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单亲二倍体,那是什么?
前景提要
孕妇年龄40周岁,属于高龄孕妇;此次妊娠为二胎,怀孕29周超声,超声结果提示:胎儿存在肾囊肿的情况,临床考虑可能为多囊肾。
B超提示异常,符合产前遗传检测指征;抽羊水行Affymetrix CytoScan 750K芯片检测。
检测结果
CMA检测结果:
Arr[hg19]15q11.2-q14(22817871-36664387)x2 hmzc
CMA结果显示胎儿在15q11.2-q14区域存在13.8Mb的单亲二倍体(UPD)。
图 1 CMA检测结果图
单亲二倍体,那是什么?
在许多情况下,UPD可能对健康或发育没有影响,因为大多数情况此区域没有基因组印记,区域内两个拷贝全部遗传自双亲一方,并不重要。
基因组印记
每个人的基因均是两个拷贝,一个来自母亲,一个来自父亲。通常两个拷贝的基因都是表达出来,或在细胞中被“开启”。然而,在某一些情况下,基因的表达与否取决于它们是在父源染色体上还是母源染色体上,这种现象被称为“基因组印记”;印记区域所在的基因,称为“印记基因”。有些印记基因只从母源染色体上表达,而有些则只在父源染色体上表达。
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然而,在一些特殊情况下,即存在印记基因的区域发生UPD,则会对个体健康或发育产生影响的。此区域的基因可能缺乏活性拷贝,导致基因功能丧失,引起发育延迟,智力障碍或其他健康问题。
表 1 与印记基因区域UPD相关的人类疾病
结果解读
本案例中检测到的15q11.2-q14区域为著名的基因印记区域,此区域的异常可导致普拉德-威利综合征(Prader-willi syndrome,PWS)或安格曼综合征(Angelman syndrome,AS)。
疾病简介
PWS是第一种被发现由基因组印记缺陷导致的遗传性疾病。现在已经明确的引起PWS的分子缺陷类型主要包括::①父源染色体15q11.2-q13片段缺失(约占65%~75%)。②母源同源二倍体导致15ql1.2-q13区域的父源等位基因缺失(约占20%~30%)。③印记中心微缺失及突变(约占1%~3%)。④15号染色体平衡易位(小于1%)。
图 2 引起 PWS的分子缺陷类型
表 2 PWS的临床症状
PWS患者无特异的治疗方法。通过行为治疗控制体重,可以使PWS患者的寿命接近正常。
AS,又称天使综合征,快乐木偶综合征,它的遗传分子缺陷刚好与PWS相反:①母源染色体15q11.2-q13片段缺失(约占65%~70%)。②父源同源二倍体导致15ql1.2-q13区域的母源等位基因缺失(占2%~7%)。③母源性UBE3A基因突变(占5%~10%)。④母源性印记中心缺陷(约占3%~7%)。
图 3 引起AS的分子缺陷类型
AS患者在新生儿期常无异常表现。首发症状是6 月龄左右出现发育迟滞表现,但典型临床表现多在1 岁后出现,临床确定诊断往往需要数年时间。
表 3 AS的临床表现
目前约有99%的PWS和AS患者借助分子诊断方法进行确诊。PWS和AS分子诊断方法比较如下:
表 4 PWS和AS分子诊断方法比较
后续检测
本案例中,胎儿CMA检测结果无法判断15q11.2-q14区域UPD的来源,需要对胎儿DNA做进一步的甲基化分析。
图 4 MS-MLPA检测结果图
经MS-MLPA检测显示,该胎儿染色体15q11.2-q14区域为父源性单亲二倍体。
本案例CMA和MS-MLPA检测结果支持Angelman综合征,建议临床医生结合具体临床情况进行综合判断。
结束语
PWS/AS目前尚无有效的治疗方法,当临床上怀疑PWS和AS时建议通过遗传学诊断对该病进行确诊;具体的分型诊断对遗传咨询和产前诊断具有重要意义。
若有相关项目咨询,欢迎拨打4000 919 220。