遗传基因突变与小儿激素耐药型肾病综合征.doc

遗传基因突变与小儿激素耐药型肾病综合征肾病综合征以水肿、大量蛋白尿、低蛋白血症及高脂血症为特征，是小儿最常见的泌尿系疾病。90%左右患儿对激素敏感1，这些患儿病理多为微小病变型肾小球肾炎（MCD），10%-20%患儿对激素治疗不敏感，其中70%以上病理为局灶节段硬化性肾小球肾炎（FSGS），也可见微小病性肾小球肾炎、弥漫系膜硬化性肾小球肾炎（DMS）等，经过10年随访30%40%激素耐药（SRNS）患儿进入到终末期肾病（ESRD）2,3,4。随着分子遗传学的进展，近期研究发现遗传基因缺陷在激素耐药型肾病综合征发病中起重要作用，肾小球滤过屏障结构缺陷，肾小球足突细胞相关结构蛋白，尤其是1岁以内肾病综合征2/3患儿发现基因突变。至今已发现15种以上的相关基因突变，小儿以NPHS1、NPHS2、WT1及LAMB2最为常见。1.NPHS1突变与肾病综合征Kestila等1998年在芬兰型先天性肾病综合征（CNF）患儿中发现NPHS1突变，NPHS1位于19q13.1，有29个外显子，编码蛋白nephrin属于细胞粘附分子免疫球蛋白超家族成员，有1214个氨基酸残基，锚定在足细胞裂孔膜上，参与信号转导 5。先天性肾病综合征（CNS）是指生后或生后3月内起病的肾病综合征。CNF为早产患儿，大胎盘，生后或数天开始出现水肿，大量蛋白尿、低蛋白血症及高脂血症，早期病理为远端肾小管微囊样扩张而肾小球正常或仅见系膜区扩张，患儿一般在2岁内进展到终末肾病期6-10。随着对NPHS1在不同种族、地域研究发现，NPHS1突变不仅见于CNF，也可见于先天性DMS或先天FSGS患儿1,11,12，有研究对NPHS1突变CNS患儿肾活检结果进行统计，发现CNF及DMS最为常见13，也可见MCD、FSGS、或膜增生性肾小球肾炎。NPHS1突变少数为3月后起病的散发性激素耐药患儿，最大患儿起病年龄为19岁14。NPHS1在CNS患儿的检出率高达50%15，也有研究发现在非芬兰型CNS患儿中达66%15，而在1岁以内肾病综合征又称婴幼儿肾综患儿中的检出率约37%16。在散发性SRNS突变率7%-14%15。在芬兰地区NPHS1有两个主要的突变位点，Fin-major及Fin-minor，前者为第2号外显子的2bp的缺失，导致该位点的密码子改变为终止密码子从而引起nephrin蛋白的截短，占突变患儿的78%，后者为第26外显子的无义突变，同样引发了nephrin 蛋白的截短，占突变患儿的20%5。在非芬兰地区这两种突变类型比较少见。现已发现140余种NPHS1突变，包括缺失或插入碱基导致的移码突变或截短突变、错义突变、无义突变、剪接位点突变等，其中以截短突变比较常见，UTR区 及各个外显子均发现有突变位点。大部分NPHS1突变患儿起病早，症状重，较早进入终末肾病期，但有也研究发现某些突变患儿经ACEI或消炎痛治疗后尿蛋白可以部分缓解，R1160X导致nephrinC端82个氨基酸的缺失，有该位点突变一半患儿病情轻微，3月内起病，病理为CNF，可以自发缓解或经ACEI治疗后部分缓解13。另外复合杂合突变10外显子（G412C）+24外显子（V1084fsX1095）患儿呈进行性进展的蛋白尿，病理为MCNS，具有稳定的肾功能并对激素有部分效应，但是有同样突变的患儿的哥哥却在3岁时发现willms瘤，但却未检测到WT1各外显子突变17。复合杂合突变Fin-major+R743C患儿同样对ACEI或消炎痛部分有效18，患儿nephrin蛋白及裂隙膜结构在电镜下是正常的18。NPHS1突变患儿移植后复发率在20%左右18，可能与移植后nephrin抗体的产生有关18，一项研究发现Fin-major突变移植后复发率为25%，据移植后平均12月，这些患儿50%可以检测到抗nephrin抗体18。