【佳学基因检测】诊断基因组学在肾移植不断发展中的作用

诊断基因组学与肾移植的关系导读

在儿童和成人患者群体中，单基因形式的遗传性肾病占慢性肾病 (CKD) 的很大一部分，在 40 岁以下达到终末期肾衰竭 (KF) 并等待肾移植的患者中高达 11%。肾脏病学领域的诊断基因组学不断发展，现在在肾移植受者及其相关供体对的评估和管理中发挥着重要作用。基因组测试可以帮助确定肾移植受者 KF 的原因，并有助于预测移植物存活率和原发性肾脏疾病的复发率。如果已在受体中鉴定出基因变异，则可以评估有风险的相关供体，如果受到影响则将其排除。

关键词： 诊断基因组学，遗传性肾病，肾移植，全外显子组测序，全基因组测序

诊断基因组学在肾脏病学实践中所起的作用正在演变。终末期 KF 或未确定病因的 KF 继续占接受肾移植评估的极少数患者，其中 5% 的澳大利亚 KF 患者具有未知的原发性肾脏诊断。1肾活检一直是诊断许多肾脏疾病的金标准，但在晚期 CKD 患者中通常避免活检，因为在如此晚期进行时并发症发生率或疾病分类错误的风险增加。结果，许多归因于肾脏的诊断是不正确的或假定的。

在肾移植的情况下，了解 KF 的根本原因很重要。它可以提供对原发性肾脏疾病移植物存活率和复发率的一些了解，并有助于在遗传性疾病的背景下识别和排除高危相关供体。已知的单基因形式的肾脏疾病约占儿童 CKD 病例的 70% 和成人 CKD 病例的 10%。在过去十年中，与遗传性肾病 (GKD) 相关的基因数量显着增加，就像获得诊断基因组测试一样。根据疑似单基因肾病，基因检测的诊断率从 10% 到 73% 不等。在一组 40 岁前达到不明原因 KF 并等待肾移植的患者中，致病性或可能的诊断率致病性变异为 11% 。由于缺乏当地指南，并且对基因组检测在肾移植中的作用非常感兴趣，本文旨在讨论与检测相关的适应症和局限性，并为 GKD 和肾移植背景下的检测提出建议。

多学科团队

肾脏遗传学领域的临床实践，类似于肾移植，如果没有多学科团队，可能难以驾驭。存在实际挑战，包括适当的测试选择、测试前咨询、结果的解释和交付，以及有关家庭成员的咨询和管理。多学科肾脏遗传学诊所目前在澳大利亚、英国、加拿大和美利坚合众国越来越容易获得并且对于简化这些过程以及利用肾脏病学家、临床遗传学家和遗传咨询师的知识和经验来管理这些复杂的患者非常重要。每个人在这个协作团队中都扮演着特定的角色，在澳大利亚多学科团队中的典型角色如下：肾病学家主要审查患者的表型，试图确定他们所处的状况或状况组。这对于选择最有可能应用于患者的基因或基因组非常重要。临床遗传学家围绕遗传模式、检测过程和诊断技术提供适当的检测前咨询和讨论。一旦为患者发布了基因检测结果，肾脏科医生和临床遗传学家之间的讨论对于就该发现是否具有诊断意义达成共识非常重要。在结果为阴性的情况下，如果存在潜在遗传状况的可能性很高，则讨论将进行额外测试。遗传咨询师协助获得有关家庭成员及其结果的更多信息，通常在诊所审查之前完成完整的基因图。他们对诊所的角色进行教育并为患者设定期望，重新讨论诊所中讨论的遗传原则，并在整个过程中提供易于获得的支持。肾脏遗传学多学科团队的一般测试工作流程已在 在结果为阴性的情况下，如果存在潜在遗传状况的可能性很高，则讨论将进行额外测试。遗传咨询师协助获得有关家庭成员及其结果的更多信息，通常在诊所审查之前完成完整的基因图。他们对诊所的角色进行教育并为患者设定期望，重新讨论诊所中讨论的遗传原则，并在整个过程中提供易于获得的支持。肾脏遗传学多学科团队的一般测试工作流程已在 在结果为阴性的情况下，如果存在潜在遗传状况的可能性很高，则讨论将进行额外测试。遗传咨询师协助获得有关家庭成员及其结果的更多信息，通常在诊所审查之前完成完整的基因图。他们对诊所的角色进行教育并为患者设定期望，重新讨论诊所中讨论的遗传原则，并在整个过程中提供易于获得的支持。肾脏遗传学多学科团队的一般测试工作流程已在 遗传咨询师协助获得有关家庭成员及其结果的更多信息，通常在诊所审查之前完成完整的基因图。他们对诊所的角色进行教育并为患者设定期望，重新讨论诊所中讨论的遗传原则，并在整个过程中提供易于获得的支持。肾脏遗传学多学科团队的一般测试工作流程已在 遗传咨询师协助获得有关家庭成员及其结果的更多信息，通常在诊所审查之前完成完整的基因图。他们对诊所的角色进行教育并为患者设定期望，重新讨论诊所中讨论的遗传原则，并在整个过程中提供易于获得的支持。肾脏遗传学多学科团队的一般测试工作流程已在图1.

