分析激素耐药型肾病综合征(SRNS)患儿的足细胞基因突变情况,探讨存在基因突变患儿的临床表现及预后,为儿童SRNS的基因突变诊治提供理论依据。
研究对象为2014年8月31日至2016年9月1日中山大学附属第一医院小儿肾病中心诊断为SRNS、年龄≤14岁的24例住院患儿。应用PCR扩增和DNA二代测序法对患儿进行基因检测,23例采用肾病panel对目的基因进行检测,1例采用全外显子基因测序。
24例行基因检测的患儿中男14例,女10例;发病中位年龄4.7岁;单纯型9例,肾炎型15例,均为初发耐药型;20例行肾活检,其中5例微小病变(MCD),11例局灶节段性肾小球硬化(FSGS),4例系膜增生性肾小球肾炎(MsPGN)。其中8例检测出基因突变,年龄(3.97±3.61)岁,男女比例为1.671.00;临床分型以肾炎型为主(6/8例)。主要突变基因分别为NPHS2 3例,NPHS1 2例,INF2 2例,MYO1E 1例;病理类型以FSGS为主(4/5例);大部分患儿为不缓解或终末期肾病(ESRD)(6/8例),其中2例行肾移植。基因突变组患儿24 h尿蛋白定量水平明显高于无基因突变组[195.4(166.0,262.4) mg/(kg·d)比85.4(74.5,101.3) mg/(kg·d)],差异有统计学意义(Z=-3.674,P<0.001)。
SRNS患儿主要突变基因为NPHS2、NPHS1等;有基因突变SRNS患儿病理类型以FSGS为主,预后多为不缓解或ESRD;SRNS患儿24 h尿蛋白定量水平越高,发生基因突变可能性越大。
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原发性肾病综合征(PNS)占小儿肾病综合征(NS)的90%以上,是小儿泌尿系统疾病中常见、多发病之一,年发病率为2/100 000~4/100 000[1]。10%~20%的PNS患儿表现为激素耐药。有40%的病理类型为局灶节段性肾小球硬化(FSGS)的激素耐药型肾病综合征(SRNS)患儿会进展至终末期肾病(ESRD)[2]。随着分子遗传学的进展,与肾脏疾病相关的基因在其病因分析方面起重要作用。目前已发现导致激素耐药的足细胞基因超过27种[3]。近年来我国开展SRNS基因突变的研究逐渐增多,有报道显示南方汉族散发性SRNS患儿存在NPHSl、CD2AP基因突变,MYO1E基因突变少见[4,5,6],而北京、浙江、福建散发性SRNS患儿可检测到NPHS2基因突变[7],封东宁等[8]对30例散发性SRNS患儿进行足细胞基因检测,NPHS1、WT1基因突变的检出率均为10%。NPHS2、NPHS1、CD2AP和WT1是我国较常见的可导致SRNS的单基因突变,但激素耐药基因存在区域差异。而多数足细胞基因突变导致的SRNS对各种免疫抑制剂耐药,预后不良[9]。中山大学附属第一医院小儿肾病中心自2014年对SRNS患儿常规开展耐药基因检测,本研究回顾性分析SRNS患儿的基因突变及其特点,了解其基因检测情况,分析存在基因突变患儿的临床表现及预后情况,为临床SRNS患儿基因诊断和预后提供依据。
2014年8月31日至2016年9月1日在中山大学附属第一医院小儿肾脏病中心住院的SRNS患儿57例。其中行基因检测患儿24例。纳入标准:(1)发病年龄3个月~14岁;(2)临床诊断为SRNS,即泼尼松足量治疗(每日2 mg/kg或60 mg/m2)>4周尿蛋白仍为阳性者[10];(3)初发耐药,初发激素足量治疗,尿蛋白持续4周以上[11];(4)资料完整可供分析。排除紫癜性肾炎、IgA肾病、狼疮性肾炎、乙肝相关性肾炎等继发性肾炎及先天性NS患儿。本研究通过中山大学附属第一医院医学伦理委员会批准[伦审(2016)209号]。基因检测均经患儿监护人同意,并签署知情同意书。
