腎臟遺傳性疾病

兒童先天

/

遺傳性腎臟病--

早期診治策略復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院徐

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

Int

Suppl,2013慢性腎臟?。?/p>

chronic

kidney

disease,

CKD

）

腎臟結(jié)構(gòu)與功能持續(xù)異常至少達(dá)

3

個(gè)月，包括血液、尿液成分異常或

影像學(xué)、病理學(xué)檢查異常，伴或不伴腎小球?yàn)V過(guò)率（

Glomerular

filtration

rate,

GFR

）的下降。

GFR

計(jì)算與分期

Schwartz

公式計(jì)算

eGFR

：

eGFR

（

ml/min·1.73m

2

）

=K*

×

身高（

cm

）

/

血肌酐（

μmol/L

）

*

不同年齡

K

值不同關(guān)注兒童

CKD

CKD

是兒童常見疾病，其發(fā)病率呈增長(zhǎng)趨勢(shì)

意大利兒童

CKD

（

GFR<75ml/min·1.73m

2

）的發(fā)病率為

12.1/100

萬(wàn)

，患病率為

74.7/100

萬(wàn)

西班牙

0-17

歲兒童中

CKD2-5

期

8.7/100

萬(wàn)

，患病率為

71.1/100

萬(wàn)

2008

年美國(guó)約

2600

萬(wàn)人患

CKD

，其中

20

歲以下患者

占

2%

，和

1990年相比，增長(zhǎng)了

32%

國(guó)內(nèi)住院的泌尿系統(tǒng)疾病患兒中

CKD

（

GFR<50ml/min·1.73m

2

）所

占比例為

0.72%-1.75%

，呈逐漸上升，年平均增長(zhǎng)

13.67%

CKD

起病隱匿，且逐漸發(fā)展，部分確診時(shí)已進(jìn)展至

ESRD

約

70%

的兒童

CKD

患者至

20

歲時(shí)進(jìn)展為終末期腎病（

ESRD

），后者10

年存活率約為

80%

，病死率是無(wú)

ESRD

患者的

30

倍

兒童

CKD

嚴(yán)重影響兒童的生長(zhǎng)發(fā)育和生活質(zhì)量

是成人期

ESRD

的重要原因

Harambat,

J.

et

al.

Pediatr

Nephrol,

2012中華醫(yī)學(xué)會(huì)兒科學(xué)分會(huì)腎臟病學(xué)組

.

中華兒科雜志

,

2004(NAPRTCS)兒童主要病因

先天性腎臟和尿路發(fā)育畸形（

CAKUT

）及腎小低齡幼兒中尿路畸形比例更高，隨年齡增長(zhǎng)腎小球腎炎構(gòu)成比升高(Pediatr

Nephrol,

2012)尿

路畸形球腎炎等

CAKUT兒童

CKD/ESRD

發(fā)病率與

病

因分

布

特點(diǎn)美國(guó)

--

2004

年兒童發(fā)病率較

1992

年增加

22%（

USRDS

2006

）我國(guó)