图1

建议对正在考虑进行肾移植基因检测的患者进行评估。KF，肾功能衰竭；MDT，多学科团队。

澳大利亚首家使用该模型的多学科肾脏遗传学诊所于 2013 年在布里斯班成立，初步结果先前已报道。利用这种模式，2016 年成立了全国 KidGen 合作组织，其目标是为澳大利亚肾遗传学诊所的 GKD 患者提供明确的诊断。类似的举措正在国际上进行。建议在可行的情况下，将需要在肾移植背景下进行基因检测的家庭转介或与此类适当的肾脏遗传学中心进行讨论，以进行咨询和管理。

基因检测的适应症、风险和益处

有许多临床因素应促使考虑进行基因检测以确定原发性肾脏疾病的原因。这些例子包括家族史、疾病早期发作、综合征表现或已知遗传性肾病的肾外表现。在提供检测并出现阳性结果的这种情况下，可以为患者的肾脏疾病提供诊断标签，这将有利于肾移植前的计划、对其亲属（包括活体相关供体）的级联检测和生殖计划先证者及其亲属。此外，将来，药物遗传学可能会在移植的主流实践中发挥作用。

在潜在肾移植受者中应考虑进行基因检测的情况是受者肾脏疾病的病因不明。在这种情况下，应使用外显子组测序 (ES) 或基因组测序 (GS) 对受体进行表型分析。使用这些测试平台，应进行 PanelApp Australia 中描述的面板疾病特异性基因或所有单基因肾脏疾病基因的分析。了解 KF 的根本原因对于患者围移植的管理很重要，因为原发性肾脏疾病可能通过复发或排斥的风险影响移植物的存活。例如，对类固醇抵抗性肾病综合征 (SRNS) 的基因检测有助于预测移植后复发的风险，并提供有关其他表现的有意义的信息，如恶性肿瘤，这已经是一个重要的移植后问题，在以下情况下可能会加剧潜在的WT1突变。

此外，遗传性肾病的诊断可能会指导潜在的活体相关供体，因为他们有可能受到相同疾病的影响。在某些情况下，有明确的肾脏疾病家族史，但没有已知的致病性变异，因此潜在的接受者是家庭中第一个根据表型进行测试的人，如果结果呈阳性，则可以在家庭内进行级联测试。虽然肾脏捐赠者通常有良好的结果，但他们患 CKD、KF 和高血压的风险增加。如果捐赠者和接受者有遗传相关性，这种风险可能会进一步增加，在这种情况下，应尽可能确定受者原发性肾脏疾病的原因。肾脏疾病：改善全球结果指南建议，对于识别致病性变异率高的受体肾脏疾病，例如非典型溶血性尿毒症综合征、Alport 综合征和局灶节段性肾小球硬化，对相关受体和供体对进行基因检测。在法布里病等疾病的情况下，检测潜在的相关女性供体很重要，因为 α-半乳糖苷酶 A 水平可能不足以排除这些高危个体的法布里病诊断。曾经有女性向亲属捐赠肾脏，但后来发现她们也患有法布里病。法布里病是美国医学遗传学会二级发现列表中描述的 6 种肾脏表型中的一种，如果偶然检测到致病变异，则需要报告。

无论结果是正面还是负面，检测潜在的活体相关捐赠者都有好处。如果基因检测结果呈阳性，则受影响的亲属已在其疾病的早期阶段被诊断出来，并可能导致更早的多学科护理和潜在的获得治疗的机会和更大的益处。这在法布里病等有特定酶替代疗法或伴侣疗法的情况下尤其重要。如果基因检测结果为阴性，预计活体相关捐赠者的移植数量将略有增加，并有信心接受年轻的捐赠者。这在常染色体显性遗传多囊肾病 (ADPKD) 的家庭中尤为重要，

