Mewnwelediadau I Glefyd Amlycystig Arennau Dominyddol Awtosomaidd O Astudiaethau Genetig

Haniaethol

Amlycystig dominyddol awtosomaiddclefyd yr arennauyw achos monogenig mwyaf cyffredin ESKD.Astudiaethau genetiggan gleifion a modelau anifeiliaid wedi llywio pathobioleg clefyd. Cefnogi'n gryf "fodel trothwy" lle mae ffurfio codennau'n cael ei sbarduno gan ddos ​​polycystin swyddogaethol is o dan drothwy critigol o fewn celloedd epithelial tiwbaidd unigol oherwydd treigladau PKD1 a PKD2 germ a somatig, mwtaniadau genynnau (ee, SEC63, SEC61B, GANAB, PRKCSH , DNAJB11, ALG8, ac ALG9) yn y llwybr biosynthetig protein reticwlwm endoplasmig, neu fosaigiaeth somatig.Profion genetigyn gallu darparu gwybodaeth ddiagnostig a phrognostig ar systigclefyd yr arennau. Fodd bynnag, mae sgrinio treiglad PKD1 yn heriol oherwydd ei faint mawr a'i gymhlethdod, gan ei wneud yn gostus ac yn llafurddwys.

Ar ben hynny, mae profion genetig confensiynol seiliedig ar ddilyniant Sanger yn gyfyngedig ar hyn o bryd i egluro achosion annodweddiadolclefyd yr arennau polycystig, megis anghytgord clefyd o fewn y teulu, annodweddiadolarenpatrymau delweddu, a difrifoldeb clefydau anghydnaws rhwng cyfanswm cyfaint yr arennau a chyfradd dirywiad eGFR. Yn ogystal, mae ffactorau amgylcheddol,genetigmae addaswyr, a mosaigiaeth somatig hefyd yn cyfrannu at amrywioldeb clefydau, gan gyfyngu ymhellach ar y prognostigeiddio fesul dosbarth mwtaniad mewn cleifion unigol. Mae datblygiadau arloesol diweddar mewn dilyniannu cenhedlaeth nesaf ar fin trawsnewid ac ymestyn diagnosteg moleciwlaidd am gostau rhesymol. Trwy sgrinio cynhwysfawr o glefydau systig lluosog a genynnau addasydd, disgwylir i banel genynnau wedi'i dargedu, dilyniannu cyfan-exome, neu genom cyfan wella cywirdeb diagnostig a phrognostig i hyrwyddo meddygaeth bersonol mewn clefyd yr arennau polycystig dominyddol awtosomaidd.

Cliciwch I Cistanche Tubulosa

RHAGOR O Wybodaeth:david.deng@wecistanche.com

Rhagymadrodd

Clefyd yr arennau polycystig trech awtosomaidd (ADPKD)yn anhwylder aml-system a nodweddir gan dwf nifercodennau arennauac ehangu cyfaint yr arennau gan arwain at ESKD yn y rhan fwyaf o gleifion. Mae gorbwysedd, hematuria crynswth, rhwyg syst a haint, cerrig yn yr arennau, a phoen ystlys yn gymhlethdodau cyffredin yn yr arennau. Ar yr un pryd, mae amlygiadau extrarenal yn cynnwys codennau'r afu a'r pancreas, ymlediadau fasgwlaidd, annormaleddau falf cardiaidd, torgest, a dargyfeiriolosis. Amcangyfrif nifer yr achosion oADPKDwedi bod yn heriol oherwydd treiddiad amrywiol sy'n dibynnu ar oedran a chanfyddiad clinigol anghyflawn yn y boblogaeth gyffredinol. Nododd astudiaethau epidemiolegol o achosion o ADPKD a ganfuwyd yn glinigol fynychder pwyntiau o 2.4-9.0 fesul 10,000. Mewn cyferbyniad, rhoddodd astudiaeth ddiweddar o ddilyniannu genomig mewn poblogaethau mawr amcangyfrif lleiaf o 1 fesul 1000. Hwylusodd nodi PKD1 ym 1995 a PKD2 ym 1996 ddatblygiad diagnosteg moleciwlaidd DNA seiliedig ar ddilyniant. Ers hynny, yn sgil datblygiadau mewn technoleg dilyniannu, mae ein dealltwriaeth o gymhlethdodau sail enetig clefyd yr arennau systig wedi datblygu. Y negeseuon pwysig sy'n sail i'r adolygiad hwn yw nad oes gan bob claf â systiau arennau lluosogADPKDa hynnyADPKDac mae clefyd yr afu polysystig trech awtosomaidd (ADPLD) yn cynrychioli sbectrwm ffenoteipaidd, gyda'r ddau afiechyd yn deillio o newidiadau mewn swyddogaeth polycystin. Rydym yn trafod sut mae astudiaethau genetig wedi llywio ein dealltwriaeth o bathobioleg ADPKD. Rydym hefyd yn trafod yr arwyddion clinigol presennol ar gyfer profion genetig mewn rhai a amheuirADPKDa'i rôl esblygol wrth egluro achosion genetig annodweddiadolclefyd yr arennau polycystig (PKD). Ceir rhestr termau a ddefnyddir yn yr adolygiad hwn ym Mlwch 1.

