中国当代儿科杂志  2014, Vol. 16 Issue (1): 349-355   PDF    
中国汉族家族性激素耐药型肾病综合征家系MYO1E基因突变分析
赵锋1,2, 余自华1,2,3, 杨勇辉1, 聂晓晶1, 黄隽1, 王承峰1, 夏桂枝1, 陈光明1     
1. 南京军区福州总医院儿科, 福建 福州 350025;
2. 福建医科大学福总临床医学院儿科, 福建 福州 350025;
3. 厦门大学附属东方医院儿科, 福建 福州 350025
摘要目的 MYO1E基因突变可导致常染色体隐性遗传型激素耐药型肾病综合征(SRNS),该研究旨在分析中国汉族家族性SRNS家系MYO1E基因突变及其特点。方法 2005~2010年期间共收集到4个中国汉族家族性SRNS家系,共9例肾脏病患者,选取其中4例先证者为研究对象,对照人群为59例尿检正常的健康志愿者。取所有研究对象外周静脉血3 mL,提取基因组DNA;PCR扩增MYO1E基因全部28个外显子及其周围的部分内含子序列;应用DNA直接测序法进行MYO1E基因突变分析。结果 在4个中国汉族家族性SRNS家系的先证者中共检出25个MYO1E基因变异;根据对美国国立生物技术信息中心(NCBI)的单核苷酸多态性(SNP)数据库的检索,其中1个MYO1E基因杂合变异(IVS21-85G>A)首次在该研究的1个先证者中被检出,且该变异在59例正常对照人群中未检出,表明它是MYO1E基因突变;另24个变异在NCBI的SNP数据库中已公布,均为MYO1E基因多态性。生物信息学分析提示IVS21-85G>A突变不导致MYO1E基因剪切位点改变,为非致病性突变。结论 MYO1E基因突变不是该研究中国汉族SRNS家系的主要致病原因。
关键词激素耐药型肾病综合征     MYO1E基因     突变     汉族人    
Mutational analysis of MYO1E in Chinese children with familial steroid-resistant nephrotic syndrome
ZHAO Feng1,2, YU Zi-Hua1,2,3, YANG Yong-Hui1, NIE Xiao-Jing1, HUANG Jun1, WANG Cheng-Feng1, XIA Gui-Zhi1, CHEN Guang-Ming1     
Department of Pediatrics, Fuzhou General Hospital, Nanjing Command, Fuzhou 350025, China
Abstract: Objective Steroid-resistant nephrotic syndrome (SRNS) with MYO1E mutations has been identified as autosomal recessive focal segmental glomerulosclerosis (FSGS). To date, only two homozygous mutations in the MYO1E gene were reported in three families with FSGS. This study aimed to examine mutations in the MYO1E gene in children with familial SRNS in the Han Chinese ethnic group. Methods Between 2005 and 2010, peripheral blood samples were collected from the probands, their siblings and parents of four families with autosomal recessive SRNS in the Han Chinese ethnic group. Four probands were studied from nine patients. The mutational analysis of MYO1E was performed by polymerase chain reaction and direct DNA sequencing. Fifty-nine healthy volunteers with normal urine analysis were included as controls. Results Twenty-five MYO1E variants in the prohands from 4 families with SRNS were identified in this study. Among them, 24 variants were found in NCBI dbSNP. One heterozygous mutation IVS21-85G>A was found in the prohand from Family D, whereas it was absent in 59 normal Chinese controls. No splice site change caused by IVS21-85G>A was reported by analysis with NetGene2. Conclusions MYO1E mutations are not a major cause of Chinese familial SRNS in this study.
Key words: Steroid-resistant nephrotic syndrome     MYO1E gene     Mutation     Han Chinese ethnic group    

