肾脏遗传性疾病

儿童先天

/

遗传性肾脏病--

早期诊治策略复旦大学附属儿科医院徐

虹分期**2GFR[ml/(min·1.73m)]描述1≥90肾损害*伴或不伴GFR的下降260~89肾损害*伴GFR轻度的下降330~59GFR中度降低3a:45~59;3b:30~44415~29GFR严重下降5<15肾衰竭KDIGO.Kidney

Int

Suppl,2013慢性肾脏病（

chronic

kidney

disease,

CKD

）

肾脏结构与功能持续异常至少达

3

个月，包括血液、尿液成分异常或

影像学、病理学检查异常，伴或不伴肾小球滤过率（

Glomerular

filtration

rate,

GFR

）的下降。

GFR

计算与分期

Schwartz

公式计算

eGFR

：

eGFR

（

ml/min·1.73m

2

）

=K*

×

身高（

cm

）

/

血肌酐（

μmol/L

）

*

不同年龄

K

值不同关注儿童

CKD

CKD

是儿童常见疾病，其发病率呈增长趋势

意大利儿童

CKD

（

GFR<75ml/min·1.73m

2

）的发病率为

12.1/100

万

，患病率为

74.7/100

万

西班牙

0-17

岁儿童中

CKD2-5

期

8.7/100

万

，患病率为

71.1/100

万

2008

年美国约

2600

万人患

CKD

，其中

20

岁以下患者

占

2%

，和

1990年相比，增长了

32%

国内住院的泌尿系统疾病患儿中

CKD

（

GFR<50ml/min·1.73m

2

）所

占比例为

0.72%-1.75%

，呈逐渐上升，年平均增长

13.67%

CKD

起病隐匿，且逐渐发展，部分确诊时已进展至

ESRD

约

70%

的儿童

CKD

患者至

20

岁时进展为终末期肾病（

ESRD

），后者10

年存活率约为

80%

，病死率是无

ESRD

患者的

30

倍

儿童

CKD

严重影响儿童的生长发育和生活质量

是成人期

ESRD

的重要原因

Harambat,

J.

et

al.

Pediatr

Nephrol,

2012中华医学会儿科学分会肾脏病学组

.

中华儿科杂志

,

2004(NAPRTCS)儿童主要病因

先天性肾脏和尿路发育畸形（

CAKUT

）及肾小低龄幼儿中尿路畸形比例更高，随年龄增长肾小球肾炎构成比升高(Pediatr

Nephrol,

2012)尿

路畸形球肾炎等

CAKUT儿童

CKD/ESRD

发病率与

病

因分

布

特点美国

--

2004

年儿童发病率较

1992

年增加

22%（

USRDS

2006

）我国

--

尿毒症占泌尿系统疾病构成比

2002

年较

1990

年增长4.3

倍

（中华儿科杂志

2004

）The

etiology

of

ESRD

in

children肾发育

/

尿路异常Renal

malformation肾小球疾病

glomerular

disorders缺血性肾病血管炎肾盂肾炎

/

间质性肾炎肾肿瘤代谢性疾病其他46.8

%22.5

%

6.9

%

2.6

%

1.5

%

0.7

%

1.5

%11.5

%孙利等

临床儿科杂志

2003刘海梅等

实用儿科杂志

2004

复旦大学附属儿科医院资料

,

9.76%

,

43.90%

,

46.34%儿科医院ＣＲＦ病因分析1990

年

1

月至

2003

年

3

月7病因CACUT

肾发育不良

/

不全±

VUR

梗阻性肾病

神经源性膀胱

多囊肾

髓质囊性病变肾

小

球疾病

原发性肾小球疾病

-

局灶性节段性肾小球硬化

（

FSGS

）

-

系膜增生性肾小球肾炎

-

膜性肾病

-

轻微病变

-

硬化性肾炎

-IgA

肾病

-

未肾穿

继发性肾小球疾病

*遗

传

性肾病

先天性肾病综合征

Alport

综合征

其他综合征

**其他

#不明原因N(%)116(43.9%)78(29.5%)10(3.8%)15(5.7%)10(3.8%)3(1.1%)61(23.1%)54(20.5)16(6.1%)6(2.3%)2(0.8%)2(0.8%)13(4.9%)2(0.8%)13(4.9%)7(2.7%)15(5.7%)4(1.5%)5(1.9%)5(1.9%)14(5.3%)58(22.0%)2014

