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Genetic and Epidemiological Study of Adult Ataxia and Spastic Paraplegia in Eastern Quebec

Published online by Cambridge University Press:  05 January 2021

Ikhlass Haj Salem
Affiliation:
Faculté de médecine, Université Laval, Québec, QC, Canada
Marie Beaudin
Affiliation:
Faculté de médecine, Université Laval, Québec, QC, Canada Centre Hospitalier Universitaire de Québec, Québec (QC), Canada (Department of Medicine, CHU de Québec – Université Laval, Québec, Canada)
Monica Stumpf
Affiliation:
Faculté de médecine, Université Laval, Québec, QC, Canada
Mehrdad A. Estiar
Affiliation:
Department of Human Genetics, McGill University, Montreal, QC, Canada
Pierre-Olivier Côté
Affiliation:
Faculté de médecine, Université Laval, Québec, QC, Canada
Francis Brunet
Affiliation:
Faculté de médecine, Université Laval, Québec, QC, Canada Centre Hospitalier Universitaire de Québec, Québec (QC), Canada (Department of Medicine, CHU de Québec – Université Laval, Québec, Canada)
Pierre-Luc Gamache
Affiliation:
Faculté de médecine, Université Laval, Québec, QC, Canada Centre Hospitalier Universitaire de Québec, Québec (QC), Canada (Department of Medicine, CHU de Québec – Université Laval, Québec, Canada)
Guy A. Rouleau
Affiliation:
Department of Human Genetics, McGill University, Montreal, QC, Canada Department of Neurology & Neurosurgery, Montreal Neurological Institute, McGill University, Montreal, QC, Canada
Karim Mourabit-Amari
Affiliation:
Centre Hospitalier Universitaire de Québec, Québec, QC, Canada (Department of Laboratory Medicine, CHU de Québec – Université Laval, Québec, Canada)
Ziv Gan-Or
Affiliation:
Department of Human Genetics, McGill University, Montreal, QC, Canada Department of Neurology & Neurosurgery, Montreal Neurological Institute, McGill University, Montreal, QC, Canada
Nicolas Dupré*
Affiliation:
Faculté de médecine, Université Laval, Québec, QC, Canada Centre Hospitalier Universitaire de Québec, Québec (QC), Canada (Department of Medicine, CHU de Québec – Université Laval, Québec, Canada)
*
Correspondence to: Nicolas Dupré, Neurologist, Associate Professor, Faculty of Medicine, Centre Hospitalier Universitaire de Québec, Department of Medicine, – Université Laval, 1401, 18th Street, Quebec City, QC G1J 1Z4, Canada. Email: nicolas.dupre@chudequebec.ca
Rights & Permissions [Opens in a new window]

Abstract:

Objective:

To estimate the minimum prevalence of adult hereditary ataxias (HA) and spastic paraplegias (HSP) in Eastern Quebec and to evaluate the proportion of associated mutations in identified genes.

Methods:

We conducted a descriptive cross-sectional study of patients who met clinical criteria for the diagnosis of HA (n = 241) and HSP (n = 115) in the East of the Quebec province between January 2007 and July 2019. The primary outcome was the prevalence per 100,000 persons with a 95% confidence interval (CI). The secondary outcome was the frequency of mutations identified by targeted next-generation sequencing (NGS) approach. Minimum carrier frequency for identified variants was calculated based on allele frequency values and the Hardy–Weinberg (HW) equation.

Results:

The minimum prevalence of HA in Eastern Quebec was estimated at 6.47/100 000 [95% CI; 6.44–6.51]; divided into 3.73/100 000 for autosomal recessive (AR) ataxias and 2.67/100 000 for autosomal dominant (AD) ataxias. The minimum prevalence of HSP was 4.17/100 000 [95% CI; 4.14–4.2]; with 2.05/100 000 for AD-HSP and 2.12/100 000 for AR-HSP. In total, 52.4% of patients had a confirmed genetic diagnosis. AR cerebellar ataxia type 1 (2.67/100 000) and AD spastic paraplegia SPG4 (1.18/100 000) were the most prevalent disorders identified. Mutations were identified in 23 genes and molecular alterations in 7 trinucleotides repeats expansion; the most common mutations were c.15705–12 A > G in SYNE1 and c.1529C > T (p.A510V) in SPG7.

