李建一,李軍,傅茜,吳成林,張桓熙,徐博文,凌柳婷,陳夢玲,劉龍山,姜夢婕,裴瑜馨,蔣小云,王長希 (.中山大學附屬第一醫(yī)院器官移植中心,廣東 廣州 50080;.中山大學附屬第一醫(yī)院兒科,廣東 廣州 50080)
導致兒童終末期腎病的最常見原因包括先天性腎和輸尿管發(fā)育異常、慢性腎小球疾病、激素抵抗性腎病綜合征(steroid-resistant nephrotic syndrome,SRNS)以及腎臟囊性纖毛病等疾?。?-2]。近年來,隨著我們對兒童慢性腎臟病的遺傳背景有了更好的了解,遺傳因素在終末期腎病發(fā)病中的作用逐步得到揭示[3-4]。原發(fā)性輔酶Q10 缺乏癥是一種極其罕見的遺傳性疾病,由輔酶Q10 生物合成相關基因缺陷引起,以激素抵抗性腎病綜合征為主要腎臟表現(xiàn)[5]。與輔酶Q10 合成直接相關的蛋白編碼基因包括COQ2、COQ4、COQ6、COQ7、COQ8A、COQ8B、COQ9、PDSS1 和PDSS2,但是其中可以引起SRNS 的突變基因有COQ2、COQ6、COQ8B和PDSS2[6]。而在我國,COQ8B 突變所引起的SRNS 是最常見的[7]。
輔酶Q8B(coenzyme Q8B,COQ8B)相關腎病又稱為腎病綜合征9 型,是一種相對罕見的常染色體隱性遺傳性腎病,COQ8B 基因的純合或者復合雜合突變都可致病,以蛋白尿和腎功能進行性惡化為特征,最終導致終末期腎?。╡nd-stage renal disease,ESRD)[8]。COQ8B 相關腎病如果能在早期發(fā)現(xiàn)并得到精確診斷,通過補充輔酶Q10 可以阻止腎病的進展,但是由于該病發(fā)病隱蔽、進展快,很多患者發(fā)現(xiàn)時已經(jīng)處于或者接近終末期腎病階段,而此時腎臟替代治療是唯一的方法[5,9]。本研究對中山大學附屬第一醫(yī)院近6 年接受腎移植手術的COQ8B 相關腎病患兒的基因型、表型以及腎移植相關預后進行回顧性分析,期望能為COQ8B 相關腎病的診斷和治療提供參考。
1.1 研究對象:回顧性分析2017 年1 月至2022 年12 月期間于本院接受腎移植手術的0 ~18 歲腎移植受者,納入標準為原發(fā)腎病診斷為腎病綜合癥且攜帶COQ8B 基因突變,共有24 例患兒符合標準。排除標準為突變位點的ACMG 致病等級未達“致病”或“可能致病”,其中6 例患兒因攜帶的致病基因中有1 個或者2 個位點的致病等級為“臨床意義未明”而被排除在外,最終有18 例患兒納入分析。所有患兒在腎移植術后均采用他克莫司/環(huán)孢素聯(lián)合霉酚酸酯和糖皮質(zhì)激素三聯(lián)免疫抑制劑維持方案。
1.2 臨床數(shù)據(jù)收集:從臨床資料中收集患兒的臨床表現(xiàn),包括是否有蛋白尿、血尿、高血壓、貧血以及腎外器官累及、發(fā)病年齡、達到ESRD 的年齡以及相應的實驗室檢查資料。采用腎臟疾病飲食修正方 程(modification of diet in renal disease,MDRD)估算年齡超過16 歲患兒的估算腎小球濾過率(estimated glomerular filtration rate,eGFR),采 用Schwartz 方程估算低于16 歲患兒的eGFR[10-11]。ESRD 定義為eGFR <15 ml/(min·1.73 m2)或進行透析治療。患兒的生長發(fā)育狀況采用年齡別身高Z 評分(height-for-age z-score,HAZ)進行評估,HAZ =〔(患者身高)-(年齡性別第50 百分位數(shù)的身高)/(年齡性別身高的標準差)〕。