Astudiaethau Genetig Mecanweithiau Clefydau Gwybodus yn ADPKD

Treigladau o ddau enyn, PKD1 a PKD2 (sy'n amgodio dau brotein bilen annatod, polycystin-1, a polycystin-2 [neu TRPP2], yn y drefn honno), sy'n gyfrifol am y rhan fwyaf o achosion o ADPKD sydd wedi'u datrys yn enetig. Mae polycystin-1 yn brotein mawr gyda nodweddion swyddogaethol sy'n awgrymu derbynnydd swyddogaeth anhysbys, tra bod polycystin-2 yn sianel catïo amhenodol; mae'r ddau yn rhyngweithio trwy eu cynffonnau cytoplasmig i fodiwleiddio llwybr signalau newydd yn y cilia cynradd. Mae mynegiant clefydau amrywiol yn nodwedd nodedig o ADPKD. Er bod y diffyg germlin a etifeddwyd yn bresennol ym mhob cell, mae codennau'n ffurfio,5 y cant o'r tiwbiau, ac mae ymlediad systig yn ganolbwynt o fewn pob tiwbyn. Mae'r arsylwadau hyn, ynghyd â darganfod mwtaniadau somatig PKD1 neu PKD2 mewn codennau arennau ac afu/iau cleifion âADPKD, wedi arwain at ddamcaniaeth mecanwaith cellog enciliol ar gyfer sytogenesis lle anactifadwyd y ddau gopi o naill ai PKD1 neu PKD2 mewn cell epithelial tiwbaidd unigol

mae'n ofynnol i gychwyn ffurfio codennau. Fodd bynnag, heriwyd y ddamcaniaeth hon i ddechrau oherwydd cyfran isel o fwtaniadau somatig PKD1 a nodwyd yng nghystiau cleifion â threigladau germline PKD1, er mai dim ond y rhanbarth heb ei ddyblygu o PKD1 a sgriniwyd mewn astudiaethau cynharach. Gan ddefnyddio PCR locws-benodol a dilyniannu cenhedlaeth nesaf (NGS), fe wnaeth astudiaeth ddiweddar sgrinio’n gynhwysfawr a nodi mwtaniadau somatig preifat PKD1 a PKD2 mewn 90 y cant o 128 codennau o naw claf, gan ddarparu’r dystiolaeth fwyaf diffiniol i gefnogi’r ddamcaniaeth uchod. Fodd bynnag, nid oes angen anactifadu'r ddau gopi o PKD1 neu PKD2 yn llwyr ar gyfer cychwyn codennau gan fod astudiaethau o fodelau llygoden mutant hypomorffig yn dangos datblygiad codennau gyda lefelau isel (tua 20 y cant) o polycystin-1. Ar hyn o bryd, mae'r model "trothwy" o cystogenesis yn darparu'r esboniad gorau o astudiaethau dynol ac anifeiliaid hyd yn hyn. Yn unol â hynny, gostyngwyd dos polycystin -1 swyddogaethol o dan drothwy critigol (hy, tua 20 y cant -30 y cant ) o fewn celloedd epithelial tiwbaidd oherwydd mwtaniadau germline a somatig PKD1 neu PKD2, y math (hy, cwtogi protein yn erbyn heb dorri) o fwtaniad, ac mae'n ymddangos bod ffactorau stocastig lleol yn sbarduno ffurfio codennau unigol. Fodd bynnag, mae amseru hefyd i'w weld yn bwysig: arweiniodd diffyg actifadu Pkd1 cyn 13 diwrnod ar ôl genedigaeth mewn model llygoden at afiechyd systig difrifol o fewn 3 wythnos; ar y llaw arall, arweiniodd diffyg actifadu Pkd1 ar ôl 14 diwrnod oed yn yr un model at gwrs segur gyda datblygiad sys dim ond ar ôl 5 mis. Ar ben hynny,clefyd yr arennau systigyn y model sefydlu hwyr yn cael ei waethygu gananafiadau i'r arennau, megis isgemia-atlifiad a rhwystr tiwbaidd o ddyddodiad grisial (a elwir hefyd yn "model trydydd-taro"). Gyda'i gilydd, mae'r canfyddiadau hyn yn awgrymu bod ffactorau ychwanegol y tu hwnt i'r "ail drawiadau" yn cyfrannu at ehangu tiwbiau ymledol yn macrocystiau. Yn ddiddorol, mae astudiaeth ddiweddar o lygod mutant Pkd1 yn awgrymu y gall ffactorau lleol sy'n deillio o godennau unigol hybu tiwbiau ymledol cyfagos i esblygu'n gostiau gonest mewn clystyrau (a elwir hefyd yn "effaith pelen eira").

