PAX2 基因變異致慢性腎臟病2 例報告并文獻(xiàn)復(fù)習(xí)

孫曉朋 林 毅 聶娜娜 張秋業(yè) 王加蘭 尹訊章 常 紅

青島大學(xué)附屬醫(yī)院兒科（山東青島 266000）

兒童慢性腎臟?。╟hronic kidney disease，CKD）是指各種原因引起的慢性持久性腎臟結(jié)構(gòu)和/或功能損害，持續(xù)時間超過3 個月，部分患者可最終進(jìn)展至終末期腎臟?。╡nd stage renal disease，ESRD）。兒童CKD 發(fā)病率為（3.0～17.5）/1000000，患病率為（14.9～118.8）/1000000[1]，而遺傳因素是導(dǎo)致CKD 發(fā)生、發(fā)展的重要原因，兒童 CKD 中遺傳性腎臟病占 42.1%～52.1%[2-3]。且兒童CKD 預(yù)后差，嚴(yán)重影響兒童生長發(fā)育及生存質(zhì)量，是導(dǎo)致兒童ESRD的主要原因，已有研究表明，在兒童期接受腎臟替代治療的患者幾乎均診斷為遺傳性腎臟病[4]。PAX 2基因是一種調(diào)控生長發(fā)育的基因，表達(dá)廣泛，在泌尿生殖系統(tǒng)、眼、耳、中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育中發(fā)揮關(guān)鍵作用[5]。在人和小鼠模型中，PAX2基因變異可導(dǎo)致多種腎臟疾病，最常見的臨床表型為腎臟發(fā)育不全[6]，腎臟發(fā)育正常而單純表現(xiàn)為CKD者少見。本文報告2例PAX2基因變異致CKD患兒的臨床資料，并結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)分析。

1 臨床資料

例1，女，10 歲。于8 歲起病，因尿中多量泡沫就診于當(dāng)?shù)蒯t(yī)院，尿常規(guī)檢查示尿蛋白陽性，后多次復(fù)查尿蛋白波動于+～++，遂來青島大學(xué)附屬醫(yī)院（2018年）?；純篏1P1，足月順產(chǎn)，出生體質(zhì)量2.5 kg，無產(chǎn)傷或窒息史，生長發(fā)育及智力發(fā)育與同齡兒童相符。既往史無特殊，父母無血緣關(guān)系，父親體健，母親曾行尿常規(guī)示尿蛋白++，腎臟超聲示雙腎萎縮，腎發(fā)育不全。患兒入院體格檢查：血壓102/66 mmHg，體質(zhì)量30 kg，無水腫，心、肺、腹查體未見明顯異常。實(shí)驗(yàn)室檢查：24小時尿蛋白排泄量14.3 mg/(kg·d)；血尿酸643μmol/L，肌酐56μmol/L，尿素氮6.29 mmol/L；估算腎小球?yàn)V過率（estimated glomerular filtration rate，eGFR；根據(jù)改良的Schwartz公式）87 mL/(min·1.73 m2)；血常規(guī)、血沉、抗鏈球菌溶血素O、抗中性粒細(xì)胞胞漿抗體、補(bǔ)體、抗核抗體、肝功能、電解質(zhì)未見異常。泌尿系統(tǒng)超聲示右腎竇內(nèi)點(diǎn)狀強(qiáng)回聲，不除外尿酸鹽沉積；未見“胡桃夾”現(xiàn)象。入院診斷為CKD（Ⅱ期），蛋白尿，高尿酸 血癥。

入院后予患兒碳酸氫鈉堿化尿液、腎炎康復(fù)片改善腎臟功能。患兒尿酸波動于422～519 μmol/L，尿蛋白波動于±～+。入院1個月時，加用苯溴馬隆抑制尿酸在腎小管的重吸收、血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑（angiotensin converting enzyme inhibitors，ACEI）減少尿蛋白?；純耗虻鞍撞▌佑?～±，尿酸269～334 μmol/L，肌酐60～70 μmol/L，尿素氮5～7 mmol/L。

