Abstract Background Congenital heart disease (CHD) affecting the conotruncal region of the heart, occur in half of patients with 22q11.2 deletion syndrome. This syndrome is a rare disorder with relative genetic homogeneity that can facilitate identification of genetic modifiers. Haploinsufficiency of TBX1 , mapped to the 22q11.2 region, encoding a T-box transcription factor, is one of the main genes for the etiology of the syndrome. We suggest that genetic modifiers of CHD in patients with 22q11.2 deletion syndrome may be in the TBX1 gene network. Methods To identify genetic modifiers of 22q11.2 deletion syndrome, we analyzed whole genome sequence of subjects with 22q11.2DS, of which 456 were cases with conotruncal heart defects and 537 were controls with normal cardiac structures. We retained the most damaging rare coding variants and examined 19 functional gene sets for association that were weighted upon expression of genes in cardiac progenitor cells in mouse embryos identified by RNA-sequencing. Results We identified rare damaging coding variants in chromatin regulatory genes as modifiers of conotruncal heart defects in 22q11.2DS. Chromatin genes with recurrent damaging variants include EP400, KAT6A, KMT2C, KMT2D, NSD1, CHD7 and PHF21A . In total, we identified 37 chromatin regulatory genes, that may increase risk for conotruncal heart defects in 8.5% of 22q11.2 deletion syndrome cases. Many of these genes were identified as risk factors for sporadic CHD in the general population increasing the likelihood that these genes are medically important contributors for CHD. These genes are co-expressed in cardiac progenitor cells with TBX1 , suggesting that they may be in the same genetic network. Some of the genes identified, such as KAT6A, KMT2C, CHD7 and EZH2 , have been previously shown to genetically interact with TBX1 in mouse models, providing mechanistic validation of these genes found. Conclusions Our findings indicate that disturbance of chromatin regulatory genes impact a TBX1 gene network serving as genetic modifiers of 22q11.2 deletion syndrome. Since some of these chromatin regulatory genes were found in individuals with sporadic CHD, we suggest that there are shared mechanisms involving the TBX1 gene network in the etiology of CHD.

Abstract Chung-Jansen syndrome is a neurodevelopmental disorder characterized by intellectual disability, behavioral problems, obesity and dysmorphic features. It is caused by pathogenic variants in the PHIP gene that encodes for the Pleckstrin homology domain-interacting protein, which is part of an epigenetic modifier protein complex. Therefore, we hypothesized that PHIP haploinsufficiency may impact genome-wide DNA methylation (DNAm). We assessed the DNAm profiles of affected individuals with pathogenic and likely pathogenic PHIP variants with Infinium Methylation EPIC arrays and report a specific and sensitive DNAm episignature biomarker for Chung–Jansen syndrome. In addition, we observed similarities between the methylation profile of Chung–Jansen syndrome and that of functionally related and clinically partially overlapping genetic disorders, White–Kernohan syndrome (caused by variants in DDB1 gene) and Börjeson–Forssman–Lehmann syndrome (caused by variants in PHF6 gene). Based on these observations we also proceeded to develop a common episignature biomarker for these disorders. These newly defined episignatures can be used as part of a multiclass episignature classifier for screening of affected individuals with rare disorders and interpretation of genetic variants of unknown clinical significance, and provide further insights into the common molecular pathophysiology of the clinically-related Chung–Jansen, Börjeson–Forssman–Lehmann and White–Kernohan syndromes.

Background Aarskog-Scott syndrome (AAS) is a rare condition with multiple congenital anomalies, caused by hemizygote variants in the FGD1 gene. Its description was based mostly on old case reports, in whom a molecular diagnosis was not always available, or on small series. The aim of this study was to better delineate the phenotype and the natural history of AAS and to provide clues for the diagnosis and the management of the patients. Methods Phenotypic characterisation of the largest reported AAS cohort, comprising 111 male patients with proven causative variants in FGD1 , through comprehensive analyses of clinical data including congenital anomalies, growth and neurodevelopment. Review of photographs and radiographs by experts in dysmorphology and skeletal disorders. Results This study refines the phenotypic spectrum of AAS, with the description of new morphological and radiological features, and refines the prevalence of the features. Short stature is less frequent than previously reported and has a prenatal onset in more than half of the patients. The growth has a specific course with a catch-up during the first decade often leading to low-normal stature in adulthood. Whereas intellectual disability is rare, patients with AAS have a high prevalence of specific learning difficulties and attention hyperactivity disorder. In light of this better knowledge of AAS, we provide management recommendations. Conclusion A better knowledge of the natural history and phenotypic spectrum of AAS will be helpful for the clinical diagnosis and for the interpretation of FGD1 variants using a retrophenotyping strategy, which is becoming the most common way of diagnosis nowadays. Recommendations for care will improve the management of the patients.