Conclusions:

We described the minimum prevalence of genetically defined adult HA and HSP in Eastern Quebec. This study provides a framework for international comparisons and service planning.

Résumé :

RÉSUMÉ :

Étude sur la forme génétique et la fréquence épidémiologique de l’ataxie et de la paraplégie spastique dans l’Est du Québec.

Objectifs :

Évaluer la prévalence minimale de l’ataxie héréditaire (AH) et de la paraplégie spastique héréditaire (PSH) dans une population adulte de l’Est du Québec, ainsi que la proportion des mutations associées dans les gènes identifiés.

Méthodes :

Il s’agit d’une étude descriptive et transversale, réalisée chez des patients de l’Est du Québec, ayant présenté les critères cliniques compatibles avec les diagnostics de l’AH (N=241) ou de la PSH (N=115), et couvrant la période entre janvier 2007 et Juillet 2019. Le critère d’évaluation principal était la prévalence de chaque maladie pour 100 000 personnes, avec un intervalle de confiance à 95% (IC à 95%); le critère d’évaluation secondaire était la fréquence des mutations identifiées par la méthode de séquençage de nouvelle génération. La fréquence minimale des porteurs des différents variants génétiques repérés dans la population de l’Est du Québec a été calculée sur la base des fréquences alléliques de chaque variant et de la loi de Hardy-Weinberg.

Résultats :

La prévalence minimale de l’AH dans l’Est du Québec a été évaluée à 6,47/100 000 personnes [IC à 95 % : 6,44-6,51] et était ainsi répartie : 3,73/100 000 pour l’ataxie autosomique récessive et 2,67/100 000 pour l’ataxie autosomique dominante. La prévalence minimale de la PSH a été évaluée à 4,17/100 000 [IC à 95 % : 4,14-4,2] et était ainsi répartie : 2,05/100 000 pour la PSH autosomique dominante et par 2,12/100 000 pour la PSH autosomique récessive. Dans l’ensemble, un diagnostic génétique d’AH ou de PSH avait été posé chez 52,4% des sujets. L’ataxie cérébelleuse autosomique récessive de type 1 (2,67/100 000) et la paraplégie spastique autosomique dominante SPG4 (1,18/100 000) étaient les deux formes de maladie les plus fréquentes. Des mutations dans 23 gènes et 7 expansions pathologiques de triplets répétés ont été détectées; les mutations les plus fréquentes étaient la c.15705-12A>G dans le gène SYNE1 et la c.1529C>T (p.A510V) dans le gène SPG7.

Conclusion :

L’étude a permis de calculer la prévalence minimale des cas adultes atteints de l’AH ou de la PSH et confirmés génétiquement à l’Est du Québec. Elle établit aussi une base pour les prochaines analyses comparatives et la planification des services de la santé.

Information

Type
Original Article
Copyright
© The Author(s), 2021. Published by Cambridge University Press on behalf of The Canadian Journal of Neurological Sciences Inc.
Figure 0

Table 1: Prevalence of hereditary ataxia and spastic paraplegia in previous regional studies

Figure 1

Figure 1: Map of the world showing Canada (A) and the Quebec province (B). Eastern regions are shown in black. Eight-two percent of Eastern Quebec population are descendants of French-Canadian ancestry.

Figure 2

Table 2: Demographic characteristics and minimum prevalence of HA in Eastern Quebec 2007–2019

Figure 3

Table 3: Demographic characteristics and minimum prevalence of HSP in Eastern Quebec 2007–2019

Figure 4

Figure 2: Molecular diagnosis underlying HA (A) and HSP (B) in the Eastern Quebec population. Molecular diagnosis has been established in 43% and 58 % of patients for HA and HSP, respectively.

Figure 5

Table 4: Minimum carrier frequency of common mutations in patients with HA in Eastern Quebec

Figure 6

Table 5: Minimum carrier frequency of common mutations in patients with HSP in Eastern Quebec