概述
普達-威利綜合征【Prader-Willi Syndrome(PWS)】,俗稱小胖威利綜合征,OMIM 176270,由Prader等于1956年首次報道,是最早證實涉及基因組印記的遺傳性疾病,影響患者的食欲、生長、代謝、認知功能和行為。
PWS的典型特征是肌肉張力低,身材矮小(未用生長激素治療),性功能發(fā)育不全,認知障礙。標(biāo)志性特征是持續(xù)不飽和饑餓感和新陳代謝緩慢,可能導(dǎo)致過度進食和威脅生命的肥胖癥?；糚WS的人需要干預(yù)和嚴格的外部控制,維持正常體重才能挽救生命。
據(jù)估計,全球每12,000至15,000人中有一人患有PWS。盡管是“罕見”疾病,但PWS是遺傳診斷中最常見的疾病之一,并且是迄今為止確定的最常見的肥胖遺傳病因。
肥胖、小手、小腳、性腺發(fā)育不全
臨床表現(xiàn)
PWS的臨床表現(xiàn)復(fù)雜多樣,自胎兒期已有異常表現(xiàn),并呈現(xiàn)隨年齡而異的時序化臨床癥候群,涵蓋了生命過程中生長、發(fā)育、代謝等各方面。
1 出生時和新生兒期間一直觀察到嚴重的肌張力低下。
2 睡眠中斷和睡眠呼吸紊亂
睡眠中斷和睡眠呼吸障礙與神經(jīng)認知功能的重大缺陷有關(guān),包括精力分散,白天過度嗜睡以及煩躁不安。許多PWS患者最初由白天過度嗜睡引起,腦電圖顯示發(fā)現(xiàn)阻塞性,中樞性和混合性睡眠呼吸暫停綜合征。包括發(fā)育性腦異常,顱面畸形,張力減退,肥胖和胸壁畸形在內(nèi)的因素是導(dǎo)致PWS睡眠呼吸紊亂的重要因素。在PWS嬰兒中,中央性呼吸暫停更常見。
3 生長激素(GH)缺乏
患有PWS的兒童身材矮小,血清GH和IGF-1水平較低。身材矮小是PWS患者的主要特征?；加蠵WS的兒童青春期不會發(fā)生快速生長,未經(jīng)治療的平均最終身高為女孩148厘米,男孩155厘米。
4 性腺機能減退
先天性性腺功能減退癥:性腺功能減退可發(fā)生在性腺軸系下丘腦-垂體-靶器官(睪丸,卵巢)-終端靶細胞的任何部位,其臨床表現(xiàn)隨著性激素缺乏出現(xiàn)的時間、部位不同而表現(xiàn)各異。性腺機能減退是PWS中的一種常見臨床特征。出生時,女性陰蒂和小陰唇發(fā)育不全以及男性陰囊發(fā)育不良明顯,在80-90%的男性中存在單側(cè)或雙側(cè)隱睪癥。與PWS的許多其他表現(xiàn)類似,性腺功能減退癥病因在于下丘腦。
5 約有20-30%的PWS患兒有甲狀腺功能減退。
6 增加腎上腺功能不全的風(fēng)險。
病因
基因組印記是表觀遺傳學(xué)的一種現(xiàn)象,指一條染色體或同一種基因的改變,由不同性別的親代傳遞給子代時可引起不同表型的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象最可能的發(fā)生機制是DNA的甲基化。與基因印記有關(guān)的疾病主要包括PWS,Angelman綜合征、Rett綜合征和Huntington綜合征。
15號染色體是一條具有豐富微衛(wèi)星片段的近端著絲粒染色體,其中15q11-q13區(qū)域尤其不穩(wěn)定,常常與染色體各種重排有關(guān),如:缺失、染色體異位、倒位插入的復(fù)制、間隙性復(fù)制、三倍復(fù)制等。15號染色體長臂的近端有2Mb的區(qū)域受到基因組印記的調(diào)節(jié),參與PWS和AS的發(fā)生。該區(qū)域內(nèi)含有一串父源性表達的基因和轉(zhuǎn)錄本,它們的缺失將引起PWS的發(fā)生。