Report

from

Children’s

Hospitalof

Fudan

University

CAKUT,

mainly

cause

in

CKD

II-V

264肾小球疾病GNCongenital遗传性肾GN病其他OthersUnknown不明CAKUT0-3

岁

n=423-6

岁

n=506-10

岁

n=83>10

岁

n=10057.1%60.0%41.7%32.0%4.8%22.0%25.0%30.0%14.3%4.0%4.2%4.0%7.1%4.0%9.7%2.0%16.7%10.0%19.4%32.0%各年龄段不同病因比Different

ages

for

CKD

patients

各初诊年龄段

CAKUT

and

和

肾小球疾病分布

GN

GN8肾小球肾炎缺血性肾病遗传性肾病HUS尿路畸形其他未知遗

传性肾

病成人

ESRD

病因

糖尿病

高血压

肾小球肾炎囊性肾脏病儿童

CKD

ESRD

病因

尿

路畸形

CAKUT儿童

CKD/ESRD

发病率

与

病

因分

布

特

点病因分析早期发现肾脏替代治疗建立儿童

CKD/ESRD

一体化防治策略

改

善

/

延

缓

评估

/

机制

干预

/

治疗确立并优化儿童CKD主要病因

的早期诊疗策略

探讨胎儿期宫内生长迟缓

(IUGR)致CKD机制

蛋白尿机制研究•

10

岁，女孩•

因高血压脑病转入我院•

完善检查后诊断为：右肾发育不良，

CKD3

期•

其妹妹

B

超提示右肾较左肾明显缩小•

父母及其余一姐（育龄）一妹一弟肾脏超声正常基因突变点突变

同义突变

无义突变

错义突变

移码突变

启动子突变

剪切突变大片段突变

缺失

插入

重排STR

，

CNV蛋白质改变

遗传密码改变

蛋白质肽链片

段缺失

mRNA

剪切错误

影响

RNA

修饰

影响与反式作

用因子结合，

表达异常疾病−

生殖细胞突变

单基因病

多基因病

线粒体病−

体细胞突变

肿瘤家族性和散发性

SRNS

的

致病基因

CAKUT

相关基因SRNS

CAKUT儿童

CKD-ESRD

主要原因交

流提

纲

•

儿童耐药肾病综合征相关基因•

CAKUT先天肾脏尿路发育畸形肾病综合征（

Nephrotic

syndrome,NS)•

肾小球滤过屏障受损引起的一组症候群•

大量蛋白尿、低蛋白血症、高脂血症和水肿–

NS

的描述可以追溯到

15

世纪；–

儿童常见的泌尿系统疾病之一；–

儿童年发病率

1

～

3/10

万人口，患病率

16/

10

万人口；–

决定预后的因素是对激素治疗的反应–

SRNS

预后不良Lancet,

2003,

362(9384):629-639.

NS

的分类•

病因分类

–

原发性肾病综合症（

PNS

）

–

继发性肾病综合征（

SNS

）•

否有家族史分类

–

散发性肾病综合征（

Sporadic

NS

）

–

家族性肾病综合征（

Familial

NS

）•

有无肾外表现分类

–

单纯型肾病综合征（

Isolated

NS

）发病年龄分类

先

天

性

肾

病

（

0

～

3

个

月

）

婴儿型

NS

（

4

个月～

12

个月）

儿童早发型（

13

个月～

5

岁）

儿童迟发型（

5

岁～

13

岁）

青少年型（

14

岁～

18

岁）

成人型（

>18

岁）激素治疗反应分类

激素敏感型肾病综合征

(SSNS)–

综合征型肾病综合征（

Syndromic

NS

）

激素耐药型肾病综合征

(SRNS

)

Gigante

M

et

al.

