perinatologyРоссийский вестник перинатологии и педиатрииRossiyskiy Vestnik Perinatologii i Pediatrii (Russian Bulletin of Perinatology and Pediatrics)1027-40652500-2228Ltd. “The National Academy of Pediatric Science and Innovation”10.21508/1027-4065-2024-69-3-80-85perinatology-2008Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESСиндром Прадера–Вилли с атипичной делецией 15q вследствие несбалансированной транслокации между хромосомами 13 и 15Prader–Willi syndrome with atypical 15q deletion due to an unbalanced translocation between chromosomes 13 and 15https://orcid.org/0000-0002-0641-1084ШиловаН. В.ShilovaN. V.

Шилова Надежда Владимировна — д.м.н., зав. лабораторией цитогенетики

15522 Москва, ул. Москворечье, д. 1

nvsh05@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5458-0408МиньженковаМ. Е.MinzhenkovaM. E.

Миньженкова Марина Евгеньевна — к.м.н., вед. науч. сотр. лаборатории цитогенетики

15522 Москва, ул. Москворечье, д. 1

https://orcid.org/0000-0003-2941-2861МарковаЖ. Г.MarkovaZh. G.

Маркова Жанна Геннадьевна — к.б.н., ст. науч. сотр. лаборатории цитогенетики

15522 Москва, ул. Москворечье, д. 1

https://orcid.org/0000-0002-9231-3009МатющенкоГ. Н.MatyschenkoG. N.

Матющенко Галина Николаевна — зав. консультативным отделением,иврач-генетик

15522 Москва, ул. Москворечье, д. 1

ФГБНУ «Медико-генетический научный центр им. академика Н.П. Бочкова»РоссияResearch Centre for Medical GeneticsRussian Federation2024120720246938085Copyright © Ltd. “The National Academy of Pediatric Science and Innovation”, 20242024Ltd. “The National Academy of Pediatric Science and Innovation”Ltd. “The National Academy of Pediatric Science and Innovation”https://www.ped-perinatology.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.ped-perinatology.ru/jour/article/view/2008

Синдром Прадера–Вилли (OMIM #176270) — мультисистемное заболевание, обусловленное различными генетическими механизмами: либо делецией в районе q11.2–q13 отцовской хромосомы 15, либо материнской однородительской дисомией хромосомы 15, либо патологией импринтинга генов в проксимальной части длинного плеча хромосомы 15. Наиболее частой является делеция 15q11.2–q13 размером примерно 6 млн п.н., которая, как правило, возникает de novo. Однако описаны редкие случаи делеции 15q11.2–q13 при несбалансированных транслокациях с вовлечением хромосомы 15. Различные диагностические методы, такие как стандартное цитогенетическое исследование, флуоресцентная гибридизация in situ (FISH) или микроматричная сравнительная геномная гибридизация необходимы не только для несомненного подтверждения клинического диагноза синдрома Прадера–Вилли, но и для установления механизмов формирования и происхождения хромосомного дисбаланса у пациента с синдромом Прадера–Вилли.

Цель исследования

Цель исследования. Установление происхождения нетипичной делеции 15q у пациента с синдромом Прадера–Вилли.

Методы исследования

Методы исследования. Стандартное цитогенетическое исследование, FISH с ДНК-зондами на хромосомы 13 и 15, хромосомный микроматричный анализ.

Результаты

Результаты. При хромосомном микроматричном анализе пациента с аномальным фенотипом установлена делеция 15q11.2– q13.3 размером 8,7 млн п.н. Молекулярно-цитогенетическое обследование родителей пациента выявило у отца реципрокную транслокацию между хромосомами 13 и 15. Делеция 15q11.2–q13.3 у пациента стала следствием 2:2 патологической мейотической сегрегации отцовской реципрокной транслокации по совместному 2-му типу.

Заключение

Заключение. Комплексный цитогеномный подход в диагностике хромосомной патологии, ассоциированной с фенотипом синдрома Прадера–Вилли, позволяет не только точно определять количество геномных копий участков ДНК в районе q11– q13 хромосомы 15, но и детализировать структуру и происхождение геномного дисбаланса. Такая информация предоставляет возможность для более эффективного медико-генетического консультирования семьи с больным ребенком и выбора тактики последующей пренатальной или преимплантационной диагностики.

Prader-Willi syndrome (PWS) (OMIM #176270) is a neurobehavioral disorder that is caused by various genetic mechanisms. These mechanisms include a deletion in the q11.2–q13 region of the paternal chromosome 15, maternal uniparental disomy of chromosome 15, or a pathology of gene imprinting in the proximal part of the long arm of chromosome 15. The most common cause of PWS is a 15q11.2–q13 deletion of approximately 6 Mb, which typically occurs spontaneously. However, there have been rare cases of 15q11.2–q13 deletion associated with unbalanced translocations involving chromosome 15. In order to accurately diagnose PWS and determine the mechanisms behind the chromosomal imbalance, various diagnostic methods such as conventional cytogenetics, fluorescence in situ hybridization (FISH) or microarray comparative genomic hybridization are necessary.