當患兒的HAZ <-2 時,判定其為生長發(fā)育遲緩,當HAZ的變化超過0.5/年時判定其發(fā)生了追趕性生長[12]。通過電話或者門診隨訪的方式獲得術后eGFR、移植物存活率、排斥反應和原發(fā)疾病復發(fā)情況。當出現(xiàn)下列情況中的一種時,移植腎即判定為失功:再次移植、移植物切除、不可逆轉(zhuǎn)地再次透析,在末次隨訪前 eGFR 持續(xù)多次低于15 ml /(min·1.73 m2)。
1.3 下一代測序技術 (next-generation sequencing,NGS)測序:從新鮮外周血淋巴細胞中提取基因組DNA,使用MyGenostics Gencap Capture 等技術進行外顯子捕獲,然后在Illumina HighSeq 測序平臺上進行全外顯子測序。通過使用BWA 軟件包(Burrows Wheeler Aligner)將去除了不合格序列的干凈讀數(shù)比對到人類參考基因組序列上。優(yōu)先篩查已知的致病基因和腎病相關基因。采用 ClinVar 和HGMD 評估疾病與基因的因果關系。突變基因致病性的評估由專業(yè)的腎病學家和分子遺傳學家根據(jù)美國醫(yī)學遺傳學與基因組學學會(American College of Medical Genetics and Genomics,ACMG)基因變異分級體系來完成。當突變的致病等級為“致病”和“可能致病”時,判定此變異為診斷性變異。通過Sanger 分離測序法對所有的診斷變異進行驗證。
結合患兒的基因型和表型,最終有18 例兒童腎移植受者確立了COQ8B 相關腎病的分子診斷并被納入研究,其中男性患兒9 例,女性患兒9 例,2 例女性患兒來自于同一個家庭?;純褐心挲g最小為2.83 歲,年齡最大為16.94 歲,平均年齡為10.88 歲。17 例患兒為首次腎移植,1 例患者為二次腎移植。9 例患兒在腎移植術前經(jīng)歷了腹膜透析,7 例患兒經(jīng)歷了血液透析,2 例患兒尚未透析。腎病發(fā)病的平均年齡為(9.09±2.57)歲,到達終末期腎病的平均年齡為(9.72±2.84)歲。18 例患兒的臨床資料如表1 所示。
表1 18 例COQ8B 相關腎病患兒的臨床資料
在這18 例確立了COQ8B 相關腎病的患兒中,有13 例患兒攜帶COQ8B 的復合雜合突變,5 例患兒攜帶COQ8B 的純合突變。在這31 處突變中,2 處為移碼突變,5 處為無義突變,24 處為錯義突變。在所有的突變位點中錯義突變c.748G >C 出現(xiàn)的頻率非常高,18 例患兒中有15 例患兒攜帶了此突變位點,其中5 例患兒攜帶了此位點的純合突變,10 例患兒攜帶了此位點和另一個突變位點的復合雜合突變。其次出現(xiàn)較多的突變位點分別是c.737G >A(4/18)和c.448C >T(3/18)。18 例患兒的突變位點信息如表2 所示。在表型上,18 例患兒全部表現(xiàn)出蛋白尿,61%(11/18)的患兒出現(xiàn)了血尿,88.9%(16/18)的患兒表現(xiàn)出高血壓,94.4%(17/18)的患兒出現(xiàn)了貧血。18 例患兒中有8 例患兒進行了診斷性腎臟穿刺活檢,4 例患兒腎臟的病理表現(xiàn)為FSGS,4例患兒為其他病理表現(xiàn)。3 例患兒出現(xiàn)了腎外器官的病變,其中2 例患兒為腦部病變(癲癇、腦部影像學檢查異常),1 例患兒出現(xiàn)了肝臟和眼部的病變。18 例患兒的表型信息如表3 所示。