无关的捐献者不需要基因检测，除非他们有自己的肾脏疾病家族史或轻度表型，否则不会排除他们的捐献（例如，没有蛋白尿的镜下血尿）。
 

测试平台的类型
 

诊断性基因检测的目的是确定个体患者疾病的致病性遗传变异。人类基因组中的巨大变异使这项任务和结果的解释变得非常困难。人类基因组由约 30 亿个 DNA 核苷酸组成，一个特定个体中存在多达 2000 万个核苷酸变体。诊断实验室工作人员和临床遗传学家的职责是使用许多测试平台、生物信息学工具和数据库来确定人类基因组中的哪些变异与疾病有关。

染色体微阵列

 

许多基因组疾病是基于拷贝数变异，即大小从 1 千碱基到数兆碱基的种系 DNA 的增加或减少。这些是人类基因组 40、41 的共同特征，^并且可以使用染色体微阵列在染色体水平上轻松检测到。这是先天性肾脏和泌尿道异常患者最常用和最有效的一线检查。一项针对 522 名肾发育不全儿童的研究在 380 例（14.5%）孤立性尿路畸形病例中的 55 例（14.5%）中发现了对已知遗传疾病致病的拷贝数变异。染色体微阵列也是考虑HNF1β-时的一线检测相关疾病作为先天性肾脏疾病的原因。17q12缺失综合征（跨越HNF1β基因）是肾脏和泌尿道结构和功能异常的更常见原因，包括囊性和肾小管间质性肾表型，以及年轻 5 型和神经发育或神经精神疾病的成熟发病型糖尿病。障碍。染色体微阵列也是考虑患有肾脏疾病和其他可能支持 GKD 综合征诊断的临床表现的患者的一线检测。

多重连接依赖性探针扩增

 

多重连接依赖性探针扩增是一种用于检测基因组 DNA 序列的小拷贝数变异的检测方法，特别适用于检测在染色体微阵列上无法检测到的外显子重复和缺失。与传统方法相比，它具有速度和高通量的优势，包括与基于外显子组或基因组的结构变异分析相比具有更高的灵敏度。这种方法在PKD1-TSC2连续基因缺失综合征的情况下特别有用，特别是在这种情况下有时会出现嵌合现象。

桑格测序

 

Sanger测序在检测单核苷酸变异和小插入或缺失（<5-10个碱基对）方面具有很高的价值，因此，当仅怀疑一种特定的单基因疾病时，它仍然是分子诊断的金标准。例如，它可用于诊断法布里病。此外，Sanger 测序可以确认大规模平行测序发现或大规模平行测序无法获得的序列特异性^区域。

大规模并行测序

 

大规模并行测序，也称为高通量测序，涉及同时对多个 DNA 片段进行测序。与其他测序方法（如 Sanger 测序）相比，它是一种更现代的测序技术，可以以省时且经济的方式进行测序，特别是对于大规模基因组研究。

ES 仅检查编码区（外显子），而 GS 检查编码区和非编码区（内含子和外显子）。这些测试可以采用工程靶向 panel 方法（即仅对一组选择性基因进行测序和分析）或作为 ES 或 GS​​ 主干上的虚拟 panel（即，所有人类基因都被测序，并且只有那些列在面板进行虚拟分析）。另一个好处是，对于 ES 和 GS，可以返回并重新分析数据并重新评估以前未审查的基因，而无需重复测试。未来，这些平台的进步，如短读长和长读长技术，可能对那些以前没有信息的基因组测序有用。

根据明确的临床表型，这些测试平台正日益成为在小组测试背景下诊断肾脏疾病的有用工具。其使用的一个例子是在 Alport 综合征的情况下，具有适用表型的患者只需要测试重要基因COL4A3、COL4A4和COL4A5的变异。在这种情况下，已发现基因组检测可对 83% 的家族性血尿患者进行诊断。

在 79 例疑似肾痨的近亲或家族病例的北美儿科队列中，ES 在 63% 的家族中发现了致病突变。在这些病例中，大多数都证实了肾痨的疑似诊断，但在 36% 的家庭中，发现了不同的分子诊断或表型异常，例如肾小管病、Alport 综合征或先天性肾脏和泌尿道异常。另一个例子是肾病综合征的基因组检测，为此人们会检查一组与该病症相关的基因（NPHS1、NPHS2、WT1、TRPC6等）。

