TO THE EDITOR

Po raz pierwszy opisany w 1956 roku, zespół Pradera-Williego (PWS; MIM 176270) jest jednym z najbardziej obrazowych zaburzeń w dziedzinie genetyki człowieka ze względu na charakterystyczny fenotyp kliniczny i unikalną etiologię molekularną rodzica pochodzenia. Większość przypadków PWS (~70%) jest spowodowana ojcowską delecją chromosomu 15q11-q13, a ~25% przypadków wynika z matczynej disomii jednorodzicielskiej (UPD) chromosomu 15, która pochodzi z błędu dysjunkcji mejozy I (MI) lub mejozy II (MII) (NDJ) z następową trisomią ratunkową. MI NDJ jest bardziej powszechne ze względu na efekt wieku matki, ale zarówno MI i MII NDJ spowodować zwiększone ryzyko recesywnych warunków ze względu na duże regiony braku heterozygotyczności (AOH), które są charakterystyczne dla większości UPD. Ojcowska delecja 15q11-q13 jest wykrywalna za pomocą hybrydyzacji fluorescencyjnej in situ (FISH) i analizy mikromacierzy chromosomalnych (CMA); jednakże matczyna UPD chromosomu 15 może być również zidentyfikowana za pomocą platform CMA opartych na polimorfizmie pojedynczego nukleotydu (SNP), które wykrywają AOH oprócz aberracji liczby kopii. Opisujemy unikalny przypadek PWS spowodowany matczynym UPD, który również skutkował zespołem recesywnego ubytku słuchu z powodu biallelicznego dziedziczenia heterozygotycznej delecji z przekazanego matczynego chromosomu 15.

Nasz pacjent przedstawił się jako 4-tygodniowy mężczyzna urodzony przez niekonsubstancjalnych rodziców. Przebieg prenatalny obejmował dodatni wynik badania przesiewowego w pierwszym trymestrze ciąży z ryzykiem trisomii 21 związanym z wiekiem 1 na 43, przeziernością karkową 1,35 wielokrotności mediany (MOM), PAPP-A 1,04 MOM i hCG 1,87 MOM. Nieinwazyjne prenatalne badania przesiewowe (NIPS; MaterniT21 PLUS) były negatywne dla trisomii 13, 16, 18, 21 i 22, jak również dla zespołów mikrodelecji 1p36, Wolf-Hirschhorn (4p), Cri-du Chat (5p), Langer Giedion (8q), Jacobsen (11q), Prader-Willi/Angelman (PWS/AS; 15q) oraz 22q11.2. Odmówiono pobrania kosmówki i amniopunkcji.

Pacjent urodził się w 40+4 tygodniu ciąży przez elektywne powtórne cięcie cesarskie; Apgars wynosił 9 i 9, waga urodzeniowa 3240 g, długość urodzeniowa 49 cm, obwód głowy 36,5 cm, wszystko w granicach normy. Po urodzeniu miał prawidłowe ssanie/połykanie, ale rozproszoną hipotonię ze słabym płaczem. Został przyjęty na OITN z powodu złego karmienia, przewlekłej hipoksemii i hipoglikemii (stężenie glukozy we krwi 37-39). Stwierdzono obustronne niezstąpione jądra. Badanie USG głowy wykazało torbiel subependimalną w lewym rogu czołowym, a następnie prawidłowy rezonans magnetyczny. Badanie echokardiograficzne nie wykazało wrodzonej wady serca. Dziecko dwukrotnie nie przeszło badania przesiewowego słuchu Auditory Brain Response (ABR).

Ale analiza chromosomów G z krwi obwodowej o wysokiej rozdzielczości ujawniła prawidłowy kariotyp 46, XY, kliniczna analiza CMA przy użyciu SurePrint G3 ISCA CGH+SNP 4×180K array (Agilent Technologies, Santa Clara, CA) zidentyfikowała dwa duże regiony AOH obejmujące 37.7 Mb na 15q11.2-q22.2 i 8,5 Mb na 15q26.1-q26.3 (ryc. 1A), co wysoce sugerowało UPD dla chromosomu 15. Należy zauważyć, że badanie CMA nie jest niezależnym testem diagnostycznym UPD ze względu na niemożność wykrycia heterodisomicznego UPD, które nie zawiera żadnego AOH. FISH wykonany na chromosomach metafazowych z użyciem specyficznej dla danego locus sondy SNRPN (15q11-q13) był prawidłowy dla dwóch kopii regionu PWS/AS (ryc. 1B). Jednakże, kliniczna metylacja wrażliwa na metylację, multipleksowa amplifikacja sond zależna od ligacji (MLPA) przy użyciu SALSA MLPA ME028 Prader Willi/Angelman probemix (MRC Holland, Holandia) wykazała nieprawidłowy wzór metylacji zgodny z brakiem ojcowskiego regionu krytycznego PWS/AS, co łącznie potwierdziło rozpoznanie PWS przez matczyną UPD u probanta. DNA od probanta zostało również poddane testom CMA przy użyciu platformy CytoScan® HD (Affymetrix, Santa Clara, CA). Obie platformy CMA wykryły dwa duże regiony AOH w heterodisomicznym UPD chromosomu 15 (ryc. 1A), a biorąc pod uwagę, że region pericentromeryczny był homozygotyczny u probanta, matczyne NDJ zostało przypisane do błędu MII .

