足细胞损伤与FSGS-南京3-final.ppt

足细胞相关遗传变异与FSGS 1 1957 RICH首先报道1970 独立命名 国际儿童肾脏病研究 临床特点 大量蛋白尿 常NS 易进展为ESRD病理特点 光镜 局灶节段性硬化 电镜 足突消失 免疫荧光 系膜区IgM和C3沉积 VivetteD Agati etal AJKD 2004 局灶节段肾小球硬化 2 NEnglJMed2011 365 2398 411 不同病因 遗传性 获得性 致足细胞损伤 进而引起类似肾小球病变 的一组临床病理综合征 FSGS病因 3 FSGS流行病学特征 美国 成人NS 40 儿童NS 20 FSGSESRD发病率 7pmp占肾活检12 2 HaasM 1995 18 7 D Agati 1994 韩国 肾活检5 9 1997 2001 中国 北大一院 3 3 1998 2002 3 8 2003 2007 南总 6 4 1979 1989 5 2 1990 1999 瑞金医院 16 7 2003 2005 18 5 2006 2008 NEnglJMed2011 365 2398 411 KidneyInt 199446 4 1223 41AmJKidneyDis1995 26 740 750NephrolDialTransplant2009 24 2406 2410NephrolDialTransplant2009 24 870 876ChineseMedicalJournal2003 116 9 1377 1381 4 FSGS是非洲裔美国人NS最常见病因 Korbetetal AJKD1996 种族差异 5 FSGS分类 ColumbiaClassification 非特异性 NOS 散在的节段性硬化塌陷型 节段性或全球性塌陷 及足细胞增生 肥大顶端型 与肾小管腔粘连的肾小球尿极硬化门周型 门周硬化和玻璃样变细胞型 毛细血管内细胞增生 D AgatiVDetal AJKD2004 6 门周硬化和玻璃样变面积超过小球50 与肾小球内高压有关可见于原发性或继发型FSGS 糖尿病 肥胖等 毛细血管内细胞增生及管腔堵塞 25 当细胞较少 硬化较明显时 与ROS较难区分可表现为突发NS 硬化仅累及肾小球尿极 泡沫细胞常见任何年龄 NS起病多数激素敏感 预后与MCD接近 毛细血管丛节段性或全球性塌陷脏层上皮细胞增生肥大多见于非洲裔成年人与HIV病毒感染相关蛋白尿明显 单独激素治疗无效 预后差 NEnglJMed2011 365 2398 411 7 Thomasetal KI2006 FSGS分型 197UNC病例分析 临床 塌陷型多见黑人 91 年轻患者 mean 38y 顶端型肾功能较好 小管间质损伤较轻顶端型激素完全缓解率高 50 8 Thomasetal KI2006 塌陷型预后较差 肾脏存活 P 0 0016bythelog ranktest 塌陷型 塌陷型预后最差 1年及3年肾存活率分别74 和33 9 Stokesetal KidneyInt2006 FSGS分型 187例预后分析 哥伦比亚大学 塌陷型缓解率最低 13 2 ESRD率最高 65 3 顶端型缓解率最高 75 8 ESRD率最低 5 7 10 FSGS预后相关因素 临床蛋白尿 肾病综合征血肌酐黑人不是年龄 性别 高血压 血尿等病理间质纤维化 顶端型 塌陷型病程蛋白尿缓解 11 FSGS共同致病机制 滤过屏障破坏足细胞消耗遗传易感性 NEnglJMed2011 365 2398 411 12 FSGS为足细胞病 足细胞 高度分化的具有极性上皮细胞足细胞功能 肾小球滤过屏障的重要组成合成裂孔膜 基底膜相关蛋白调节基底膜的代谢足细胞损伤与蛋白尿的形成及肾小球硬化密切相关多种肾脏疾病均伴有足细胞病变 足细胞损伤是导致FSGS的重要原因 13 足细胞损伤的发病机制复杂 感染与炎症免疫异常代谢紊乱 遗传变异 越来越受到重视 14 足细胞相关分子遗传变异是FSGS发病的重要因素 特发性 家族性 NPHS2 ACTN4 TRPC6 INF2等 MYH9APOL1 KestilaMMolecularCell 1998 1 575 582PutaalaH HumMolGenet10 1 8NatGenet 2000Apr 24 4 349 54 NatGenet 2000Mar 24 3 251 6Science 2005Jun17 308 5729 1801 4NatGenet 2010Jan 42 1 72 6 Epub2009 15 芬兰新生儿 10000 1 合并肌张力减退 运动障碍 听力损害等90 CNF合并NPHS1 19q13 1 突变Nephrin功能 足细胞裂孔膜主要成分Nephrin敲除小鼠 蛋白尿 足突消失给小鼠注射抗Nephrin抗体可致足突消失 KestilaMMolecularCell 1998 1 575 582PutaalaH HumMolGenet10 1 8OrikasaM JImmunol141 807 814 NPHS1 先天型肾病综合征芬兰型 16 NPHS2 儿童激素抵抗肾病综合征 2000年连锁分析 