使用此类测试平台仍然存在局限性。在靶向 panel 测试的背景下，产量与 panel 上选择的基因有关，基因数量的限制减少了测试所需的时间和成本；然而，该小组可能需要经常审查和更新，因为确定了与疾病有关的新基因，或者发现先前涉及的基因具有较弱的关联。增加检查的基因数量会增加诊断敏感性，尽管会降低诊断收益，但也会增加不确定意义的变异 (VUS) 的数量，从而使临床随访复杂化。ES 和 GS 与使用专门设计用于捕获感兴趣基因的探针的靶向小组测试相比，具有较低的每个碱基覆盖率，例如，在 3 个 ES 捕获试剂盒中发现，与WT1中报告的约 50% 的致病性变异（导致 Denys-Drash 或 Frasier 综合征）相对应的位点很少覆盖。与所有测试一样，测序方法也有其特定的局限性，包括某些感兴趣的基因区域的覆盖率降低，或者对基因组同源或重复区域的测序存在挑战。因此，临床医生必须考虑他们感兴趣的基因是否通过他们选择的测试进行了充分检查。

围绕测试的注意事项

结果解释

 

基因检测有一些注意事项，适用于预期肾移植的检测。首先要考虑的是基因检测结果的报告方式。阳性检测结果发生在 (i) 根据美国医学遗传学会变异分类标准被确定为致病性或可能致病性的变异，并且位于与肾脏具有明确循证关系的基因内表型和（ii）基因中鉴定出的变异数量与疾病的遗传模式相匹配（即，常染色体隐性遗传病的不同等位基因上的 2 个变异）（图 2）。如果患者的临床表型与已鉴定出致病性或可能致病性变异的基因相关的肾脏表型相匹配，则与该基因相关的疾病是可能的诊断。

图 2

单个基因座处的接合性图示。

阴性测试结果意味着没有发现可报告的基因变异。重要的是，这并不意味着患者的肾脏疾病不是遗传的，也不应该保证患者已排除了某种形式的 GKD。这种结果可能是多种因素的结果。首先，由于检测技术检测致病变异的能力有限，例如内含子或调节区变异。其次，可能存在与肾脏疾病有关的未被发现的基因或机制。第三，由于不正确的面板选择和/或错误分型，可能没有分析致病基因。这加强了初步和彻底临床评估的重要性。在可能的情况下，可能需要在研究背景下进行进一步的基因调查，

VUS 是一种基因变异，没有足够的证据将其分类为致病性、可能致病性、可能良性或良性。表格1）。这对患者来说是一个无意义的结果，不能解释为患者肾脏疾病的原因。如果患者的临床表型与通常鉴定出致病性或可能致病性变异的基因相关的肾脏表型相匹配，并且该基因中鉴定出的变异数与疾病的遗传模式相匹配，则 VUS 可能是高度可疑的。在这种情况下，可以通过首先重新检查患者的临床表型来获得进一步的澄清，有时还需要进行非基因检查（例如，影像学、活检），但必须注意不要过分强调 VUS 对疾病的影响。其次，可以通过对受影响和未受影响的家庭成员的 VUS 进行针对性测试的隔离研究来获得澄清。第三，诊断基因组学工作人员可以查看人口数据库（如 gnomAD 或 ClinVar）中的 VUS，以确定健康对照中的人口频率。最后，诊断基因组学人员可以执行通过研究合作在计算机上预测致病性或安排模型系统中变体的功能研究。在许多情况下，这些额外的步骤可能不足以改变变体的分类，但建议每 2 到 3 年重新评估一次 VUS，并获得额外的知识和工具。重要的是要注意，不能在潜在的活体相关供体中提供 VUS 的预测性测试，因为它不能与疾病相关联。