Astudiaethau genetig diweddarwedi nodi mecanwaith newydd lle mae mwtaniadau mewn genynnau lluosog sy'n amgodio proteinau sy'n gweithredu yn y llwybr biosynthetig protein reticwlwm endoplasmig (ER) yn achosi ADPLD trwy fodiwleiddio dos polycystin-1 (Tabl 1). Yn benodol, mae angen proteinau trawsleoli wedi'u hamgodio gan SEC63 a SEC61B ar gyfer mynediad proteinau eginol i'r ER, tra bod angen y proteinau sydd wedi'u hamgodio gan ALG8, ALG9, a PMM2 yn yr ER ar gyfer N-glycosyliad proteinau eginol. Mae Glucosidase II, sy'n cynnwys is-uned wedi'i amgodio gan GANAB ac is-uned b wedi'i amgodio gan PRKCSH, yn tynnu moleciwlau glwcos o'r proteinau eginol ar ôl rheoli ansawdd gan y cylch calnexin/calreticulin cyn iddynt gael eu hallforio i gymhlyg Golgi (Ffigur 1). Yn ogystal, mae cofactor o'r protein rhwymo-Ig a amgodiwyd gan DNAJB11 yn gweithredu fel hebryngwr yn yr ER ar gyfer rheoli plygu protein, masnachu mewn pobl, a diraddio, gan gynnwys polycystin-1 a polycystin-2. Gall mwtaniadau unrhyw un o'r genynnau uchod leihau'r dos polycystin-1 swyddogaethol trwy amharu ar ei addasiad ôl-gyfieithu a'i fasnachu i'r gellbilen ac felly, gall addasu difrifoldeb clefyd systig yn lleoliad ADPKD.

Ffigur 1.|Cynrychiolaeth sgematig o aeddfedu reticwlwm endoplasmig a N-glycosylation polycystin eginol-1 (PC-1) a polycystin-2 (PC-2). Mae mwtaniadau yn PKD1 a PKD2 yn achosi clefyd yr arennau amlsystig trech awtosomaidd (ADPKD); mae treigladau yn SEC61B, SEC63, ALG8, GANAB, a PRKCSH yn achosi clefyd yr afu polycystig sy'n dominyddu awtosomaidd; mae mwtaniadau yn PKHD1 yn achosi clefyd yr arennau polycystig enciliol awtosomaidd; ac mae treigladau yn ALG9 a GANAB yn achosi ADPKD annodweddiadol. Mae gan bob cyflwr orgyffwrdd ffenotypig ac yn cynnwys rhywfaint o systiau arennau ac afu/iau, ac maent yn gysylltiedig â newidiadau i ddos ​​swyddogaethol cymhleth PC-1/PC-2 aeddfed.

Mae'r mecanweithiau a ddefnyddir i leihau signalau polycystin yng nghilia sylfaenol celloedd epithelial tiwbaidd yn arwain at glefyd systig yn parhau i fod yn anghyflawn. Dangoswyd bod therapïau arbrofol sy'n targedu cAMP cynyddol, actifadu'r targed mamalaidd o gyfadeilad rapamycin 1 (mTORC1), a llai o signalau kinase protein wedi'i actifadu â 5ʹ-AMP yn arafu dilyniant clefyd systig (Ffigur 2). Mae Tolvaptan, antagonydd derbynnydd vasopressin 2, wedi llwyddo i arafu dilyniant ADPKD mewn bodau dynol trwy leihau signalau cAMP. O ddiddordeb, dangosodd astudiaeth ddiweddar o fodelau PKD murine bod abladiad o cilia cynradd trwy anactifadu genyn ciliaraidd (naill ai Kif3 neu Ift20) yn arwain at afiechyd ysgafn, tra bod anactifadu naill ai Pkd1 neu Pkd2 wedi arwain at afiechyd difrifol. Yn annisgwyl, arweiniodd abladiad o'r cilia cynradd yn ogystal ag anactifadu Pkd1 neu Pkd2 yn y modelau hyn at wanhauclefyd yr arennauo'i gymharu â diffyg actifadu Pkd1 neu Pkd2 yn unig. Gyda'i gilydd, mae'r data hyn yn awgrymu bodolaeth llwybr signalau sy'n seiliedig ar cilia nad yw wedi'i nodi eto sy'n rhyngweithio â'r cymhleth polycystin i fodiwleiddio difrifoldeb clefyd y syst a cholli swyddogaeth cilia fel pe bai'n amddiffynnol yng nghyd-destun ADPKD.