表2 18 例COQ8B 相關腎病患兒的變異位點及其相關信息
表3 18 例COQ8B 相關腎病患兒的表型信息
截至到隨訪日期,患兒的平均隨訪時間為31.7 個月,最長為61.5 個月,最短為6.8 個月?;純盒g后1 年的平均肌酐為(64.99 ± 17.73)μmol/L,平均eGFR 為(83.13±17.25)ml/(min·1.73 m2)?;純盒g后2年的平均肌酐為 (66.71 ± 17.8)μmol/L,平均eGFR 為(84.08±17.97)ml/(min·1.73 m2)。18 例患兒中僅有1 例患兒發(fā)生移植腎排斥反應,無原發(fā)腎病復發(fā),移植腎功能均良好,無患兒死亡。此18 例患兒術前的中位HAZ 為-1.47 (-1.95,-0.9),術后1 年的中位HAZ 為-1.25 (-1.77,-0.7),其中有6 例在術后1 年實現(xiàn)了追趕性生長。術后第2 年的中位HAZ 為-0.91(-1.24,-0.34),其中有5 例在術后第2 年實現(xiàn)了追趕性生長。
本文系統(tǒng)性的回顧了18 例原發(fā)腎病為COQ8B相關腎病的兒童腎移植受者的基因型和表型,詳細的展示了本中心COQ8B 相關腎病患兒的遺傳學特點,發(fā)現(xiàn)了錯義突變c.748G >C 在本中心患兒的高突變頻率,通過展示腎移植術后的預后情況體現(xiàn)了COQ8B 相關腎病患兒良好的腎移植效果。
COQ8B 是參與輔酶Q10 生物合成的基因之一,其在足細胞中表達,位于足突內(nèi)的線粒體中[13]。COQ8B 基因突變導致慢性腎臟病甚至腎功能衰竭的機制仍然不是非常明確,但是已經(jīng)有研究表明這可能與足細胞遷移減少有關[14]。
本中心的COQ8B 相關腎病的患兒腎病發(fā)病的平均年齡為(9.09±2.57)歲,到達終末期腎病的平均年齡為(9.72±2.84)歲,這項數(shù)據(jù)與Korkmaz 等[15]的研究是大致相符的,他們發(fā)現(xiàn)COQ8B 相關腎病的患兒通常在人生的第2 個10 年表現(xiàn)出SRNS,并往往會演變?yōu)榻K末期腎病。
在突變類型上,錯義突變c.748G >C 的出現(xiàn)頻率非常高是本隊列的患兒一個非常顯著的特點,高達83.3%(15/18)的患兒攜帶了此突變。5 例攜帶了此位點純合突變的患兒均不是自發(fā)突變,全部遺傳自雜合子的父母,這或許表明了此突變在本地區(qū)人群中的攜帶率不容小覷,存在相關風險的家族在生育前應著重對此方面問題做一下產(chǎn)前咨詢,以降低此類患兒的出生率。在Zeng 等[16]的研究中,總結了在中國人群中發(fā)現(xiàn)的44 例COQ8B 相關腎病的患兒,其中最常見的3 種突變是c.748G >C、c.737G >A 和 c.532C >T,本研究排在前3 位的突變是c.748G >C,c.737G >A 和c.448C >T,這表明本中心COQ8B 相關腎病患兒的遺傳特點基本能反應出中國COQ8B 相關腎病患兒整體的遺傳特點。