Int

J

Nephrol,

2011,

20(11):

792-795Kang

H

G.

Korean

J

Pediatr,

2011,54(8):317-321

SteroidresistantPediatr

Nephrol,

2012

Sep

29.遗传性

NS

？•

定义：由足细胞及基底膜相关固有分子基因突变引起的一类

NS

。•

临床特征：发病年龄小对糖皮质激素和免疫抑制剂耐药（

SRNS

范畴）快速进展为终末期肾病（

ESRD

）（

3

～

8

年）ESRD

患者移植肾原发病复发率低（

8%

VS

38%

）Clin

J

Am

Soc

Nephrol,

2011,6(5):1139-1148Eur

J

Pediatr,

2012,171(8):1151-1160肾小球滤过屏障Löwik

MM.Eur

J

Pediatr,

2009,168(9):1291–1304SRNS

基因分子研究时代

—NPHS1•

1994

年，

NPHS1

被定位于

19q12-q13.1

；•

1998

年，其被认为是先天性

NS

芬兰型致病基因；•

NPHS1

编码蛋白

nephrin

；•

Nephrin

是肾小球滤过屏障重要的结构构成和信号传导分子之一；•

NPHS1

的发现开创了

SRNS

基因分子研究时代；Am

J

Hum

Genet,

1994,

54(3):757-764.Mol

Cell,1998,

1(2):

575-582.SRNS

致病基因

肾病综合征•

NPHS1:nephrin•

NPHS2:podocin•

NPHS3:PLCE1•

NPHS4:WT1•

NPHS5:LAMB2•

NPHS6:PTPRO•

NPHS7:DGKE•

NPHS8:ARHGDIA

FSGS

FSGS1:ACTN4

FSGS2:TRPC6

FSGS3:CD2AP

FSGS4:APOL1

FSGS5:INF2

其他

COQ2

COQ6

ITGB4

CD151

SMARCAL1

FSGS6:MYO1E

SCARB2

PDSS2

LMX1B

ZMPSTE24D‘Agati,

V

D,

et

al.

N

Engl

J

Med,

2011,365(25):2398-2411Clin

J

Am

Soc

Nephrol,2013,

8(4):637-648.欧洲土耳其常见致病基因在不同人群

SRNS

发病情况•

G

Gubler

MC

ubler

MCGubler

MC.