表格1

定义

术语名词	定义
等位基因	同一基因的两个或多个版本之一
双等位基因	与单个基因的两个等位基因有关
染色体微阵列	用于识别易位、拷贝数变异和染色体非整倍体的技术
外显子组	由外显子组成的基因组部分
外显子组测序	可识别基因组编码区域内的单核苷酸变异、插入或缺失的技术
基因变异	特定基因的 DNA 核苷酸序列的变化
基因组	生物体中的全套遗传物质
基因组测序	可识别基因组编码和非编码区域内的单核苷酸变异、插入和缺失的技术
基因型	个体的遗传构成
单基因	涉及或受单个基因控制
多重连接依赖性探针扩增	用于识别特定感兴趣基因中的拷贝数变异、点突变或 DNA 甲基化异常的技术
面板测试	在一组特定的策划基因中识别遗传变异
表型	个体基因型与环境相互作用产生的一组可观察到的特征
多基因	多个基因参与或控制
先证者	作为家庭基因调查起点的个人
桑格测序	提供靶向测序以识别长度小于 10 个碱基对的单核苷酸变异以及插入和缺失的技术
偏析分析	用于确定基因是否构成给定表型性状分布的技术

此外，大多数 KF 病例与糖尿病、高血压或自身免疫性疾病有关，在这些情况下不太可能确定潜在的单基因原因。同样，许多肾脏疾病是多基因的，因此单个致病基因变异在诊断方面可能不具有相同的重要性，孟德尔遗传模式可能不适用。最近，全基因组关联研究发现了数千种与疾病相关的遗传变异，多基因风险评分汇总了这些变异的个体影响，并将它们与疾病风险相关联。不幸的是，这在 KF 中还没有很好地确立，尚未进入主流临床实践。

潜在相关活体捐赠者的预测测试

 

在潜在的肾移植受者接受基因检测并确定致病基因变异后，可以为考虑捐肾的明显未受影响的亲属提供相同基因变异的检测。在明显未受影响的个体中提供家族基因变异检测的过程称为预测性基因检测，旨在澄清他们患肾脏疾病的风险，这可能是一个重要的健康启示，并可能确定他们是否适合继续进行肾脏捐赠。许多研究表明，预测性测试会给许多人带来极大的焦虑，因此，他们接受适当的测试前和测试后咨询非常重要。

阳性预测测试结果意味着该个体具有已确定的家族基因变异，尽管以前被认为是潜在的供体，但现在可以及早转诊进行监测，或开始接受可能改变疾病进程的治疗。在同样的情况下，这个人不再有机会向他们的亲戚捐款，这可能对他们、接受者和他们的关系产生潜在的负面心理影响。

阴性预测测试结果意味着患者不携带家族基因变异，可以考虑捐赠。它还带来复杂的心理影响，幸存者内疚是家庭成员的常见经历，测试结果为阴性。这描述了这样一种情况，即患者对其家族中的疾病相关的家族变异检测呈阴性，并且他们对检测呈阳性或受影响的人感到内疚。关于肾脏疾病的预测性检测的信息有限，但对接受亨廷顿病检测的患者进行的研究表明，根据对心理健康的评估，10% 的接受阴性预测结果的人难以应对他们的基因状态。

预测性基因检测还有其他非医学影响，例如对获得收入或人寿保险的能力的影响。重要的是，患者了解这些问题并有机会做出明智的决定。因此，预测性基因检测只能在临床遗传学家或遗传咨询师进行适当的检测前和检测后遗传咨询的情况下进行。

常见的 GKD

ADPKD

 

ADPKD 是导致 KF 的最常见的遗传病。在大约 78% 的表型病例中，PKD1基因存在致病性变异，大约 15% 的PKD2基因存在致病性变异。直接PKD基因测序成本更高，周转时间更长。假基因在 ADPKD 的基因检测中也存在问题，因为PKD1在序列上与 6 个假基因具有 97.7% 的相似性。已发现62 GS 可以有效地规避这些挑战， 现在已在临床环境中揭示了这一点。

ADPKD 患者的基因型可预测临床病程。与PKD2的患者相比，PKD1基因突变的患者平均提前 20 年发展为 KF，并且在更年轻时死亡。重要的是，与基因型和/或家族史所预期的相比，多达 18% 的受影响个体可能会经历显着的家族内疾病变异。