NPHS1突变率在亚洲CNS中较低，日本为15.3%19,国内石岩等首先在在1个CNS家系（2例病人）中发现复合杂合突变11，而后孟大川等在1例散发CNS检出NPHS1突变纯合突变20，而在22例激SRNS的检测中仅发现了4例单杂合突变12。NPHS1在国内大样本检测的报道少见，因此需要进一步进行大样本的研究。2.NPHS2与激素耐药型肾病综合征1995年Fuchshuber等在家族性激素依赖性肾病综合征家系中发现了NPHS2突变21，2000年Boute采用定位克隆的方法成功克隆了NPHS2，NPHS2位于1q25-q31，具有8个外显子，编码383个氨基酸残基的发夹样膜内在蛋白podocin，定位于裂孔隔膜参加插入足突的部位，相对分子量为42000，属与Band-7-stomatin蛋白22。研究显示Podocin与nephrin在脂筏上相互作用而参与信号转导23，podocin同时与稳定细胞间连接的CD2的受体CD2AP相互作用24,25，起到维持结构稳定性和功能的作用。多在3个月到5岁起病26,9-13岁进入ESRD，病理多为FSGS，少数为MCD/DMS。目前发现超过100种致病突变，包括错义突变、移码突变、框内移码突变、无义突变及剪接位点突变。这些突变改变了基因的表达或者蛋白结构。R138Q是最常见的突变位点，尤其在法国和德国27,28，占NPHS2突变的32%28，一般发病较早，平均年龄为123月28，这种突变导致蛋白停滞在内质网内而丧失了招募nephrin到脂筏结构26。NPHS2突变可以见于CNS和早发肾病综合征（INS），Schultheiss等在27例CNS患儿发现11例（41%）纯合或者复合杂合突变29。Weber等报道了3例生后起病患儿的R138Q突变28。Caridi等在激素耐药型婴幼儿肾病综合征和FSGS患儿发现两种突变P20L及R168H30，在意大利和土耳其伊P20L最为常见30。NPHS2突变也可见于青春期或成年人起病的FSGS患者，这些突变多为R229Q相关符合杂合突变27,28。R229突变患者检测到与nephrin结合的podocin数量减少28。Weber等在3个家族性肾病综合征中检测到纯合R229Q与其他位点单杂合突变28，R229Q在西方NPHS2突变中占4%30，发病多较晚10-20岁30。NPHS2病情严重程度不同，那些导致podocin滞留在内质网中的突变如R138Q 较那些准确定位到包膜的突变起病早。NPHS2突变也可见于散发性激素耐药，几项研究发现NPHS2在散发性SRNS患儿中的检出率在10-30%27,31，但在亚洲地区这一突变率似乎偏低，日本在14例散发性SRNS患儿中32，韩国在70例SRNS中33均未检测到NPHS2突变。余自华等对23例散发性SRNS患儿进行NPHS2检测，首次证实了中国儿童散发性SRNS患儿中存在NPHS2突变，突变发生率为4.3%34，北医对22例患儿进行NPHS2检测，仅发现1例突变12,对1岁以内25例SRNS患儿进行NPHS2检测未发现突变35。NPHS2突变患者不仅对足量激素治疗无反应，多对其他二线免疫抑制剂也无效，有个别患儿对CSA部分敏感。因此，对于NPHS2的临床表型及突变类型的关系仍比较模糊，需要大样本、多中心的检测来评判。3.WT1突变所致肾病1990年证实WT1与Willms瘤发生相关，WT1位于11p13，含10个外显子，编码锌指转录因子WT136。WT1外显子1-6编码富含谷氨酸和脯氨酸的氨基端，具有转录功能36。7-10外显子编码4个具有锌指状结构功能域，由2个半胱氨酸和2个组氨酸组成36。在成熟肾小球WT1仅表达于足细胞和肾小囊上皮细胞。WT1与泌尿牛殖系统的发育和许多肾脏疾病的发生有密切关系。WT1突变可以表现为Denys-Drash综合征（DDS）、Frasier 综合征（FS），也可表现为孤立性DMS。