Nat

Rev

Nephrol,

2011,7(8):430-434.家族性和散发性

SRNSClin

J

Am

Soc

Nephrol,

2011,

6(5):1139-1148

.SRNS

致病基因研究的意义•

明确

SRNS

病因诊断•

提供个体化治疗：是否选择免疫抑制剂，

ESRD患者优先选择肾移植•

遗传咨询（家庭成员或患者）目前临床观点认为

：在儿童

SRNS

患者选择免疫抑制剂治疗和终末期肾移植之前应将遗传性

NS

患者筛选出，其目的是为

SRNS

患者提供个体化治疗，避免盲目治疗。

Acta

Paediatr,

2013

Jun

16Clin

J

Am

Soc

Nephrol,

2011,

6(5):1139-1148

.儿童

SRNS

致病基因临床检测的难题•

SRNS

致病基因的多样性（约

20

多个基因）•

SRNS

人群的异质性（年龄、性别、遗传背景等）•

SRNS

基因检测技术的复杂性•

SRNS

基因检测的实用性（时间、成本及效益）复旦大学附属儿科医院研究先天性肾病综合征

(CNS

）•

2010

～

2013

收集到

CNS

6

例检测的基因

NPHS1,

NPHS2,

PLCE1,

WT1,

LAMB2,LMXIB

和

COQ2Patient

5

和

patient

6

家系分析复合杂合突变婴儿型

NS

（

4

～

12

月）检测基因：

NPHS1

、

NPHS2

、

WT1

和

PLCE1散发性儿童肾病综合征

（

>

1

岁）初发耐药30例迟发耐药18例频复发20例激素依耐18例耐药NS敏感NS初发肾病32例非频复发30例WT1

突变

3

例NPHS2

突变

2

例NPHS1

突变

2

例

NPHS1

突变

1

例检测基因：

NPHS2

、

WT1

和

NPHS17

例发病年龄均

<4

岁儿童

NS

基因突变趋势讨论•

1

岁以内的

NS

患儿主要是基因突变引起，治疗前可

以先行致病基因检测，避免盲目治疗和不必要的肾

活检；•

CNS

患儿先行

NPHS1

外显子测序，无突变考虑其他致病基因检测；•

婴儿型

NS

患儿先行

NPHS1

、

NPHS2

、

WT1

和

PLCE1检测，无突变考虑其他致病基因检测；•

5

岁以下的初发型

SRNS

可考虑行

NPHS1

、

NPHS2

、WT1

检测，无突变考虑其他致病基因检测。WT1外显子8、9及剪切区NPHS2所有外显子(共8个)NPHS1所有外显子（共29个）PLCE1所有外显子（共33个）复旦大学附属儿科医院目前开展的

SRNS基因检测目前SnapShot

法

直接测序SRNS

基因检测现状与展望•

SRNS

相关致病基因分析方法主要是用

Sanger

法对外显子及附近区域直接测序，并已逐步走向临床；•

对于有热点突变（

hot

spot

）的基因，基于

SnapShot

等

技术的热点突变分析是目前临床经济、有效、快速的

基因分析方法；•

基于芯片技术的多基因外显子捕获和高通量测序将是未来

SRNS

相关致病基因全面分析的方向

。交

流提

纲

•

儿童耐药肾病综合征相关基因•

CAKUT先天肾脏尿路发育畸形CAKUT

概述

先天性肾脏和尿路畸形（

congenital

anomalies

of

the

kidney

and

urinary

tract,

CAKUT

）为泌尿系统解剖异常的一系列疾病。

常见的出生缺陷，平均每

500

名新生儿即发现一名

CAKUT

患者

是导致儿童终末期肾病的首要病因，约占

50%

Ichikawa,

I.,.

Kidney

Int.

2002Schedl,

A.,

.

Nat

Rev

Genet.

2007North

American

Pediatric

Renal

Transplant

Cooperative

Study

(NAPRTCS)

.

2008上尿路CAKUT

类型

•

肾发育不全

•

多囊性肾发育不良•

肾发育不良•

异位肾•

马蹄肾•

重复肾•

孤立肾下尿路•

巨输尿管•

肾盂输尿管连接处梗阻•

膀胱输尿管反流•

后尿道瓣膜•

膀胱输尿管连接处梗阻•

双集合系统•

膀胱外翻畸形泌尿系统的胚胎发育（哺乳动物）

后肾

•

输尿管芽（

UB)

•

后肾间充质（

MM

）一般哺乳动物胚肾的发育可分为三个阶段，即前肾

(pronephros)

、中肾(mesonephros)

和后肾

(metanephros)

。前肾和中肾是暂时性的器官，在胚胎发育过程中相继退化

,

成年肾脏是在后肾的基础上生长、分化而来的。泌尿系统的胚胎发育

•

输尿管芽

-

反复分支，逐渐

演变为输尿管、肾盂、肾盏

和集合小管

•

生后肾间充质最终分化成

肾小体，近端小管、细段和

远端小管。

输尿管管口从中肾管处

UB

出芽的位置逐

渐迁移到膀胱

输尿管管口最终开口位置

UB

出芽

位置

MM

（诱导时间和位置）46CAKUT

疾病谱广肾脏发育过程极其复杂，即经历输尿管芽和后肾间充质发育过程中的相互诱导。

任何一部分的原发发育缺陷，均会影响另一部分的发育。

因而，肾脏和下尿路畸形常常伴随发生，如输尿管膀胱入口处的异常常伴发肾脏发育的缺陷。Vainio

S,

et

al.

Cell

90:975–978,

1997Schwartz

RD,

et

al.

Invest

Urol

19:97–100,1981基因、环境共同参与

CAKUT

发生Kidney

International,

Vol.

58

(2000),

pp.