ADPKD 的诊断需要特定年龄的肾脏表型和基于阳性家族史的 50% 的遗传风险。目前，超声是用于评估肾脏表型的一线药物。在所有患者（PKD1和PKD2）中，超声诊断的总体敏感性、特异性和准确性分别为 97%、100% 和 98%。在具有PKD1或PKD2突变的家庭中，到 40 岁时出现不同程度的肾囊肿，构成 ADPKD 的临床诊断，尽管表型检查和非典型（非PKD1/PKD2) 形式的 ADPKD 可能会混淆这一点，有时会因为明显没有肾囊肿而在年轻时排除 ADPKD 的错误保证。因此，目前基于超声排除一级家庭成员受累的高危个体 ADPKD 诊断的建议是 40 岁或以上没有肾囊肿。最近，针对 16 至 40 岁的人制定了磁共振成像诊断标准。该年龄组患者中存在 >10 个肾囊肿足以诊断高危个体的 ADPKD，具有 100% 的阳性预测值和敏感性。相反，在同一患者群体中，总共 <10 个肾囊肿可被认为足以排除疾病，其阴性预测值为 100%，特异性为 98.3%。对于该年龄范围内的潜在活体肾脏供体，已建议在磁共振成像中使用 <5 个肾囊肿以排除疾病的更为保守的标准。 CT 的诊断标准尚未确定。

未能确认或排除 ADPKD 和非典型形式的囊性肾病^的诊断对肾移植中的供体和受体都有影响。首先，可以对接受者进行基因检测以确认囊性肾病的类型。在这种情况下，受影响的接受者将接受典型和非典型 ADPKD 基因的基因检测，如果发现突变，则相关供体将接受已确定的致病家族变异的靶向检测。如果确定了该变体，则潜在的供体将被排除在进行肾脏捐赠之外。71不建议在有风险但看似未受影响的亲属中主要应用 ADPKD 基因检测，除非先前已在受影响的家庭成员中发现确定的致病变异。建议如果没有其他合适的供体选择，40岁以上的相关供体进行肾脏超声检查，18-40岁的进行磁共振成像筛查，如果囊性肾病不能自信排除后，对潜在的捐赠者进行筛查以确定家族性 ADPKD 致病变异，以确定他们的捐赠资格。

SRNS

 

SRNS 占儿童肾病综合征病例的 15% 和成人肾病综合征病例的 40%。在过去 20 年中，已确定超过 39 个基因参与了 SRNS 的发病机制，具有常染色体显性和隐性遗传模式。此外，85% 的 SRNS 在 3 个月大之前临床表现和 66% 的病例在 1 岁之前表现可以通过以下 4 个基因之一的双等位基因/隐性突变来解释：NPHS1、NPHS2、LAMB2或WT1。其他研究反映了 SRNS 单基因原因的高发病率，在全球范围内，25 岁​​之前出现 SRNS 的患者队列中，29.5% 的患者具有可识别的突变。建议那些出现 SRNS 或与此类诊断相符的表型，特别是在发病年龄较小的人，在肾移植前进行基因检测。

家族性血尿和 COL4A 相关肾病

 

良性家族性血尿，现在最常被称为薄基底膜病，其特征是存在复发性和/或持续性微量血尿，通常但不完全是在儿童期或青春期首次发现。传统上，这种情况的诊断最好通过组织病理学来定义，在肾活检的电子显微镜检查中显示出变薄的肾小球基底膜。临床上，也可以通过存在孤立的复发性或持续性微量血尿来推断诊断，而没有其他下尿路病变或明显的蛋白尿。由于COL4A3、COL4A4和COL4A5的致病性变异导致薄基底膜疾病和 Alport 综合征的发展基因。大多数Alport综合征病例（85%）以X连锁模式遗传，是COL4A5基因变异的结果。常染色体显性遗传和常染色体隐性遗传病例分别是由于COL4A3和COL4A4中的单等位基因或双等位基因突变。在 X 连锁 Alport 综合征的情况下，以前认为女性比男性受累更轻微的观点正在受到适当挑战，受影响的女性包括 KF 在内的表型谱广泛且不断扩大。

如果有肾外表现更可能诊断为 Alport 综合征，则应考虑对患有家族性血尿的潜在移植受者进行基因检测。这将有助于受影响的接受者确认诊断，并有助于潜在的有风险的相关家庭成员确定合适的潜在肾脏供体。这种测试还可以确保对肾脏和其他器官受累的早期干预和随访。我们建议对诊断为薄基底膜疾病或 Alport 综合征的任何潜在肾移植受者进行基因检测，并对任何被认为有家族基因变异风险的相关供体进行级联检测，以确定诊断的清晰度和供体的适用性。此外，在世界某些地区，例如法属波利尼西亚，Alport 综合征的人群患病率高于预期。遗传和临床研究提供了对此基础的理解，并且这些信息在肾移植环境中作为受者和供者评估的一部分非常重要，特别是在全球化社区中。