Esblygiad Technolegau Sgrinio Treigladau yn ADPKD

Mae sgrinio treiglo PKD1 wedi bod yn heriol oherwydd ei faint mawr, cymhlethdod, a chynnwys GC uchel. Mae'r genyn yn cynnwys 46 exon ac yn amgodio trawsgrifiad 12,912-bp, sy'n rhychwantu rhanbarth genomig 50-kb. Mae ei 33 exon cyntaf yn cael eu dyblygu mewn chwe ffugogen gyda rhyw 98 y cant o hunaniaeth dilyniant DNA. Mae lefel uchel hunaniaeth dilyniant DNA gyda'r ffug-genynnau yn creu'r posibilrwydd ar gyfer galwadau genoteip positif a negyddol ffug oherwydd gellir galw mwtaniad ffugogen yn anghywir fel presennol yn PKD1, a gellir methu treiglad PKD1 os caiff y signal ei lethu gan y dilyniant arferol yn y ffugogenau pan ddefnyddir assay dal DNA. Roedd y protocol cyntaf ar gyfer sgrin dreiglad PKD1 cynhwysfawr yn manteisio ar anghysondebau prin rhwng y rhanbarth dyblyg o PKD1 a'i ffug-genynnau i gynhyrchu templedi locws-benodol ar gyfer adweithiau dilyniannu nythu dilynol. Mae angen pum PCR amrediad hir i gynhyrchu PKD1-amplicons penodol o'r rhanbarth dyblyg ac yna 65 PCR nythu i sgrinio'r genyn cyfan. Mae'r protocol hwn yn darparu amddiffyniad cadarn yn erbyn ymhelaethu genomig annilys o'r ffug-ogenau PKD1 a rhoddodd gyfradd ddiagnostig uchel o tua 80 y cant -90 y cant mewn carfannau clinigol dethol, ond mae'n llafurddwys ac yn gostus.

Ffigur 2.|Mewnwelediadau i bathioleg ADPKD o astudiaethau genetig dynol ac anifeiliaid. AMPK, kinase protein 5ʹ-AMP-activated; ER, reticwlwm endoplasmig; ERK, kinase allgellog a reoleiddir gan signal; JAK-STAT, Janus kinase-signal transducer ac actifadu llwybr signalau trawsgrifio; mTOR, targed mamalaidd o rapamycin.

Cynhyrchodd protocol dilynol ampliconau PCR locws hir-amrediad-benodol ar gyfer y ddau enyn (hy, wyth ar gyfer PKD1 a chwech ar gyfer PKD2) a'u amlblecsu o samplau cleifion unigol fel llyfrgelloedd cod-bar ar gyfer dilyniannu trwybwn uchel. Mae'r dull olaf hwn yn lleihau llwyth gwaith a chostau labordy yn sylweddol ac mae sawl labordy ymchwil yn ei ddefnyddio ar hyn o bryd; fodd bynnag, mae angen cryn arbenigedd technegol o hyd. Yn fwy diweddar, mae dilyniannu exome wedi'i dargedu gan baneli genynnau wedi'u teilwra gan ddefnyddio dal DNA neu ddilyniant genom cyfan wedi'i gymhwyso ar gyfer sgrinio treigladau PKD1 a PKD2, gyda chanlyniadau addawol a chywirdeb o .95 y cant ar gyfer achosion a ddatryswyd yn flaenorol; fodd bynnag, mae angen dadansoddiadau biowybodeg soffistigedig.

Mae Dosbarth Treiglad yn Rhagweld Difrifoldeb Cyfartalog Clefyd yr Arennau yn ADPKD

Roedd sgrinio mwtaniad cleifion ag ADPKD wedi'i gyfoethogi â nodweddion clinigol risg uchel ar gyfer adroddiadau dilyniant bod 75 y cant o achosion yn cario treigladau PKD1, roedd tua 15 y cant yn cario treigladau PKD2, ac o leiaf 10 y cant o achosion heb ganfod treigladau. Mewn cyferbyniad, sgrinio mutaniad o gleifion canfuwyd gyda normal neu bron-normalswyddogaeth yr arennauadrodd bod 60 y cant o achosion yn cario treigladau PKD1, 25 y cant yn cario treigladau PKD2, a 15 y cant heb unrhyw dreiglad canfod. Mae dros 1250 o dreigladau PKD1 a 200 o dreigladau PKD2 wedi'u harchifo yn y Mayo PolycysticCronfa ddata Clefyd yr Arennau, ac nid oes unrhyw fwtaniad unigol yn cyfrif am .2 y cant o achosion. Mae astudiaethau lluosog wedi cadarnhau cydberthynas gref rhwng dosbarth treiglo a difrifoldeb clefyd yr arennau: ar gyfartaledd, mae mwtaniadau PKD1 sy’n blaendorri protein (hy, newid ffrâm, nonsens, a threigladau safle sbleis canonaidd a dileadau mawr) yn gysylltiedig â’r clefyd mwyaf difrifol (oedran cymedrig o ESKD: 50-55 oed), wedi'i ddilyn gan dreigladau PKD1 di-dorri (hy, mewnosodiadau/dileadau missense ac mewn ffrâm) a threigladau PKD2 (oedran cymedrig ESKD: tua 75-80 oed). Fodd bynnag, mae amrywiaeth sylweddol o glefydau o fewn teuluoedd perthnasau yr effeithiwyd arnynt gyda'r un prif effaith treiglad wedi'i ddogfennu'n dda ac yn awgrymu'n gryf effaith addasydd. Yn ogystal, yn absenoldeb assay in vitro cadarn, mae ansicrwydd ynghylch pennu pathogenedd mewn amrywiadau di-dorri. Mae Coleg Genetegwyr Meddygol America wedi datblygu canllawiau ar gyfer dehongli amrywiadau dilyniant prin sy'n cynnwys gwerthuso amlder alel mewn cronfeydd data poblogaeth, presenoldeb pathogenig mewn cronfeydd data afiechyd, nodweddu swyddogaethol in vitro neu in vivo, gwerthusiad biowybodeg, a chydwahanu â'r afiechyd. mewn achosion lluosog yr effeithir arnynt neu absenoldeb mewn aelodau o'r teulu heb eu heffeithio. Yna adroddir amrywiadau fel "pathogenig," "patogenaidd tebygol," "amrywiad o arwyddocâd ansicr," neu "anfalaen." Fodd bynnag, mae amlder poblogaeth cronnus amrywiadau "patogenaidd tebygol" yn PKD1 a PKD2 yn fwy na'r amcangyfrifon epidemiolegol o fynychder ADPKD, gan godi amheuaeth ynghylch treiddiad rhai o'r amrywiadau hyn.

