蛋白尿性肾脏病课件

蛋白尿性肾脏病的遗传学研究进展丁洁北京大学第一医院儿（肾）科2010-12

1蛋白尿性肾脏病肾脏疾病最常见症状肾脏病进展至肾衰竭的独立危险因素防止和控制蛋白尿是临床重要工作待开发更多有效手段蛋白尿发生机制尚未解决蛋白尿（Proteinuria）42蛋白尿性肾脏病3蛋白尿性肾脏病蛋白尿的病理生理

肾小球 肾小球疾病（肾炎、肾病等） 滤液漏出

蛋白尿 肾小管 肾小管疾病

重吸收

溢出性 单一蛋白成分：骨髓瘤、血红蛋白尿、 血浆蛋白

肌红蛋白尿 多种蛋白成分：炎症4蛋白尿性肾脏病肾小球滤过屏障蛋白尿的病理生理

肾小球 肾小球疾病（肾炎、肾病等） 滤液漏出

蛋白尿 肾小管 肾小管疾病

重吸收

溢出性 单一蛋白成分：骨髓瘤、血红蛋白尿、 血浆蛋白

肌红蛋白尿 多种蛋白成分：炎症5蛋白尿性肾脏病肾小球滤过屏障组成： 带窗孔的血管内皮细胞 肾小球基底膜（GBM） 上皮细胞足突间的裂孔隔膜 (slitdiaphram)Physiology,2005,20:96-1016蛋白尿性肾脏病肾小球滤过屏障结构和功能的异常致蛋白尿带“窗孔”的内皮细胞肾小球基底膜足细胞：裂孔隔膜（slitdiaphragm,SD

）肾小球毛细血管壁57蛋白尿性肾脏病足细胞

相邻足细胞的足突形成指状交叉交叉间形成滤过裂隙

接近基底膜处的一层薄膜裂孔隔膜裂孔隔膜“章鱼”样脏层上皮细胞68蛋白尿性肾脏病肾小球滤过屏障——裂孔隔膜9蛋白尿性肾脏病肾小球滤过屏障——裂孔隔膜裂孔隔膜10蛋白尿性肾脏病扫描电镜示足细胞及其足突11蛋白尿性肾脏病TRPC62005712蛋白尿性肾脏病蛋白尿肾脏病重要和常见症状肾小球疾病和肾小管疾病自1998年,显著进展Nephrin(NPHS1)identifiedinFinnish-typecongenitalnephroticsyndrome逐渐确定了更多致病基因及其突变尽管表型存在异质性，但多有共性进展性（ESRD）激素耐药（抵抗）“Hereditaryproteinuriasyndrome”,Tryggvason,2006对维系滤过屏障（及裂孔隔膜）结构和功能至关重要的蛋白分子13蛋白尿性肾脏病14蛋白尿性遗传性肾脏疾病相关基因简介OMIM#基因定位基因大小bp外显子mRNAbp编码蛋白氨基酸分子量KDNPHS160271619q13.125883294868nephrin1241185NPHS26047661q25～q322539381853podocin38342PLCE160841410q23.32-q24.1334404347992PLCε12302230LAMB26090493p2112053335817Lamininβ21798192WT160710211p1347753102978WT1(4个亚型)50054497545175651456CD2AP6042416p12.3148707185425CD2AP63971ACTN460463819q1382844213893α-actinin-4911105TRPC660365211q21-22132293134537TRPC693110614蛋白尿性肾脏病15蛋白尿性遗传性肾病相关的致病基因