9个欧洲和北非家系 儿童SRNS致病基因定位于NPHS2 1q25 31 编码位于裂孔膜上Podocin进一步发现 NPHS2突变与儿童散发性激素抵抗NS相关 30 NPHS2突变亦可导致成人FSGSNPHS2突变患儿肾移植复发率低 0vs45 HumMolGenet 1995Nov 4 11 2155 8 NatGenet 2000Apr 24 4 349 54 JAmSocNephrol13 388 393 2002JAmSocNephrol 2000Sep 11 9 1674 80JAmSocNephrol 2011Mar 22 3 579 85 Epub2011Feb25 17 ACTN4 成人迟发性FSGS 连锁分析 3个家系 将成人迟发性FSGS致病基因定位在19q13 2个家系LOD值分别为 12 28 4 44ACTN4发现3个突变 Lys228Glu Thr232lle Ser235Pro actinin在足细胞中高表达 actinin 4敲除小鼠可导致严重肾小球疾病 3 5cM 19q13 J Clin Invest 111 1683 1690 2003 NatGenet 2000Mar 24 3 251 6 18 TRPC6 成人迟发性FSGS 新西兰大家系 迟发性FSGS AD 60 ESRD1998 连锁分析定位于11q21 22 LOD9 89 18cM2005 发现TRPC6的P112Q突变TRPC6编码瞬时感受器电位蛋白 TPR C6介导Ca2 内流 参与细胞多项生理功能 Genomics58 113 120 1999 Science 2005Jun17 308 5729 1801 4 19 INF2 成人迟发性FSGS 2个欧洲迟发FSGS家系 定位14q32R218Q和S186P均位于INF2在9 91 9 8 家系中发现INF2突变INF2编码形成素家族成员INF2 NatGenet 2010Jan 42 1 72 6 Epub2009ProcNatlAcadSciUSA 2011Feb15 108 7 2933 8JAmSocNephrol22 239 245 2011 14q32 20 INF2在FSGS的验证研究 GbadegesinRAet al 248美国FSGS患者 31散发 64家系 49个AD家系中8个 16 发现错义突变所有突变位于4号外显子BoyerOet al 54个FSGS家系 AD 和84个散发进行INF2检测54个AD家系中9个 17 检测到突变1 84散发FSGS检测到突变所有功能突变均位于透明抑制区域 DID 参与肌动蛋白调节 JAmSocNephrol201122 239 245KidneyInt 2012Jan 81 1 94 9 21 Charcot Marie Toothdisease 腓骨肌萎缩症 进行性神经性肌萎缩征 CMT 1967 进行性肌肉萎缩 感觉障碍 常见足 踝 下肢可合并有肾脏损伤 多见FSGS 发病率 1 23000 UK 1 125000 USA 以往报道PMP22和MPZ基因突变可导致该病 NEnglJMed2012 22 方法 16例CMT合并FSGS的法国患者 7例AD遗传 9例散发 排除PMP22和MPZ基因突变对INF2的2 3和4号外显子测序主要结果 16个患者中有12个患者存在INF2的基因突变阳性检出率达75 突变位点均位于2号和3号外显子 编码INF2蛋白DID结构域 NEnglJMed2012 Charcot Marie Toothdisease 腓骨肌萎缩症 23 Myo1e 儿童肾病综合征 2个意大利FSGS家系近亲婚配激素抵抗验证组28个有家族史FSGS患者24个儿童起病散发性FSGS NEnglJMed2011 24 全基因组连锁分析和测序 2141个纯合子变异 其中3个具有潜在功能的变异提示其可能为致病遗传变异 NEnglJMed2011 筛查112个基因 15q21 25 Myo1e 儿童肾病综合征 Myo1E在足细胞浆膜分布 主要分布在片状伪足野生型和对照变异 E753K 的Myo1E分布在足细胞浆膜 A159P突变型则在细胞浆内分布Myo1e基因敲除小鼠表现为蛋白尿 血红蛋白尿 肾小球硬化和肾功能不全 wild typeMyo1E controlE753KMyo1E mutantA159P NEnglJMed2011 26 ClinJAmSocNephrol 2011May 6 5 1139 48 激素抵抗NS的基因检测 儿童和成人 方法 125例 110家系 SRNS患者28例AR SRNS 10例AD SRNA 86例散发性测序 NPHS1 29 NPHS2 8 TRPC6 13 PLCE1 34 INF2 22 ACTN4 1 10 WT1 8 9 CD2AP结果 突变率34 37of110 NPHS113 5 15of110 NPHS212 13of110 WT1杂合突变4 5 TRPC6杂合突变3 INF2 only1mutationACTN4 CD2AP和PLCE1 0 27 ClinJAmSocNephrol 2011May 6 5 1139 48 