多囊肾基因检测

2017-06-05 08:33:18解读多囊肾

2015年10月9号在美国肾脏病学会杂志发表了一篇关于多囊肾基因突变的临床预测类文章。这篇文章表明基因突变性质可以反映多囊肾病情恶化程度，一定程度上可能成为临床预测病情发展的参考指标。在这个研究中，来自美国，加拿大和韩国的研究者调查了220位病人，其中79.5%是欧洲人种，10.9%是亚裔，平均年龄38岁（26-51岁），男性占55%。血肌酐水平0.71-1.09毫克/分升之间。

研究者从2个方面调查：

哪个基因突变
突变性质

他们在84.5%的病人基因中发现突变，其中：截断突变 38.3%;插入或缺失突变 4.3%;错义突变 27.1%;PKD2基因突变 30.3%。

临床表现:

截断突变是指在蛋白合成中，基因突变导致翻译终止信号提前出现，使得蛋白质产物变短，破坏蛋白质功能。截断突变的多囊肾病人临床症状较为严重，肾体积大于其他三种突变类型。他们的肾衰年龄在52.5岁 (51.2-53.9岁之间），死亡年龄在65岁（62.7-67.7岁之间）。
插入或缺失突变是指DNA分子上插入或者缺失一个以上的碱基的变化，引起蛋白质序列改变，造成较为严重基因损伤。插入或缺失突变的多囊肾肾衰年龄在58.6岁 (54.9-62.4岁之间），死亡年龄在71.6岁（67.3-75.9岁之间）。
错义突变指由于某个碱基改变，使编码一种氨基酸的密码子变成编码另外一种氨基酸的密码子，结果使构成蛋白质的数百上千个氨基酸中有一个氨基酸发生变化。错义突变的肾衰年龄在70.8岁 (67.5 – 74.2) ，死亡年龄在77.5 (74.6到80.5)。
PKD2基因的肾衰年龄在80.0岁 (77.1- 82.8)，死亡年龄在 79.1 (76.6 to 81.6)。

除去基因突变因素，造成男性多囊肾患者病情严重的因素是环境因素，比如吸烟和生活方式，还有性激素水平。

研究者认为检查哪个基因突变（PKD1还是PKD2）和突变的性质可以提供给临床非常重要的病情预测信息。特别是截断突变的病人临床症状较其他类型突变严重，病人寿命缩短。相反，女性的PKD2基因突变有最好的临床表现，许多人将不会死于肾衰，寿命较长。

基因检测目前还是比较昂贵的检测手段，很多人可能认为除了用于试管婴儿胚胎植入前遗传学诊断以外没有多大意义，但是根据这篇最新报道，基因检测可能成为临床预测的指标，这个就意义重大了。这项检测技术会在不久的将来更加商业化和廉价化。

浙江大学医学院妇产科医院2015年12月5号在科学报道杂志（影响因子5.5）上发表了一篇关于中国多囊肾病人基因检测状况的文章。Sci Rep.2015;5:17468. Identification of novel PKD1 and PKD2mutations in a Chinese population with autosomal dominantpolycystickidney disease.

常染色体显性遗传性多囊肾病是一种最常见的遗传性肾病。病因是由于PKD1或者PKD2基因突变。在他们研究的49位病人中 44(89.8%)人有致病突变。其中42人在PKD1基因突变，2人在PKD2基因突变。10位病人是无义突变，17位病人是移码突变, 4位病人是剪接突变，1位病人是整码突变。另外有三个病人基因大面积重组，9位病人是错义突变。

这49位病人中32人已经到达终末期肾衰。研究者们分析了基因突变类型和肾衰年龄之间的关系，他们发现截短突变的肾衰年龄明显早于非截短突变（错义突变和小整码突变）。

截短突变的多囊肾病人肾衰年龄在47岁（43.5到50.5岁）
非截短突变的多囊肾病人肾衰年龄在59岁（47到70岁）

国外的研究已经报道截短突变的多囊肾病人(55岁）肾衰年龄明显早于非截短突变的多囊肾患者（67岁)。但是根据这篇国内报道的数据显示他们研究的中国多囊肾病人有更严重的表现型，肾衰年龄更早。截短突变平均在47岁，而非截短突变在55岁。唯一的例外是一位非截短突变（错义突变）的多囊肾病人病情较重，在26岁就接受了右肾移植手术。