--

尿毒癥占泌尿系統(tǒng)疾病構(gòu)成比

2002

年較

1990

年增長(zhǎng)4.3

倍

（中華兒科雜志

2004

）The

etiology

of

ESRD

in

children腎發(fā)育

/

尿路異常Renal

malformation腎小球疾病

glomerular

disorders缺血性腎病血管炎腎盂腎炎

/

間質(zhì)性腎炎腎腫瘤代謝性疾病其他46.8

%22.5

%

6.9

%

2.6

%

1.5

%

0.7

%

1.5

%11.5

%孫利等

臨床兒科雜志

2003劉海梅等

實(shí)用兒科雜志

2004

復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院資料

,

9.76%

,

43.90%

,

46.34%兒科醫(yī)院ＣＲＦ病因分析1990

年

1

月至

2003

年

3

月7病因CACUT

腎發(fā)育不良

/

不全±

VUR

梗阻性腎病

神經(jīng)源性膀胱

多囊腎

髓質(zhì)囊性病變腎

小

球疾病

原發(fā)性腎小球疾病

-

局灶性節(jié)段性腎小球硬化

（

FSGS

）

-

系膜增生性腎小球腎炎

-

膜性腎病

-

輕微病變

-

硬化性腎炎

-IgA

腎病

-

未腎穿

繼發(fā)性腎小球疾病

*遺

傳

性腎病

先天性腎病綜合征

Alport

綜合征

其他綜合征

**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腎小球疾病GNCongenital遺傳性腎GN病其他OthersUnknown不明CAKUT0-3

歲

n=423-6

歲

n=506-10

歲

n=83>10

歲

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%各年齡段不同病因比Different

ages

for

CKD

patients

各初診年齡段

CAKUT

and

和

腎小球疾病分布

GN

GN8腎小球腎炎缺血性腎病遺傳性腎病HUS尿路畸形其他未知遺

傳性腎

病成人

ESRD

病因

糖尿病

高血壓

腎小球腎炎囊性腎臟病兒童

CKD

ESRD

病因

尿

路畸形

CAKUT兒童

CKD/ESRD

發(fā)病率

與

病

因分

布

特

點(diǎn)病因分析早期發(fā)現(xiàn)腎臟替代治療建立兒童

CKD/ESRD

一體化防治策略

改

善

/

延

緩

評(píng)估

/

機(jī)制

干預(yù)

/

治療確立并優(yōu)化兒童CKD主要病因

的早期診療策略

探討胎兒期宮內(nèi)生長(zhǎng)遲緩

(IUGR)致CKD機(jī)制

蛋白尿機(jī)制研究?

10

歲，女孩?

因高血壓腦病轉(zhuǎn)入我院?

完善檢查后診斷為：右腎發(fā)育不良，

CKD3

期?

其妹妹

B

超提示右腎較左腎明顯縮小?

父母及其余一姐（育齡）一妹一弟腎臟超聲正常基因突變點(diǎn)突變

同義突變

無(wú)義突變

錯(cuò)義突變

移碼突變

啟動(dòng)子突變

剪切突變大片段突變

缺失

插入

重排STR

，

CNV蛋白質(zhì)改變

遺傳密碼改變

蛋白質(zhì)肽鏈片

段缺失

mRNA

剪切錯(cuò)誤

影響

RNA

修飾

影響與反式作

用因子結(jié)合，

表達(dá)異常疾病?

生殖細(xì)胞突變

單基因病

多基因病

線粒體病?

體細(xì)胞突變

腫瘤家族性和散發(fā)性

SRNS

的

致病基因

CAKUT

相關(guān)基因SRNS

CAKUT兒童

CKD-ESRD

主要原因交

流提

綱

?

兒童耐藥腎病綜合征相關(guān)基因?

CAKUT先天腎臟尿路發(fā)育畸形腎病綜合征（

Nephrotic

syndrome,NS)?

腎小球?yàn)V過(guò)屏障受損引起的一組癥候群?

大量蛋白尿、低蛋白血癥、高脂血癥和水腫–

NS

的描述可以追溯到

15

世紀(jì)；–

兒童常見的泌尿系統(tǒng)疾病之一；–

兒童年發(fā)病率

1

～

3/10

萬(wàn)人口，患病率

16/

10

萬(wàn)人口；–

決定預(yù)后的因素是對(duì)激素治療的反應(yīng)–

SRNS

預(yù)后不良Lancet,

2003,

362(9384):629-639.

NS

的分類?

病因分類

–

原發(fā)性腎病綜合癥（

PNS

）

–

繼發(fā)性腎病綜合征（

SNS

）?

否有家族史分類

–

散發(fā)性腎病綜合征（

Sporadic

NS

）

–

家族性腎病綜合征（

Familial

NS

）?

有無(wú)腎外表現(xiàn)分類

–

單純型腎病綜合征（

Isolated

NS

）發(fā)病年齡分類

先

天

性

腎

病

（

0

～

3

個(gè)

月

）

嬰兒型

NS

（

4

個(gè)月～

12

個(gè)月）

兒童早發(fā)型（

13

個(gè)月～

5

歲）

兒童遲發(fā)型（

5

歲～

13

歲）

青少年型（

14

歲～

18

歲）

成人型（

>18

歲）激素治療反應(yīng)分類

激素敏感型腎病綜合征

(SSNS)–

綜合征型腎病綜合征（

Syndromic

NS

）

激素耐藥型腎病綜合征

(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.遺傳性

NS

？?

定義：由足細(xì)胞及基底膜相關(guān)固有分子基因突變引起的一類

NS

。?

