H19/IGF2-印记控制区

ICR1
H19 ICR

细胞遗传学位置：11p15.5 基因组坐标（GRCh38）：11:1,998,202-2,003,509（来自 NCBI）

▼ 说明

染色体 11p15 包含 2 个相邻的印记结构域，一个与 H19（103280） 和 IGF2（147470） 基因相关，另一个与 KCNQ1 基因（607542） 相关。每个结构域均由其自己的印记控制区域控制，分别指定为 ICR1 或 ICR2（参见 607542）。 ICR1 位于 H19 基因的上游，调节母本表达的非编码 RNA H19 和父本表达的基因 IGF2（编码生长因子）的印记表达。 ICR1 是一个差异甲基化区域（DMR），仅在父系等位基因上甲基化。在母体等位基因上，CTCF（604167） 结合的未甲基化 ICR1 形成染色质绝缘体，可防止 H19 下游增强子激活 IGF2 启动子，从而导致 IGF2 沉默和 H19 激活。在父系等位基因上，甲基化敏感的 CTCF 无法与甲基化的 ICR1 结合，从而导致 IGF2 激活和 H19 沉默。 CTCF 还维持母体等位基因上 ICR1 的非甲基化状态（Higashimoto 等人总结，2014）。

▼ 基因结构

东本等人（2014） 指出 ICR1 包含 2 个不同的重复序列（A 和 B）和 7 个 CTCF 结合位点。它还包含 OCT（参见 164175）、SOX（参见 602148）和 ZFP57（612192）的结合基序。

▼ 测绘

ICR1 位于染色体 11p15.5 上 H19 基因的上游。 H19 基因是 ICR1 的端粒，IGF2 基因是 ICR1 的着丝粒（Higashimoto et al., 2014）。这种基因组排列在小鼠 7 号染色体上是保守的（Zemel 等，1992）。

▼ 基因功能

在小鼠中，印记 H19 基因位于印记基因簇的末端。莱顿等人（1995） 发现位于 H19 上游约 100 kb 处的胰岛素-2（Ins2；参见 176730）基因和 Igf2 基因的印记可以通过 H19 基因及其侧翼序列的定向删除的母系遗传来破坏。从母亲那里遗传 H19 突变的动物比从父亲那里遗传的动物重 27%。父系遗传的破坏没有影响，这可能反映了父系基因通常处于沉默状态。母体缺失杂合子的体细胞过度生长归因于 Igf2 基因的功能获得，而不是 H19 功能的丧失。

IGF2 和 H19 基因的表达被印记。尽管这些邻近基因共享一个增强子，但 H19 仅从母本等位基因表达，而 IGF2 仅从父本遗传等位基因表达。 H19 上游的父本特异性甲基化区域似乎是这些基因印记所需的表观遗传标记位点。该区域内的缺失会导致 H19 和 IGF2 的印记丢失（Thorvaldsen 等人，1998）。 Bell 和 Felsenfeld（2000） 表明，这个甲基化区域含有一种阻断增强子活性的元素。该元件的活性取决于脊椎动物增强子阻断蛋白 CTCF（604167）。 CTCF 结合位点内 CpG 的甲基化消除了 CTCF 的体外结合，而这些位点的缺失导致体内增强子阻断活性的丧失，从而允许基因表达。这种 CTCF 依赖性增强子阻断元件充当绝缘体。 Bell 和 Felsenfeld（2000） 认为它控制 IGF2 的印记。该绝缘子的活性通过父系等位基因的特定 DNA 甲基化而被限制于母系等位基因。 Bell 和 Felsenfeld（2000） 得出结论，DNA 甲基化可以通过调节增强子边界来调节增强子与基因启动子的接触，从而控制基因表达。