目前国内的多囊肾基因检测情况是怎么样的呢？我和曾经在北京圣谷同创基因公司工作的任博士探讨过这些问题：

采访对象：

任博士

南开大学物理系本科

清华大学生命科学院生物化学博士

曾就职于北京圣谷同创科技发展有限公司，该公司和上海长征医院，北京301医院，南京妇幼，北京军区总医院，中日友好和北医三院等都有密切合作。任博士目前就职于贝瑞尔康

中国目前有能力做基因检测的机构和医院是哪些？

答：中国有能力独立开展二代测序的医院非常少，多囊肾基因检测一般采用二代测序技术，且属于二代测序中技术难度比较大的项目，目前国内几乎没有医院可以独立开展多囊肾基因二代测序检测。中信湘雅医院在做，但是它是不是完全采用二代测序目前还不清楚，根据他们的检测时间(3个月以上)看可能仍然主要采用一代测序。或者偶尔他们会有样本的外送来完成多囊肾基因二代测序检测。

这些医院是自己做基因检测还是和基因公司合作？

答：目前大部分和基因公司合作，医院会向检测机构外送样本，90%的二代测序是采用常规的芯片捕获法，而PKD1基因检测的难点在于假基因区的存在，常规的二代测序捕获法由于无法排除假基因干扰导致了很多假阴性结果的产生。国内目前真正具有假基因识别，排除假基因干扰技术，在高通量上面排除假基因干扰的只有北京圣谷同创科技发展有限公司。圣谷同创拥有独家专利技术。

长征医院今后是要发展成为自己有能力做基因检测的医院还是继续和基因公司合作？

答：圣谷同创现在和长征合作非常紧密。梅长林教授以前和另一家基因检测机构合作，一直没有找到克服PKD1假基因干扰的有效办法。2014年7月和圣谷同创的技术团队合作以后，迅速突破了这一多囊肾基因检测的最大难点，该成果还获得了2014年全国高等院校科技进步一等奖。现在双方协作开始进入三代试管试验阶段。这次的免费检测活动中，圣谷同创会把仪器，试剂投放到长征医院，同时对医院的技术人员进行培训。在圣谷同创数据分析团队的支持下，不久长征医院就完全可以自主开展多囊肾的NGS检测。

基因检测的意义？

三代试管
尚未出现症状的多囊肾家族成员的筛查
突变没有家族史的病人确诊

对于不需要三代试管，已经有明显临床表现的多囊肾病人，基因检测有帮助吗？

答：在目前的阶段，这个基因检测对多囊肾治疗没有帮助，根据基因突变位点进行精准治疗是未来的方向。目前，这个基因检测的首要出发点是优生优育。希望做三代试管的多囊肾病人群体是刚需群体。

问：任博士接触到的病人样本中，截断突变的比率是多少？非截断突变的比率是多少？截断突变中那种突变最多？

答：我们接触到的几百例中国多囊肾病人中，突变类型最多的是小片段（20个碱基以内）的插入缺失，约占50%左右。第二是无义突变，约占30%左右，错义突变占百分之十几的样子。

现在国内外的论文表明这些突变和肾衰年龄密切相关，截断突变的病人肾衰年龄较早, 任博士怎么看?

答: 在中国，截断突变占了绝大多数。这种比较失去了意义，因为大部分都是截断突变。具体到每个家系，情况会有不同，比如说家里成员发病年龄晚，我们倾向认为他们的后代情况要好些。另外，现在多囊肾发病较早，一个是因为检测技术越来越先进，发现较早；一个是现代社会的压力，生活方式导致对肾脏的负荷较大。提前诊断是否患有多囊肾，倡导健康的生活方式有助于延缓病情进展。

截断突变中分出了移码突变，剪接突变和无义突变，这些突变类型/位置和表现型是否有存在关系？

答：移码突变占50%，无义突变占 30%. 三个加起来占85%到90%。和表现型是否有关，很难结论。

发生截断突变的位点越靠前是否预示越严重？还是只要是出现截断突变后果都是一样的？

答：越靠前的突变可能越严重，但是这是理论，也不一定是这样。一个蛋白质的表达很难通过一个理论模型来预测。PKD是个离子通道蛋白，会不会存在其他通路对它有个代偿作用，来替代它的功能呢？可能有其他基因来代偿PKD基因的功能，所以无法得出明确结论。

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