臨床特征：發(fā)病年齡小對(duì)糖皮質(zhì)激素和免疫抑制劑耐藥（

SRNS

范疇）快速進(jìn)展為終末期腎病（

ESRD

）（

3

～

8

年）ESRD

患者移植腎原發(fā)病復(fù)發(fā)率低（

8%

VS

38%

）Clin

J

Am

Soc

Nephrol,

2011,6(5):1139-1148Eur

J

Pediatr,

2012,171(8):1151-1160腎小球?yàn)V過(guò)屏障L?wik

MM.Eur

J

Pediatr,

2009,168(9):1291–1304SRNS

基因分子研究時(shí)代

—NPHS1?

1994

年，

NPHS1

被定位于

19q12-q13.1

；?

1998

年，其被認(rèn)為是先天性

NS

芬蘭型致病基因；?

NPHS1

編碼蛋白

nephrin

；?

Nephrin

是腎小球?yàn)V過(guò)屏障重要的結(jié)構(gòu)構(gòu)成和信號(hào)傳導(dǎo)分子之一；?

NPHS1

的發(fā)現(xiàn)開創(chuàng)了

SRNS

基因分子研究時(shí)代；Am

J

Hum

Genet,

1994,

54(3):757-764.Mol

Cell,1998,

1(2):

575-582.SRNS

致病基因

腎病綜合征?

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.歐洲土耳其常見致病基因在不同人群

SRNS

發(fā)病情況?

G

Gubler

MC

ubler

MCGubler

MC.

Nat

Rev

Nephrol,

2011,7(8):430-434.家族性和散發(fā)性

SRNSClin

J

Am

Soc

Nephrol,

2011,

6(5):1139-1148

.SRNS

致病基因研究的意義?

明確

SRNS

病因診斷?

提供個(gè)體化治療：是否選擇免疫抑制劑，

ESRD患者優(yōu)先選擇腎移植?

遺傳咨詢（家庭成員或患者）目前臨床觀點(diǎn)認(rèn)為

：在兒童

SRNS

患者選擇免疫抑制劑治療和終末期腎移植之前應(yīng)將遺傳性

NS

患者篩選出，其目的是為

SRNS

患者提供個(gè)體化治療，避免盲目治療。

Acta

Paediatr,

2013

Jun

16Clin

J

Am

Soc

Nephrol,

2011,

6(5):1139-1148

.兒童

SRNS

致病基因臨床檢測(cè)的難題?

SRNS

致病基因的多樣性（約

20

多個(gè)基因）?

SRNS

人群的異質(zhì)性（年齡、性別、遺傳背景等）?

SRNS

基因檢測(cè)技術(shù)的復(fù)雜性?

SRNS

基因檢測(cè)的實(shí)用性（時(shí)間、成本及效益）復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院研究先天性腎病綜合征

(CNS

）?

2010

～

2013

收集到

CNS

6

例檢測(cè)的基因

NPHS1,

NPHS2,

PLCE1,

WT1,

LAMB2,LMXIB

和

COQ2Patient

5

和

patient

6

家系分析復(fù)合雜合突變嬰兒型

NS

（

4

～

12

月）檢測(cè)基因：

NPHS1

、

NPHS2

、

WT1

和

PLCE1散發(fā)性兒童腎病綜合征

（

>

1

歲）初發(fā)耐藥30例遲發(fā)耐藥18例頻復(fù)發(fā)20例激素依耐18例耐藥NS敏感NS初發(fā)腎病32例非頻復(fù)發(fā)30例WT1

突變

3

例NPHS2

突變

2

例NPHS1

突變

2

例

NPHS1

突變

1

例檢測(cè)基因：

NPHS2

、

WT1

和

NPHS17

例發(fā)病年齡均

<4

歲兒童

NS

基因突變趨勢(shì)討論?

1

歲以內(nèi)的

NS

患兒主要是基因突變引起，治療前可

以先行致病基因檢測(cè)，避免盲目治療和不必要的腎

活檢；?

CNS

患兒先行

NPHS1

外顯子測(cè)序，無(wú)突變考慮其他致病基因檢測(cè)；?

嬰兒型

NS

患兒先行

NPHS1

、

NPHS2

、

WT1

和

PLCE1檢測(cè)，無(wú)突變考慮其他致病基因檢測(cè)；?

5

歲以下的初發(fā)型

SRNS

可考慮行

NPHS1

、

NPHS2

、WT1

檢測(cè)，無(wú)突變考慮其他致病基因檢測(cè)。WT1外顯子8、9及剪切區(qū)NPHS2所有外顯子(共8個(gè))NPHS1所有外顯子（共29個(gè)）PLCE1所有外顯子（共33個(gè)）復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院目前開展的

SRNS基因檢測(cè)目前SnapShot

法

直接測(cè)序SRNS

基因檢測(cè)現(xiàn)狀與展望?