因患兒持續(xù)蛋白尿、腎臟損害呈慢性過程，且有可疑家族史，考慮有遺傳相關(guān)性腎損害可能。經(jīng)患兒家長同意、醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，于2019 年8 月對患兒及其父母采血行DNA 全外顯子二代測序，并對變異位點(diǎn)行一代測序驗(yàn)證。結(jié)果顯示，患兒PAX 2基因存在雜合變異c.115C＞T（p.Q39*），母親基因分析結(jié)果與患兒相同，父親PAX2基因無異常（圖1）。該變異為無義變異，其編碼區(qū)第115 位核苷酸胞嘧啶變?yōu)樾叵汆奏ぃ瑢?dǎo)致第39位密碼子變?yōu)榻K止密碼子，從而導(dǎo)致后續(xù)氨基酸缺失而不能合成完整蛋白質(zhì)，致蛋白質(zhì)功能受影響。該變異及致病性分析尚未見文獻(xiàn)報道（參考數(shù)據(jù)庫：HGMD Pro及PubMed）。根據(jù)美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)和基因組學(xué)學(xué)會（American College of Medical Genetics and Genomics，ACMG）聯(lián)合美國分子病理學(xué)會（American Society for Molecular Pathology，AMP）2015 年制訂的基因序列變異的解釋標(biāo)準(zhǔn)和指南進(jìn)行致病性分析[7]：c.115 C＞T 為無義變異，為致病變異（非常強(qiáng)致病性證據(jù)，PVS 1）；比照千人基因組數(shù)據(jù)庫（1000 Genomes）、人類基因變異數(shù)據(jù)庫（HGMD）未見收錄（中等致病性證據(jù)，PM 2）；經(jīng)多種算法預(yù)測會對基因或基因產(chǎn)物功能造成有害影響（支持致病證據(jù)，PP3）。綜合上述c.115C＞T變異的證據(jù)強(qiáng)度為“PVS1+PM2+PP3”，判斷為致病性變異。該基因致病的遺傳方式為常染色體顯性遺傳，患兒家系遺傳方式符合遺傳共分離。進(jìn)一步對患兒外祖父母及舅舅行基因檢測均未發(fā)現(xiàn)該基因變異，提示母親為新發(fā)變異并遺傳至患兒。

圖1 例1 患兒及父母PAX2 基因 c.115C＞T 變異測序圖

例2，男，13 歲，G1P1，足月順產(chǎn)，出生體質(zhì)量 3.9 kg，無產(chǎn)傷或窒息史，生長發(fā)育及智力發(fā)育與同齡兒童相符。患兒父母體健，無血緣關(guān)系?；純? 歲時（2014年）起病，表現(xiàn)為尿中泡沫增多。尿常規(guī)檢查尿蛋白++，給予鹽酸貝那普利減少尿蛋白治療，并定期門診隨訪，尿蛋白波動于+～++?；純河?017年3月出現(xiàn)咳嗽癥狀，查血肌酐153.8 μmol/L，尿素氮 13 mmol/L，eGFR 34 mL/(min/1.73m2)，遂收入院。入院體格檢查：血壓125/63 mmHg，全身無水腫，心、肺及腹部無明顯異常，腎區(qū)無叩痛。泌尿系統(tǒng)超聲示：雙側(cè)腎臟大小正常，未見明顯畸形。腎穿刺活檢示：腎小球肥大、系膜增生性腎小球腎炎，免疫熒光可見IgG，IgA免疫復(fù)合物沉積,見圖2。入院診斷：CKD-Ⅲ期、系膜增生性腎小球腎炎。

圖2 例2 患兒腎組織病理

自2017 年4 月至2017 年10 月予患兒環(huán)磷酰胺（0.4 g×2 d）沖擊治療共7 個療程，并予嗎替麥考酚酯、甲基潑尼松龍治療近1 年，口服ACEI。監(jiān)測尿蛋白波動于±～+；腎功能逐漸惡化，末次復(fù)查血肌酐升至233.8 μmol/L，尿素氮升至14.6 mmol/L。期間曾有一次于腹瀉后出現(xiàn)腎功能急劇惡化，后經(jīng)抗感染、連續(xù)性腎臟替代治療（continuous renal replacement therapy，CRRT）等治療部分恢復(fù)。

考慮到患兒腎功能進(jìn)行性下降，免疫抑制治療效果不佳，為明確診斷，2018年8月行基因檢測。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，患兒PAX2基因存在c.986delC（p.T329Mfs*64）雜合變異（圖3），其編碼區(qū)986位核苷酸胞嘧啶缺失，導(dǎo)致第329個氨基酸由蘇氨酸變成蛋氨酸，移碼64個氨基酸后出現(xiàn)終止密碼子，該移碼變異會改變基因的開放閱讀框，影響蛋白的正常翻譯。該變異位點(diǎn)未見報道。根據(jù)ACMG 指南分析PAX 2基因c.986 delC變異致病性：c.986delC為移碼變異，為致病變異（非常強(qiáng)致病性證據(jù)，PVS 1）；比照千人基因組數(shù)據(jù)庫（1000 Genomes）、人類基因變異數(shù)據(jù)庫（HGMD）未見收錄（中等致病性證據(jù)，PM2）；經(jīng)多種算法預(yù)測會對基因或基因產(chǎn)物功能造成有害影響（支持致病證據(jù)，PP3）；經(jīng)Sanger測序驗(yàn)證，該變異為新發(fā)變異（強(qiáng)致病性證據(jù)，PS 2）。綜合上述c.986 delCT 變異的證據(jù)強(qiáng)度為“PVS 1+PM 2+PP 3+PS 2”，判斷為致病性 變異。