取患儿枸橼酸钠抗凝外周血3 mL,应用北京迈基诺基因科技股份有限公司液相捕获试剂盒提取基因组DNA。应用PCR扩增和DNA二代测序法对患儿进行基因检测,23例采用肾病panel对NPHS2、NPHS1、WT1、PLCE1、MYO1E、LAMB2、CD2AP、SMARCAL1、INF2、TRPC6、COQ6、ITG等27~162个目的基因进行检测,1例采用全外显子基因测序。测序所得数据进行过滤、拆分、与参考序列比对、注释等得到基因突变信息和其生物学意义。
分为FSGS、微小病变(MCD)、系膜增生性肾小球肾炎(MsPGN)等[12]。
(1)完全缓解:血生化及尿常规完全正常;(2)部分缓解:尿蛋白阳性<+++;(3)未缓解:尿蛋白阳性≥+++;(4)ESRD:内生肌酐清除率<10 mL/(min·1.73 m2),如无肾功能替代治疗难以生存;(5)死亡。
采用SPSS 20.0软件进行分析。定量资料采用±s或中位数(四分位间距)表示,采用t检验、方差分析(正态分布)或秩和检验分析(非正态分布)。定性资料采用百分率或构成比表示,采用χ2检验或Fisher′s确切概率法分析。P<0.05为差异有统计学意义。
24例患儿中男14例,女10例;发病年龄0.5~13.0岁,中位年龄4.7岁;单纯型9例,肾炎型15例;均为初发耐药型;10例血尿;20例行肾活检,其中5例MCD,11例FSGS,4例MsPGN。预后:完全缓解5例,部分缓解4例,未缓解7例,ESRD 8例(6例行肾移植)。其中8例(33.3%)检测出基因突变,分别为NPHS2 3例(37.5%)、NPHS1 2例(25.0%)、INF2 2例(25.0%)和MYO1E 1例(12.5%)。3例NPHS2突变基因的核苷酸变化分别为c.467dupT、c.545_546 del、c.412C>T,氨基酸变化为p.L156Ffs*11、p.K182R fs*13、p.R138X。2例NPHS1突变基因的核苷酸变化分别为c.1643T>G、c.1298de1A,氨基酸变化为p.V548G、p.K433fs。2例INF2突变基因的核苷酸变化分别为c.C1049T、c.G3638A,氨基酸变化为p.P350L、p.R1213Q。1例MYO1E突变基因的核苷酸变化为c.420G>C,氨基酸变化为p.Q140H。
8例存在基因突变的患儿发病年龄0.6~11.8岁[(3.97±3.61)岁],男女比例为1.671.00,临床分型以肾炎型为主(6/8例)。8例患儿中5例行肾活检,其中4例病理类型为FSGS(2例NPHS2基因突变、1例NPHS1基因突变、1例MYO1E基因突变),1例为MCD(NPHS2基因突变)。
3例患儿存在多基因突变:1例患儿存在NPHS2基因和CFI、KIF14、G6PD基因突变,但与SRNS病情相关的是NPHS2基因突变;1例患儿同时存在MYO1E和TNXB基因突变,前者与SRNS有关,后者与输尿管膀胱反流有关,而该患儿临床上除SRNS外,还伴输尿管膀胱反流;1例患儿INF1和COL4A3基因突变,结合患儿SRNS临床表现,考虑与INF基因突变有关。
6例患儿父母进行基因检测,其中1例NPHS2基因突变来源于父母;1例NPHS2基因突变来源于母亲;1例NPHS2基因突变来源于父亲;1例INF2基因突变来源于父亲;1例NPHS1基因突变来源于父亲(图1, 图2, 图3, 图4, 图5, 图6)。
注:A:患儿;B:患儿父亲;C:患儿母亲 A:the patient; B:the father; C:the mother
注:A:患儿;B:患儿父亲;C:患儿母亲 A:the patient; B:the father; C:the mother