法布里病

 

法布里病是一种 X 连锁溶酶体贮积症，是由 α-半乳糖苷酶 A 酶的缺乏和球三糖神经酰胺的进行性细胞内积累引起的。它具有多系统表现，包括肥厚性心肌病、心律失常、瓣膜关闭不全、肾脏疾病、胃肠动力障碍、少汗、肢端感觉异常和脑血管意外。法布里登记处显示，KF 发生在 14% 的男性和 2% 的女性中，两组中开始肾脏替代治疗的中位年龄为 38 岁。

具有临床表型的人通常会进行 α-半乳糖苷酶 A 水平的检测作为一线诊断测试，半合子男性的诊断是明确的。酶水平在诊断杂合女性时可能不那么可靠。这主要是由随机 X 失活驱动的，也是许多女性需要基因分型来确认诊断的原因。其他新兴的非基因检测，例如 Lyso-GB3 检测，也可以在疑似女性病例和诊断不确定的情况下提供帮助。我们建议对肾病病因不明且具有法布里病相关特征的男性和女性在移植前进行基因检测。

特定群体的注意事项

APOL1 风险等位基因

 

该基因的变异更常在具有非洲遗传血统的人群中发现，至少 30% 的非洲裔美国人携带 1 个风险等位基因。这些风险变异与在这些人群中发现的 CKD 和 KF 发病率增加有关，而发生这种情况的机制尚不清楚。

研究表明，具有 2 种风险变异（G1/G1、G2/G2 或 G1/G2）的非裔美国人患局灶节段性肾小球硬化相关 KF 的风险高 10.5 倍（95% CI 6.0–18.4），7.3与具有 1 个风险等位基因的患者相比，高血压 KF 的风险增加 - 倍 (95% CI 5.6–9.5)，HIV 相关肾病 (HIVAN) KF 的风险增加 7.5 倍。随后发现 APOL1风险等位基因与 CKD 和镰状细胞肾病的风险增加有关。

高危基因型对肾移植受者的影响尚不清楚。一项研究评估了 119 名非裔美国人，发现 49% 的人携带高风险APOL1等位基因，在调整肾类型后 5 年移植物存活率没有差异。另一项研究评估了 2 个大型前瞻性队列，并揭示了受体风险等位基因数量与死亡审查同种异体移植物丢失之间的强相关性，独立于供体APOL1基因型和受体血统。此外，受体APOL1基因型与临床和亚临床 T 细胞介导的移植物排斥有关。

另一个考虑因素是当供体携带高风险APOL1基因型时。数据表明，从这些捐赠者那里接受肾脏的患者移植物存活结果较差。这些受者更可能发展为局灶节段性肾小球硬化，早期同种异体移植失败和随后的供体 KF。在 1 项研究中，与低风险基因型供体相比，11% 的APOL1高风险基因型供体发生 KF ( P  = 0.02) 和更多 CKD 3 期或更高阶段 ( P  < 0.01)。84 APOLLO 研究旨在确认是否存在高风险APOL1已故供体的基因型主要与死亡审查后的肾移植存活率相关，包括高危供体基因型与受体肾功能和移植后蛋白尿以及供体肾脏结果的关系。

目前，关于是否应该对具有非洲血统的潜在捐赠者进行APOL1风险等位基因的基因分型存在争议。最近对美利坚合众国移植中心的一项调查表明，大约有一半向非裔美国人捐赠者提供检测，一些中心根据这些检测的结果做出临床决定。在这些情况下，检测主要用于活体捐献者的情况，将携带高风险等位基因的捐献者排除在外。据估计，在这种情况下，多达 13% 的非裔美国人捐赠者将被排除在外，这会减少这些人群中肾脏捐赠者的可用性，但会保护捐赠者的健康。

尽管正在等待正在进行的研究和登记，如 APOLLO 以阐明APOL1风险等位基因对临床结果的影响，但建议考虑在具有非洲裔美国人血统的活体供体和/或具有非洲裔美国人血统的接受者的情况下进行APOL1基因分型。基因检测提供了额外的信息，可用于为捐赠者提供关于晚年 KF 风险的建议，同时也为接受者提供关于移植失败风险增加的建议。

CFHR5

 