500–512CAKUT

病因环境因素

母体接触化学环境

宫内感染

服用药物和辐射暴露等

母孕期营养状况遗传因素

单基因遗传缺陷

多基因遗传缺陷遗传因素--

单基因遗传缺陷

引起肾脏发育异常的单基因突变大多发生在胎儿对各系统发育有较大影响的基因上，常表现为某个综合征，而不是单独存在的肾脏畸形−

Gata-3

的缺陷与甲状腺机能减退、耳聋、肾脏畸形有关

,

又称为

HDR

综合征−

Sixl

或

Eyal

突变可导致腮一耳一肾综合征

(branchio-oto-renal-

syndrome

)−

PAX2

，

HNF1β

，

SALL1,

ADPKD

等遗传因素--

多基因遗传缺陷

多基因遗传缺陷是指遗传和环境因素共同作用产生的某些异常，有明显家族性，同时受环境因素影响。

多基因遗传多表现为肾脏泌尿系统畸形而不伴其他系统畸形。−

Robo2,RET,

SLIT2,

等CAKUT

的遗传学研究进程突变动物

CAKUT

表型相应基因

患者测序致病基因

list•

近二十年来大量与肾脏发育相关的基因被发现•

肾脏发育是一个复杂的过程，需要各种信号网络精确调节基因时间和空间的精确表达，确保正确的细胞系在正确的时间正确的位置分化•

肾脏发育相关基因表达异常可引起动物模型及人类多种

CAKUT

表型Chatterjee,

R.

et

al.

Traditional

and

targeted

exome

sequencing

reveals

common,

rare

and

novel

functional

deleterious

variants

in

RET-signaling

complex

in

acohort

of

livingUS

patients

with

urinary

tract

malformations.

Human

genetics

131

,

1725-1738

，（

2012

）超过

500

种遗传综合征有

CAKUT

表现Hildebrandt,

F.

Genetic

kidney

diseases.

Lancet

375

,

1287-1295,2010Rodriguez,

M.

M.

Congenital

Anomalies

of

the

Kidney

and

theUrinary

Tract

(CAKUT).

Fetal

and

pediatric

pathology

,

2014非综合征型

CAKUT

患者亦表现出高度家族聚集性1单基因&多基因和人类CAKUT相关性−突变基因不同临床表现不一致，可能存在叠加作用−同一个基因的突变位点或者突变形式不一致，比如无义突变比错义突变情况严重−等位基因的不一致性2基因修饰比如上位基因的调控作用3表观遗传学修饰甲基化或者乙酰化4遗传方式不一致：−AR与AD两种遗传方式比较，前者的外显率更高，并且前者基因型与表型关系更明确一些；−在多基因疾病中，基因型与表型的关系最弱，多个基因通常与环境影响因素共同发挥作用5宫内环境因素：低蛋白饮食，钠摄入量，糖尿病，药物Hwang,D.Y.etal.Mutationsin12congenitalanomaliesofthekidneydoi:10.1038/ki.2013.508(2014).Yosypiv,I.V.CongenitalanomaliesofInternationaljournalofnephrologyCAKUT

发病机制复杂临床表现异质性很大（临床表现形式，严重程度）

known

dominant

disease-causing

genes

clarify

many

and

urinary

tract.

Kidney

international

,

the

kidney

and

urinary

tract:

a

genetic

disorder?2012

,

909083,

doi:10.1155/2012/909083

(2012).发病机制疾病诊断治疗措施随访策略遗传咨询基因新发现

CAKUT

致病基因功能研究方法−

体内：模式生物（小鼠，斑马鱼）功能获得或者去除−

体外：胚胎肾脏培养−

染色质免疫沉淀

(CHiP)