Achosion Genetig PKD y tu hwnt i PKD1 a PKD2

Er gwaethaf sgrinio cynhwysfawr, nid yw 10 y cant -15 y cant o gleifion sy'n amau ​​ADPKD wedi canfod unrhyw fwtaniad naill ai yn PKD1 neu PKD2. Gan ddefnyddio dilyniannu exome cyfan, mae mwtaniadau wedi'u nodi mewn nifer o enynnau clefyd systig prin ychwanegol mewn cleifion a gafodd eu labelu'n wreiddiol fel "dim mwtaniad wedi'i ganfod". Fel y disgrifiwyd uchod, dangoswyd bod genynnau lluosog (hy, ALG8, ALG9, GANAB, PRKCSH, SEC61B, a SEC63) sy'n amgodio proteinau sy'n gweithredu yn llwybr biosynthetig ER achosi ADPLD, a darlun clinigol sy'n gorgyffwrdd ag ADPKD. Mae treigladau enciliol awtosomaidd yn PMM2 yn achosi anhwylder aml-system pediatrig dinistriol, ond mae mwtaniad hyrwyddwr prin a leihaodd mynegiant PMM2 wedi'i nodi i achosi hypoglycemia hyperinswlinmig sy'n dechrau yn ystod plentyndod ac arennau polysystig mewn pymtheg o deuluoedd. Dangoswyd bod mwtaniadau mewn DNAJB11 yn achosi PKD annodweddiadol gyda systiau arennau bach, maint aren bach neu normal, a methiant yr arennau sy'n dechrau'n hwyr yn gysylltiedig ag atroffi tiwbaidd a ffibrosis rhyng-ranol - nodweddion clinigol y ddauADPKDaclefyd yr arennau tubulointerstitial dominyddol awtosomaidd (ADTKD). Mae'r anghysondeb hwn o ran maint aren â swyddogaeth yn anarferol iawn i ADPKD ond fe'i gwelir hefyd yn ADPLD sy'n gysylltiedig â threigladau ALG9.

Mae mosaigiaeth somatig yn achos pwysig arall o ADPKD mewn cleifion na chanfuwyd unrhyw fwtaniad. Mae mosaiciaeth yn cyfeirio at bresenoldeb dwy boblogaeth gell sy'n wahanol yn enetig o fewn un unigolyn o ganlyniad i fwtaniad somatig yn ystod embryogenesis. Yn dibynnu ar y math o gell a'r cam datblygiadol pan fydd y treiglad yn digwydd, gall tri syndrom clinigol godi mosaigiaeth germline, sy'n cynnwys y celloedd germ yn unig; mosaigiaeth somatig, yn cynnwys celloedd y corff yn unig; a mosaigiaeth gonadal a somatig, sy'n cynnwys y llinell germ a'r celloedd somatig. Mae presenoldeb de novo PKD gyda phatrymau delweddu arennau annodweddiadol (hy, patrymau anghymesur, unochrog, unochrog) yn ganfyddiad clinigol sy'n amheus o fosaigiaeth somatig. Mae diagnosis mosaigiaeth yn heriol oherwydd cyfranogiad amrywiol y celloedd yr effeithir arnynt gan arwain at gymhareb signal-i-sŵn treiglo isel, ac mae dilyniannu Sanger yn aml yn ei golli. Fodd bynnag, canfuwyd bod tua 10 y cant o achosion heb eu datrys yn enetig o dair carfan a ganfuwyd yn glinigol yn cynnwys mosaigiaeth somatig gan NGS. Canfuwyd yr holl dreigladau somatig a nodwyd yn PKD1 wedi'u dilyniannu o DNA gwaed ymylol ar ffracsiynau alel amrywiol rhwng 5 y cant a 20 y cant . Gall astudiaethau yn y dyfodol gan ddefnyddio "codio bar moleciwlaidd" o DNA templed o wahanol feinweoedd (ee, mwcosa buccal ac epithelia wrinol) wella cyfradd canfod achosion mosaig gyda ffracsiynau alel amrywiad hyd yn oed yn is (hy, 2 y cant o ddarlleniadau).