有报道WT1在一岁以内的SRNS患儿中的检出率为3.8%37,日本对13例CNS患儿进行检测却未发现WT1突变19，小于18岁SRNS患儿中检出率为6-7%38,39,40，国内王晶晶等在15例散发性SRNS患儿中进行WT1检测未发现WT1致病突变41，而李建国在36例SRNS患儿中发现6例（16.7%）杂合突变，其中2例子为孤立性SRNS，4例为Frasier综合征，6例均为第9内含子给位上的突变35。DDS是一组以起病早并快速进展到终末肾衰期的肾病、男性假两性畸形及Willms瘤为特征的综合征。部分患儿可以表现为不完全性DDS，可以无Willms瘤或无假两性畸形。通常生后至生后数月起病，病理大多为DMS，但也有少数突变患儿表现为FSGS，大多数患儿对激素不敏感。大部分DDS患儿可以检测到WT1杂合突变，至今已经发现60多种WT突变，多为新发突变，大部分是第8或9外显子的错义突变，编码锌指状结构2或3，突变改变了锌指状结构的结构，导致蛋白DNA结合能力减弱。在大多数突变病人中，WT1在核内表达减少或缺失，从而表明了突变后蛋白DNA结合能力的改变。FS以进行性肾病、罹患生殖腺母细胞瘤为特点，多在2-6岁起病，病理多表现为FSGS，激素耐药，病情进展较缓慢，一般在10岁以后才进展到终末肾衰期。FS突变多为第9号内含子给位上的突变，导致剪接方式发生改变，从而引起KTS同型体的丢失。因次对于DMS或FSGS患儿及伴泌尿生殖器畸形患儿有必要进行WT1基因检测。4.LAMB2及相关肾病2004年Zenker在CNS伴小瞳孔患者中克隆出LAMB2基因突变，位于3p21，33个外显子，编码具有7个结构功能域的层粘连蛋白2，与层粘连蛋白及形成三聚体参与基底膜的形成42。典型Pierson综合征表现为病理DMS的先天性肾病综合征及小瞳孔，可以有或无神经肌肉症状，由1963年Pierson等首次报道，同胞均表现为生后即出现的肾病及小瞳孔43。多数(86%)LAMB2突变患儿3月内起病，1年内ESRD(85%)，病理多为DMS/FSGS，部分病例可无肾外症状。但也有发现一些轻型病例，有报道7例家族性蛋白尿患儿，蛋白尿出现年龄在14.5岁，而出现ESRD年龄为510岁，另有一例至16岁仍未出现肾功能异常44。通过临床及突变类型的对比发现病情的严重程度部分与突变类型有关，截短突变多表现为典型的Pierson综合征38，而非截短突变则表型各异，也可以表现为孤立性先天性肾病综合征，目前已发现24个家族，39例病人，国外1岁内NS其检出率为2.5%37。因此对于先天性肾病综合征，尤其是合并眼睛异常的患儿有必要进行LAMB2基因的检测。综上所述，遗传基因突变在激素耐药型肾病综合征患儿发病中起到重要作用，先天性肾病综合征以NPHS1突变最为常见，而NPHS1遗传基因突变极少见于3月以后起病者，最常见病理为MCD。NPHS2在先天性肾病综合征中的检出率与NPHS1相当，NPHS2多在3月-5岁起病。WT1在1岁以内起病患儿中检出率为4.5%,可以表现为DDS.FS或孤立性FSGS/DMS，DDS多在生后至数月起病，对合并外生殖器畸形及早发肾病应检测WT1。LAMB2相对较为少见，对于病理出现基底膜改变的患儿应注意次突变可能。因此对激素耐药肾病综合征，尤其1岁以内起病的激素耐药患儿进行NPHS1、NPHS2、WT1及LAMB2等遗传基因突变十分必要。根据患儿临床病理特征确定检测顺:（1）先天性肾病综合征患儿：有早产、大胎盘、病理为CNF或病理为MCD患儿首先检测NPHS1。而病理为DMS患儿，有泌尿生殖系统畸形或染色体异常等先检测WT1，其次为LAMB2等，否则首先检测WT1。病理为FSGS患儿先检测NPHS2。（2）早发肾综及婴幼儿肾综患儿：病理为MCD或FSGS首先检测NPHS2，其次为NPHS1等。病理为DMS患儿首选WT1，其次为LAMB2等。对于首选检测基因无突变者，则继续进行其余3种基因检测。参考文献1 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