方法了解蛋白质及转录因子相互作用复杂调控网络研究−−−−−生物信息学分析方法MiroRNA

参与生长发育的时序控制

,

组织器官的形态发生

,

调节重要的发育相关基因

,表观遗传学研究基因

-

环境相互作用疾病的单基因到多基因模式研究治疗学基础研究−

多能干细胞替代治疗，组织工程学方法发现候选基因的途径家系

全基因组测序

表型与基因型共分离

功能验证

发现新的致病基因突变小鼠

类似于人类

CAKUT

表型

机制探索

新的候选基因CAKUT

致病基因

list••••••••••••••••••••

CAKUT

致病基因与表型BMP4

-------------------

肾发育不良EYA1----------------------

多囊性肾发育不良，肾发育不全GATA3-------------------

肾发育不良HNF1β

-------------------

肾发育不良，孤立肾，马蹄肾KAL1----------------------

肾发育不良PAX2----------------------VUR

，肾发育不全RET------------------------

肾发育不全ROBO2-------------------

膀胱输尿管反流，

VURSALL1---------------------

肾发育不良，肾发育不全SIX1------------------------

肾发育不良，

VURSIX2-----------------------

肾发育不良SIX5-----------------------

肾发育不良，

VURSOX17--------------------VUR

，

UPJOTNXB--------------------

VURUPK3A-----------------

肾发育不良WNT4------------------

肾发育不良CHD1L------------------

肾发育不良，

VUR,

UPJODSTYK-----------------

肾发育不良，

UPJOMUC1-------------------

髓质囊性肾病

1

型UMOD-----------------

髓质囊性肾病

2

型CAKUT

表型对应基因∗

肾发育不良

------------------BMP4

、

EYA1

、

GATA3

、

KAL1

、

SALL1

、

SIX1

、

SIX2

、

SIX5

、

UPK3A

、

WNT4

、

CHD1L

、

DSTYK∗

肾发育不全

--------------------EYA1

、

PAX2

、

RET

、

SALL1

、

HNF1β∗

孤立肾、马蹄肾

-------------------

HNF1β∗

VUR----------------------PAX2

、

ROBO2

、

SIX1

、

SIX5

、

SOX17

、

TNXB

、

CHD1L∗

UPJO------------------ROBO2

、

CHD1L

、

DSTYK

、

SOX17

肾脏发育过程异常复杂，

人类

CAKUT

分子遗传学

研究至今仍存在许多困难和疑惑。

在基因突变、染色体异

常与临床表型间不存在

固定的一一对应关系。

同一基因突变可造成不

同

CAKUT

类形，相同

CAKUT

类形也可以源自

不同基因的突变。

根源

基因突变

基因分析基因组学遗传病基因诊断

实质

蛋白功能缺陷

蛋白功能

(

酶

学

)

分

析

蛋白质组学

表现

生命机能异

常临床表现，常规检查

临床分析筛查已知的致病候选基因，并借助分子医学数据库结合临床分析得到答案，再用其他实验室检查确证Questions

CAKUT

是构成终末期肾病的主要病因，早期发现及干预对于遏制其进展有着极其重要的影响。−

产前

/

生后

B

超筛查：

终止妊娠早期干预随访

现有肾脏发育候选基因

并不能解释

多数

CAKUT

患者的潜在基因问题。−

探索更多新的候选基因？−

遗传之外的环境因素可能起到更重要的作用？

Our

works

Ultrasound

screening•

Prenatal

US•

Postnatal

US

Gene

bank

•

CAKUT

patients

•

CAKUT

familiesPB

mice•

Robo2,

gen1•

Lots

of

unreported

mutant

micePart

IPart

II

Part

IIIPart

I---CAKUT

的发现与干预

Termination

orTherapeutic

intervention

Follow-up.

operation

Garne

E,

et

al.

J

Pediatr

Urol

5:47–52

Wiesel

A,,

et

al.

Eur

J

Med

Genet

48:131–144

Minor

severe

cases

Major

mild

cases产前超声筛查，约

73%-82%

的

CAKUT

患儿被早期发现

生后早期尿路

超声筛查CAKUT类型例数VUR249（Ⅲ级及以上163例）PUJO61肾发育不良55重复肾39多囊肾25孤立肾15UVJO14肾积水（原因未明）14输尿管膨出12马蹄肾11输尿管异位开口10后尿道瓣膜4异位肾2前尿道瓣膜1约800多例Gene