位于15q11-q13區(qū)域的基因和轉(zhuǎn)錄本可分為四個區(qū)域,分別由三個常見的缺失斷點分開（BP1、BP2、BP3）:(1)綠色表示的一組非印記基因GCP5,CYFIP1,NIPA1和NIPA2分別為位于近端15q11-q13斷點BP1和BP2之間以及15q11-q13斷點BP2和BP3(例如P基因)之間的其他基因也在父系和母系等位基因中同等表達;(2)藍色表示的父系優(yōu)先表達基因印記基因包括MKRN3,MAGEL2,NDN和雙順反子SNURF-SNRPN基因;(3)紅色表示的母系優(yōu)先表達的基因UBE3A和ATP10A(UBE3A的干擾引起Angelman綜合征)。
診斷
PWS的分子缺陷類型主要有:
1.父源染色體15q11.2-q13區(qū)域缺失,包括缺失I型T1D(BP1-BP3間)和缺失II型(BP2-BP3間);西方該類PWS患者占65%-75%,中國和亞洲人該型比例稍高于80%。
2.母源性15號染色體單親二倍體(UPD)導(dǎo)致15q11.2-q13區(qū)域的父源等位基因缺失。西方人占20%-30%。
3.印記中心微缺失及突變，約占1%-3%。
PWS案例中,大多數(shù)導(dǎo)致母源性15號染色體單親二倍體發(fā)生的染色體不分離發(fā)生在卵細胞的減數(shù)分裂I期,約占80%,故在PWS病例中,異源性母源性單親二倍體占80%。單親二倍體再發(fā)風(fēng)險一般不升高,有兩種特殊情況需要注意,建議進行遺傳咨詢。
1.孕婦高齡會使單親二倍體再發(fā)風(fēng)險升高;
2.家族隱蔽染色體結(jié)構(gòu)性幾遍,攜帶者在染色體異常累及15q11-13片段時,通過減數(shù)分裂可能導(dǎo)致該區(qū)域微缺失或單親二倍體的發(fā)生。
所有懷疑患有PWS的人都建議進行DNA甲基化分析，可檢測幾乎所有(>99%)的PWS病例。下圖為遺傳檢測流程,用遺傳方法檢測PWS遺傳類型。
PWS診斷流程
用SALSA MLPA探針ME028-C1 Prader-Willi/Angelman分析未處理的男性對照DNA樣品的毛細管電泳圖
用SALSA MLPA探針混合物ME028-C1 Prader-Willi/Angelman(分析亞硫酸鹽處理后的男性對照DNA的樣品的毛細管電泳圖
用PWS樣品獲得的結(jié)果簡化示意圖
（可比對【案例分享】AS天使綜合征（Angelman syndrome）的基因檢測查看）
案例分享
1.父源性缺失
患兒1,女,出生后1個半月,樣本送康旭醫(yī)學(xué)檢驗所,檢測項目:Prader Willi/Angelman Syndrome + 其他基因測序:SNRPN基因
檢測結(jié)果:發(fā)現(xiàn)受檢者父源性 15q11-q13 片段缺失變異。未發(fā)現(xiàn)受檢者 SNRPN 基因 1 號外顯子剪切變異位置存在 25bp 重復(fù)變異。
2.母源單親二倍體
患兒2,女,5周歲,樣本送康旭醫(yī)學(xué)檢驗所,檢測項目:Prader Willi/Angelman Syndrome + 其他基因測序:SNRPN基因
未發(fā)現(xiàn)相關(guān)基因片段存在大片段變異。但發(fā)現(xiàn)受檢者甲基化異常,為母源單親源二體。有可能導(dǎo)致 Prader-Willi 綜合征。未發(fā)現(xiàn)受檢者 SNRPN 基因 1 號外顯子剪切位置存在 25bp 重復(fù)變異。