圖3 例2 患兒及父母PAX2 基因c.986delC 變異測序峰圖

2 討論

以“PAX 2”和“chronic kidney disease”或“proteinuria”為關(guān)鍵詞，對PubMed數(shù)據(jù)庫，以“PAX2”和“慢性腎臟病”或“蛋白尿”，對中國期刊全文數(shù)據(jù)庫、萬方數(shù)據(jù)知識服務(wù)平臺檢索相關(guān)文獻(xiàn)，檢出臨床資料和基因信息較全的文獻(xiàn)9篇，其中中文文獻(xiàn)1篇[8]，英文文獻(xiàn)8篇[9-16]，包含32例患者，20個PAX2基因變異位點(diǎn)，其中12個錯義變異，8個移碼變異。32例患者均有腎功能異常、蛋白尿表現(xiàn)，16 例移碼變異患者中有13例合并視神經(jīng)異常、聽力受損等腎外表現(xiàn)，而16例錯義變異患者中僅7例合并腎外表現(xiàn)?；颊咂鸩∧挲g自出生前至成年期不等，除去11 例起病年齡不詳者，余21例中19例起病年齡在20歲以內(nèi)，部分PAX2基因變異患者產(chǎn)前就已出現(xiàn)腎臟發(fā)育異常，少數(shù)確診時已經(jīng)進(jìn)展為ESRD，難以追溯既往是否有腎臟受累表現(xiàn)。14例患者行腎臟病理檢查，其中5例為局灶節(jié)段性腎小球硬化（focalsegmentalglomerularsclerosis，F(xiàn)SGS），2例為系膜增生性腎小球腎炎（mesangial proliferative glomerulonephritis，MsPGN），其他還有腎小球肥大、腎小管萎縮伴間質(zhì)纖維化、腎小球腎炎、非典型膜性腎病等。

在脊椎動物中，PAX 家族共有9 個成員，其中PAX2蛋白含有396 個氨基酸，由PAX2基因編碼，是一種調(diào)控生長發(fā)育的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子，參與多個胚胎器官的發(fā)育過程。人類的PAX 2基因位于10 號染色體長臂24～25區(qū)，由11個外顯子組成，跨越約70 kb[17]。PAX 2基因變異所致臨床表型復(fù)雜，除腎臟發(fā)育不全及眼部異常外，還可出現(xiàn)內(nèi)耳和神經(jīng)系統(tǒng)受累，如高頻聽力損失、癲癇發(fā)作等[18]。PAX 2基因變異最常見臨床表型為腎-視神經(jīng)盤缺損綜合征（renal coloboma syndrome，RCS），即以先天性腎臟和泌尿道發(fā)育異常、視神經(jīng)盤發(fā)育不良為主要臨床表現(xiàn)。匯總現(xiàn)有文獻(xiàn)，腎臟發(fā)育異常、眼睛受累及高頻聽力損失所占比例分別為92%、77%和7%[19]。近幾年，髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良、先天性心臟缺陷、骨骼異常亦有報道[8,15]。本組2例患兒及例1 的母親均僅有腎臟異常表現(xiàn)，而無任何視覺及聽覺損害，不符合RCS診斷。PAX2基因變異患者表型中非RCS類型相對少見，但在孤立性腎臟異常如腎發(fā)育不全或FSGS 患者中發(fā)現(xiàn)PAX 2基因變異逐漸增加[18]。有報道1例10號染色體10q23.2q24.3區(qū)域缺失導(dǎo)致PAX2基因完全缺失患者，為人類第1例PAX2基因雜合子缺失伴腎臟異常，而非RCS病例[21]。

本文例1患兒PAX2基因變異遺傳自母親，兩者基因型相同，表型亦相似?；純耗赣H具體發(fā)病年齡不詳，目前腎臟萎縮且持續(xù)存在尿蛋白，因例1 患兒無明顯腎臟發(fā)育畸形，考慮母親腎臟萎縮可能與長時間蛋白尿所致腎功能損害有關(guān)。分析攜帶PAX 2基因變異家系的臨床表型發(fā)現(xiàn)，盡管有相同的基因型，患者的起病年齡、累及臟器、病變嚴(yán)重程度上有較大差異，單倍體劑量不足和表觀遺傳因素可能是臨床表型差異的原因[10-11]。

在腎臟受累方面，目前已報道的腎臟病理改變包括FSGS、MsPGN等。PAX2基因變異的成年患者中有60%腎臟病理表型為FSGS[12]。Wilm腫瘤蛋白l（Wilms’ tumor 1，WTl）作為一種轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，在腎小球足細(xì)胞內(nèi)持續(xù)表達(dá)，對維持正常的足細(xì)胞功能起著重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，WT1的正常表達(dá)受到PAX2基因的調(diào)控，PAX 2變異將下調(diào)WT 1 的表達(dá)從而導(dǎo)致FSGS 的發(fā) 生[22-23]。本文例2患兒腎臟病理表現(xiàn)為MsPGN，該表現(xiàn)較為少見。研究顯示，腎臟病理類型如MsPGN、非典型膜性腎病等，可能是由于患者年齡小、尚處于疾病早期所致，亦或PAX 2基因變異本身引起多種腎臟病理表型[15]。

PAX2基因變異所致腎臟疾病并無特殊治療方法，本文例2 患兒應(yīng)用激素及免疫抑制劑治療后，腎功能未見明顯好轉(zhuǎn)。本文2例患兒經(jīng)ACEI類藥物治療后，尿蛋白較前減少，腎功能相對穩(wěn)定。研究報道，ACEI及血管緊張素Ⅱ受體阻滯劑類藥物治療后，有助于減緩PAX2基因變異所致兒童期CKD進(jìn)展[10]。