The aim

The aim. To determine the origin of an atypical 15q deletion in a patient with Prader–Willi syndrome.

Methods

Methods. Conventional cytogenetic study, FISH with DNA probes for chromosomes 13 and 15, and chromosomal microarray analysis.

Results

Results. Showed that the patient had an 8.7 Mb deletion in the 15q11.2–q13.3 region, which was found to be a consequence of a meiotic malsegregation of a reciprocal translocation between chromosomes 13 and 15 in the patient’s father. The scope of the results is in informing medical genetic counseling of patients and families with a hereditary disease.

Conclusion

Conclusion. A comprehensive cytogenomic approach in diagnosis of genetic variations associated with Prader–Willi syndrome allows for accurate determination of copy number variations and provides information on the structure and origin of genomic imbalance. This information can be valuable for guiding medical genetic counseling and making decisions regarding future prenatal or preimplantation diagnoses.

детисиндром Прадера–Виллиделеция 15qреципрокная транслокацияпатологическая мейотическая сегрегацияchildrenPrader–Willi syndrome15q deletionreciprocal translocationmeiotic malsegregationReferencesCassidy S.B., Schwartz S., Miller J.L., Driscoll D.J. Prader-Willi syndrome. Genet Med 2012: 14(1): 10-26. DOI: 10.1038/gim.0b013e31822bead0Cassidy S.B., Schwartz S., Miller J.L., Driscoll D.J. Prader-Willi syndrome. Genet Med 2012: 14(1): 10-26. DOI: 10.1038/gim.0b013e31822bead0Ho-Ming L. Adult Prader-Willi syndrome: an update on management. Case Rep Genet 2016; 2016: 5251912. DOI: 10.1155/2016/5251912Ho-Ming L. Adult Prader-Willi syndrome: an update on management. Case Rep Genet 2016; 2016: 5251912. DOI: 10.1155/2016/5251912Holm V.A., Cassidy S.B., Butler M.G., Hanchett J.M., Greenswag L.R., Whitman B.Y. et al. Prader-Willi syndrome: consensus diagnostic criteria. Pediatrics 1993; 91(2): 398-402.Holm V.A., Cassidy S.B., Butler M.G., Hanchett J.M., Greenswag L.R., Whitman B.Y. et al. Prader-Willi syndrome: consensus diagnostic criteria. Pediatrics 1993; 91(2): 398-402.Angulo M.A., Butler M.G., Cataletto M.E. Prader-Willi syndrome: a review of clinical, genetic, and endocrine findings. J Endocrinol Invest 2015; 38: 1249-1263. DOI: 10.1007/ s40618-015-0312-9Angulo M.A., Butler M.G., Cataletto M.E. Prader-Willi syndrome: a review of clinical, genetic, and endocrine findings. J Endocrinol Invest 2015; 38: 1249-1263. DOI: 10.1007/ s40618-015-0312-9Butler M.G., Hartin S.N., Hossain W.A., Manzardo A.M., Kimonis V., Dykens E. et al. Molecular genetic classification in Prader-Willi syndrome: a multisite cohort study. J Med Genet 2019; 56: 149-153. DOI: 10.1136/jmedgenet-2018-105301Butler M.G., Hartin S.N., Hossain W.A., Manzardo A.M., Kimonis V., Dykens E. et al. Molecular genetic classification in Prader-Willi syndrome: a multisite cohort study. J Med Genet 2019; 56: 149-153. DOI: 10.1136/jmedgenet-2018-105301Cheon C.K. Genetics of Prader-Willi syndrome and Prader- Will-like syndrome. Ann Pediatr Endocrinol Metab 2016; 21: 126-135. DOI: 10.6065/apem.2016.21.3.126Cheon C.K. Genetics of Prader-Willi syndrome and Prader- Will-like syndrome. Ann Pediatr Endocrinol Metab 2016; 21: 126-135. DOI: 10.6065/apem.2016.21.3.126Kim S.J., Miller J.L., Kuipers P.J., German J.R., Beaudet A.L., Sahoo T., Driscoll D.J. Unique and atypical deletions in Prader-Willi syndrome reveal distinct phenotypes. Eur J Hum Genet 2012; 20: 283-290. DOI: 10.1038/ejhg.2011.187Kim S.J., Miller J.L., Kuipers P.J., German J.R., Beaudet A.L., Sahoo T., Driscoll D.J. Unique and atypical deletions in Prader-Willi syndrome reveal distinct phenotypes. Eur J Hum Genet 2012; 20: 283-290. DOI: 10.1038/ejhg.2011.187Xefteris A., Sekerli E., Arampatzi A. Charisiou S., Oikonomidou E., Efstathiou G. et al. Expanded Prader-Willi syndrome due to an unbalanced de novo translocation t(14;15). Report and review of the literature. Cytogenet Genome Res 2019; 159(3): 109-118. DOI: 10.1159/000504159Xefteris A., Sekerli E., Arampatzi A. Charisiou S., Oikonomidou E., Efstathiou G. et al. Expanded Prader-Willi syndrome due to an unbalanced