SRNS

相關(guān)致病基因分析方法主要是用

Sanger

法對(duì)外顯子及附近區(qū)域直接測(cè)序，并已逐步走向臨床；?

對(duì)于有熱點(diǎn)突變（

hot

spot

）的基因，基于

SnapShot

等

技術(shù)的熱點(diǎn)突變分析是目前臨床經(jīng)濟(jì)、有效、快速的

基因分析方法；?

基于芯片技術(shù)的多基因外顯子捕獲和高通量測(cè)序?qū)⑹俏磥?lái)

SRNS

相關(guān)致病基因全面分析的方向

。交

流提

綱

?

兒童耐藥腎病綜合征相關(guān)基因?

CAKUT先天腎臟尿路發(fā)育畸形CAKUT

概述

先天性腎臟和尿路畸形（

congenital

anomalies

of

the

kidney

and

urinary

tract,

CAKUT

）為泌尿系統(tǒng)解剖異常的一系列疾病。

常見的出生缺陷，平均每

500

名新生兒即發(fā)現(xiàn)一名

CAKUT

患者

是導(dǎo)致兒童終末期腎病的首要病因，約占

50%

Ichikawa,

I.,.

Kidney

Int.

2002Schedl,

A.,

.

Nat

Rev

Genet.

2007North

American

Pediatric

Renal

Transplant

Cooperative

Study

(NAPRTCS)

.

2008上尿路CAKUT

類型

?

腎發(fā)育不全

?

多囊性腎發(fā)育不良?

腎發(fā)育不良?

異位腎?

馬蹄腎?

重復(fù)腎?

孤立腎下尿路?

巨輸尿管?

腎盂輸尿管連接處梗阻?

膀胱輸尿管反流?

后尿道瓣膜?

膀胱輸尿管連接處梗阻?

雙集合系統(tǒng)?

膀胱外翻畸形泌尿系統(tǒng)的胚胎發(fā)育（哺乳動(dòng)物）

后腎

?

輸尿管芽（

UB)

?

后腎間充質(zhì)（

MM

）一般哺乳動(dòng)物胚腎的發(fā)育可分為三個(gè)階段，即前腎

(pronephros)

、中腎(mesonephros)

和后腎

(metanephros)

。前腎和中腎是暫時(shí)性的器官，在胚胎發(fā)育過(guò)程中相繼退化

,

成年腎臟是在后腎的基礎(chǔ)上生長(zhǎng)、分化而來(lái)的。泌尿系統(tǒng)的胚胎發(fā)育

?

輸尿管芽

-

反復(fù)分支，逐漸

演變?yōu)檩斈蚬?、腎盂、腎盞

和集合小管

?

生后腎間充質(zhì)最終分化成

腎小體，近端小管、細(xì)段和

遠(yuǎn)端小管。

輸尿管管口從中腎管處

UB

出芽的位置逐

漸遷移到膀胱

輸尿管管口最終開口位置

UB

出芽

位置

MM

（誘導(dǎo)時(shí)間和位置）46CAKUT

疾病譜廣腎臟發(fā)育過(guò)程極其復(fù)雜，即經(jīng)歷輸尿管芽和后腎間充質(zhì)發(fā)育過(guò)程中的相互誘導(dǎo)。

任何一部分的原發(fā)發(fā)育缺陷，均會(huì)影響另一部分的發(fā)育。

因而，腎臟和下尿路畸形常常伴隨發(fā)生，如輸尿管膀胱入口處的異常常伴發(fā)腎臟發(fā)育的缺陷。Vainio

S,

et

al.

Cell

90:975–978,

1997Schwartz

RD,

et

al.

Invest

Urol

19:97–100,1981基因、環(huán)境共同參與

CAKUT

發(fā)生Kidney

International,

Vol.

58

(2000),

pp.

500–512CAKUT

病因環(huán)境因素

母體接觸化學(xué)環(huán)境

宮內(nèi)感染

服用藥物和輻射暴露等

母孕期營(yíng)養(yǎng)狀況遺傳因素

單基因遺傳缺陷

多基因遺傳缺陷遺傳因素--

單基因遺傳缺陷

引起腎臟發(fā)育異常的單基因突變大多發(fā)生在胎兒對(duì)各系統(tǒng)發(fā)育有較大影響的基因上，常表現(xiàn)為某個(gè)綜合征，而不是單獨(dú)存在的腎臟畸形?