Arwyddion Presennol ar gyfer Profion Genetig mewn ADPKD

Ar gyfer y rhan fwyaf o'r pynciau sydd mewn perygl sydd â hanes teuluol cadarnhaol, gellir cadarnhau diagnosis ADPKD trwy ddelweddu uwchsain neu atseiniol magnetig gan ddefnyddio meini prawf oedran-ddibynnol wedi'u dilysu'n dda yn seiliedig ar gyfrif codennau'r arennau (Tabl 2). Fodd bynnag, mae'n bosibl na fydd yn bosibl gwahardd clefyd yn gwbl sicr mewn pynciau sydd mewn perygl o dan 40 oed trwy uwchsain. Mewn cyferbyniad, gyda datrysiad uwch ar gyfer canfod codennau bach, gellir defnyddio delweddu cyseiniant magnetig ar gyfer eithrio clefydau gyda sicrwydd uchel. Clinigolprofion genetigcanysADPKDyn cael ei nodi ar hyn o bryd mewn achosion lle mae amheuaeth ynghylch y diagnosis (h.y., diffyg hanes teuluol neu ganfyddiadau delweddu amwys) neu lle mae angen eithrio afiechyd gyda sicrwydd uchel yn ifanc, megis yn achos y gwaith i fyny ar gyfer rhoddwr aren byw posibl neu ddiagnosis genetig cyn-geni a chyn-blantiad (Tabl 3). Gellir cyflawni gwaharddiad cynnar o ADPKD mewn pwnc sydd mewn perygl trwy brofi genetig ar gyfer y mwtaniad teuluol penodol. Nid ydym yn argymell sgrinio plant dan oed sydd mewn perygl o ADPKD y tu hwnt i fonitro BP oherwydd bod diffyg triniaeth addasu clefydau yn y boblogaeth hon, a gall cael diagnosis mewn cyflwr presymptomatig achosi straen seicolegol. Dylai pob pwnc sy’n cael prawf genetig ar gyfer ADPKD gael ei hysbysu am oblygiadau posibl profion genetig, sy’n amrywio o wlad i wlad, a dylent dderbyn cwnsela cyn ac ar ôl y prawf gan gynghorydd genetig.

Arwyddion Datblygol ar gyfer Profion Genetig yn ADPKD

Mae datblygiadau mewn NGS ar fin chwyldroi profion genetig yn ADPKD trwy ddarparu sgrinio treiglad ar yr un pryd o glefydau systig lluosog a genynnau addasydd posibl gyda chywirdeb uchel a chostau rhesymol (28). O'r herwydd, rydym yn disgwyl y bydd nifer o arwyddion newydd yn esblygu gyda methodolegau dilyniannu trwybwn uchel sy'n symud ymlaen yn targedu ffurfiau annodweddiadol o PKD (Ffigur 3, Tabl 3); maent yn cynnwys (1) clefyd cynnar a difrifol, (2) amrywioldeb amlwg o ran clefydau o fewn y teulu, (3) dim hanes teuluol amlwg, (4) annodweddiadoldelweddu arennau, a (5) cyflwyniad syndromig. Gall mynychder cronnus y senarios annodweddiadol hyn fod mor uchel ag un rhan o dair o gleifion ag ADPKD. Rydym yn awgrymu y dylai cleifion neu deuluoedd sy'n arddangos un o'r senarios hyn gael eu cyfeirio at ganolfannau arbenigol i gael profion pellach.

(1) Clefyd Cynnar a Difrifol

Mae cyflwyno PKD difrifol yn y groth neu blentyndod cynnar yn endid clinigol a ddisgrifir yn dda. Er enghraifft, mae'r dileu PKD1 a TSC2 cyffiniol yn syndrom prin sy'n gysylltiedig ag arennau systig chwyddedig, arwyddion amrywiol o gymhleth sglerosis twberaidd (TSC), ac, yn nodweddiadol, ESKD erbyn blynyddoedd yr arddegau Mae astudiaethau mwy diweddar wedi dangos cymhlethdod genetig sy'n sail i rai o'r achosion difrifol hyn. , gan gynnwys heterosygosity cyfansawdd (ee, oherwydd un mwtaniad PKD1 sy'n cwtogi â phrotein mewn traws ag ail fwtaniad PKD1 di-dorri) neu glefyd digenig (ee, oherwydd un mwtaniad PKD1 ac ail fwtaniad mewn genyn clefyd systig arall, megis PKD2, COL4A1 , neu HNF1B). Colli swyddogaeth homosygaidd Credir bod mwtaniadau PKD1 neu PKD2 yn angheuol yn embryonig mewn bodau dynol. Er ei fod yn brin, mae goblygiadau pwysig i gwnsela genetig wrth ganfod teuluoedd ag ADPKD deuol. Er y gellir ei awgrymu o hanes y teulu, nid yw hyn yn aml yn wir oherwydd gall un rhiant yr effeithir arno fod â ffurf ysgafn o ADPKD (hy, oherwydd PKD1 di-dor neu dreiglad PKD2). Gall cliwiau clinigol ar gyfer clefyd deulinol posibl mewn ADPKD gynnwys wedi'u marcioclefyd yr arennauanghytgord rhwng aelodau'r teulu a chymhareb gwahanu clefydau uchel sy'n effeithio ar tua 75 y cant o blant mewn achau mawr, yn hytrach na'r 50 y cant a ddisgwylir mewn cyflwr awtosomaidd dominyddol, oherwydd y ddau dreiglad sy'n gwahanu'n annibynnol.