未甲基化的 ICR 作为染色质边界，阻止 IGF2 与位于 H19 3-prime 的增强子相互作用（Webber 等，1998；Hark 和 Tilghman，1998）。当该区域被甲基化时，这种增强子阻断活性就会消失，从而允许 IGF2 父系表达。 Hark 等人使用转基因小鼠和组织培养（2000） 证明来自小鼠和人类 H19 的未甲基化 ICR 表现出增强子阻断活性。他们表明 CTCF 与未甲基化 ICR 中的几个位点结合，这些位点对于增强子阻断至关重要。与该模型一致，CTCF 结合被 DNA 甲基化消除。在人类 ICR 中，B 重复中有一个富含 CpG 的 45 bp 序列，与超敏感区域 HS1 中的 2 个位点和 HS2 中的 3 个位点有 60% 的同一性。其中有一个 14 bp 核心，与鸡 β 珠蛋白绝缘子内的 CTCF（FII） 结合位点高度相似。哈克等人（2000） 证明 DNA 甲基化抑制 CTCF 与人 B1 位点的结合，并表明 CTCF 位点不对称，并且该蛋白质与顶部 DNA 链上的一些胞嘧啶残基有重要的接触。

斯里瓦斯塔瓦等人（2000）使用基于loxP/cre重组酶的策略以有条件的方式删除小鼠中H19上游的ICR，以确定上游区域启动和维持H19和Igf2印记表达的时间要求。对 H19 和 Igf2 等位基因特异性表达以及 H19 启动子处 DNA 甲基化的分析表明，该区域以不同方式控制 2 个基因的单等位基因表达，表明它包含 2 个功能不同的调控元件。该区域的持续存在需要根据其作为绝缘体的拟议作用来沉默母体 Igf2。然而，它在保持父本 H19 启动子沉默方面没有直接作用。相反，在父本染色体上，上游元件在发育过程中介导 H19 启动子区域的表观遗传修饰，导致 H19 的转录沉默。此后，它的存在对于阻止转录来说是多余的。沉默元件的这种时间要求似乎是哺乳动物系统中独特的顺式活性。然而，其他顺式作用元件，无论是正的还是负的，很可能具有影响染色质结构稳定变化的能力，并且并不总是需要向转录机制发出信号。

高井等人（2001）发现H19中除第六个结合位点外的所有CTCF结合位点均高甲基化，而在正常人胚胎输尿管组织中只有第六个结合位点显示出等位基因特异性甲基化。在含有人类 11 号染色体单拷贝的人-小鼠体细胞杂交克隆中，他们观察到第六个 CTCF 结合位点的甲基化与 IGF2 表达之间的相关性。作者还报告了 6 个人类膀胱癌病例中的 2 个存在父系等位基因的低甲基化。作者提出，只有第六个 CTCF 结合位点可能充当 H19 或 IGF2 表达之间切换的关键调控域。

杜等人（2003） 证实了 H19 DMR 中绝缘子的存在，并报道了 IGF2 基因中的 2 个绝缘子。作者证明了 CTCF 与检测到的所有绝缘体序列的结合。

乌拉纳等人（2003） 表明，具有 IGF2/H19 印迹维持（MOI） 的骨肉瘤肿瘤表现出 H19 上游 CTCF 结合位点的等位基因特异性差异甲基化。骨肉瘤中 IGF2 或 H19 的印记丢失（LOI） 以相互排斥的方式发生，并且与其他基因的单等位基因表达一起发生。亚硫酸氢盐测序显示，IGF2 LOI 发生于 CTCF 结合位点的双等位基因 CpG 甲基化，而 H19 LOI 发生于该位点的双等位基因低甲基化。作者提出了一个模型，其中肿瘤发生过程中 CTCF 结合位点甲基化的不完全获得或丧失可以解释肿瘤中 IGF2 和 H19 复杂且经常相互冲突的表达模式。

桑多维奇等人（2003） 检查了 48 个三代家族中 IGF2/H19 和 IGF2R 位点内 DMR 的等位基因甲基化比率。 IGF2/H19 DMR 甲基化比率异常的个体存在家族聚集，并且该性状在近 20 年的时间内保持稳定，这与该位点的体质性 LOI 可能主要归因于遗传因素的可能性一致。在 IGF2R DMR 中，随着时间的推移观察到等位基因甲基化比率的变异性更大，但异常甲基化比率也存在家族聚集。桑多维奇等人（2003） 得出的结论是，共同的遗传因素可能是父母起源依赖性表观遗传修饰个体间变异的主要部分的原因；然而，在个别病例以及同一家庭的多个个体中也会发生时间变化，这表明环境因素也可能发挥作用。