CFHR5突变已被确定为单基因肾病和特定形式的遗传性 C3 肾小球肾炎的原因。虽然在普通人群中很少见，但CFHR5相关肾病在希族塞人和希族塞人血统人群中是地方性的。一项研究确定了 16 个家庭的 91 个病例，其中98 个具有杂合外显子 2 和 3 重复的常染色体显性遗传模式，可在多重连接依赖性探针扩增中识别，但在其他测序方法中不易识别。患者通常在 30 岁之前出现镜下血尿或合咽性血尿，提示一定程度的表型 IgA 肾病。有趣的是，尽管CFHR5是常染色体基因，但男性比女性更容易发展为 CKD 和 KF（分别为 80% 和 20%） 。对于具有希族塞人血统、KF 原因不明或原因不明的肾小球病的患者，考虑CFHR5很重要移植前导致 C3GN 的基因突变。如果鉴定出该基因中的一个变体，则可以针对相同的变体筛选潜在的活体相关供体，特别是考虑到受影响个体中出现的表型变异性。

指南的必要性

围绕肾移植的基因检测没有统一的指导方针，鉴于肾遗传学是一个不断发展的领域，这是一个未来需要重点关注和发展的领域。未来的研究需要评估原发性和继发性遗传发现对医疗保健、治疗决策、移植资格、供体资格和移植物存活率的短期和长期影响。APOLLO 等研究将对这一领域做出重大贡献。需要借助基因解码来调查围绕移植的基因检测可能出现的伦理问题，包括活体捐献率、移植时间延迟和医疗保健利用。所有这些因素都会影响围绕肾移植进行检测的建议和建议。一些最初的将军（表 2) 和特定条件 (表3) 建议。

表 2：肾移植背景下基因检测的一般建议

一般建议
• 对潜在肾移植受者的肾表型进行彻底评估是基因诊断的重要第一步
• 完整的家族病史
• 受影响的移植受者首先接受基因检测
• 选择与表型匹配的已知疾病相关基因
• 肾脏遗传学多学科团队参与测试指导、测试前咨询、测试解释和/或结果交付，以及亲属的级联筛查
• 如果鉴定出致病性或可能的致病性变异，可以在遗传咨询后测试潜在的活体相关供体是否存在相同的变异

表3

针对特定疾病的基因检测建议

ADPKD
40岁以上的高危捐赠者	• 如果他们有正常的肾道超声可以认为是合适的
40岁以下的高危捐献者	• 如果年龄在 18-40 岁，如果 MRI 显示 <5 个肾囊肿，可以排除 ADPKD
	• 如果供体的 MRI 不明确，请测试肾移植受者的一组典型和非典型 ADPKD 基因
	• 如果发现变异，建议检测潜在的相关供体

 

SRNS
• 测试具有与 SRNS 相容的表型的受者，尤其是那些在生命早期就被诊断出的受者
• 如果发现变异，建议检测潜在的相关供体

 

家族性血尿
• 测试移植受者，以区分 Alport 综合征和 TBMD
• 如果发现变异，建议检测潜在的相关供体

 

法布里病
• 如果 KF 的原因不明且特征符合法布里病，则测试男性和女性肾移植受者
• 测试潜在的相关女性供体，因为 α-半乳糖苷酶 A 水平可能无法排除疾病

ADPKD，常染色体显性多囊肾病；KF，肾功能衰竭；MRI、磁共振成像；SRNS，类固醇抵抗性肾病综合征；TBMD，薄基底膜病。

佳学基因对肾脏移植与基因检测的总结性评论

尽管迄今为止在肾脏遗传学领域积累的知识和临床经验在过去几十年中不断发展，并且现在正在迅速加速，但仍有很大的机会可以为患者及其家人带来益处。肾移植就是这样一种互补的实践领域，它有望增加安全地获得活体相关肾移植的机会，并为受影响家庭的多学科护理提供信息。随着肾脏遗传学领域的不断发展，需要考虑一些挑战，包括对某些基因变异如何与疾病相关的不完全理解（如APOL1的情况）基因变异），在世界某些地区获得肾脏遗传学服务的不公平，以及在资金不覆盖时患者的测试费用。此外，基因检测可能会揭示受者的原发性肾脏疾病，并有助于确定合适的供体，但由于检测过程可能会延迟移植时间。
 

The Evolving Role of Diagnostic Genomics in Kidney Transplantation

 

 

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