TO THE EDITOR

Ensimmäisen kerran kuvattu vuonna 1956, Prader-Willin oireyhtymä (PWS; MIM 176270) on yksi havainnollisimmista häiriöistä ihmisgenetiikan alalla sen tyypillisen kliinisen fenotyypin ja ainutlaatuisen vanhemman alkuperän molekulaarisen etiologian vuoksi . Suurin osa PWS-tapauksista (~70 %) johtuu isän deleetiosta kromosomissa 15q11-q13 , ja ~25 % tapauksista johtuu äidin kromosomin 15 uniparentaalisesta disomiasta (UPD), joka on peräisin meioosi I:n (MI) tai meioosi II:n (MII) ei-disjunktiovirheestä (NDJ) ja sitä seuranneesta trisomian pelastamisesta . MI NDJ on yleisempi äidin ikään liittyvän vaikutuksen vuoksi, mutta sekä MI että MII NDJ johtavat lisääntyneeseen resessiivisten tilojen riskiin, mikä johtuu suurista heterotsygotian puuttumisalueista (AOH), jotka ovat useimpien UPD:iden tunnusomaisia piirteitä. Kromosomin 15q11-q13 isänpuoleinen deleetio on havaittavissa fluoresenssi-in-situ-hybridisaatiolla (FISH) ja kromosomimikroskooppianalyysillä (CMA); kromosomin 15 äidinpuoleinen UPD voidaan kuitenkin havaita myös yksittäisiin nukleotidipolymorfismeihin (SNP) perustuvilla kromosomimikroskooppianalyyseillä (CMA-analyyseillä), joilla voidaan havaita kopioluvun poikkeavuuksien lisäksi AOH . Raportoimme ainutlaatuisen PWS-tapauksen, joka johtui äidin UPD:stä, joka johti myös resessiiviseen kuulon heikkenemisen oireyhtymään, joka johtui heterotsygoottisen deletion biallelisesta periytymisestä siirretystä äidin kromosomista 15.

Potilaamme esiteltiin 4 viikon ikäisenä uroksena, joka oli syntynyt ei-verisukuisille vanhemmille. Synnytystä edeltävään kulkuun kuului positiivinen ensimmäisen raskauskolmanneksen seulonta, jossa ikään liittyvä trisomia 21:n riski oli 1:43, niskan läpinäkyvyys oli 1,35 moninkertainen mediaaniin nähden (MOM), PAPP-A oli 1,04 MOM ja hCG oli 1,87 MOM. Noninvasiivinen raskaudenaikainen seulonta (NIPS; MaterniT21 PLUS) oli negatiivinen trisomioiden 13, 16, 18, 21 ja 22 sekä 1p36-, Wolf-Hirschhorn- (4p), Cri-du Chat- (5p), Langer Giedion- (8q), Jacobsen- (11q), Prader-Willi/Angelman- (PWS/AS; 15q) ja 22q11.2-mikrodeleetio-oireyhtymien osalta. Kuorionkylvynäytteenotto ja lapsivesipunktio hylättiin.

Henkilö syntyi 40+4 raskausviikolla elektiivisellä toistuvalla keisarileikkauksella; Apgars-arvot olivat 9 ja 9, syntymäpaino 3240 g, syntymäpituus 49 cm ja päänympärysmitta 36,5 cm, kaikki normaalin rajoissa. Hänen imemisensä ja nielemisensä oli syntyessään normaalia, mutta hänellä oli diffuusi hypotonia ja heikko itku, ja hänet otettiin vastasyntyneiden teho-osastolle huonon ravitsemuksen, kroonisen hypoksemian ja hypoglykemian (verensokeri 37-39) vuoksi. Molemminpuoliset laskeutumattomat kivekset todettiin. Pään ultraäänitutkimuksessa todettiin subependimaalinen kysta vasemmassa etusarvessa, minkä jälkeen magneettikuvaus oli normaali. Kaikukardiografia ei osoittanut merkkejä synnynnäisestä sydänsairaudesta. Lapsi ei läpäissyt kaksi kertaa Auditory Brain Response (ABR) -kuuloseulaa.

