简介

Angelman综合征(AS)是一种严重的神经发育障碍，其特征是容易引起笑声、语言障碍、步态失调和癫痫。AS是由母拷贝的功能缺失引起的泛素蛋白连接酶E3A（UBE3A)基因。的UBE3A基因位于15q11.2-q13(参考。[1])。这个区域受基因组印记的影响;因此，基因表达依赖于起源的亲本。父系15号染色体的单系二染色体体(UPD(15)pat)导致母系缺失UBE3A被认为是as的分子病理机制之一。事实上，大约5%的AS是由UPD(15)引起的[2］．

UPD(15)pat是由合子前不分离引起的，可通过两种不同的机制发生。最常见的机制被认为是由雌性减数分裂中不分离引起的单倍体拯救[3.］．单倍体拯救的结果是母体的不分离和精子来源的15号染色体的后续复制。这一机制在第15号染色体上完全父系同二体的存在中得到了证实。相比之下，由精子减数分裂不分离引起的三体拯救是UPD的一个相对罕见的机制(15)。这一机制可以从减数分裂重组产生的部分异质组的存在中得到证实。与单倍体挽救相比，三体挽救的相对缺乏与雄性减数分裂不分离率低于雌性有关[4］．

理论预测合子后有丝分裂不分离也是UPD的机制(15)pat [5］．然而，有丝分裂不分离在AS中尚未得到明确证实。在这里，我们认为合子后有丝分裂不分离机制是导致as患者UPD(15)pat的原因。

病例报告

患者为6岁男童，母亲41岁，父亲35岁，足月出生，体重正常(3521 g)。无明显的产前和家族史。在13个月大时，发育迟缓和小头畸形(−2 SD)变得明显。他在5岁时开始走路并说一些有意义的话，在6岁时经历了癫痫发作。脑电图表现为弥漫性分布的高振幅慢波，社会交往容易引发过多的笑声。这些临床特征与合并UPD的AS患者相当(15)。

分子研究

患者核型正常(46,XY)，荧光原位杂交(FISH)显示15q11-q13两个拷贝。我们接下来评估了15q11-q13的甲基化模式。从白细胞中提取DNA，用亚硫酸氢钠处理。使用甲基化和非甲基化等位基因特异性引物集，我们进行了双链聚合酶链反应(PCR) [6(图。1)．PCR产物琼脂糖凝胶电泳显示，在患者的巷子中，甲基化等位基因衍生出了一个明显的100 bp的条带，而非甲基化等位基因衍生出了174 bp的模糊条带。1 b)．这一结果表明，甲基化和非甲基化等位基因处于镶嵌状态。然后，我们利用15号染色体上的微卫星标记(D15S11, D15S97, GABRB3, ACTC, D15S1007, D15S1016, D15S979, D15S127)和对照(D11S527)对15号染色体的亲本进行了研究(参考文献]。7)(图1 c)．表格1显示每个位点的峰值。该患者在15号染色体上的每个微卫星位点均表现出父系等二体模式，证实了UPD(15)pat的分子基础。在甲基化分析中，我们也检测到母体衍生等位基因的微弱扩增。随着PCR周期数的增加，母体等位基因的扩增更加明显(图1)。1 d)．使用GenetiSure Dx出生后分析(安捷伦技术公司)的染色体微阵列分析显示，15号染色体的拷贝数为中性，整个15号染色体的杂合性缺失，表明整个15号染色体的同二体性(参考文献]。8)(图2)．这些结果表明，存在较大比例的UPD(15)pat细胞和少数比例的双亲本细胞。嵌合状态暗示了UPD(15)pat的起源机制并非来自单体拯救。因此，这些结果表明，UPD(15)pat是由合子后有丝分裂不分离引起的。

图1
图1

甲基化特异性PCR和微卫星多态性分析。一个甲基化特异性PCR原理图。174 bp的未甲基化片段(引物序列向前5 ' -TAAATAAGTACGTTTGCGCGGTC-3 '和反向5 ' -AACCTTACCCGCTCCATCGCG-3 ')， 100 bp的甲基化片段(引物序列向前5 ' -GTAGGTTGGTGTGTATGTTTAGGT-3 '和反向5 ' -ACATCAAACATCTCCAACAACCA-3 ')。B100-bp的甲基化等位基因表示母体等位基因。174-bp unmethylated allele indicates paternal allele. The lane of “AS” denotes DNA derived from the AS patient with demonstrated 15q11-q13 deletion for unmethylated allele-deficient control.C15号染色体遗传图谱与微卫星标记。DACTC位点微卫星多态性分析。蓝色和紫色高亮分别表示相同的片段长度。左:患者、父亲和母亲的26周PCR片段。右图:35周PCR片段，用于扩增母源性等位基因

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表1 15号染色体微卫星多态性分析
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图2
图2

15号染色体微阵列与有丝分裂不分离机制。一个15号染色体的CGH和SNP阵列结果。B合子后有丝分裂不分离机制示意图

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讨论

在这项研究中，我们调查了一位伴有马赛克UPD(15)拍打的AS患者。双亲本细胞和UPD(15)pat细胞的存在排除了单倍体挽救的可能性。接下来，我们考虑了UPD(15)pat形成的其他可能机制，即三体挽救和合子后有丝分裂不分离。因为血液中15三体细胞与正常细胞的嵌合体状态由于15三体细胞的消除而无法检测到[9]，我们假设马赛克状态不太可能起源于三体拯救机制。此外，染色体微阵列分析显示，15号染色体的中性拷贝数和全亲本异二体更有利于合子后有丝分裂不分离，导致全父本异二体和双亲本细胞的嵌合，因为父本配子体发生中的丝分裂重组会导致部分单亲本异二体[5(图。2 b)．这个病人额外的母性等位基因的另一个可能的机制是双胞胎细胞的消失。然而，这是不可能的，因为额外的母系等位基因只在15号染色体上被检测到。事实上，有报道称，有丝分裂不分离导致的Prader-Willi综合征患者合并母体镶嵌型UPD(15)垫[10］．虽然已经报道了许多马赛克AS病例，但大多数病例都是根据印迹缺陷进行分类的[11］．Narayaman等人仅报道了一例可能伴有马赛克UPD(15)拍片的AS病例。[12］．SNP基因芯片检测显示患者嵌合性缺失。但母体等位基因的存在并没有得到最终证实。据我们所知，这是第一篇明确显示UPD(15)pat和双亲本染色体15s嵌合性的报道，提示有UPD(15)pat的As合子后有丝分裂不分离。据估计，来源于合子后有丝分裂不分离的三体细胞大部分会被消除，只有在合子后有丝分裂不分离后发生后续三体修复时，UPD(15)pat嵌合才会发生。因此，UPD(15)拍马赛克将是非常罕见的。这份报告中的分析有几个局限性。首先，本研究仅使用血液，由于样本的获取有限，没有调查嵌合体的分布情况。其次，镶嵌细胞的精确百分比还没有确定。深度SNP测序可能揭示母体等位基因的百分比。

总之，我们描述了一个AS患者的镶嵌型UPD(15)pat提示合子后有丝分裂不分离。在一些患者中，AS合并UPD(15)pat被认为是由单倍体挽救引起的，实际上可能是合子后有丝分裂不分离的结果。