de novo translocation t(14;15). Report and review of the literature. Cytogenet Genome Res 2019; 159(3): 109-118. DOI: 10.1159/000504159Horsthemke B., Buiting K. Imprinting defects on human chromosome 15. Cytogenet Genome Res 2006; 113: 292-299. DOI: 10.1159/000090844Horsthemke B., Buiting K. Imprinting defects on human chromosome 15. Cytogenet Genome Res 2006; 113: 292-299. DOI: 10.1159/000090844Butler M.G., Duis J. Chromosome 15 Imprinting Disorders: Genetic Laboratory Methodology and Approaches. Front Pediatr 2020; 8: 154. DOI: 10.3389/fped.2020.00154Butler M.G., Duis J. Chromosome 15 Imprinting Disorders: Genetic Laboratory Methodology and Approaches. Front Pediatr 2020; 8: 154. DOI: 10.3389/fped.2020.00154Butler M.G. 15q11.2 BP1-BP2 microdeletion. J Intellect Disabil Res 2017; 61(6): 568-579. DOI: 10.1111/jir.12382Butler M.G. 15q11.2 BP1-BP2 microdeletion. J Intellect Disabil Res 2017; 61(6): 568-579. DOI: 10.1111/jir.12382Ziats M.N., Goin-Kochel R.P., Berry L.N., Ali M., Ge J., Guffey D. et al. The complex behavioral phenotype of 15q13.3 microdeletion syndrome. Genet Med 2016; 11(18): 1111- 1118. DOI: 10.1038/gim.2016.9Ziats M.N., Goin-Kochel R.P., Berry L.N., Ali M., Ge J., Guffey D. et al. The complex behavioral phenotype of 15q13.3 microdeletion syndrome. Genet Med 2016; 11(18): 1111- 1118. DOI: 10.1038/gim.2016.9Alsagob M., Salih M.A., Hamad M., Al-Yaffe Y., Al-Zahrani J., Al-Bakheet A. et al. First report of two successive deletion on chromosome 15q13 cytogenetic bands in a boy and girl: additional data to 15q13.3 syndrome with a report of high IQ patient. Mol Cytogen 2019; 12: 21. DOI: 10.1186/s 13039- 019-0432-6Alsagob M., Salih M.A., Hamad M., Al-Yaffe Y., Al-Zahrani J., Al-Bakheet A. et al. First report of two successive deletion on chromosome 15q13 cytogenetic bands in a boy and girl: additional data to 15q13.3 syndrome with a report of high IQ patient. Mol Cytogen 2019; 12: 21. DOI: 10.1186/s 13039- 019-0432-6Lowther C., Costain G., Stavropoulos D.J., Melvin R., Silversides C. K., Andrade D. M. et al. Delineating the 15q13.3 microdeletion phenotype: a case series and comprehensive review of the literature. Genet Med 2015; 17: 149-157. DOI: 10.1038/gim.2014.83Lowther C., Costain G., Stavropoulos D.J., Melvin R., Silversides C. K., Andrade D. M. et al. Delineating the 15q13.3 microdeletion phenotype: a case series and comprehensive review of the literature. Genet Med 2015; 17: 149-157. DOI: 10.1038/gim.2014.83Pujana M.A., Nadal M., Guitart M., Armengol L., Gratacos M., Estvill X. Human chromosome 15 q11-q14 regions of rearrangements contain clusters of LCR15 duplicons. Eur J Hum Genet 2002; 10(1): 26-35. DOI: 10.1038/sj.ejhg.5200760Pujana M.A., Nadal M., Guitart M., Armengol L., Gratacos M., Estvill X. Human chromosome 15 q11-q14 regions of rearrangements contain clusters of LCR15 duplicons. Eur J Hum Genet 2002; 10(1): 26-35. DOI: 10.1038/sj.ejhg.5200760Vollger M.R., Guitart X., Dishuck P.C., Mercuri L., Harvey W..T, Gershman A. et al. Segmental duplications and their variation in a complete human genome. Science. 2022; 376(6588): eabj6965. DOI: 10.1126/science.abj6965Vollger M.R., Guitart X., Dishuck P.C., Mercuri L., Harvey W..T, Gershman A. et al. Segmental duplications and their variation in a complete human genome. Science. 2022; 376(6588): eabj6965. DOI: 10.1126/science.abj6965Gardner R.J., Amor D.J. Gardner and Sutherland’s Chromosome Abnormalities and Genetic Counseling (5 ed.) Oxford University Press, 2018; 134-212.Gardner R.J., Amor D.J. Gardner and Sutherland’s Chromosome Abnormalities and Genetic Counseling (5 ed.) Oxford University Press, 2018; 134-212.Verdoni A., Hu J., Surti U., Babcock M., Sheehan E., Clemens M. et al. Reproductive outcomes in individuals with chromosomal reciprocal translocations. Genet Med 2021; 23: 1753-1760. DOI: 10.1038/s41436-021-01195-wVerdoni A., Hu J., Surti U., Babcock M., Sheehan E., Clemens M. et al. Reproductive outcomes in individuals with chromosomal reciprocal translocations. Genet Med 2021; 23: 1753-1760. DOI: 10.1038/s41436-021-01195-w

The authors declare that there are no conflicts of interest present.