Retinoic acid, an analogue of vitamin A, is known to be teratogenic in laboratory animals and has recently been implicated in a few clinical case reports. To study the human teratogenicity of this agent, we investigated 154 human pregnancies with fetal exposure to isotretinoin, a retinoid prescribed for severe recalcitrant cystic acne. The outcomes were 95 elective abortions, 26 infants without major malformations, 12 spontaneous abortions, and 21 malformed infants. A subset of 36 of the 154 pregnancies was observed prospectively. The outcomes in this cohort were 8 spontaneous abortions, 23 normal infants, and 5 malformed infants. Exposure to isotretinoin was associated with an unusually high relative risk for a group of selected major malformations (relative risk = 25.6; 95 per cent confidence interval, 11.4 to 57.5). Among the 21 malformed infants we found a characteristic pattern of malformation involving craniofacial, cardiac, thymic, and central nervous system structures. The malformations included microtia/anotia (15 infants), micrognathia (6), cleft palate (3), conotruncal heart defects and aortic-arch abnormalities (8), thymic defects (7), retinal or optic-nerve abnormalities (4), and central nervous system malformations (18). The pattern of malformation closely resembled that produced in animal studies of retinoid teratogenesis. It is possible that a major mechanism of isotretinoin teratogenesis is a deleterious effect on cephalic neural-crest cell activity that results in the observed craniofacial, cardiac, and thymic malformations.

Abstract Walker‐Warburg syndrome (WWS) is an autosomal recessive disorder manifest by characteristic brain and eye malformations. We reviewed data on 21 of our patients and an additional 42 patients from the literature. From this review, we expand the phenotype to include congenital muscular dystrophy (CMD) and cleft lip and/or palate (CLP), and revise the diagnostic criteria. Four abnormalities were present in all patients checked for these anomalies: type II lissencephaly (21/21), cerebellar malformation (20/20), retinal malformation (18/18), and CMD (14/14). We propose that these comprise necessary and sufficient diagnostic criteria for WWS. Two other frequently observed abnormalities, ventricular dilatation with or without hydrocephalus (20/21) and anterior chamber malformation (16/21), are helpful but not necessary diagnostic criteria because they were not constant. All other abnormalities occurred less frequently. Congenital macrocephaly with hydrocephalus (11/19) was more common than congenital microcephaly (3/19). Dandy‐Walker malformation (10/19) was sometimes associated with posterior cephalocele (5/21). Additional abnormalities included slit‐like ventricles (1/21), microphthalmia (8/21), ocular colobomas (3/15), congenital cataracts (7/20), genital anomalies in males (5/8), and CLP (4/21). Median survival in our series was 9 months. A related autosomal recessive disorder, Fukuyama congenital muscular dystrophy, consists of similar but less severe brain changes and CMD. It differs from WWS because of consistently less frequent and severe cerebellar and retinal abnormalities. We think that WWS is identical to “cerebro‐oculo‐muscular syndrome” and “muscle, eye, and brain disease”.

Summary

 Gene duplication is an important source of phenotypic change and adaptive evolution. We leverage a haploid hydatidiform mole to identify highly identical sequences missing from the reference genome, confirming that the cortical development gene Slit-Robo Rho GTPase-activating protein 2 (SRGAP2) duplicated three times exclusively in humans. We show that the promoter and first nine exons of SRGAP2 duplicated from 1q32.1 (SRGAP2A) to 1q21.1 (SRGAP2B) ∼3.4 million years ago (mya). Two larger duplications later copied SRGAP2B to chromosome 1p12 (SRGAP2C) and to proximal 1q21.1 (SRGAP2D) ∼2.4 and ∼1 mya, respectively. Sequence and expression analyses show that SRGAP2C is the most likely duplicate to encode a functional protein and is among the most fixed human-specific duplicate genes. Our data suggest a mechanism where incomplete duplication created a novel gene function—antagonizing parental SRGAP2 function—immediately "at birth" 2–3 mya, which is a time corresponding to the transition from Australopithecus to Homo and the beginning of neocortex expansion.

We evaluated seven children who had been exposed to sodium valproate (or valproic acid) in utero. A consistent facial phenotype was observed in all seven in addition to other birth defects in four. The facial changes consisted of epicanthal folds which continued inferiorly and laterally to form a crease or groove just under the orbit, flat nasal bridge, small upturned nose, long upper lip with a relatively shallow philtrum, a thin upper vermillion border, and downturned angles of the mouth. Hypospadias, strabismus, and psychomotor delay were found in two males; two children had nystagmus and two had low birth weight.

Fundamental processes influencing human growth can be revealed by studying extreme short stature. Using genetic linkage analysis, we find that biallelic loss-of-function mutations in the centrosomal pericentrin ( PCNT ) gene on chromosome 21q22.3 cause microcephalic osteodysplastic primordial dwarfism type II (MOPD II) in 25 patients. Adults with this rare inherited condition have an average height of 100 centimeters and a brain size comparable to that of a 3-month-old baby, but are of near-normal intelligence. Absence of PCNT results in disorganized mitotic spindles and missegregation of chromosomes. Mutations in related genes are known to cause primary microcephaly ( MCPH1, CDK5RAP2, ASPM , and CENPJ ).

Invertebrate model systems are powerful tools for studying human disease owing to their genetic tractability and ease of screening. We conducted a mosaic genetic screen of lethal mutations on the Drosophila X chromosome to identify genes required for the development, function, and maintenance of the nervous system. We identified 165 genes, most of whose function has not been studied in vivo. In parallel, we investigated rare variant alleles in 1,929 human exomes from families with unsolved Mendelian disease. Genes that are essential in flies and have multiple human homologs were found to be likely to be associated with human diseases. Merging the human data sets with the fly genes allowed us to identify disease-associated mutations in six families and to provide insights into microcephaly associated with brain dysgenesis. This bidirectional synergism between fly genetics and human genomics facilitates the functional annotation of evolutionarily conserved genes involved in human health.

This report identifies human skeletal diseases associated with mutations in WNT1. In 10 family members with dominantly inherited, early-onset osteoporosis, we identified a heterozygous missense mutation in WNT1, c.652T→G (p.Cys218Gly). In a separate family with 2 siblings affected by recessive osteogenesis imperfecta, we identified a homozygous nonsense mutation, c.884C→A, p.Ser295*. In vitro, aberrant forms of the WNT1 protein showed impaired capacity to induce canonical WNT signaling, their target genes, and mineralization. In mice, Wnt1 was clearly expressed in bone marrow, especially in B-cell lineage and hematopoietic progenitors; lineage tracing identified the expression of the gene in a subset of osteocytes, suggesting the presence of altered cross-talk in WNT signaling between the hematopoietic and osteoblastic lineage cells in these diseases.