Gata-3

的缺陷與甲狀腺機(jī)能減退、耳聾、腎臟畸形有關(guān)

,

又稱為

HDR

綜合征?

Sixl

或

Eyal

突變可導(dǎo)致腮一耳一腎綜合征

(branchio-oto-renal-

syndrome

)?

PAX2

，

HNF1β

，

SALL1,

ADPKD

等遺傳因素--

多基因遺傳缺陷

多基因遺傳缺陷是指遺傳和環(huán)境因素共同作用產(chǎn)生的某些異常，有明顯家族性，同時(shí)受環(huán)境因素影響。

多基因遺傳多表現(xiàn)為腎臟泌尿系統(tǒng)畸形而不伴其他系統(tǒng)畸形。?

Robo2,RET,

SLIT2,

等CAKUT

的遺傳學(xué)研究進(jìn)程突變動(dòng)物

CAKUT

表型相應(yīng)基因

患者測(cè)序致病基因

list?

近二十年來(lái)大量與腎臟發(fā)育相關(guān)的基因被發(fā)現(xiàn)?

腎臟發(fā)育是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，需要各種信號(hào)網(wǎng)絡(luò)精確調(diào)節(jié)基因時(shí)間和空間的精確表達(dá)，確保正確的細(xì)胞系在正確的時(shí)間正確的位置分化?

腎臟發(fā)育相關(guān)基因表達(dá)異?？梢饎?dòng)物模型及人類多種

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

）超過(guò)

500

種遺傳綜合征有

CAKUT

表現(xiàn)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非綜合征型

CAKUT

患者亦表現(xiàn)出高度家族聚集性1單基因&多基因和人類CAKUT相關(guān)性?突變基因不同臨床表現(xiàn)不一致，可能存在疊加作用?同一個(gè)基因的突變位點(diǎn)或者突變形式不一致，比如無(wú)義突變比錯(cuò)義突變情況嚴(yán)重?等位基因的不一致性2基因修飾比如上位基因的調(diào)控作用3表觀遺傳學(xué)修飾甲基化或者乙?；?遺傳方式不一致：?AR與AD兩種遺傳方式比較，前者的外顯率更高，并且前者基因型與表型關(guān)系更明確一些；?在多基因疾病中，基因型與表型的關(guān)系最弱，多個(gè)基因通常與環(huán)境影響因素共同發(fā)揮作用5宮內(nèi)環(huán)境因素：低蛋白飲食，鈉攝入量，糖尿病，藥物Hwang,D.Y.etal.Mutationsin12congenitalanomaliesofthekidneydoi:10.1038/ki.2013.508(2014).Yosypiv,I.V.CongenitalanomaliesofInternationaljournalofnephrologyCAKUT

發(fā)病機(jī)制復(fù)雜臨床表現(xiàn)異質(zhì)性很大（臨床表現(xiàn)形式，嚴(yán)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).發(fā)病機(jī)制疾病診斷治療措施隨訪策略遺傳咨詢基因新發(fā)現(xiàn)

CAKUT

致病基因功能研究方法?

體內(nèi)：模式生物（小鼠，斑馬魚）功能獲得或者去除?

體外：胚胎腎臟培養(yǎng)?

染色質(zhì)免疫沉淀

(CHiP)

方法了解蛋白質(zhì)及轉(zhuǎn)錄因子相互作用復(fù)雜調(diào)控網(wǎng)絡(luò)研究?????生物信息學(xué)分析方法MiroRNA

參與生長(zhǎng)發(fā)育的時(shí)序控制

,

組織器官的形態(tài)發(fā)生

,

調(diào)節(jié)重要的發(fā)育相關(guān)基因

,表觀遺傳學(xué)研究基因

-

環(huán)境相互作用疾病的單基因到多基因模式研究治療學(xué)基礎(chǔ)研究?

多能干細(xì)胞替代治療，組織工程學(xué)方法發(fā)現(xiàn)候選基因的途徑家系

全基因組測(cè)序

表型與基因型共分離

功能驗(yàn)證

發(fā)現(xiàn)新的致病基因突變小鼠

類似于人類

CAKUT

表型

機(jī)制探索

新的候選基因CAKUT

致病基因

list????????????????????