NPHS1NPHS2WT1LAMB2PLCE1ACTN4TRPC6CD2AP先天性肾病CNF++NRNRNRNRNRNRIDMSNR++++NRNRNR其他CNS+++++NRNRNR家族性肾病AR-SRNS++NR++NRNRNRAD-FSGSNRNRNRNRNR+++散发性SRNS小于1岁+++++NRNR+大于1岁+++++NRNRNR其他综合征FSNRNR+NRNRNRNRNRDDSNRNR+NRNRNRNRNRPierson综合征NRNRNR+NRNRNRNRCNF：先天性NS芬兰型；IDMS：孤立性弥漫系膜硬化；FS：Fraseir综合征；DDS：Denys-Drash综合征NR：未见报道；AR：常染色体隐性；AD常染色体显性。15蛋白尿性肾脏病Steroid-resistantNephroticSyndromeasaResultofGeneticDefects16蛋白尿性肾脏病Steroid-resistantNephroticSyndromeasaResultofGeneticDefects17蛋白尿性肾脏病遗传性肾病综合征“分类”根据有无家族史家族性散发性根据发病年龄先天性婴儿型儿童型青少年型成人型肾病综合征根据有无其他系统受累非系统性（孤立性）系统性肾病综合征

18蛋白尿性肾脏病遗传性肾病综合征有关的基因——18个+肾小球裂孔膈膜蛋白分子如NPHS1、NPHS2、KIRREL）足细胞分子（podocytemolecules)如ACTN4、CD2AP、TRCP6基因编码蛋白为肾小球基底膜结构分子如LAMB2、ITGB4基因编码蛋白是足细胞发育和维持功能所必需的转录因子或酶如WT1、LMX1B、PLCE1、GLA基因编码产物为溶酶体（SCARB2）、线粒体（COQ2、PDSS2、MTTL1）蛋白或DNA核小体重组调节子（SMARCAL1）

19蛋白尿性肾脏病Lancet,2003NephronPodocyte,FootProcessesComponentsoftheSlit-DiaphragmProteinComplexThatFormaPorousSlit-DiaphragmFilterNewEnglJMed,200620蛋白尿性肾脏病蛋白尿性肾脏病的基因检测显著作用药物治疗的参考疾病以及遗传咨询疾病预后估计肾移植预后再生育咨询，产前诊断病因和疾病分型认识足细胞以及裂孔隔膜结构与功能，开发新药物(?)中国人群属于不同地域、种族

??21蛋白尿性肾脏病蛋白尿性肾脏病的基因检测蛋白尿性肾脏病以蛋白尿为主要或明显症状的肾脏病，伴或不伴血尿分组先天性肾病综合征激素耐药性肾病综合征家族型散发性伴有肾脏表现的综合征22蛋白尿性肾脏病蛋白尿性肾脏病的基因检测分组先天性肾病综合征激素耐药性肾病综合征家族型散发性伴有肾脏表现的综合征23蛋白尿性肾脏病先天性肾病综合征

1998年,分析芬兰型先天性肾病综合征，确定了首个裂孔隔膜基因NPHS1

芬兰型：morethan90%Fin-major(2bpdeletioninexon2),78%Fin-minor(non-sensemutationinexon26),16%非芬兰型：少见不到30%24蛋白尿性肾脏病先天性肾病综合征

中国于2005年第一次确定NPHS1

基因突变ShiYan,etal,PekingUniversityFirstHospital

ChinJPediatr,2005生后45天男孩，足月，出生体重个2700g,胎盘大小正常生后10天出现肾病综合征PCRanddirectlysequencingNPHS1

复合杂合突变compoundheterozygousmutations新（Novel）突变：E8:G928A(D310N),E14:1893～1900delandE21:G2869C(V957L)突变分别在父、母确定25蛋白尿性肾脏病先天性肾病综合征

北京大学第一医院约1/6

先天性肾病综合征发现有WT1突变2岁女孩，生后3个月发病激素耐药肾活检:FSGS核型分析：正常PCRanddirectlysequencingWT1

杂合突变（heterozygousmutations）: IVS9+5G>A26蛋白尿性肾脏病蛋白尿性肾脏病的基因检测分组先天性肾病综合征激素耐药性肾病综合征家族性散发性伴有肾脏表现的综合征27蛋白尿性肾脏病蛋白尿性肾脏病的基因检测分组先天性肾病综合征激素耐药性肾病综合征家族性散发性伴有肾脏表现的综合征28蛋白尿性肾脏病激素耐药性肾病综合征——家族性2000年Boute等首先确定了第一个家族性激素耐药性肾病综合征致病性基因突变 NatGenet,2000NPHS2