费多里夫等人（2004） 使用基于转基因 RNA 干扰的方法来产生 CTCF 蛋白含量减少的卵母细胞，并发现 H19 差异甲基化结构域的甲基化增加，并降低了 CTCF 缺陷卵母细胞的发育能力。费多里夫等人（2004） 得出结论，CTCF 保护 H19 差异甲基化结构域在卵母细胞生长过程中免遭从头甲基化，并且是正常植入前发育所必需的。

Vernucci 等人通过分析 H19 位点的 3 个缺失（2004） 研究了小鼠胚胎肝脏肿瘤发生过程中调节 Igf2 基因印记表达的机制。 H19 DMR 在控制 Igf2 表达中的作用在肿瘤发生过程中发生了变化。 H19 DMR 是父本染色体上早期 Igf2 激活所必需的，而其母本等位基因仅在晚期阶段是维持 Igf2 印记所必需的。正常新生儿肝脏中父系 H19 DMR 的正向调节功能也很明显，但其与 Igf2 表达的相关性在出生后第二周变得更高。韦尔努奇等人（2004）提出了一个模型，其中 H19 DMR 的甲基化和非甲基化亲本拷贝在调节肝脏中 Igf2 表达方面都具有积极作用，并且这些活动受到发育控制。

据信染色体相互作用以调节反式转录。为了系统地探索这种相互作用的表观遗传维度，Zhao 等人（2006） 设计了一种称为环状染色体构象捕获（4C） 的策略。这种方法能够对染色体之间的物理相互作用进行高通量筛选，而无需对相互作用伙伴有先入为主的想法。作者从所有常染色体中鉴定出 114 个独特序列，其中一些序列主要与母系遗传的 H19 印记控制区域相互作用。印记结构域在 4C 序列库中的比例明显过高，进一步凸显了这些相互作用的表观遗传性质。此外，赵等人（2006）发现差异甲基化区域之间的直接相互作用与反式转录的表观遗传调控有关。他们发现，母体 H19 印记控制区域特有的相互作用模式在胚胎干细胞体外成熟过程中经历了重新编程。

基因转录可以通过染色体环由远程增强子或绝缘子区域调节。 Ling 等人使用染色体构象捕获和荧光原位杂交的改良方法（2006） 发现小鼠 7 号染色体上 Igf2/H19 ICR 的 1 个等位基因与 11 号染色体上 Wsb1（610091）/Nf1（613113） 的 1 个等位基因共定位。Ctcf 的省略或母体 ICR 的删除消除了这种关联并改变了 Wsb1 /Nf1基因表达。凌等人（2006） 得出的结论是，他们的发现证明 CTCF 可能通过将遥远的 DNA 片段引导到一个共同的转录工厂来介导染色体间关联，并且数据提供了不同染色体上基因区域之间的远程等位基因特异性关联的模型，这表明DNA 重组和 RNA 转拼的框架。

文卡特拉曼等人（2013） 证明了长期造血干细胞中生长限制性印记基因（包括 H19-Igf2 基因座）的上调，以及造血干细胞活化和增殖时的下调。 H19 DMR 作为印记控制区，决定母源等位基因的 H19 和父源等位基因的 Igf2 的相互表达。此外，H19 是 miR675 的来源，它限制 Igf1r 的表达（Keniry et al., 2012）。文卡特拉曼等人（2013） 证明，有条件地删除母本 H19 DMR，而不是父本 H19 DMR 会减少成体造血干细胞的静止状态（这是造血干细胞长期维持所需的状态），并会损害造血干细胞功能。母体特异性 H19 DMR 缺失导致 Igf2-Igfr1 通路激活，磷酸化 FoxO3（602681）（一种非活性形式）从细胞核易位到细胞质，并释放 FoxO3 介导的细胞周期停滞，从而导致造血干细胞的活化、增殖和最终耗尽的增加。从机制上讲，母体特异性 H19 DMR 缺失导致 Igf2 上调和 Igf1r 翻译增加，而 Igf1r 通常受到 H19 衍生的 miR675 抑制。同样，Igf1r 的基因失活部分挽救了 H19 DMR 缺失表型。文卡特拉曼等人（2013） 得出的结论是，他们的工作确立了 H19-IGF2 基因座的这种形式的表观遗传控制在维持成体干细胞中的作用。