CAKUT

致病基因與表型BMP4

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

腎發(fā)育不良EYA1----------------------

多囊性腎發(fā)育不良，腎發(fā)育不全GATA3-------------------

腎發(fā)育不良HNF1β

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

腎發(fā)育不良，孤立腎，馬蹄腎KAL1----------------------

腎發(fā)育不良PAX2----------------------VUR

，腎發(fā)育不全RET------------------------

腎發(fā)育不全ROBO2-------------------

膀胱輸尿管反流，

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

腎發(fā)育不良，腎發(fā)育不全SIX1------------------------

腎發(fā)育不良，

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

腎發(fā)育不良SIX5-----------------------

腎發(fā)育不良，

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

，

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

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

腎發(fā)育不良WNT4------------------

腎發(fā)育不良CHD1L------------------

腎發(fā)育不良，

VUR,

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

腎發(fā)育不良，

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

髓質(zhì)囊性腎病

1

型UMOD-----------------

髓質(zhì)囊性腎病

2

型CAKUT

表型對(duì)應(yīng)基因?

腎發(fā)育不良

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

、

EYA1

、

GATA3

、

KAL1

、

SALL1

、

SIX1

、

SIX2

、

SIX5

、

UPK3A

、

WNT4

、

CHD1L

、

DSTYK?

腎發(fā)育不全

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

、

PAX2

、

RET

、

SALL1

、

HNF1β?

孤立腎、馬蹄腎

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

HNF1β?

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

、

ROBO2

、

SIX1

、

SIX5

、

SOX17

、

TNXB

、

CHD1L?

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

、

CHD1L

、

DSTYK

、

SOX17

腎臟發(fā)育過(guò)程異常復(fù)雜，

人類

CAKUT

分子遺傳學(xué)

研究至今仍存在許多困難和疑惑。

在基因突變、染色體異

常與臨床表型間不存在

固定的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。

同一基因突變可造成不

同

CAKUT

類形，相同

CAKUT

類形也可以源自

不同基因的突變。

根源

基因突變

基因分析基因組學(xué)遺傳病基因診斷

實(shí)質(zhì)

蛋白功能缺陷

蛋白功能

(

酶

學(xué)

)

分

析

蛋白質(zhì)組學(xué)

表現(xiàn)

生命機(jī)能異

常臨床表現(xiàn)，常規(guī)檢查

臨床分析篩查已知的致病候選基因，并借助分子醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合臨床分析得到答案，再用其他實(shí)驗(yàn)室檢查確證Questions

CAKUT

是構(gòu)成終末期腎病的主要病因，早期發(fā)現(xiàn)及干預(yù)對(duì)于遏制其進(jìn)展有著極其重要的影響。?

產(chǎn)前

/

生后

B

超篩查：

終止妊娠早期干預(yù)隨訪

現(xiàn)有腎臟發(fā)育候選基因

并不能解釋

多數(shù)

CAKUT

患者的潛在基因問(wèn)題。?

探索更多新的候選基因？?

遺傳之外的環(huán)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

的發(fā)現(xiàn)與干預(yù)

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產(chǎn)前超聲篩查，約

73%-82%

的

CAKUT

患兒被早期發(fā)現(xiàn)

生后早期尿路

超聲篩查CAKUT類型例數(shù)VUR249（Ⅲ級(jí)及以上163例）PUJO61腎發(fā)育不良55重復(fù)腎39多囊腎25孤立腎15UVJO14腎積水（原因未明）14輸尿管膨出12馬蹄腎11輸尿管異位開口10后尿道瓣膜4異位腎2前尿道瓣膜1約800多例Gene

Bank

Part

II建立

CAKUT

患兒樣本庫(kù)CAKUT孤立性

CAKUT家族性，有助于發(fā)現(xiàn)新的致病基

因散發(fā)性，和發(fā)育相關(guān)基因的多態(tài)

性有關(guān)綜合征型

CAKUT罕見，致病基因

基本已確定Gene

test—clinical

diagnose綜合征性

家族性

散發(fā)性

單基因遺傳譜全基因組測(cè)序，有助于發(fā)現(xiàn)新的致病基因目前已知的多基因遺傳基因譜，不一定找得到突變Gene

test—for

research

在前期的研究基礎(chǔ)之上，將組合以上

17

種常見的

CAKUT

致病基因的靶向捕獲二代測(cè)序

panel

，對(duì)多中心散發(fā)性以

VUR

為主的

CAKUT

患兒開展高效、低成本的基因篩查。

為了能發(fā)現(xiàn)更多中國(guó)人群中特有的

CAKUT

相關(guān)的致病基因，我們將對(duì)已經(jīng)收集的多個(gè)

CAKUT

家系繼續(xù)進(jìn)行全外顯子組測(cè)序，與前期的研究結(jié)合，以發(fā)現(xiàn)與

CAKUT

相關(guān)的新的致病基因。?