编码蛋白podocin常染色体隐性遗传激素耐药进展性，ESRD2005年Caridi等报道EuropeanfamilialSRNSNPHS2mutation:44-45%

PediatrRes,200529蛋白尿性肾脏病激素耐药性肾病综合征——家族性2000年Winn和Pollak首先报道了TRPC6基因突变Science,2005andNatGenet,2005编码非选择性阳离子通道蛋白分子家族性FSGS发病较晚：青少年或成人早期阶段缓慢进展Slowlyprogression常染色体显性遗传30蛋白尿性肾脏病激素耐药性肾病综合征——家族性2000年Kaplan和Weins等确定并报道了另一个家族性肾病综合征的致病基因NatGenet,2000andJAmSocNephrol,2005ACTN4

编码蛋白

-actinin-4成人期发病的家族性FSGS激素耐药常染色体显性遗传缓慢进展至ESRD约占家族性FSGS的

4%31蛋白尿性肾脏病激素耐药性肾病综合征——家族性2004年，北京大学第一医院首先发现并报道了中国人群的家族性肾病综合征的基因突变PediatrNephrol,2004先证者77天龄女孩，生后25天发病激素耐药生后3各月肾活检:FSGS女孩兄

7.岁随发现肾病激素耐药+FSGS9.5岁病故PCR,DHPLCandsequencingNPHS2

突变复合杂合突变compoundheterozygous467_468insTand503G>A2008年余等报道了另一例ChinJPediatr,2008估计检出率:25%32蛋白尿性肾脏病激素耐药性肾病综合征——家族性常染色体显性遗传型于2008年报道ChinJNephrol,200831个家系晚发型:34.312.5yrs判断：至少两位家系成员为FSGS，或1位FSGS同时另有一位蛋白尿或肾衰竭100个正常对照DNAPCRanddirectlysequencingACTN4,TRPC6andNPHS2除外

HIV-associateFSGS,AlportaswellasFabry33蛋白尿性肾脏病激素耐药性肾病综合征——家族性结果ChinJNephrol,20082/31家系检测到突变ACTN4Missensemutation:L316Pon-setage:38.7

7.4yrsTRPC6Missensemutation:Q889Kon-setage:38.0

4.2yrs34蛋白尿性肾脏病蛋白尿性肾脏病的基因检测分组先天性肾病综合征激素耐药性肾病综合征家族性散发性伴有肾脏表现的综合征35蛋白尿性肾脏病激素耐药性肾病综合征——散发性NPHS2

突变许多报道白种人PediatrRes,2005早发肾病中检出率较高

8-20%激素耐药FSGS,orMsPGNorMCD进展(6.1years)肾移植后极少出现肾病再发OtherethnicalorcountryreportsFrance 10.5% KI2004

Germany 28% JASN2002Italy 12% JASN2003

USA 19% JASN2004Japan none PN2002,

2003

36蛋白尿性肾脏病激素耐药性肾病综合征——散发性NPHS2

突变许多报道白种人PediatrRes,2005早发肾病中检出率较高

8-20%激素耐药FSGS,orMsPGNorMCD进展(6.1years)肾移植后极少出现肾病再发OtherethnicalorcountryreportsFrance 10.5% KI2004

Germany 28% JASN2002Italy 12% JASN2003

USA 19% JASN2004Japan none PN2002,

2003

37蛋白尿性肾脏病激素耐药性肾病综合征——散发性中国人群的NPHS2

突变2005年北京大学第一医院NDT,2005散发性SRNS:23例平均年龄:8.9±4.5yrs女孩，12.3yrs发病年龄：11.8yrs肾活检:FSGS肾脏病迅速进展:GFR25ml/min1.73m2AheterozygousmissenseNPHS2mutation:1082T>C

(L361P),novelmutationAhomozygoussilencemutation954T>C散发性SRNS

的NPHS2

突变:

4%38蛋白尿性肾脏病激素耐药性肾病综合征——散发性中国人群NPHS2

突变的其他报道2007年毛等报道PediatrRes,2007散发性SRNS:23例散发性SRNS

的NPHS2

突变:18.2%casesexonsetage(years)diagnosisrenalbiopsyrenalfunction(years)mutationfamilyhistory1f8.1SRNSFSGSnormalat10.6E188Dhomono2m5.6SRNSFSGSabnormalat6.8E237xhomono3m6.8SRNSFSGSabnormalat14.8S206Iheterono4f6.4SRNSMCNSnormalat9.2S206Iheterono39蛋白尿性肾脏病激素耐药性肾病综合征——散发性中国人群NPHS2

突变2005年周等报道JNephrolDialyTransplant,2005散发性SRNS:7例FSGS:5MCD:1MsPGN:1SDNS:12例MCD:6FSGS:4 OnepatientwithNPHS2heterozygousmutation:431c>A(Pro144His)Significance?2008年付等报道JApplClinPediatr,20081例散发性SRNS女孩NPHS2:heterozygousmutation596A>t(N199I)andothervariants

女孩母亲:具有相同突变，但表型正常致病性?40蛋白尿性肾脏病激素耐药性肾病综合征——散发性中国人群WT1

突变2009年北京大学第一医院2010年发表的资料PediatricResearch，2010散发性SRNS:40例均为早发:<3岁WT1

基因突变:6/36(16.7%)<1yr:26.3%1-2yrs:6.3%2-3yrs:0>3yrs:0/355/6患儿为女性表型，其中3/5核型为46，XY2004年Hildebrandt等

KidneyInt,2004115例散发性SRNS患儿：WT1突变6.9%3/60(5%)males(sexgenotype)2/3urinaryandgenitalmalformation1/3withsexualreversal(femalephenotype)5/55(9%)females(sexgenotype)1/5developaWilms’tumor4/5isolatedSRNS41蛋白尿性肾脏病蛋白尿性肾脏病的基因检测分组先天性肾病综合征激素耐药性肾病综合征家族性散发性伴有肾脏表现的综合征42蛋白尿性肾脏病伴有肾脏表现的综合征Denys-DrashsyndromeWT1基因突变FrasiersyndromeWT1基因突变PiersonsyndromeLAMB2基因突变43蛋白尿性肾脏病伴有肾脏表现的综合征Denys-DrashsyndromeOMIMnumber194080婴儿期出现肾脏病表现激素耐药多于3岁进展至ESRD肾活检:弥漫系膜硬化diffusemesangialsclerosis（DMS）男性假两性畸形Malepseudohermaphroditism易患Wilms’

瘤WT1

基因突变EncodeatranscriptionfactorControltheexpressionofmanykeypodocytegenesAnumberofdifferentmutationsonWT144蛋白尿性肾脏病弥漫系膜硬化

Diffusemesangialsclerosis,DMS早期，LM45蛋白尿性肾脏病弥漫系膜硬化

Diffusemesangialsclerosis,DMS进展，LM46蛋白尿性肾脏病弥漫系膜硬化

Diffusemesangialsclerosis,DMS进展，LM“足细胞冠”47蛋白尿性肾脏病伴有肾脏表现的综合征中国人群Denys-Drashsyndrome2006年北京儿童医院王辉等报道了2例

ChinJNephrol,2006表型正常1.4岁女孩2岁因肾衰竭病故Wilms’瘤WT1

突变:heterozygousmutationH401Q肾病男孩生后4.5月发病生后8各月病故女性表型核型:46,XYWT1突变:heterozygousmutationR394W另有报道ChinaJournalofActaPediatrics女性表型19个月发病SRNS，快速进展WT1