Bank

Part

II建立

CAKUT

患儿样本库CAKUT孤立性

CAKUT家族性，有助于发现新的致病基

因散发性，和发育相关基因的多态

性有关综合征型

CAKUT罕见，致病基因

基本已确定Gene

test—clinical

diagnose综合征性

家族性

散发性

单基因遗传谱全基因组测序，有助于发现新的致病基因目前已知的多基因遗传基因谱，不一定找得到突变Gene

test—for

research

在前期的研究基础之上，将组合以上

17

种常见的

CAKUT

致病基因的靶向捕获二代测序

panel

，对多中心散发性以

VUR

为主的

CAKUT

患儿开展高效、低成本的基因筛查。

为了能发现更多中国人群中特有的

CAKUT

相关的致病基因，我们将对已经收集的多个

CAKUT

家系继续进行全外显子组测序，与前期的研究结合，以发现与

CAKUT

相关的新的致病基因。•

通过综合之前的动物研究工作，确立

VUR

为主的

CAKUT

相关基因的突变位点以及其疾病进展，初步建立预测平台和临床应用模式。从而为早期分子诊断和遗传咨询提供理论依据，为

VUR

及

VUR

合并其他

CAKUT

早期干预和预防奠定基础。

Part

III—

基础研究Robo2

VUR

模型小鼠表型及机制研究建立

PiggyBac

转座子插入

Robo2

突变小鼠：一种研究膀胱输尿管反流的新模型发现

Robo2

PB/PB

转座子插入小鼠模型最主要表型为

VUR

，约占30%

。输尿管平滑肌纤维紊乱和平滑肌细胞超微结构改变与已报道的

VUR

患者相似，能更准确地模拟临床

VUR

病程。同时发现存在

PUJO

、

UVJO

等

CAKUT

表型。•

背景介绍：复旦大学发育所在进行大规模小鼠

PB

转座子插入诱导筛选的过程中

，

发现一批

PB

纯合子胚胎至出生前致死的品系

。•

PB

致死小鼠表型筛查项目是儿科医院与复旦大学发育所合作的项目，我们在此项目中负责肾脏表型的筛查工作，

目的

是发现

新的与肾脏发育相关的基因。•

方法：

PB

杂合子小鼠交配，在母鼠孕

12.5d

时，进行解剖，观察母鼠的肾脏形态结构和

E12.5d

小鼠的肾脏情况。Part

III—

探索新基因PB

转座子致死小鼠表型筛查

未报道（

428

lines

）34lines(

肾脏表型

)22lines

(

合并畸形

)12lines(

单独肾脏畸形

)

PB

胚胎致死小鼠表型筛查进展PB

胚胎致死小鼠（

600lines

）已报道基因名称Line号胚胎数+吸收胎肾脏表型DnajHRA6+3BilateralHydronephrosis(mother)Nup153091203210-HRA7+4Renalcyst(mother)Wdfy3091015250-HRA11+02unilateralsmallkidneyKif20b090219015-HRA4+21uilateralsmallkidneyPhf12090929084-HRA8+02unilateralsmallkidneyNcaph081125048-HLA7+31unilateralsmallkidneyXrn1091117232-HLA8+21unilateralsmallkidneyRreb1100323027-HRA8+02unilateralsmallkidney1bilateralsmallkidneyPdcd7091229037-HRA6+21bilateralsmallkidneyGpc6100415202-HRD9+01unilateralsmallkidneyOrc4080311011-HRA11+21unilateralsmallkidneyTbc1d32091210002-HRA9+110+02unilateralsmallkidney2bilateralsmallkidney12

个单独肾脏表型列表Kidney

phenotypesDuplex

kidneyUnilateral

renal

hypogenisis

Renal

cyst

Normal

L-kidney

Abnormal

R-kidneyNormal

R-kidney

Abnormal

L-kidney

Cross-

sectionUilateral

small

kidney新发现的基因成为肾脏发育的候选基因

?