Vaikka korkean resoluution perifeerisen veren G-nauhakromosomianalyysi osoitti normaalin 46, XY-karyotyypin, kliininen CMA-analyysi, jossa käytettiin SurePrint G3 ISCA CGH+SNP 4×180K-joukkoa (Agilent Technologies, Santa Clara, CA), osoitti kaksi suurta AOH-alueen aluetta, jotka ulottuvat 37.7 Mb kromosomissa 15q11.2-q22.2 ja 8,5 Mb kromosomissa 15q26.1-q26.3 (kuva 1A), mikä viittasi vahvasti kromosomin 15 UPD:hen. On huomattava, että CMA-testi ei ole itsenäinen diagnostinen testi UPD:n toteamiseksi, koska se ei pysty havaitsemaan heterodisomista UPD:tä, jossa ei ole AOH:ta. Metafaasikromosomeille suoritettu FISH, jossa käytettiin lokusspesifistä koetinta SNRPN (15q11-q13), oli normaali PWS/AS-alueen kahden kopion osalta (kuva 1B). Kliininen metylaatioherkkä multiplex ligation-dependent probe amplification (MLPA), jossa käytettiin SALSA MLPA ME028 Prader Willi/Angelman probemixiä (MRC Holland, Alankomaat), osoitti kuitenkin epänormaalin metylaatiokuvion, joka oli yhdenmukainen isältä peräisin olevan kriittisen PWS/AS-alueen puuttumisen kanssa, mikä vahvisti diagnoosin, jonka mukaan koehenkilö sai PWS:n äidin UPD:n kautta. Koehenkilön DNA:lle tehtiin myös CMA-testi CytoScan® HD -alustalla (Affymetrix, Santa Clara, CA). Molemmilla CMA-alustoilla havaittiin kaksi suurta AOH:n aluetta heterodisomaattisessa UPD-kromosomissa 15 (kuva 1A), ja koska perisentromeerinen alue oli koehenkilöllä homotsygootti, äidin NDJ:n katsottiin johtuvan MII-virheestä.

(A) Koehenkilön kromosomimikroskooppianalyysi (CMA), joka osoittaa heterotsygotian puuttumisen (AOH; tummennettu) 15q11.2-q22.2:ssa ja 15q26.1-q26.3:ssa Agilentin (yläpaneelissa) ja Affymetrixin (alapaneelissa) CMA-alustoja käyttäen. (B) Metafaasin FISH käyttäen lokusspesifistä koetinta SNRPN (punainen), joka on yhteishybridisoitu kontrollikoettimien kanssa 15p11.2:ssa (D15Z1; aqua) ja 15q22:ssa (PML; vihreä), mikä osoittaa normaalia kahden kopion hybridisaatiokuviota PWS/AS-kriittisellä alueella kromosomissa 15q11.2. (C) Suurennettu näkymä koehenkilön homotsygoottisesta STRC- ja CATSPER2-deleetiosta 15q15.3:ssa CMA-analyysin (Agilent) avulla (yläpaneeli) ja äidin siirtämästä heterotsygoottisesta deleetiosta (alapaneeli).

Kromosomissa 15 sijaitsevien kahden AOH-alueen lisäksi kliinisessä CMA-testissä havaittiin myös homotsygoottinen 55,7 kb:n deletio (minimikoko) kromosomissa 15q15.3, joka sijaitsi AOH:n alueella 15q11.2-q22.2, johon sisältyivät STRC- (eksonit 1 – 2 – 2) ja CATSPER2-geenit. Deletion maksimikoko oli 169,6 kb viereisten CMA-koettimien perusteella (kuva 1C). Koska STRC:n ja CATSPER2:n bialleliset vierekkäiset deleetiot ovat tunnetusti kuuroutta ja hedelmättömyyttä aiheuttavan oireyhtymän (MIM 611102) syynä, tunnistettua homotsygoottista deleetiota pidettiin patogeenisenä myös koehenkilöllä. Tämä homotsygoottinen deleetio todettiin myöhemmin CMA-testillä äidin kautta periytyväksi (kuva 1C); odotetusti 15q15.3-deleetio oli kuitenkin heterotsygoottinen äidillä, mutta siirtyi koehenkilölle molemmissa kromosomin 15 homologeissa. Kromosomin 15 interstitiaalinen heterotsygotiablokki, joka todettiin koehenkilöllä CMA-testissä, oli seurausta äidin meioottisesta rekombinaatiosta ennen MII NDJ:tä ja sitä seuraavasta trisomian pelastamisesta hedelmöityksen jälkeen. Molekyylikaryotyyppi ilmoitettiin seuraavasti:

• upd(15)mat.arr 15q11.2q22.2(23952738_61658913)x2

• hmz,15q15.3(43895633_43951301)x0

• mz,15q15.3(43895633_43951301)x0

  mat,15q26.1q26.3(93895094_102398213)x2 hmz.