原发性肾病综合征(primary nephrotic syndrome,PNS)是儿童时期常见的肾小球疾病。 肾脏病遗传学研究表明20多个不同的单基因突变 可导致常染色体隐性遗传型激素耐药型肾病综合 征(steroid-resistant nephrotic syndrome,SRNS), 如NPHS1、NPHS2、WT1、MYO1E基因等 [1, 2, 3, 4, 5]。 SRNS的病理表现为局灶节段性肾小球硬化(focal segmental glomerulosclerosis,FSGS)。30%~40%的 SRNS患儿在10年内进展至终末期肾脏疾病(end stage renal disease,ESRD) [1, 6, 7] 。迄今,国外研究者 在3个FGSG家系发现了MYO1E基因纯合突变, 呈常染色体隐性遗传方式 [4, 5] 。MYO1E基因定位于 人染色体15q21-22,有28个外显子;其编码蛋白 myosin 1e含有1108个氨基酸,参与胞吞、细胞信 号传导、细胞膜性结构张力维持等与actin纤维有 关的各种细胞活动 [8, 9, 10, 11] 。早期实验研究证实MYO1E 基因突变可引起鼠肾小球滤过屏障结构和功能损 伤 [12, 13] 。为探讨中国汉族SRNS患儿MYO1E基 因突变及其特点,本研究对4个中国汉族家族性 SRNS家系先证者进行MYO1E基因突变分析。 1 资料与方法 1.1 研究对象

2005~2010年期间南京军区福州总医院儿科 共收集到4个中国汉族常染色体隐性遗传型SRNS 家系,均来自福建省(图 1)。每个家系中均有 2例或2例以上患儿,共9例肾脏病患者,其中 男4例,女5例;1例患者首次就诊即诊断为 ESRD,8例诊断为SRNS;共有6例患儿进行了肾 活检,肾脏病理为FSGS(4例)和系膜增生性肾 小球肾炎(MsPGN)(2例);进入ESRD 5例, 进入ESRD时间为1.2~8年,平均为6.4年;肾移 植3例,移植后随访7.5~11年无复发(表 1)。 本研究选取其中4例先证者为研究对象,男1例, 女3例,发病年龄为1.6~7岁,平均发病年龄4.3岁; 每个家系中先证者的父母均健康,尿检均正常, 无肾脏疾病家族史。对照组为59例尿检正常的健 康志愿者,其中男38例,女21例,年龄18~46岁。

图 14个中国汉族家族性SRNS家系图谱 罗马字母代表世代数,阿拉伯数字代表每世代各成员的编号。A系 谱图中Ⅲ7为先证者,7岁患肾病综合征,对激素耐药;Ⅲ4为先证者之姐;Ⅲ6系人工流产;Ⅱ5、Ⅱ6分别为先证者之父母, 尿检均正常。B系谱图中Ⅲ27为先证者,7岁患肾病综合征,对激素耐药;Ⅲ22为先证者之姐,已死亡;Ⅲ23为先证者之姐, 死于该病;Ⅲ24为先证者之兄,死于该病;Ⅲ25为先证者之兄,已死亡;Ⅱ13、Ⅱ14分别为先证者之父母,尿检均正常。 C系谱图中Ⅲ11为先证者,1岁8个月患肾病综合征,对激素耐药;Ⅲ10为先证者之兄,死于该病;Ⅱ7、Ⅱ8分别为先证 者之父母,尿检均正常。D系谱图中Ⅲ8为先证者,1岁7个月患蛋白尿(肾病水平),4年后进展至肾病综合征,对激素耐 药;Ⅲ6为先证者之兄,死于该病;Ⅲ11系自然流产;Ⅱ11、Ⅱ12分别为先证者之父母,尿检均正常。

表 1中国汉族家族性SRNS患儿临床病理资料
1.2 病例入选标准和排除标准

入选标准:(1)发病年龄介于3个月~18岁。 (2)一个家系至少有2个同胞患病,临床诊断 为SRNS。(3)汉族人;父母非近亲婚配,无肾 脏疾病家族史。肾病综合征(nephrotic syndrome, NS)和SRNS的诊断参照2009年3月中华医学 会儿科学分会肾脏病学组制定的诊断标准 [14] 。 NS的诊断标准:(1)大量蛋白尿:1周内3次 尿蛋白定性(3+~4+),随机或晨尿尿蛋白/肌酐 (mg/mg)≥2.0;24 h尿蛋白定量≥50 mg/kg; (2)低蛋白血症:血清白蛋白低于25 g/L; (3)高脂血症:血清胆固醇高于5.7 mmol/L; (4)不同程度的水肿。SRNS的诊断标准:泼尼 松足量[2 mg/(kg·d)或60 mg/(m2·d)]治疗大于4周 尿蛋白仍为阳性。ESRD的诊断标准 [15] :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。