對于很多遺傳性腎病,通過研究分析目前都已經(jīng)總結出了一定的基因型與表型相關性,例如腎單位腎癆、WT1 突變相關腎?。?7-18],但是由于目前每項研究報道的COQ8B 相關腎病的病例數(shù)有限,很難總結出準確的基因型與表型的相關性。在表型上,COQ8B 相關腎病可能出現(xiàn)孤立的腎臟疾病或伴有腎外癥狀。例如,Kakiuchi 等[19]首次報道了1 例克羅恩病合并COQ8B 相關腎病的患者。Korkmaz 等[15]的一項涵蓋26 例患者的研究發(fā)現(xiàn)COQ8B 相關腎病可以出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)和眼部的癥狀,如癲癇、輕度智力低下、視網(wǎng)膜色素變性等。而Liang 等[13]一項包含7 例患者的COQ8B 相關腎病的隊列沒有腎外表型的發(fā)現(xiàn)。在本隊列中有3 例出現(xiàn)了神經(jīng)系統(tǒng)或者眼部的表型,這說明了COQ8B相關腎病的腎外癥狀是相對較少的。在Eujin 等[20]的研究中,其隊列中的全部6 例患兒均發(fā)生了腎臟的鈣質(zhì)沉著癥,而這種臨床表現(xiàn)在我們的隊列中是罕見的。在腎臟的病理表現(xiàn)上本中心的患者與其它研究報道的患者具有相對較大的差別,本中心8 例進行腎臟活檢的患者中僅有4 例表現(xiàn)為FSGS,而Korkmaz 等[15]的研究中所有的患者均表現(xiàn)為FSGS。
COQ8B 相關腎病最初的臨床表現(xiàn)大多是隱匿的,許多患者就診時可能已經(jīng)處于腎病的晚期階段[21]。對于COQ8B 相關腎病的患者,若能在疾病的早期開始補充輔酶Q10,也許可以限制疾病進展并逆轉(zhuǎn)某些表現(xiàn),對于已經(jīng)處于疾病晚期的患者來說,已確定的嚴重神經(jīng)和/或腎臟損害是無法逆轉(zhuǎn)的[21]。所以腎臟替代治療可能是已經(jīng)處于晚期階段的COQ8B 相關腎病患者的唯一治療方式。本隊列的18 例COQ8B 相關腎病患兒全部接受了腎移植。在腎移植后的隨訪期間內(nèi),僅有1 例患兒發(fā)生了排斥反應,沒有患兒發(fā)生移植腎丟失和原發(fā)病的復發(fā)。眾所周知,F(xiàn)SGS 是腎移植術后非常容易發(fā)生原發(fā)腎病復發(fā)的病種,而部分COQ8B 相關腎病的病理會表現(xiàn)為FSGS,那么明確COQ8B 相關腎病是否也存在腎移植后的高復發(fā)風險就顯得尤為重要。其實COQ8B 相關腎病作為一種遺傳性疾病的一種,其移植后復發(fā)概率是相對較低的,Mustafa 等[22]的一項隨訪時間長達十多年的研究也證實了這一點。所以,從原發(fā)病復發(fā)評估的角度來看,COQ8B相關腎病的患者行腎移植手術是相對安全的。而且所有患兒術后1 年和2 年的肌酐水平和eGFR 都是令人滿意的。腎移植對于COQ8B 相關腎病患兒的生長發(fā)育也起到了明顯的促進作用,術前患兒的中位HAZ 為-1.47 (-1.95,-0.9),術后1 年時,中位HAZ 增長到 -1.25(-1.77,-0.7),其中有6 例在術后1 年實現(xiàn)了追趕性生長,術后第2 年時,中位HAZ 增長到 -0.91 (-1.24,-0.34),其中有5 例在術后第2 年出現(xiàn)了追趕性生長。從以上數(shù)據(jù)可以看出,COQ8B 相關腎病患兒通過腎移植手術可以獲得非常良好的治療效果。
綜上所述,COQ8B 相關腎病是導致兒童和青少年慢性腎功能衰竭的重要原因之一,COQ8B 的錯義突變c.748G >C 是本中心的患兒最常見的突變位點。COQ8B 相關腎病患兒臨床表現(xiàn)以腎病綜合征為主,較少出現(xiàn)腎外癥狀。對于因未能早期發(fā)現(xiàn)和接受輔酶Q10 補充治療的腎功能衰竭的COQ8B 相關腎病患者,腎移植治療效果令人滿意。