic AD. Methods:We first screened PSEN1, PSEN2, and APP in 154 EOAD patients with an onset before 51 years and a negative family history. Among 99 patients with no mutation (NMC), whole exome sequencing (WES) was performed. We analyzed the APOE genotype and rare protein-truncating or missense predicted damaging variants of TREM2, SORL1, and ABCA7. Neurological examination and cerebrospinal fluid (CSF) biomarkers were systematically retrieved. Results:Nineteen (12.3%) mutation carriers (MC) harbored an APP or PSEN1 pathogenic or likely pathogenic variant. Among the NMC, 54/99 carried at least one genetic risk factor, including 9 APOE4/E4 homozygous, 37 APOE4 heterozygous, and 14 with a rare variant in another risk factor gene: 3 SORL1, 4 TREM2, and 9 ABCA7. MC presented an earlier disease onset (p

Published
2019
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2. The French series of autosomal dominant early onset Alzheimer's disease cases: mutation spectrum and cerebrospinal fluid biomarkers

Author

Wallon, David, Rousseau, Stéphane, Rovelet-Lecrux, Anne, Quillard-Muraine, Muriel, Guyant-Maréchal, Lucie, Martinaud, Olivier, Pariente, Jérémie, Puel, Michèle, Rollin-Sillaire, Adeline, Pasquier, Florence, Le Ber, Isabelle, Sarazin, Marie, Croisile, Bernard, Boutoleau-Bretonnière, Claire, Thomas-Antérion, Catherine, Paquet, Claire, Moreaud, Olivier, Gabelle, Audrey, Sellal, François, Sauvée, Mathilde, Laquerrière, Annie, Duyckaerts, Charles, Delisle, Marie-Bernadette, Streichenberger, Nathalie, Lannes, Béatrice, Frebourg, Thierry, Hannequin, Didier, Campion, Dominique, Renseigné, Non, Thales Communications [Colombes], THALES [France], Service de neurologie [Rouen], CHU Rouen, Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU), Génétique médicale et fonctionnelle du cancer et des maladies neuropsychiatriques, Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Normandie Université (NU), Imagerie cérébrale et handicaps neurologiques (ICHN), Institut des sciences du cerveau de Toulouse. (ISCT), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Neurologie générale et maladies inflammatoires du système nerveux [Toulouse], Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse), Département de neurologie [Lille], Centre Hospitalier Régional Universitaire [Lille] (CHRU Lille), Centre de Recherche de l'Institut du Cerveau et de la Moelle épinière (CRICM), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Département de Neurologie, Hopital Neurologique, Bron, Service de neurologie [Nantes], Université de Nantes (UN)-Centre hospitalier universitaire de Nantes (CHU Nantes)-Hôpital Guillaume-et-René-Laennec [Saint-Herblain], Centre de Mémoire de Ressource et Recherche (CMRR), Centre Hospitalier Universitaire de Saint-Etienne [CHU Saint-Etienne] (CHU ST-E), Institut du Fer à Moulin, Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Laboratoire de Psychologie et NeuroCognition (LPNC), Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Unité de Neuropsychologie, CHU Grenoble, Institut de génétique humaine (IGH), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de recherche en biothérapie (IRB), Université Montpellier 1 (UM1)-Centre Hospitalier Régional Universitaire [Montpellier] (CHRU Montpellier)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM), Cellules souches normales et cancéreuses, Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM), Service de neurologie, Hôpital pasteur [Colmar], Service d'Anatomie et Cytologie Pathologique [CHU Rouen], Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut du Cerveau et de la Moëlle Epinière = Brain and Spine Institute (ICM), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Recherches en Cancérologie de Toulouse (CRCT), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Services de Neurochimie et de Pathologie, Hôpital Neurologique de Bron, Génétique du cancer et des maladies neuropsychiatriques (GMFC), THALES, Imagerie cérébrale et handicaps neurologiques, Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-CHU Toulouse [Toulouse]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-CHU Toulouse [Toulouse]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-CHU Toulouse [Toulouse]-Hôpital Purpan [Toulouse], CHU Toulouse [Toulouse], Service de Neurologie [Lille], Hôpital Roger Salengro-Centre Hospitalier Régional Universitaire [Lille] (CHRU Lille), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), CHU Saint-Etienne-Hôpital Bellevue, Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Service d'Anatomie et Cytologie Pathologique [Rouen], Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-CHU Pitié-Salpêtrière [APHP], Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Hôpital Roger Salengro [Lille]-Centre Hospitalier Régional Universitaire [Lille] (CHRU Lille), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP), and Université de Lille-Centre Hospitalier Régional Universitaire [Lille] (CHRU Lille)

Subjects
Male, MESH: Genetic Markers, medicine.disease_cause, Amyloid beta-Protein Precursor, 0302 clinical medicine, MESH: Amyloid beta-Protein Precursor, PSEN2, PSEN1, Early-onset Alzheimer's disease, Age of Onset, Genetics, MESH: Aged, 0303 health sciences, Mutation, MESH: Middle Aged, General Neuroscience, General Medicine, Middle Aged, MESH: Presenilin-1, 3. Good health, MESH: Presenilin-2, Psychiatry and Mental health, Clinical Psychology, Female, [SDV.NEU]Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC], France, Genetic Markers, MESH: Mutation, MESH: Age of Onset, Biology, Presenilin, Genetic determinism, 03 medical and health sciences, Alzheimer Disease, Presenilin-2, medicine, Presenilin-1, Humans, 030304 developmental biology, Aged, MESH: Humans, Genetic heterogeneity, MESH: Biological Markers, medicine.disease, MESH: Male, MESH: France, Genetic marker, Geriatrics and Gerontology, MESH: Female, 030217 neurology & neurosurgery, Biomarkers, MESH: Alzheimer Disease
Abstract