排除标准:(1)全身系统性疾病导致的肾损 害,如链球菌感染后肾小球肾炎、紫癜性肾炎、 狼疮性肾炎、乙型肝炎病毒相关性肾炎的病例; (2)肾脏病理为膜增生性肾小球肾炎、IgA肾病 和C1q肾病病例;(3)有小瞳孔或泌尿生殖系 统畸形或Wilms瘤等肾外表现的病例;(4)因 NPHS1、NPHS2、PLCE1、WT1和CD2AP基因突 变所致的病例。 1.3 基因组DNA提取

在获得南京军区福州总医院伦理委员会批准 和征得患儿监护人及对照人群知情同意的情况下, 取所有研究对象外周静脉血3 mL,10%枸橼酸钠 抗凝,用E.Z.N.A.TM SE Blood DNA试剂盒(美国 Omega)提取基因组DNA。 1.4 PCR扩增及DNA测序

采用Mele等 [4] 设计的引物扩增MYO1E基因 外显子1~28。应用ABI 3730XL DNA Analyzer测序 仪进行测序。对PCR产物进行正向和反向测序。 测序结果异常的DNA片段进行重新扩增,至少重 复2次,以验证结果的可靠性。 1.5 DNA序列变异命名

根据美国国立生物技术信息中心(NCBI)的 GeneBank获得MYO1E基因组序列(NC_000015.9)、 mRNA序列(NM_004998.3)和蛋白质序列 (NP_004989.2),按照人类DNA序列变异命名 建议 [16] 命名MYO1E基因变异。 1.6 MYO1E基因突变的致病性预测

应用生物信息学软件对新发现的MYO1E基因 突变进行致病性预测:NetGene 2(http://www.cbs. dtu.dk/services/NetGene2/)。 2 结果 2.1 4例家族性SRNS先证者临床资料及治疗与 预后

4个SRNS家系的先证者分别是家系A的 Ⅲ7、家系B的Ⅲ27、家系C的Ⅲ11和家系D 的Ⅲ8(图1)。家系A先证者(Ⅲ7)为男孩, 7岁发病,尿蛋白4+,24 h尿蛋白3.59 g(参考 值50~80 mg/24 h),血清白蛋白<25 g/L(参考值 34~54 g/L),肾脏病理为MsPGN,应用足量激素 治疗4周,尿蛋白阳性,诊断为SRNS,14岁进 展至ESRD,16岁4个月时行肾移植术,移植后 7年6个月肾病无复发。家系B先证者(Ⅲ27) 为女孩,7岁发病,尿蛋白3+,24 h尿蛋白8.34 g, 血清白蛋白24 g/L,肾脏病理为FSGS,应用足量 激素治疗4周,尿蛋白阳性,诊断为SRNS,对其 它免疫抑制剂(霉酚酸酯、环磷酰胺和雷公藤多 甙)也无效应,15岁进展至ESRD,16岁6个月 时行肾移植术,移植后8年肾病无复发。家系C 先证者(Ⅲ11)为女孩,1岁8个月发病,尿蛋 白3+,24 h尿蛋白4.37 g,血清白蛋白23 g/L, 对激素和环磷酰胺耐药,随访至2岁4个月时尿 蛋白3+,肾功能正常,2岁10个月进入ESRD, 5岁时死亡。家系D先证者(Ⅲ8)为女孩, 1岁7个月发病,因排泡沫尿就诊,尿蛋白3+, 24 h尿蛋白定量67.75 mg/kg,但是患儿无水 肿,血清白蛋白30 g/L,血清胆固醇6.42 mmol/L (参考值1.15~4.70 mmol/L),尿素3.2 mmol/L (参考值2.5~6.4 mmol/L),肌酐28μmol/L (参考值27~62μmol/L),内生肌酐清除率 134.76 mL/(min·1.73 m2)[参考值<1岁65~80 mL/ (min·1.73 m2);2岁以上80~126 mL/(min·1.73 m2)], 诊断为蛋白尿,4年后该患儿血清白蛋白降至22 g/L; 患儿之兄7岁5个月发病,诊断为SRNS,肾脏病 理为FSGS,9岁死于肾功能衰竭;该先证者于发 病16 d后行肾活检,肾脏病理为FSGS,予以口服 足量泼尼松[2 mg/(kg·d)],联合贝那普利(2.5 mg/d) 降尿蛋白治疗,足量激素治疗6周后尿蛋白 2+~3+,泼尼松逐渐减量并加用氯沙坦(12.5 mg/d), 于病程4个月时加用环孢霉素A后蛋白尿能部分 缓解,随访至5岁7个月尿蛋白3+,血清白蛋白 波动于22 g/L,肾功能仍正常。 2.2 4例家族性SRNS先证者MYO1E基因检测 结果