Ffigur 3.|Senarios clinigol o gyflwyniadau ADPKD annodweddiadol ac esboniadau genetig posibl.

(2) Amrywiant Clefyd Mewn-Deuluol Nodedig

Wedi'i farcioclefyd yr arennaumae anghysondeb (hy, yn ôl cyfanswm cyfaint yr aren neu eGFR, wedi'i addasu ar gyfer oedran) mewn pâr cymharol yr effeithir arnynt yn gymharol gyffredin, gan effeithio ar o leiaf 12 y cant o deuluoedd ag ADPKD, a gall ddeillio o gyd-ddigwyddiad ailclefyd yr arennau(ee, diabetes neu GN) yn yr aelod yr effeithir arno'n fwy difrifol neu bresenoldeb sylfaen enetig anarferol (hy, mosaigiaeth somatig neu addaswyr genetig, gan gynnwys clefyd digenig fel y trafodwyd uchod). Adroddwyd am glefyd digenig neu bialelig sy'n gysylltiedig â gwahanol effeithiau genig neu alelig mewn cleifion ag ADPKD ac mae'n cefnogi'n gryf y "model trothwy" o sytogenesis lle mae dos polycystin swyddogaethol cellog yn cydberthyn yn wrthdro â difrifoldeb y clefyd (Ffigur 4). Yn ogystal, gall cyd-forbidrwydd (fel gorbwysedd a gordewdra) a ffactorau amgylcheddol (fel ysmygu a chymeriant dŵr) hefyd gyfrannu at anghytgord clefydau mewn teuluoedd.

（3） Dim Hanes Teuluol Ymddangosiadol

Mae hyd at 28 y cant o gleifion yr amheuir bod ganddynt ADPKD yn adrodd nad oes ganddynt hanes teuluol amlwg. Yn y lleoliad hwn, gellir nodi profion genetig, ac mae angen ehangu'r diagnosis gwahaniaethol i gynnwys achosion genetig ac angenetig eraill systig.clefyd yr arennau, yn enwedig mewn achosion â nodweddion annodweddiadol neu syndromig. Mae diagnosisau gwahaniaethol eraill yn cynnwys treiglad de novo, diffyg cofnodion meddygol rhieni, mosaigiaeth somatig neu linell germ, neu ADPKD ysgafn nad yw'n cael ei gydnabod mewn rhiant yr effeithir arno. Mewn achos o fosaigiaeth somatig a amheuir, gallai sgrinio â dyfnder darllen uchel fod yn ddefnyddiol hefyd i ddatrys yr achos genetig.

Ffigur 4.|Effeithiau clefyd digenig ar ddos ​​polycystin swyddogaethol a difrifoldeb clefyd systig. hp, amrywiad hypomorphic.

(4) Delweddu Arennau Annodweddiadol

Mae patrymau delweddu arennau annodweddiadol (hy, Dosbarth Delweddu Clinig Mayo 2) yn bresennol mewn hyd at 16 y cant o gleifion yr amheuir bod ganddynt ADPKD. Mae cleifion heb hanes teuluol o ADPKD a ddangosodd glefyd systig unochrog, anghymesur, cylchrannol neu lethr yn amheus o fosaigiaeth somatig. Mewn cyferbyniad, mae cleifion â hanes teuluol cadarnhaol a delweddu aren annodweddiadol yn dueddol o arddangos clefyd systig ysgafn sy'n gysylltiedig â threigladau PKD1 neu PKD2 nad ydynt yn torri'r cwtog. Dylai cleifion â methiant yr arennau cymedrol i ddatblygedig ond delweddu arennau sy'n dangos clefyd systig ysgafn heb ehangu'r arennau godi'r amheuaeth o eiliad.clefyd yr arennau, megis neffropathi diabetig, GN, neu glefyd systig arall. Yn y lleoliad hwn, dylai'r diagnosis gwahaniaethol hefyd gynnwys PKD oherwydd mwtaniadau mewn DNAJB11 neu ALG9, clefyd y bilen islawr tenau (oherwydd mwtaniad heterosygaidd COL4A3 neu COL4A4), neu glefyd yr arennau apoL1 mewn claf Du â phroteinwria.

