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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)


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图 1 CMA检测结果图



单亲二倍体,那是什么?

        当同源染色体或染色体的部分片段均来源于双亲中的一方,就发生了单亲二倍体(uniparental disomy, UPD)。根据染色体片段来源的不同,单亲二倍体可分为单亲同二体(来自同一本的同一染色体)和单亲异二体(来自同一亲本的两条同源染色体)。UPD是卵子或精子形成期间发生的随机事件,或者是在早期胎儿发育中发生。


        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。

        登入http://www.geneimprint.com可获得更多印记基因信息。


        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


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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%)。


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图 2 引起 PWS的分子缺陷类型



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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%)。


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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。


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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:


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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。


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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。