▼ 分子遗传学

贝克威斯-维德曼综合征

在小鼠中，定向删除表明，父系表达的 Igf2 和母系表达的 H19 基因的印记是由位于 H19 5-prime 的 2-kb DMR 控制的（Thorvaldsen 等人，1998）。人类的H19 DMR序列与同源小鼠区域的不同之处在于，它被组织成2个重复单元，每个重复单元由2种类型的同向重复组成，并且包含7个潜在的CTCF结合位点。斯帕拉戈等人（2004） 分析了 7 名患有 Beckwith-Wiedemann 综合征（BWS; 130650） 和 H19 高甲基化的个体 H19 DMR 中是否存在缺失，并表明 H19 DMR 中消除了 2 个 CTCF 靶位点的遗传性微缺失导致了这种疾病。缺失的母体传递导致 H19 DMR 过度甲基化、双等位 IGF2 表达、H19 沉默和 BWS 综合征，表明 IGF2/H19 ICR 功能丧失。 Prawitt 等人在 3 名患有 BWS 和肾母细胞瘤的同胞以及来自 3 代家庭的 2 名未受影响的同胞中（2005） 在 H19/IGF2 ICR1 中发现了一个 2.2-kbp 的微缺失，它废除了 3 个 CTCF 靶位点。母系遗传的缺失与 IGF2 印记的丧失和 IGF2 mRNA 的上调有关。然而，在至少 1 名受影响的家庭成员中，发现了第二个病变，即母体 11p15 的重复，并伴随着 IGF2 mRNA 水平的进一步增加（比对照值高 35 倍）。普拉维特等人（2005） 表明 BWS ICR1 微缺失和 11p15 重复的联合作用对于该家族中 BWS 的表现是必要的。

德马斯等人（2010） 研究了 21 名 ICR1 甲基化增加的 BWS 患者和 16 名 ICR1 甲基化缺失的 SRS 患者的 CTCF 基因和 ICR1 结构域。 BWS 患者中有 4 例存在 ICR1 遗传缺陷，其中包括 1 例家族病例。其中三个缺陷是由小缺失和单个突变组成的印记缺陷，不涉及 CTCF 结合位点之一。此外，其中 2 个缺陷影响 OCT（PLXNA2；601054）结合序列，该序列通常可以维持母体等位基因的非甲基化状态。在 SRS 患者中发现了单核苷酸变异。

在 BWS 的 2 个兄弟中，Poole 等人（2012） 在 ICR1 的 A2 重复中发现了杂合的 A 到 C 颠换，该颠换被证明可以改变核因子的结合，很可能是 OCT4（POU5F1; 164177）。该突变遗传自未受影响的母亲，她在父亲等位基因上携带该突变。患者的 ICR1 区域存在高甲基化。对另外 9 名患有 BWS 和 H19 高甲基化的患者进行 DNA 测序，未发现 H19 ICR 或启动子区域发生突变。

银罗素综合症

鉴于 11p15 印记区域在控制胎儿生长中的关键作用，Gicquel 等人（2005） 假设 11p15 基因失调可能与综合征性宫内生长迟缓有关。在几个患有临床典型 Silver-Russell 综合征的个体的 11p15 区域的端粒印记中心区域（ICR1） 中，他们发现了表观突变（去甲基化）。表观遗传缺陷与 H19 印记和双等位基因表达的松弛以及 IGF2 的下调相关，并可能是其原因。这些发现为SRS的发病机制提供了新的见解，并强烈表明，除了7p13-p11.2和7q31-qter的印记区域之外，11p15印记区域也参与了SRS。 SRS个体父本甲基化的丧失可能是由于精子发生过程中甲基化的获得不足或受精后缺乏甲基化的维持所致。携带表突变的 5 名 SRS 个体仅部分甲基化缺失，其中 4 名存在身体不对称。这些数据表明甲基化的丧失发生在受精后，并导致表观突变的马赛克分布。