通過(guò)綜合之前的動(dòng)物研究工作，確立

VUR

為主的

CAKUT

相關(guān)基因的突變位點(diǎn)以及其疾病進(jìn)展，初步建立預(yù)測(cè)平臺(tái)和臨床應(yīng)用模式。從而為早期分子診斷和遺傳咨詢提供理論依據(jù)，為

VUR

及

VUR

合并其他

CAKUT

早期干預(yù)和預(yù)防奠定基礎(chǔ)。

Part

III—

基礎(chǔ)研究Robo2

VUR

模型小鼠表型及機(jī)制研究建立

PiggyBac

轉(zhuǎn)座子插入

Robo2

突變小鼠：一種研究膀胱輸尿管反流的新模型發(fā)現(xiàn)

Robo2

PB/PB

轉(zhuǎn)座子插入小鼠模型最主要表型為

VUR

，約占30%

。輸尿管平滑肌纖維紊亂和平滑肌細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)改變與已報(bào)道的

VUR

患者相似，能更準(zhǔn)確地模擬臨床

VUR

病程。同時(shí)發(fā)現(xiàn)存在

PUJO

、

UVJO

等

CAKUT

表型。?

背景介紹：復(fù)旦大學(xué)發(fā)育所在進(jìn)行大規(guī)模小鼠

PB

轉(zhuǎn)座子插入誘導(dǎo)篩選的過(guò)程中

，

發(fā)現(xiàn)一批

PB

純合子胚胎至出生前致死的品系

。?

PB

致死小鼠表型篩查項(xiàng)目是兒科醫(yī)院與復(fù)旦大學(xué)發(fā)育所合作的項(xiàng)目，我們?cè)诖隧?xiàng)目中負(fù)責(zé)腎臟表型的篩查工作，

目的

是發(fā)現(xiàn)

新的與腎臟發(fā)育相關(guān)的基因。?

方法：

PB

雜合子小鼠交配，在母鼠孕

12.5d

時(shí)，進(jìn)行解剖，觀察母鼠的腎臟形態(tài)結(jié)構(gòu)和

E12.5d

小鼠的腎臟情況。Part

III—

探索新基因PB

轉(zhuǎn)座子致死小鼠表型篩查

未報(bào)道（

428

lines

）34lines(

腎臟表型

)22lines

(

合并畸形

)12lines(

單獨(dú)腎臟畸形

)

PB

胚胎致死小鼠表型篩查進(jìn)展PB

胚胎致死小鼠（

600lines

）已報(bào)道基因名稱Line號(hào)胚胎數(shù)+吸收胎腎臟表型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

個(gè)單獨(dú)腎臟表型列表Kidney

phenotypesDuplex

kidneyUnilateral

renal

hypogenisis

Renal

cyst

Normal

L-kidney

Abnormal

R-kidneyNormal

R-kidney

Abnormal

L-kidney

Cross-

sectionUilateral

small

kidney新發(fā)現(xiàn)的基因成為腎臟發(fā)育的候選基因

?

小鼠表型確認(rèn)

CAKUT

患者中相應(yīng)基因檢測(cè)

正常人群中基因檢測(cè)討論

CAKUT

無(wú)論以散發(fā)還是家族形式出現(xiàn)，其基因型和表型均有高度的異質(zhì)性

更深入了研究腎臟胚胎發(fā)育過(guò)程及其調(diào)控基因的分子機(jī)制，對(duì)于揭秘其遺傳學(xué)基礎(chǔ)十分必要展望

尋找新的

CAKUT

致病基因，探索

CAKUT

的發(fā)

病機(jī)制，依然是研究熱點(diǎn)。這對(duì)于遺傳咨

詢、預(yù)測(cè)疾病的風(fēng)險(xiǎn)性，以指導(dǎo)終止妊娠

或繼續(xù)妊娠，對(duì)優(yōu)生優(yōu)育有十分重要的意

義。臨床研究

為了能發(fā)現(xiàn)更多中國(guó)人群中特有的

CAKUT

相關(guān)的致病基因

，我們將對(duì)已經(jīng)收集的多個(gè)

