2015年10月9號在美國腎臟病學(xué)會雜志發(fā)表了一篇關(guān)于多囊腎基因突變的臨床預(yù)測類文章。這篇文章表明基因突變性質(zhì)可以反映多囊腎病情惡化程度,一定程度上可能成為臨床預(yù)測病情發(fā)展的參考指標(biāo)。在這個研究中,來自美國,加拿大和韓國的研究者調(diào)查了220位病人,其中79.5%是歐洲人種,10.9%是亞裔,平均年齡38歲(26-51歲),男性占55%。血肌酐水平0.71-1.09毫克/分升之間。
研究者從2個方面調(diào)查:
哪個基因突變
突變性質(zhì)
他們在84.5%的病人基因中發(fā)現(xiàn)突變,其中:截斷突變38.3%;插入或缺失突變4.3%;錯義突變27.1%;PKD2基因突變30.3%。
臨床表現(xiàn):
截斷突變是指在蛋白合成中,基因突變導(dǎo)致翻譯終止信號提前出現(xiàn),使得蛋白質(zhì)產(chǎn)物變短,破壞蛋白質(zhì)功能。截斷突變的多囊腎病人臨床癥狀較為嚴(yán)重,腎體積大于其他三種突變類型。他們的腎衰年齡在52.5歲(51.2-53.9歲之間),死亡年齡在65歲(62.7-67.7歲之間)。
插入或缺失突變是指DNA分子上插入或者缺失一個以上的堿基的變化,引起蛋白質(zhì)序列改變,造成較為嚴(yán)重基因損傷。插入或缺失突變的多囊腎腎衰年齡在58.6歲(54.9-62.4歲之間),死亡年齡在71.6歲(67.3-75.9歲之間)。
錯義突變指由于某個堿基改變,使編碼一種氨基酸的密碼子變成編碼另外一種氨基酸的密碼子,結(jié)果使構(gòu)成蛋白質(zhì)的數(shù)百上千個氨基酸中有一個氨基酸發(fā)生變化。錯義突變的腎衰年齡在70.8歲(67.5–74.2),死亡年齡在77.5(74.6到80.5)。
PKD2基因的腎衰年齡在80.0歲(77.1-82.8),死亡年齡在79.1(76.6to81.6)。
除去基因突變因素,造成男性多囊腎患者病情嚴(yán)重的因素是環(huán)境因素,比如吸煙和生活方式,還有性激素水平。
研究者認(rèn)為檢查哪個基因突變(PKD1還是PKD2)和突變的性質(zhì)可以提供給臨床非常重要的病情預(yù)測信息。特別是截斷突變的病人臨床癥狀較其他類型突變嚴(yán)重,病人壽命縮短。相反,女性的PKD2基因突變有最好的臨床表現(xiàn),許多人將不會死于腎衰,壽命較長。
基因檢測目前還是比較昂貴的檢測手段,很多人可能認(rèn)為除了用于試管嬰兒胚胎植入前遺傳學(xué)診斷以外沒有多大意義,但是根據(jù)這篇最新報道,基因檢測可能成為臨床預(yù)測的指標(biāo),這個就意義重大了。這項檢測技術(shù)會在不久的將來更加商業(yè)化和廉價化。
常染色體顯性遺傳性多囊腎病是一種最常見的遺傳性腎病。病因是由于PKD1或者PKD2基因突變。在他們研究的49位病人中44(89.8%)人有致病突變。其中42人在PKD1基因突變,2人在PKD2基因突變。10位病人是無義突變,17位病人是移碼突變,4位病人是剪接突變,1位病人是整碼突變。另外有三個病人基因大面積重組,9位病人是錯義突變。
這49位病人中32人已經(jīng)到達(dá)終末期腎衰。研究者們分析了基因突變類型和腎衰年齡之間的關(guān)系,他們發(fā)現(xiàn)截短突變的腎衰年齡明顯早于非截短突變(錯義突變和小整碼突變)。
截短突變的多囊腎病人腎衰年齡在47歲(43.5到50.5歲)
非截短突變的多囊腎病人腎衰年齡在59歲(47到70歲)
國外的研究已經(jīng)報道截短突變的多囊腎病人(55歲)腎衰年齡明顯早于非截短突變的多囊腎患者(67歲)。但是根據(jù)這篇國內(nèi)報道的數(shù)據(jù)顯示他們研究的中國多囊腎病人有更嚴(yán)重的表現(xiàn)型,腎衰年齡更早。截短突變平均在47歲,而非截短突變在55歲。唯一的例外是一位非截短突變(錯義突變)的多囊腎病人病情較重,在26歲就接受了右腎移植手術(shù)。
目前國內(nèi)的多囊腎基因檢測情況是怎么樣的呢?我和曾經(jīng)在北京圣谷同創(chuàng)基因公司工作的任博士探討過這些問題:
曾就職于北京圣谷同創(chuàng)科技發(fā)展有限公司,該公司和上海長征醫(yī)院,北京301醫(yī)院,南京婦幼,北京軍區(qū)總醫(yī)院,中日友好和北醫(yī)三院等都有密切合作。任博士目前就職于貝瑞爾康
中國目前有能力做基因檢測的機構(gòu)和醫(yī)院是哪些?