注:A:患儿;B:患儿父亲;C:患儿母亲 A:the patient; B:the father; C:the mother
注:A:患儿;B:患儿父亲;C:患儿母亲 A:the patient; B:the father; C:the mother
注:A:患儿;B:患儿父亲;C:患儿母亲 A:the patient; B:the father; C:the mother
注:A:患儿;B:患儿父亲;C:患儿母亲 A:the patient; B:the father; C:the mother
基因突变组患儿与无基因突变组患儿在年龄、性别、临床分型、病理分型等方面比较,差异均无统计学意义(均P>0.05)。与无基因突变组相比,基因突变组患儿血浆清蛋白水平较低、胆固醇较高,但差异均无统计学意义(均P>0.05),24 h尿蛋白定量水平明显高于无基因突变组,差异有统计学意义(P<0.001)。结果见表1。
变量 | 是否存在耐药基因 | χ2/t/Z值 | P值 | ||
---|---|---|---|---|---|
是(8例) | 否(16例) | ||||
性别[例(%)] | 0.000 | 1.000 | |||
男 | 5(35.7) | 9(64.3) | |||
女 | 3(30.0) | 7(70.0) | |||
发病年龄(岁,±s) | 3.97±3.61 | 6.33±4.39 | 1.402 | 0.179 | |
临床分型[例(%)] | 1.028 | 0.311 | |||
单纯型 | 2(18.2) | 9(81.8) | |||
肾炎型 | 6(46.2) | 7(53.8) | |||
局灶节段性肾小球硬化 | |||||
[例(%)] | |||||
是 | 4(36.4) | 7(63.6) | 0.606 | 0.436 | |
否 | 1(11.1) | 8(88.9) | |||
血浆清蛋白(g/L,±s) | 16.01±4.54 | 18.67±3.29 | 1.473 | 0.169 | |
胆固醇[mmol/L,中位数(四分位间距)] | 9.75(7.35,13.0) | 7.60(6.90,10.23) | -1.318 | 0.187 | |
24小时尿蛋白定量[mg/(kg·d),中位数(四分位间距)] | 195.4(166.0,262.4) | 85.4(74.5,101.3) | -3.674 | ||
<0.001 |
8例有基因突变组完全缓解1例(NPHS1基因突变),部分缓解1例(INF2基因突变),未缓解2例(NPHS2突变、INF2基因突变各1例),ESRD 4例(2例肾移植),药物治疗有效率为25.0%;16例无基因突变组完全缓解4例,部分缓解3例,NR5例,ESRD 4例(4例肾移植),有效率为43.8%;2组预后比较差异无统计学意义(P>0.05)。
8例存在基因突变中2例NPHS2、1例NPHS1、1例MYO1E基因突变表现为ESRD 4例(2例肾移植)。2例肾移植患儿分别为NPHS2、NPHS1基因突变,目前口服他克莫司(TAC)+霉酚酸酯(MMF)抗排斥治疗,定期检查尿常规、肾功能均正常。1例患儿目前准备行肾移植。1例患儿(INF2基因突变)予TAC治疗18个月,当地医院随诊,目前部分缓解。1例患儿(NPHS1基因突变)予环孢素(CsA)治疗12个月,现完全缓解。其余患儿予中药或对症治疗,现未缓解。