小鼠表型确认

CAKUT

患者中相应基因检测

正常人群中基因检测讨论

CAKUT

无论以散发还是家族形式出现，其基因型和表型均有高度的异质性

更深入了研究肾脏胚胎发育过程及其调控基因的分子机制，对于揭秘其遗传学基础十分必要展望

寻找新的

CAKUT

致病基因，探索

CAKUT

的发

病机制，依然是研究热点。这对于遗传咨

询、预测疾病的风险性，以指导终止妊娠

或继续妊娠，对优生优育有十分重要的意

义。临床研究

为了能发现更多中国人群中特有的

CAKUT

相关的致病基因

，我们将对已经收集的多个

CAKUT

家系继续进行全外显子

组测序（

WES)

，与前期的研究结合，以发现与

CAKUT

相关的新的致病基因。

产前或产后进行

CAKUT

多个易感基因的深度测序和进行遗传及生物标志物检测可能有助于早期诊断。基础研究

1

致病基因功能研究

体内：模式生物（小鼠，斑马鱼）

体外：胚胎肾脏培养

CHiP

方法了解蛋白质及转录因子相互作用

2

复杂调控网络研究

生物信息学分析方法

MiroRNA

表观遗传学研究

基因

-

环境相互作用

疾病的单基因到多基因模式研究

3

治疗学基础研究临床研究

1

基因诊断

患儿生物学样本库建立

候选基因高通量测序

基于家系的连锁分析

大样本的关联性分析

2

产前诊断

3

生物标志物

4

临床诊疗策略−−−−一部分动物模型的致病基因未能在人类得到验证同卵双生一个存在表型另一个正常很多大样本候选基因筛查研究结果阳性率不高大数据时代如何攫取有意义的生物信息学信息思考

人类与小鼠肾脏发育差异性基因工程操作与基因突变的差异受其他因素影响：表观，环境拷贝数变异

(CNV)

参与发病测序方法的选择可能会漏掉片段插入或者缺失提高生物信息学分析水平（

立）

Mantan,

M.

&

Sethi,

G.

R.

Congenital

anomalies

of

kidney

and

urinary

tract

in

siblings:

An

uncommon

condition.

Indian

journal

of

nephrology

23

,

217-219,

doi:10.4103/0971-4065.111858

(2013

）

Vivante,

A.,

Kohl,

S.,

Hwang,

D.

Y.,

Dworschak,

G.

C.

&

Hildebrandt,

F.

Single-gene

causes

of

congenital

anomalies

of

the

kidney

and

urinary

tract

(CAKUT)

in

humans.

Pediatric

nephrology建立并推广儿童CKD“双重筛查”模式

尿

液

筛查

超声尿路畸形筛查

上海儿童CKD“双重筛查”模式

推

广

应用

宫内生长迟缓

IUGR

儿童

CKD

双重筛查模式（覆盖约

90%

儿童

CKD

病因）

建

立上海市

尿液筛查

联合超声

筛查的“

双重筛查

”

模式和

“

三级

”

随访网络尿路畸形超声筛查产前超声：成就和局限

生后尿路超声：德国

1996

年起开展新生儿生后尿路超声筛查

其他国家

/

地区尚在探索生后超声筛查策略高危新生儿生后超声筛查中国循证儿科杂志，

2013

利用上海市妇幼保健体系，保障初级社区卫生服务中心对高危新生儿的登记

区妇幼保健院经培训和质控后能完成超声筛查，且检查费用低，筛查应答率高，达

83%

明显异常病例转诊三级医院复查，复查准确性高

统一异常者随访和转诊标准，区妇幼保健院和三级医院联合随访，随访率高，达

85.7%高危新生儿中优先开展生后尿路超声筛查二

级医院可

作为超声

筛查开展

单位

筛

查方案经

济有效符

合国情培

训会不同阶段高危新生儿尿路超声筛查

实施情况比较筛查结果肾脏发育异常

大小

/

数量

/

位置异常

小肾脏

肾脏偏大

孤立肾

多囊性肾发育不良

(MCDK)

双肾盂改变

肾囊肿

肾实质异常回声伴皮髓质交界处分界不清肾积水（横断面肾盂前后径值

≥

5

mm

）

轻度（＜

10

mm

）

中度（

10

~

＜

15

mm

）

重度（

≥

15mm

）异常者合计*