突变:heterozygousmutationR394W48蛋白尿性肾脏病伴有肾脏表现的综合征FrasiersyndromeOMIMnumber136680发病相对较晚，多于儿童期激素耐药20-30岁进展至ESRD肾活检:FSGS男性假两性畸形Malepseudohermaphroditism易患性腺肿瘤

gonadoblastomaWT1

突变donorsplicesiteofintron9“完全性”，“不完全性”49蛋白尿性肾脏病伴有肾脏表现的综合征中国人群Frasiersyndrome女性表型7岁童发病年龄：1岁SRNSFSGS7岁时肾功仍正常WT1

突变：IVS9+5G>AThefirstcaseofFrasierinChina

北京大学第一医院PediatrNephrol，200750蛋白尿性肾脏病51WT1基因WT1突变“热点”：外显子8和9遗传型：复杂，多为新发突变（denovo）临床表现：Frasier综合征、DDS和SRNSWT1突变与肾脏疾病赖-苏-丝(KTS)+KTS/-KTS约2：151蛋白尿性肾脏病进展性肾病-必要条件

性腺母细胞瘤

泌尿生殖器畸形52肾母细胞瘤Denys-Drash综合征（DDS）和Frasier综合征（FS）王辉等,中华肾脏病,2006.52蛋白尿性肾脏病53起病年龄病理ESRD肿瘤WT1突变DDS早发DMS快速、4岁前Wilms’瘤外显子8和9错义突变FS青少年FSGS缓慢、10余岁性腺母细胞瘤含子9可变剪切位点DDS和FS不同点：53蛋白尿性肾脏病伴有肾脏表现的综合征PiersonsyndromeOMIMnumber150325罕见,严重的先天性肾病综合征常染色体隐性遗传弥漫系膜硬化Diffusemesangialsclerosis眼部异常:小瞳孔microcoria多数患儿早发快速进展多于生后2各月病故LAMB2

突变

Localizetochromosome3q21encodinglaminin254蛋白尿性肾脏病AmericanJournalofMedicalGenetics130A:138–145(2004)55蛋白尿性肾脏病伴有肾脏表现的综合征中国人群Piersonsyndrome女孩，3.25岁大量蛋白尿，肾病水平

小瞳孔Microcoria核型:正常肾活检:GBMalmostnormalLAMB2

突变:novelmutationsC757fsX767andP1413fsX145父母均为携带者中国首例Piersonsyndrome

北京大学第一医院NephrolDialTransplant,inpress56蛋白尿性肾脏病

女3岁4月

临床表现

3岁肾病水平蛋白尿激素治疗无效3~3.07g/24h

肾功能正常

既往史1~3岁因双眼球水平震颤双瞳孔小反复就诊

个人史足月剖宫产智力及生长发育正常Piersonsyndrome57蛋白尿性肾脏病肾活检病理检查光镜下轻度系膜细胞及基质增生常规免疫荧光学检查阴性电镜肾小球基底膜厚度及结构基本正常部分足细胞足突节段性融合Piersonsyndrome58蛋白尿性肾脏病患者肾活检电镜检查结果大致正常的肾小球基底膜Piersonsyndrome59蛋白尿性肾脏病

体格检查血压115/70mmHg双眼睑略浮肿双眼球水平震颤双瞳孔小约1mm对光无反应Piersonsyndrome60蛋白尿性肾脏病

家族史母亲尿红细胞10-15/HP尿蛋白阴性父亲无血尿尿蛋白±

否认近亲婚配Piersonsyndrome61蛋白尿性肾脏病LAMB2基因分析患儿E17c.2269-2341del杂合E27c.4239delA杂合患儿父E17c.2269-2341del杂合患儿母E27c.4239delA杂合截短蛋白影响laminin锚定在细胞膜Piersonsyndrome,LAMB2基因分析62蛋白尿性肾脏病LAMB2基因测序结果患儿患儿母患儿父63蛋白尿性肾脏病多次错过诊断机会患者1~3岁反复就诊眼科未查尿患儿3岁时因发现大量蛋白尿就诊只看肾脏症状激素治疗忽略眼部异常Piersonsyndrome64蛋白尿性肾脏病肾脏表现已报道的15个家系先天性肾病13个家系