1998年先天性NS芬兰型致病基因NPHS1的定位克隆,开启了遗传性NS基因研究的新时代[14]。目前,已发现超过27种肾小球足细胞和基底膜相关分子编码基因突变可导致SRNS[3],基因突变导致的NS不仅对激素耐药,而且对各种免疫抑制剂均耐药,易快速进展为ESRD[15]。国外报道单基因突变导致的SRNS发生率约为29.5%[3]。本研究24例患儿中8例发现基因突变,检出率为33.3%,主要突变基因为NPHS2、NPHS1、INF2和MYO1E,但张瑶等[16]报道NPHS2基因突变可能并非广东地区SRNS患儿发病的主要机制。北京、浙江、福建散发性SRNS患儿NPHS2基因突变率分别为4.3%、18.2%、1.9%[7];欧美国家NPHS2基因突变在散发性SRNS中为10.5 %~28.0%[17,18]。基因突变具有种族、区域差异性。本研究8例存在基因突变的病例中3例NPHS2,2例NPHS1,提示SRNS患儿存在NPHS1、NPHS2突变可能。
本研究8例存在基因突变的患儿中5例行肾活检,其中4例为FSGS,提示存在基因突变的SRNS患儿病理类型以FSGS为主。FSGS是一种足细胞相关疾病,足细胞损伤或丢失在FSGS的启动和发展中起关键作用[19]。导致NS耐药的基因编码蛋白均表达于肾小球足细胞,基因突变导致足细胞损伤,从而促进FSGS的发生。NPHS1突变所致的儿童期SRNS病理以MCD、FSGS为主,在成年期以FSGS为主[20];国外报道NPHS2突变最常见的病理类型为FSGS[21]。本组3例NPHS2突变患儿,1例为MCD,2例为FSGS,与上述研究结果相符。FSGS与基因突变密切相关,本研究结果显示基因突变SRNS患儿肾脏病理表现偏重,一般对免疫抑制剂耐药,因此在治疗方面必须个体化,减少不必要的药物使用。
本研究对基因突变SRNS患儿和无基因突变SRNS患儿进行比较,结果显示基因突变组24 h尿蛋白定量高于无基因突变组。推测24 h尿蛋白定量越高,基因突变的可能性越大。NPHS1基因突变或基因敲除均会破坏裂孔隔膜(SD)的结构和功能,导致大量蛋白尿。NPHS2基因突变破坏SD结构及其屏障功能的完整性,从而导致大量蛋白尿发生[22]。存在基因突变的SRNS患儿对药物反应差,预后不佳。本研究结果显示,基因突变组患儿治疗有效率为25.0%,无基因突变组有效率为43.8%,差异无统计学意义(P>0.05),这可能与例数过少有关,但也表明存在基因突变的SRNS预后差。因此建议在条件允许的地区对SRNS患儿开展基因筛查,以减少不必要的药物使用及其不良反应。基因突变导致的SRNS一般对免疫抑制剂无效,但本研究8例患儿中1例NPHS2基因突变,病理表现FSGS的患儿,使用CsA治疗12个月获完全缓解,1例INF2基因突变的患儿使用TAC 18个月获部分缓解。文献报道少部分基因突变所致的SRNS对CsA治疗有效[9]。但是目前大部分基因突变的SRNS患儿对药物治疗效果欠佳,覃幼玲和林栩[7]曾报道绝大部分NPHS2基因纯合或复合杂合突变引起的NS患者对激素治疗耐药,对其他免疫抑制剂治疗亦疗效较差,肾移植是治疗基因突变所致SRNS患儿的主要方法之一。本研究1例NPHS2基因突变、1例NPHS1基因突变患儿行肾移植术,目前随访尿常规正常,一般情况良好。肾移植是儿童肾脏疾病最有效的替代疗法之一,然而原发病复发是肾移植后面临的巨大挑战。约30%的SRNS患儿肾移植后出现原发病复发,而病理类型为FSGS的患儿出现复发高达30%~50%[23]。但Santin等[24]报道了3例由NPHS2基因突变所致成人期SRNS患者,进行肾移植术后均未出现复发。NPHS1突变引起的SRNS肾移植后肾病复发率约为16.7%~28.7%[25],较SRNS移植复发率低。
综上,本研究提示对SRNS患儿进行基因检测有较大临床意义,可进行病因诊断、指导治疗、判断预后,对患儿父母再生育进行遗传咨询、对移植后复发等情况进行预测。但本研究结果来自单中心,地域局限,且数据样本量较少,可能存在部分偏倚,在今后的工作中需要多中心协作验证上述结果。