International audience; We describe 56 novel autosomal dominant early-onset Alzheimer disease (ADEOAD) families with PSEN1, PSEN2, and AβPP mutations or duplications, raising the total of families with mutations on known genes to 111 (74 PSEN1, 8 PSEN2, 16 AβPP, and 13 AβPP duplications) in the French series. In 33 additional families (23% of the series), the genetic determinism remained uncharacterized after this screening. Cerebrospinal fluid (CSF) biomarker levels were obtained for patients of 58 families (42 with known mutations and 16 without genetic characterization). CSF biomarkers profile was consistent with an AD diagnosis in 90% of families carrying mutations on known genes. In families without mutation, CSF biomarkers were consistent with AD diagnosis in 14/16 cases. Overall, these results support further genetic heterogeneity in the determinism of ADEOAD and suggest that other major genes remain to be characterized.

Published
2012
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3. p53-dependent control of transactivation of the Pen2 promoter by presenilins

Author

Frédéric Checler, Michael P. Vitek, Emilie Giaime, Raphaëlle Pardossi-Piquard, Paul Renbaum, Julie Dunys, Yun-wu Zhang, Huaxi Xu, Ephrat Levy-Lahad, Jean Sevalle, Cristine Alves da Costa, Institut de pharmacologie moléculaire et cellulaire (IPMC), Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Cogniscience, Research Triangle Park, Medical Genetics Unit, Shaare Zedek Medical Center, Hevrew University Medical School, Neurodegeneration Program, Burnham Institute for Medical Research, Institute for Biomedical Research, and Institute for Biomedical Research and Fujian Provincial Key Laboratory of Neurodegenerative Disease and Aging Research

Subjects
MESH: Mice, Knockout, Transactivation, Amyloid beta-Protein Precursor, Mice, 0302 clinical medicine, Transcription (biology), MESH: Amyloid beta-Protein Precursor, MESH: Animals, Senile plaques, MESH: Tumor Suppressor Protein p53, Promoter Regions, Genetic, Cells, Cultured, Genetics, Mice, Knockout, 0303 health sciences, MESH: Presenilin-1, Cell biology, MESH: Presenilin-2, [SDV.NEU]Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC], MESH: Membrane Proteins, MESH: Cells, Cultured, Research Article, Transcriptional Activation, Nicastrin, [SDV.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology, Biology, Presenilin, Cell Line, 03 medical and health sciences, Alzheimer Disease, MESH: Promoter Regions, Genetic, mental disorders, Presenilin-2, Presenilin-1, Animals, Humans, MESH: Mice, 030304 developmental biology, Messenger RNA, MESH: Humans, Membrane Proteins, Cell Biology, Fibroblasts, MESH: Cell Line, Membrane protein, MESH: Amyloid Precursor Protein Secretases, MESH: Fibroblasts, biology.protein, MESH: Transcriptional Activation, Amyloid Precursor Protein Secretases, Tumor Suppressor Protein p53, Amyloid precursor protein secretase, 030217 neurology & neurosurgery, MESH: Alzheimer Disease
Abstract

International audience; The senile plaques found in the brains of patients with Alzheimer's disease are mainly due to the accumulation of amyloid beta-peptides (A beta) that are liberated by gamma-secretase, a high molecular weight complex including presenilins, PEN-2, APH-1 and nicastrin. The depletion of each of these proteins disrupts the complex assembly into a functional protease. Here, we describe another level of regulation of this multimeric protease. The depletion of both presenilins drastically reduces Pen2 mRNA levels and its promoter transactivation. Furthermore, overexpression of presenilin-1 lowers Pen2 promoter transactivation, a phenotype abolished by a double mutation known to prevent presenilin-dependent gamma-secretase activity. PEN-2 expression is decreased by depletion of beta-amyloid precursor protein (APP) and increased by the APP intracellular domain (AICD). We show that AICD and APP complement for Pen2 mRNA levels in APP/APLP1-2 knockout fibroblasts. Interestingly, overexpression of presenilin-2 greatly increases Pen2 promoter transactivation. The opposite effect triggered by both presenilins was reminiscent of our previous study, which showed that these two proteins elicit antagonistic effects on p53. Therefore, we examined the contribution of p53 on Pen2 transcription. Pen2 promoter transactivation, and Pen2 mRNA and protein levels were drastically reduced in p53(-/-) fibroblasts. Furthermore, PEN-2 expression could be rescued by p53 complementation in p53- and APP-deficient cells. Interestingly, PEN-2 expression was also reduced in p53-deficient mouse brain. Overall, our study describes a p53-dependent regulation of PEN-2 expression by other members of the gamma-secretase complex, namely presenilins.

Published
2009
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