答:中國有能力獨立開展二代測序的醫(yī)院非常少,多囊腎基因檢測一般采用二代測序技術(shù),且屬于二代測序中技術(shù)難度比較大的項目,目前國內(nèi)幾乎沒有醫(yī)院可以獨立開展多囊腎基因二代測序檢測。中信湘雅醫(yī)院在做,但是它是不是完全采用二代測序目前還不清楚,根據(jù)他們的檢測時間(3個月以上)看可能仍然主要采用一代測序。或者偶爾他們會有樣本的外送來完成多囊腎基因二代測序檢測。
這些醫(yī)院是自己做基因檢測還是和基因公司合作?
答:目前大部分和基因公司合作,醫(yī)院會向檢測機構(gòu)外送樣本,90%的二代測序是采用常規(guī)的芯片捕獲法,而PKD1基因檢測的難點在于假基因區(qū)的存在,常規(guī)的二代測序捕獲法由于無法排除假基因干擾導(dǎo)致了很多假陰性結(jié)果的產(chǎn)生。國內(nèi)目前真正具有假基因識別,排除假基因干擾技術(shù),在高通量上面排除假基因干擾的只有北京圣谷同創(chuàng)科技發(fā)展有限公司。圣谷同創(chuàng)擁有獨家專利技術(shù)。
長征醫(yī)院今后是要發(fā)展成為自己有能力做基因檢測的醫(yī)院還是繼續(xù)和基因公司合作?
答:圣谷同創(chuàng)現(xiàn)在和長征合作非常緊密。梅長林教授以前和另一家基因檢測機構(gòu)合作,一直沒有找到克服PKD1假基因干擾的有效辦法。2014年7月和圣谷同創(chuàng)的技術(shù)團隊合作以后,迅速突破了這一多囊腎基因檢測的最大難點,該成果還獲得了2014年全國高等院??萍歼M步一等獎?,F(xiàn)在雙方協(xié)作開始進入三代試管試驗階段。這次的免費檢測活動中,圣谷同創(chuàng)會把儀器,試劑投放到長征醫(yī)院,同時對醫(yī)院的技術(shù)人員進行培訓(xùn)。在圣谷同創(chuàng)數(shù)據(jù)分析團隊的支持下,不久長征醫(yī)院就完全可以自主開展多囊腎的NGS檢測。
基因檢測的意義?
三代試管
尚未出現(xiàn)癥狀的多囊腎家族成員的篩查
突變沒有家族史的病人確診
對于不需要三代試管,已經(jīng)有明顯臨床表現(xiàn)的多囊腎病人,基因檢測有幫助嗎?
答:在目前的階段,這個基因檢測對多囊腎治療沒有幫助,根據(jù)基因突變位點進行精準(zhǔn)治療是未來的方向。目前,這個基因檢測的首要出發(fā)點是優(yōu)生優(yōu)育。希望做三代試管的多囊腎病人群體是剛需群體。
問:任博士接觸到的病人樣本中,截斷突變的比率是多少?非截斷突變的比率是多少?截斷突變中那種突變最多?
答:我們接觸到的幾百例中國多囊腎病人中,突變類型最多的是小片段(20個堿基以內(nèi))的插入缺失,約占50%左右。第二是無義突變,約占30%左右,錯義突變占百分之十幾的樣子。
現(xiàn)在國內(nèi)外的論文表明這些突變和腎衰年齡密切相關(guān),截斷突變的病人腎衰年齡較早,任博士怎么看?
答:在中國,截斷突變占了絕大多數(shù)。這種比較失去了意義,因為大部分都是截斷突變。具體到每個家系,情況會有不同,比如說家里成員發(fā)病年齡晚,我們傾向認(rèn)為他們的后代情況要好些。另外,現(xiàn)在多囊腎發(fā)病較早,一個是因為檢測技術(shù)越來越先進,發(fā)現(xiàn)較早;一個是現(xiàn)代社會的壓力,生活方式導(dǎo)致對腎臟的負(fù)荷較大。提前診斷是否患有多囊腎,倡導(dǎo)健康的生活方式有助于延緩病情進展。
截斷突變中分出了移碼突變,剪接突變和無義突變,這些突變類型/位置和表現(xiàn)型是否有存在關(guān)系?
答:移碼突變占50%,無義突變占30%.三個加起來占85%到90%。和表現(xiàn)型是否有關(guān),很難結(jié)論。
發(fā)生截斷突變的位點越靠前是否預(yù)示越嚴(yán)重?還是只要是出現(xiàn)截斷突變后果都是一樣的?
答:越靠前的突變可能越嚴(yán)重,但是這是理論,也不一定是這樣。一個蛋白質(zhì)的表達(dá)很難通過一個理論模型來預(yù)測。PKD是個離子通道蛋白,會不會存在其他通路對它有個代償作用,來替代它的功能呢?可能有其他基因來代償PKD基因的功能,所以無法得出明確結(jié)論。