在4例中国汉族家族性SRNS先证者中共检测 出25个MYO1E基因变异,分别是IVS1+90G>T、 IVS4+8G>A、IVS5-118C>T、IVS5-66A>G、 IVS5-53C>T、IVS8+13G>A、IVS8-56G>C、 IVS8-44G>A、1008C>T、IVS10+275G>A、 IVS10+328T>G、IVS13+216G>T、IVS15+162C>G、 IVS15+223G>A、IVS15-67G>A、IVS20+108A>C、 IVS21-85G>A、2673A>G、IVS24-341A>G、 IVS24-317T>A、IVS26+30C>T、IVS26+116C>T、 IVS27+84G>T、IVS27+457C>G和*14C>G。经检 索NCBI所属的PUBMED文献数据库和单核苷 酸多态性数据库(Single Nucleotide Polymorphism database,dbSNP Build 137),上述MYO1E基因的 25个变异中有24个为已经报道的SNP;MYO1E 基因IVS21-85G>A变异(图 2)在59例健康对照 中未检出,表明它是MYO1E基因突变,而且该突 变尚未见报道。见表 2

图 2MYO1E基因IVS21-85G>A突变测序图 箭头所示为突变位点。

表 24例中国汉族家族性SRNS先证者MYO1E基因检测结果
2.3 MYO1E基因突变致病性预测结果

IVS21-85G>A突变位于内含子区域,属非编 码区的碱基改变,采用NetGene 2平台(http://www. cbs.dtu.dk/services/NetGene2/)进行可变剪切位点的 预测。通过输入碱基改变前后的核苷酸序列,结果 该突变不在被预测的隐匿性剪切位点内,也不产 生其他隐匿性剪切位点数目和评分的改变。提示 MYO1E基因IVS21-85G>A突变为非致病性突变。 3 讨论

本研究采用PCR扩增MYO1E基因全部28 个外显子及其周围的部分内含子,对PCR产物进 行DNA直接序列测定,结果在4个SRNS家系的 先证者中未发现MYO1E基因纯合或复合杂合突 变,提示MYO1E基因突变不是本研究汉族家族性 SRNS家系的主要致病原因。

根据受累患儿的临床病理特点和家系系谱 图,本次研究4个家系均诊断为家族性SRNS, 且遗传方式均为常染色体隐性遗传。前期研究对 家系A、B和C的先证者进行NPHS1、NPHS2、 PLCE1、WT1和CD2AP基因突变分析,对家系D 进行NPHS1、NPHS2、WT1和CD2AP基因突变分 析,但是既未发现家系A、B和C的先证者携带 NPHS1、NPHS2、PLCE1、WT1和CD2AP基因纯 合或复合杂合突变,又未发现家系D的先证者携 带NPHS1、NPHS2、WT1和CD2AP基因纯合或复 合杂合突变 [17, 18, 19] 。近期Mele等 [4] 和Sanna-Cherchi 等 [5] 报道MYO1E基因突变所致家族性SRNS/FSGS呈常染色体隐性遗传,由此推测本次所研究的这4 个中国汉族家族性SRNS家系可能存在MYO1E基 因突变,因此对这4个中国汉族家族性SRNS家系 进行了MYO1E基因突变分析。