STRC-geeni on merkittävä tekijä esikielellisessä kuulon heikkenemisessä, sillä se koodaa suurta solunulkoista rakenneproteiinia stereociliinia, joka ilmentyy sisäkorvassa. Stereosiliini ankkuroi Corti-elimen solurakenteiden tectoriaalisen kalvon sisäkorvassa, ja sekä STRC:n sekvenssimutaatiot että deletiot voivat johtaa autosomaaliseen resessiiviseen kuulon heikkenemiseen (miehen hedelmättömyyden kanssa tai ilman, riippuen siitä, onko myös CATSPER2 deletoitu) . STRC:tä on haastavaa tutkia useimmilla molekyylimääritysmenetelmillä, koska sillä on >99 %:n sekvenssihomologia sen distaalisen pseudogeenin kanssa, mikä tyypillisesti johtaa alhaisen resoluution anturiväleihin kopiolukumääritysmenetelmissä . STRC:n, CATSPER2:n ja niiden pseudogeenit kattavat tandemiset ~100 kb:n segmenttiduplikaatiot ovat vastuussa ei-alleellisista homologisen rekombinaation välittämistä kopiolukuaberraatioista (deleetioista ja duplikaatioista), jotka ovat yleisiä tällä alueella. Pienemmän resoluution CMA-alustat eivät välttämättä havaitse tarkasti STRC- ja CATSPER2-deleetioita, koska alueella on vain vähän ainutlaatuisia koettimia, minkä vuoksi monigeenisissä kuulonalenemapaneeleissa käytetään usein kohdennettua pisara-digitaalista PCR:ää kopiolukumäärän arvioimiseksi ja/tai geenisekvensointia mutaatioiden havaitsemiseksi.

UPD tunnistettiin ensimmäisen kerran ihmisillä vuonna 1988, kun todettiin, että lapsella oli kystinen fibroosi, joka johtui äidin isodisomaattisesta UPD-kromosomista 7, joka paljasti äidin heterotsygoottisen CFTR-mutaation . Vaikka kaikilla kromosomeilla ei ole leimautumiseen perustuvaa UPD-fenotyyppiä, UPD:hen liittyvä lisääntynyt resessiivisen taudin riski on johtanut resessiivisten tautigeenien ja/tai mutaatioiden sekä aiemmin tunnistamattomien UPD-kromosomien löytämiseen. Viimeaikaisia esimerkkejä ovat UPD-kromosomi 3 ja GM1-gangliosidoosi , UPD-kromosomi 6 ja käpyjen toimintahäiriö , UPD-kromosomi 8 ja synnynnäinen lisämunuaisen liikakasvu , UPD-kromosomi 11 ja sirppisolusairaus , UPD-kromosomi 12 ja sulfiittioksidaasipuutos , UPD-kromosomi 12 ja perinnöllinen 1,25-hydroksidivitamiini D:lle vastustuskykyinen riisitauti sekä UPD-kromosomi 14 ja alfa-1-antitrypsiinin puutos .

Meidän koehenkilömme liittyy näihin raportoituihin tapauksiin, joissa UPD:stä johtuva autosomaalinen resessiivinen häiriö ei ole peittynyt; tapauksemme on kuitenkin ainutlaatuinen siinä mielessä, että hänellä on valitettavasti sekä klassisen imprinting-häiriön, PWS:n (MIM 176270), että samanaikaisesti esiintyvän autosomaalisen resessiivisen sairauden, kuuroutumattomuus- ja hedelmättömyysoireyhtymän (MIM 611102), aiheuttama sairaus, joka periytyi äidin UPD-kromosomin 15 kautta. Kun otetaan huomioon STRC-välitteisen kuurouden alkamisikä ja samanaikaisesti esiintyvät PWS-oireet, on tärkeää, että tämä toinen diagnoosi on voitu määrittää vasta paljon myöhemmin. Näin ollen tämä tapaus korostaa myös sitä, miten mikrosirutekniikoiden ja korkean läpimenon sekvensointitekniikoiden lisääntyvä resoluutio ei ainoastaan tunnista uusia Mendelin tautigeenejä ja -häiriöitä, vaan voi myös mahdollistaa sellaisten samanaikaisten geneettisten sairauksien tunnistamisen vastasyntyneenä, joita ei ehkä muuten olisi havaittu ennen kuin vasta myöhemmin elämässä.