(A) Analiza mikromacierzy chromosomalnej (CMA) probanta wykazująca brak heterozygotyczności (AOH; zacienione) na 15q11.2-q22.2 i 15q26.1-q26.3 przy użyciu obu platform CMA Agilent (panel górny) i Affymetrix (panel dolny). (B) Metafazowy FISH z użyciem specyficznej dla danego locus sondy SNRPN (czerwona), zhybrydyzowanej z sondami kontrolnymi na 15p11.2 (D15Z1; aqua) i 15q22 (PML; zielona), wskazujący na normalny wzór hybrydyzacji dwóch kopii w regionie krytycznym PWS/AS na chromosomie 15q11.2. (C) Powiększony widok homozygotycznej delecji STRC i CATSPER2 na 15q15.3 za pomocą analizy CMA (Agilent) u probanta (górny panel) i przekazanej heterozygotycznej delecji matczynej (dolny panel).

W dodatku do dwóch regionów AOH na chromosomie 15, kliniczne testy CMA wykryły również homozygotyczną delecję 55,7 kb (minimalny rozmiar) chromosomu 15q15.3 zlokalizowaną w regionie 15q11.2-q22.2 AOH, który obejmował geny STRC (eksony 1-22) i CATSPER2. Maksymalny rozmiar delecji wynosił 169,6 kb na podstawie sąsiadujących sond CMA (ryc. 1C). Biorąc pod uwagę, że bialleliczne przylegające delecje STRC i CATSPER2 są znaną przyczyną zespołu głuchoty i niepłodności (MIM 611102), zidentyfikowana homozygotyczna delecja została również uznana za patogenną u probanta. Ta homozygotyczna delecja została następnie określona jako dziedziczona matczynie przez test CMA (ryc. 1C); jednakże, zgodnie z oczekiwaniami, delecja 15q15.3 była heterozygotyczna u matki, ale przekazana probandowi w obu homologach chromosomu 15. Międzywęzłowy blok heterozygotyczności na chromosomie 15 zidentyfikowany u probanta za pomocą testu CMA był konsekwencją matczynej rekombinacji mejotycznej przed MII NDJ i późniejszego ratowania trisomii po zapłodnieniu. Kariotyp molekularny został opisany jako:

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

• hmz,15q15.3(43895633_43951301)x0

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

Gen STRC jest głównym czynnikiem przyczyniającym się do przedjęzykowego ubytku słuchu, ponieważ koduje duże zewnątrzkomórkowe białko strukturalne stereokilinę, która ulega ekspresji w uchu wewnętrznym. Stereokilina zakotwicza błonę tektorialną struktur komórkowych narządu Cortiego w ślimaku, a zarówno mutacje sekwencji, jak i delecje STRC mogą powodować autosomalny recesywny ubytek słuchu (z lub bez męskiej bezpłodności w zależności od tego, czy CATSPER2 jest również usunięty). W szczególności, STRC jest trudny do zbadania przez większość testów molekularnych, ponieważ dzieli >99% homologii sekwencji ze swoim dystalnym pseudogenem, co zwykle skutkuje niską rozdzielczością sond w badaniach liczby kopii. Tandemowe ~100 kb segmentalne duplikacje, które obejmują STRC, CATSPER2 i ich pseudogeny, są odpowiedzialne za niealleliczne aberracje liczby kopii (delecje i duplikacje) spowodowane rekombinacją homologiczną, które są powszechne w tym regionie. Jako takie, platformy CMA o niższej rozdzielczości mogą niedokładnie wykrywać delecje STRC i CATSPER2 ze względu na niedostatek unikalnych sond w całym regionie, co skłania wielogenowe panele ubytków słuchu do częstego stosowania ukierunkowanej kropelkowej cyfrowej PCR do oceny liczby kopii i/lub sekwencjonowania genów w celu wykrycia mutacji.

UPD został po raz pierwszy zidentyfikowany u ludzi w 1988 roku, kiedy u dziecka stwierdzono mukowiscydozę z powodu izodysomicznego matczynego UPD chromosomu 7, który zdemaskował heterozygotyczną matczyną mutację CFTR. Chociaż nie wszystkie chromosomy mają fenotyp UPD oparty na imprintingu, zwiększone ryzyko choroby recesywnej związane z UPD doprowadziło do odkrycia genów i/lub mutacji choroby recesywnej, jak również wcześniej nierozpoznanych chromosomów UPD. Ostatnie przykłady obejmują chromosom UPD chromosom 3 i gangliozydozę GM1 , chromosom UPD chromosom 6 i dysfunkcję czopków , chromosom UPD chromosom 8 i wrodzony przerost nadnerczy , chromosom UPD chromosom 11 i chorobę sierpowatokrwinkową , chromosom UPD chromosom 12 i niedobór oksydazy siarczynowej , chromosom UPD chromosom 12 i dziedziczną krzywicę oporną na 1,25-hydroksywitaminę D oraz chromosom UPD chromosom 14 i niedobór alfa 1 antytrypsyny .

Nasz proband dodaje się do tych zgłoszonych przypadków zdemaskowanych zaburzeń autosomalnych recesywnych z powodu UPD; jednak nasz przypadek jest wyjątkowy, ponieważ jest dotknięty zarówno klasycznym zaburzeniem imprintingu, PWS (MIM 176270), jak i współistniejącą chorobą autosomalną recesywną, zespołem głuchoty i niepłodności (MIM 611102), który został przekazany przez matczyny UPD chromosomu 15. Co ważne, biorąc pod uwagę zmienny wiek pojawienia się głuchoty spowodowanej STRC i współistniejące objawy PWS, ta druga diagnoza mogła zostać ustalona dopiero znacznie później. Ten przypadek podkreśla, że rosnąca rozdzielczość technologii mikromacierzy i wysokowydajnego sekwencjonowania pozwoli nie tylko na identyfikację nowych genów i zaburzeń związanych z chorobami mendlowskimi, ale także umożliwi noworodkową identyfikację współistniejących chorób genetycznych, które w przeciwnym razie mogłyby zostać wykryte dopiero w późniejszym okresie życia.

.