本次研究在家系D的先证者中检测出1个 MYO1E基因的IVS21-85G>A,但在59例尿检正常 的对照中未检出,表明该变异为MYO1E基因突变。 由于该变异位于内含子区域,属内含子突变,应 用NetGene2 server公共平台分析,显示该突变不 在被预测的隐匿性剪切位点内,也不产生其他隐 匿性剪切位点数目和评分的改变,表明其为非致 病性突变。MYO1E基因IVS21-85G>A突变在家系 D的先证者(Ⅲ8)中检出,且呈杂合状态;家系 D先证者在应用激素的基础上加用环孢霉素A 24 d 后尿蛋白转阴,提示家系D先证者可能系T细胞 功能紊乱所致。因此,MYO1E基因突变IVS21- 85G>A不是家系D先证者的主要致病原因。

本研究在4个SRNS家系的先证者中除了发现 1个MYO1E基因突变外,还检测出24个MYO1E 基因变异,分别是IVS1+90G>T、IVS4+8G>A、 IVS5-118C>T、IVS5-66A>G、IVS5-53C>T、 IVS8+13G>A、IVS8-56G>C、IVS8-44G>A、 1008C>T、IVS10+275G>A、IVS10+328T>G、 IVS13+216G>T、IVS15+162C>G、IVS15+223G>A、 IVS15-67G>A、IVS20+108A>C、IVS21-85G>A、 2673A>G、IVS24-341A>G、IVS24-317T>A、 IVS26+30C>T、IVS26+116C>T、IVS27+84G>T、 IVS27+457C>G和*14C>G。这24个MYO1E基因 变异在NCBI公共数据库dbSNP build 137中已报 道,表明这24个MYO1E基因变异是MYO1E基因 多态性。

与本研究报道相反,迄今欧美学者在常染色 体隐性遗传SRNS/FSGS家系中检测出2个不同的 MYO1E基因致病突变。Mele等 [4] 在来自欧美的 29个家族性FSGS患者和5个家族性DMS患者中 进行MYO1E基因突变检测,结果在意大利的一个 近亲婚配的FSGS家系中检出A159P纯合突变, 又在土耳其的一个FSGS家系中检出Y659X纯合 无义突变,其突变检出率为5.9%。Sanna-Cherchi 等 [5] 在来自欧美的9个家族性SRNS患者中进 行MYO1E基因检测,结果在一个意大利FSGS 家系中检出A159P纯合突变,其突变检出率为11.1%。与本研究报道一致,McCarthy等 [20] 在来 自欧美的5个家族性SRNS患者中未发现MYO1E 基因突变。此外,Mele等 [4] 在土耳其的一个FSGS 家系中检出MYO1E基因T876R杂合突变(PolyPhen 分值0.006),属非致病性。Sanna-Cherchi等[5]在 意大利的1个家族性SRNS/FSGS先证者中同时检 出MYO1E基因杂合突变D185G(PolyPhen分值 0.593)和P1049H(PolyPhen分值0.079),但是 遗传分离分析显示D185G和P1049H突变均来自 母亲的1条染色体,是MYO1E基因单倍体,而且 此家系中另一个患儿不携带此突变,提示它们不 是该家族性SRNS/FSGS先证者的主要致病原因。 本研究与欧美国家在SRNS/FSGS家系中MYO1E 基因的检测结果存在差异,可能与不同种族具有 不同的遗传背景有关。

总之,本研究在4个中国汉族SRNS家系先 证者中共检测出24个已报道的MYO1E基因多态 性和1个未报道的非致病性MYO1E基因突变,提 示MYO1E基因突变不是本研究中国汉族家族性 SRNS家系的主要致病原因。

志谢:感谢北京大学第一医院丁洁教授在课题申 请方面给予的指导。

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