巴托尔迪等人（2009） 在 106 名 Silver-Russell 综合征患者中，有 41 名（38.5%） 观察到染色体 11p15 上 ICR1 的低甲基化（SRS; 180860）。大多数患者显示 H19 DMR 和 IGF2 均低甲基化，但 10 名患者显示 H19 DMR 选择性低甲基化，2 名患者显示 IGF2 选择性低甲基化。

肾母细胞瘤

斯科特等人（2008） 在 437 名散发性肾母细胞瘤患者中，有 13 名（3%） 发现了染色体 11p15 的体质异常，但没有过度生长综合征的特征（WT2; 194071）。 6 名患者具有 11p15 父系单亲二体性，6 名患者在 H19 DMR 处存在高甲基化。有2例家族病例。在 1 个家庭中，2 名同胞患有 H19 DMR（103280.0002） 微缺失，该微缺失遗传自未受影响的母亲； 1 名同胞患有孤立性肾母细胞瘤，另一名同胞具有 BWS 特征。在第二个家庭中，一位母亲和两个女儿在 H19 DMR（103280.0003） 中进行了微插入，该遗传自未受影响的祖母。 220 名对照者未检测到异常。肿瘤组织分析表明，与淋巴细胞相比，肿瘤中 H19 DMR 高甲基化水平更高，表明肿瘤是由含有 11p15 缺陷的细胞克隆扩增而形成的。没有证据表明其他肿瘤特异性 11p15 异常会影响野生型等位基因。

▼ 进化

真兽类和有袋类动物之间的比较表明，哺乳动物中控制基因组印记的分子机制的保守性有限。斯密茨等人（2008） 研究了兽类中印记 IGF2（147470）-H19 基因座的进化。尽管蛋白质编码外显子的有袋动物直系同源物很容易识别，但需要使用进化保守区域和低严格性 Bl2seq 比较来描绘候选 H19 非编码 RNA 序列。兽类 H19 直系同源物显示 miR675 和外显子结构保守，表明对这两个特征的功能选择。转录起始位点序列和 Poly（A） 信号也被保留。与真兽类动物一样，有袋动物 H19 是母本表达，该基因上游的父本甲基化起源于雄性种系，包含 CTCF（604167） 绝缘子，并通过体细胞遗传到 H19 基因中。斯密茨等人（2008） 的结论是，所有兽类中控制 IGF2-H19 基因座印记的机制的保守性表明了印记进化的顺序模型。

▼ 动物模型

琼斯等人（2001） 描述了 ICR 5-prime 区域的 12 kb 缺失，该区域对染色质中的核酸酶消化高度敏感。它的缺失导致转基因小鼠大脑中 Igf2 而非 H19 表达的双等位基因减少，这与它编码正调控元件的假设一致。此外，缺失导致骨骼肌和舌头中 Igf2 印记的轻微松弛。最后，成年小鼠 Igf2 表达的减少伴随着脂肪沉积的增加和偶尔的肥胖。超重的动物食欲减退，这表明 Igf2 影响脂肪代谢，而不是成年小鼠的进食行为。尽管已经发现了必需的DNA甲基转移酶，但调节等位基因甲基化的序列特异性建立和维持的蛋白质尚未确定。甲基化的候选调节因子之一是锌指蛋白 CTCF，它与 IGF2 和 H19 基因的 ICR 结合。未甲基化的母体 ICR 是一个染色质边界，可防止远处增强子激活 IGF2。体外实验表明，CTCF 介导母体 ICR 的边界活性，而父体 ICR 的甲基化通过阻止 CTCF 结合来消除这种活性。 Schoenherr 等人使用 ICR 中所有 4 个 CTCF 位点都有点突变的小鼠（2003） 表明，新生小鼠中母系遗传的突变 ICR 获得了显着但异质的甲基化程度。然而，卵母细胞和囊胚中的突变 ICR 并未甲基化，这表明在卵子发生过程中不需要 CTCF 的结合来建立未甲基化的 ICR。作者还表明，突变型 ICR 缺乏增强子阻断活性，因为 IGF2 的表达在突变型母体染色体上被激活。相反，母体 H19 表达减少，表明 CTCF 在该基因的转录中发挥积极作用。据说这是 CTCF 在 ICR 中的多种功能的首次体内演示。