CAKUT

家系繼續(xù)進(jìn)行全外顯子

組測(cè)序（

WES)

，與前期的研究結(jié)合，以發(fā)現(xiàn)與

CAKUT

相關(guān)的新的致病基因。

產(chǎn)前或產(chǎn)后進(jìn)行

CAKUT

多個(gè)易感基因的深度測(cè)序和進(jìn)行遺傳及生物標(biāo)志物檢測(cè)可能有助于早期診斷?；A(chǔ)研究

1

致病基因功能研究

體內(nèi)：模式生物（小鼠，斑馬魚）

體外：胚胎腎臟培養(yǎng)

CHiP

方法了解蛋白質(zhì)及轉(zhuǎn)錄因子相互作用

2

復(fù)雜調(diào)控網(wǎng)絡(luò)研究

生物信息學(xué)分析方法

MiroRNA

表觀遺傳學(xué)研究

基因

-

環(huán)境相互作用

疾病的單基因到多基因模式研究

3

治療學(xué)基礎(chǔ)研究臨床研究

1

基因診斷

患兒生物學(xué)樣本庫(kù)建立

候選基因高通量測(cè)序

基于家系的連鎖分析

大樣本的關(guān)聯(lián)性分析

2

產(chǎn)前診斷

3

生物標(biāo)志物

4

臨床診療策略????一部分動(dòng)物模型的致病基因未能在人類得到驗(yàn)證同卵雙生一個(gè)存在表型另一個(gè)正常很多大樣本候選基因篩查研究結(jié)果陽(yáng)性率不高大數(shù)據(jù)時(shí)代如何攫取有意義的生物信息學(xué)信息思考

人類與小鼠腎臟發(fā)育差異性基因工程操作與基因突變的差異受其他因素影響：表觀，環(huán)境拷貝數(shù)變異

(CNV)

參與發(fā)病測(cè)序方法的選擇可能會(huì)漏掉片段插入或者缺失提高生物信息學(xué)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建立并推廣兒童CKD“雙重篩查”模式

尿

液

篩查

超聲尿路畸形篩查

上海兒童CKD“雙重篩查”模式

推

廣

應(yīng)用

宮內(nèi)生長(zhǎng)遲緩

IUGR

兒童

CKD

雙重篩查模式（覆蓋約

90%

兒童

CKD

病因）

建

立上海市

尿液篩查

聯(lián)合超聲

篩查的“

雙重篩查

”

模式和

“

三級(jí)

”

隨訪網(wǎng)絡(luò)尿路畸形超聲篩查產(chǎn)前超聲：成就和局限

生后尿路超聲：德國(guó)

1996

年起開展新生兒生后尿路超聲篩查

其他國(guó)家

/

地區(qū)尚在探索生后超聲篩查策略高危新生兒生后超聲篩查中國(guó)循證兒科雜志，

2013

利用上海市婦幼保健體系，保障初級(jí)社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心對(duì)高危新生兒的登記

區(qū)婦幼保健院經(jīng)培訓(xùn)和質(zhì)控后能完成超聲篩查，且檢查費(fèi)用低，篩查應(yīng)答率高，達(dá)

83%

明顯異常病例轉(zhuǎn)診三級(jí)醫(yī)院復(fù)查，復(fù)查準(zhǔn)確性高

統(tǒng)一異常者隨訪和轉(zhuǎn)診標(biāo)準(zhǔn)，區(qū)婦幼保健院和三級(jí)醫(yī)院聯(lián)合隨訪，隨訪率高，達(dá)

85.7%高危新生兒中優(yōu)先開展生后尿路超聲篩查二

級(jí)醫(yī)院可

作為超聲

篩查開展

單位

篩

查方案經(jīng)

濟(jì)有效符

合國(guó)情培

訓(xùn)會(huì)不同階段高危新生兒尿路超聲篩查

實(shí)施情況比較篩查結(jié)果腎臟發(fā)育異常

大小

/

數(shù)量

/

位置異常

小腎臟

腎臟偏大

孤立腎

多囊性腎發(fā)育不良

(MCDK)

雙腎盂改變

腎囊腫

腎實(shí)質(zhì)異?；芈暟槠に栀|(zhì)交界處分界不清腎積水（橫斷面腎盂前后徑值

≥

5

mm

）

輕度（＜

10

mm

）

中度（

10

~

＜

15

mm

）

重度（

≥

15mm

）異常者合計(jì)*