100 57 24 36 25 14 NPHS2 8 TRPC6 4 NPHS1 2 家族性检出突变率67 散发性检出突变率25 检出突变率34 呈年龄依赖 激素抵抗NS的基因检测 儿童和成人 28 ClinJAmSocNephrol 2011May 6 5 1139 48 激素抵抗NS的基因诊断 儿童和成人 29 30 转录调节因子基因 WT1 PAX2 Lmx1b 调节足细胞早期的发育 分化裂孔膜的结构蛋白基因 NPHS1 NPHS2 CD2AP 维持肾小球滤过屏障的正常功能细胞骨架相关蛋白基因 ACTN4 INF2 通过肌动蛋白调控足细胞骨架结构及收缩性细胞膜表面离子通道蛋白基因 TRPC6 参与受体介导的钙离子内流 31 研究对象 非洲裔 iFSGS190HIV FSGS53HPT ESRD241DM ESRD284AMLD 混合作图连锁不平衡 最强信号为MHY9 LOD12 4 NatGenetic2008 NIDDK 32 确定一条单倍型 E1 iFSGS OR 4 7 3 1 7 HIV FSGS OR 5 9 2 9 12 9 HPT ESRD OR 2 2 1 5 3 5 DM ESRD OR 1 03 0 55 1 94 NS 该风险单倍型可解释散发FSGS的4 7 以及HIV FSGS的12 在非洲裔美国人频率为60 白人为4 commonvariation NatGenetic2008 33 研究对象 对照806例FSGS ESRD87例HPT ESRD347例DM ESRD703例HIV ESRD69例GN ESRD126例AMLD 混合作图连锁不平衡 最高信号为Chr22q12非DM ESRD LOD5 7DM ESRD LOD0 5 NatGenetic2008 JohnHopkinsUniversity 34 以上研究未发现MYH9功能变异该区段的LD结构提示功能变异可能存在较大的区域内假设功能变异或其taqSNP存在于1000Genome数据库中挑选黑人和白人频率差异大的SNP205个黑人FSGS和180个健康对照关联分析 GenoveseGetalScience2010 35 G1 rs73885319 S342G rs60910145 I384M riskallele的单倍型G1在病人中频率0 52 在对照中0 18 p 1 07 10 23G2 rs71785313 2个aa缺失 N388和Y389 G1和G2互相抵消 二者之间重组的可能性很小OR 10 5 CI6 0 18 4 符合AR模型除iFSGS G1和G2也与H ESRD相关 36 校正前 以G1校正 G2明显减弱 但仍与FSGS独立相关 以G1和G2校正 不再有阳性信号 条件Logistic回归 Logistic回归结果提示Apol1的G1和G2可解释该区域 包括MYH9 的所有阳性信号 37 有趣的是 该危险等位基因所在的APOL1可杀灭引起非洲人昏睡病的锥虫 布氏锥虫罗得西亚亚种 作者猜测 在非洲人中的一种关键性的存活因子的演化 阳性自然选择 可能促成了在非洲裔美国人中FSGS的高发生率 38 APOL1orMYH9 研究对象 非洲裔美国人FSGS 44 HIVAN 21 IgAN 32 Controls 74 检测6个最强关联的SNP 3个位于APOL1 G1 G2 3个位于MYH9所有6个SNP均与FSGS和HIVAN相关 OR1 8 3 0 但与IgAN无关联 G1 G1 G2 APOL1的2个单倍型可解释几乎所有的22q13的信号 支持APOL1与FSGS和HIVAN相关 PepetaNetalJASN2011 39 足细胞相关蛋白遗传变异在中国人FSGS SRNS中作用 新的FSGS致病基因 除罕见变异 是否有常见变异参与FSGS致病 问题 40 41 研究内容 家族性FSGS患者致病基因的研究家系连锁分析选择汉族人家族性FSGS家系排除已知FSGS致病基因突变对入选家系家族成员进行全基因组扫描参数法及非参法连锁分析及单倍型分析STR进行验证外显子测序Finemapping基因功能研究 42 FSGSfamily Profileofthefamily Total103 I 2 II 24 III 52 IV 25 Affected 11 biopsy FSGS 2 家系研究 Unpublisheddata 43 全基因组连锁分析显示最强信号位于Chr14q32最高Lod值为3 5 单点参数法 多重参数法 44 单倍型分析确定易感单倍型范围约7 4cM含有基因232个结合外显子测序和Sanger测序结果发现INF2的p S85W为候选致病突变 首次发现INF2导致汉族人FSGS 45 S85W INF2 p S85W位于INF2的DID功能域 其翻译产物在不同物种高度保守400条对照染色体排除了该变异为罕见单核甘酸多态性预测软件 sift ployphen 均提示该突变高度可能为功能变异进一步功能研究正在进行中 46 对60个FSGS家系INF2筛查发现另一个高度可疑的插入突变 发现另一个新的INF2突变 47 Q889K 2664C Ainexon13 TRPC6突变在