3月~1岁起病1个家系

>1岁起病1个家系

>1岁起病1个家系本例3岁起病Piersonsyndrome65蛋白尿性肾脏病肾活检光镜检查3个月内起病弥漫系膜硬化8/12(66.7%)局灶节段性肾小球硬化2/12(16.7%)轻度系膜增生2/12(16.7%)

3个月~1岁起病正常（电镜提示GBM轮廓不清变薄）>1岁

系膜细胞及基质增生~肾小球硬化系膜细胞及基质增生~肾小球硬化本例轻度系膜细胞及基质增生Piersonsyndrome66蛋白尿性肾脏病Pierson综合征眼部表现瞳孔异常18/2378%晶状体异常12/2352%视网膜异常8/2335%眼球震颤4/2317%角膜异常3/2313%本例表现为对光无反应性小瞳孔及双眼球震颤Piersonsyndrome67蛋白尿性肾脏病LAMB2基因突变

15个家系均有突变5个家系LAMB2基因纯合突变10个家系LAMB2基因复合杂合突变无热点突变突变类型产生截短蛋白的突变75%错义突变25%本例为产生截短蛋白的复合杂合突变68蛋白尿性肾脏病表型与基因型的相关性

无相关性错义突变并不总是表型较轻产生截短蛋白的突变并不总是表型较重本例虽有产生截短蛋白的突变但表型较轻69蛋白尿性肾脏病结合临床表现及LAMB2基因分析成功诊断中国第一例Pierson综合征本例患者肾脏表现及基因突变与已有报道不同本例患者的临床表现及基因突变为加深对Pierson综合征的认识增加宝贵资料结论DanZhao,JieDing,FangWang,etal.ThefirstChinesePiersonsyndromewithnovelmutationsinLAMB2.NephrolDialTransplant,2010,25:776–778.(IF:3.568)70蛋白尿性肾脏病小结容易混淆的几种名词基因NPHS1,nephrinNPHS2,podocinNPHS3,PLCE1,磷脂酶C

肾脏病理FSGS1，ACTN4，19q13FSGS2，TRPC6，11q21-22

FSGS3，CD2AP，6p12

FSGS4，APOL1（apolipoprotein阿朴脂蛋白，非洲籍）22q12.3FSGS5，INF2（forminfamily，维持filamentsnetwork立体结构）14q32.3371蛋白尿性肾脏病小结临床工作中诊断线索发病年龄：<3个月；<1岁；<10岁？激素治疗反应：耐药/抵抗肾活检病理：弥漫系膜硬化；FSGS出生体重、胎盘重量、是否早产家族史：常隐；常显；散发容易被忽略外生殖器，还可借助B超辅助女孩：核型分析肿瘤：Wilms瘤，性腺肿瘤其他器官系统异常基因分析：NPHS1,NPHS2,WT1,CD2AP,ACTN4,TRPC6，等72蛋白尿性肾脏病小结来自欧洲的大宗病例研究显示Pediatrics2007NPHS1,NPHS2,WT1andLAMB2四个基因突变占先天性肾病综合征（小于3月发病）的90%占婴儿型肾病综合征（4-12月发病）的2/3均表现为激素抵抗婴儿发生的肾病综合征应用激素前先行基因检测（？）遗传与治疗抵抗同义语——？？

73蛋白尿性肾脏病74BernwardG,PEDIATRICS,20071岁内起病NS患者基因突变发生率（%）起病年龄NPHS1NPHS2WT1LAMB2合计小于1岁22.537.53.82.566.3小于3月39.139.12.24.484.83月～12月035.35.92.944.1美国、德国和土耳其多中心研究74蛋白尿性肾脏病被NPHS3的发现打破——一种新型常隐肾病综合征+激素敏感多于生后一年内发病严重的、孤立的（单纯）肾病肾脏病理：弥漫系膜硬化激素治疗反应良好，可获得持续缓解如不予治疗会快速进展至终末期肾衰竭

致病基因PLCE1也称NPHS3编码蛋白磷脂酶C,主要分布在胞