洛佩斯等人（2003） 检查了小鼠印记 Igf2-H19 区域 DNA 甲基化的区域控制。受精后，父本种系特异性甲基化在 Igf2 的 2 个 DMR 中重新编程，并在植入后重新建立。作者利用该地区的一些敲除菌株发现，DMR 本身以分层方式参与区域协调。因此，母体等位基因需要 H19 DMR 来保护 Igf2 DMR 1 和 2 免于甲基化，并且需要 Igf2 DMR1 来保护 DMR2 免于甲基化。这种区域协调仅发生在体细胞发育期间受精后，并且不涉及DNA甲基化的线性扩散，这表明长程染色质相互作用参与区域表观遗传协调的模型。由于需要来自母本和父本等位基因的印记基因的不相等表达，孤雌生殖在哺乳动物中不会自然发生。

塞拉托等人（2003）表明，在小鼠突变体“分钟”中， Igf2-H19 基因座（Mnt） 携带 3 Mb 倒位，断点位于 H19 基因远端 25 kb 处，因此 Igf2-H19 基因座在母系种系中获得了父系甲基化印记。 H19 DMR 的 DNA 甲基化在卵子发生时建立，在母体等位基因的合子发育过程中维持，并在原始生殖细胞中被删除。父本型甲基化印记也可以在母本种系中建立，这一事实表明，将甲基化靶向该印记区域的反式作用因子在两种种系中可能是相同的。然而，尽管 Igf2 和 H19 的表达和甲基化印记发生了改变，但该位点 DNA 复制的异步性仍然存在。塞拉托等人（2003） 的结论是，该区域的复制异步既不是表观遗传修饰的决定因素，也不是其结果，而表观遗传修饰对于基因组印记至关重要。因此，复制异步的调节方式可能与甲基化印记不同，并且具有单独的功能。

H19/Igf2 基因座的印记表达取决于差异甲基化结构域（DMD），该结构域既充当母本特异性的甲基化敏感绝缘体，又充当父本特异性的高甲基化位点。 DMD 中的四个重复序列结合母源等位基因上的 Ctcf，并可能吸引父源等位基因上的甲基化。在小鼠中，恩格尔等人（2004） 将点突变引入 DMD 以消除 CpG 的重复，同时保留 Ctcf 结合和增强子阻断活性。这些突变的母系遗传使 H19 表达和 Igf2 印记保持完整，这与 DMD 作为绝缘体的观点一致。相反，这些突变的父系遗传破坏了 DMD 甲基化的维持，导致双等位基因 H19 表达。此外，在体内父系遗传突变等位基因上建立了绝缘体，降低了 Igf2 表达，导致新生后代体型减小 40%。恩格尔等人（2004） 得出结论，DMD 中的 9 个 CpG 突变表明 H19 DMD 的 2 个亲本特异性作用，即甲基化维持和绝缘体组装是拮抗的。

印记基因仅由 1 个亲本等位基因表达，并通过 DNA 甲基化和组蛋白修饰进行表观遗传标记。父系表达的基因 Igf2 与小鼠 7 号远端染色体上母系表达的非编码基因 H19 相距约 100 kb。Igf2 和 H19 中的差异甲基化区域包含染色质边界、沉默子和激活子，并调节这 2 个基因在小鼠中的相互表达。通过允许它们独占访问一组共享的增强子来实现甲基化敏感的方式。默雷尔等人（2004） 使用 GAL4 敲入方法以及染色体构象捕获技术表明印记基因 Igf2 和 H19 中的差异甲基化区域在小鼠体内相互作用。这些相互作用受到基因调控，并将母本和父本染色质划分成不同的环。这为 Igf2 产生了一个简单的表观遗传开关，通过它它可以在活跃和沉默染色质结构域之间移动。

超排卵（卵巢刺激）是一种用于人类生育力低下/不孕症治疗的辅助生殖技术（ART），该技术与 Angelman（105830） 和 Beckwith-Wiedemann 综合征等印记疾病发生频率的增加相关。市场-Velker 等人（2010） 研究了超排卵对个体小鼠囊胚期胚胎基因组印记的影响。超数排卵扰乱了母本和父本表达基因的基因组印记。观察到 Snrpn（182279） ICR、Peg3（601483） DMR 和 Kcnq1ot1（604115） ICR 的损失以及 H19 ICR 印记甲基化的增加。这种扰动是剂量依赖性的，激素剂量越高，异常印迹甲基化就越频繁。母本和父本 H19 ICR 甲基化均受到超数排卵的干扰。市场-Velker 等人（2010） 假设超排卵可能在卵子发生过程中产生双重效应，破坏生长中卵母细胞印记的获得，以及随后在植入前发育过程中维持印记所需的母体效应基因产物。

伊德拉阿卜杜拉等人（2014） 创建了一系列在 H19/Igf2 ICR1 处缺失 1.3 kb 的小鼠，该小鼠品系去除了 2 个 Ctcf 结合位点，并破坏了剩余 2 个 Ctcf 结合位点之间的间距。该删除还删除了 2 个 Oct 结合位点、4 个 Zfp57 结合位点中的 1 个、3 个拟议核小体定位位点中的 2 个以及 6 个核激素受体（参见 139139）位点。尽管小鼠和人类之间的 ICR1 存在差异，但 1.3 kb 缺失的母系遗传导致幼仔全身和舌头重量短暂升高，与 BWS 患者的观察结果类似。母系遗传的缺失还导致仅中胚层来源的组织中 Igf2 印记的丧失，其中大量的 Ctcf 被聚（ADP-核糖基）化。缺失的父系遗传导致所有组织中双等位基因 H19 表达。尽管导致亲本印记发生改变，但删除并未破坏剩余 H19/Igf2 ICR1 处的 DNA 甲基化。

▼ 等位基因变异体（3 个选定示例）：

.0001 贝克威斯-维德曼综合症
ICR1，1.8-KB DEL

斯帕拉戈等人（2004） 分析了 7 名具有 H19 高甲基化的 Beckwith-Wiedemann 综合征（BWS; 130650） 个体，以确定 H19 DMR 中是否存在缺失。他们在 2 个人中发现了一个 1.8 kb 缺失的等位基因。这 2 个突变非常相似，每个突变都删除了 2.5 个 B 重复拷贝和 1 个 A 重复拷贝，并废除了 2 个 CTCF 结合位点。 1 名患者的妹妹因 BWS 症状而在产前死亡。对尸检样本 DNA 的研究表明，她也从母亲那里继承了 1.8 kb 的缺失。在这两个兄弟姐妹的母亲、外祖父以及叔叔和他的女儿身上都发现了这种突变。在第二个家庭中，斯帕拉戈等人（2004） 在母亲、姨妈和外祖父中发现了突变，表明 1.8-kb 缺失仅在母系遗传时与 BWS 表型相关。在 14 名具有 H19 甲基化以外缺陷的 BWS 个体或 50 名健康个体中均未检测到 1.8 kb 缺失。

.0002 WILMS 肿瘤 2
包括贝克威斯-维德曼综合征
ICR1，5.3-KB DEL

Scott 等人在患有孤立性肾母细胞瘤（194071） 的患者中（2008） 发现了一个 5.3-kb 的缺失，该缺失涵盖了 H19 DMR 重复序列块除端粒 200 bp 之外的所有区域，从而导致过度甲基化。该突变删除了 7 个 CTCF（604167） 靶位点中的 6 个。该突变遗传自未受影响的母亲。一位具有 Beckwith-Wiedemann 综合征过度生长特征的同胞（130650） 也携带该突变。

.0003 WILMS 肿瘤 2
ICR1，1.43-KB 三倍体

Scott 等人的 3 名家庭成员患有孤立性肾母细胞瘤（194071）（2008） 在 H19 DMR 中发现了一个 1.43-kb 三倍体，导致高度甲基化。该突变遗传自未受影响的外祖母。三倍体表现为 2.9 kb 微插入，不会破坏预测的 CTCF（604167） 靶位点，而是在 2 个 H19 DMR 重复块之间插入 2 个预测的 CTCF 靶位点。