(5) Cyflwyniad Syndromig

Mae Tabl 1 yn rhoi rhestr o enynnau a all arwain at glefydau arennau systig pan gânt eu mwtanu. Yn nodedig, gall amlygiadau syndromig yn yr anhwylderau hyn ddarparu cliwiau yn aml

at eu diagnosis. Er enghraifft, gall PKD enciliol awtosomaidd ymddangos fel oedolyn ifanc â ffibrosis hepatig cynhenid ​​neu syndrom Caroli. Mae presenoldeb hamartomas yn yr organau a dargedir fel arfer yn caniatáu diagnosis diamwys o TSC. Fodd bynnag, gall fod yn anodd gwahaniaethu TSC (gan gynnwys syndrom dileu genynnau cyffiniol PKD1-TSC2) oddi wrth ADPKD ym mhresenoldeb mosaigiaeth somatig. Systig ychwanegolafiechydon yr arennauDylid ystyried nad ydynt yn gysylltiedig â helaethiadau arennau arennau, megis y rhai a achosir gan fwtaniadau yn DNAJB11 neu ALG9. Mae ADTKD yn cynnwys nifer o anhwylderau sy'n cael eu nodweddu gan CKD cynyddol sy'n gysylltiedig â phroteinwria gradd isel a wrinalysis di-flewyn ar dafod. Gall codennau arennau bach ddatblygu yn hwyr yn y cwrs clinigol, a gall nodweddion clinigol ychwanegol helpu i wahaniaethu rhwng y cyflyrau hyn. Er enghraifft, mae presenoldeb gowt a hyperwricemia yn awgrymu ADTKD sy'n gysylltiedig â threigladau uromodwlin, tra bod presenoldeb diabetes aeddfedrwydd cynnar yn yr ifanc a/neu gamffurfiad y llwybr cenhedlol-droethol yn awgrymu ADTKD sy'n gysylltiedig â threigladau HNF1B. Mae ffurfiau prin eraill o PKD gyda nodweddion syndromig nodedig yn cynnwys clefyd von Hippel- Lindau; nephronophthisis; syndrom orofaciodigital trech sy'n gysylltiedig â X; angiopathi etifeddol, neffropathi, ymlediadau, a syndrom crampiau cyhyrau; a hyperinswlinemia hypoglycemia gyda PKD. Trwy sgrinio'n gynhwysfawr restr o enynnau clefyd systig hysbys a phosibl, disgwylir i brofion genetig gyda dilyniant trwybwn uchel wella cywirdeb diagnostig mewn cleifion â chlefyd yr arennau systig.

Mae astudiaethau genetig gan gleifion a modelau anifeiliaid wedi llywio pathobioleg afiechyd yn ADPKD. Rydym bellach yn deall bod gostyngiad mewn dos polycystin swyddogaethol o dan drothwy critigol, trwy fecanweithiau genetig ac angenetig, yn sbarduno ffurfio codennau o fewn celloedd epithelial tiwbaidd unigol. Fodd bynnag, mae'r union fecanweithiau moleciwlaidd sy'n sail i dyfiant codennau a datblygiad afiechyd yn parhau i fod yn anghyflawn. Disgwylir i brofion genetig yn seiliedig ar NGS wella cywirdeb diagnostig clefyd yr arennau systig a gallant hefyd ddarparu gwybodaeth prognostig ar gyfer ADPKD. Mae profion genetig ar sail dilyniant Sanger confensiynol yn gyfyngedig o ran egluro achosion PKD annodweddiadol a gyflwynir mewn senarios clinigol, megis anghytgord â chlefyd o fewn y teulu, patrymau delweddu arennau annodweddiadol, difrifoldeb clefyd anghydnaws rhwng dirywiad eGFR a chyfanswm cyfaint yr arennau, ac aren systig syndromig arall. clefyd. Bydd arloesiadau mewn dilyniannu trwybwn uchel yn trawsnewid ac yn ymestyn diagnosteg moleciwlaidd yn ADPKD. Trwy sgrinio cynhwysfawr o glefydau systig lluosog a genynnau addasydd a gwell canfod brithwaith somatig, disgwylir i banel genynnau wedi'i dargedu, dilyniannu cyfan-exome, neu genom cyfan wella cywirdeb diagnostig a phrognostig i hyrwyddo meddygaeth bersonol yn ADPKD.

Datgeliadau

Mae MB Lanktree wedi derbyn iawndal am gymryd rhan fel siaradwr ac aelod o fwrdd cynghori Otsuka Pharmaceuticals. Derbyniodd grantiau hefyd gan Sefydliad Arennau Canada wrth gynnal yr astudiaeth. Mae Y. Pei wedi derbyn iawndal am gymryd rhan mewn byrddau cynghori ar gyfer Otsuka, Reata Pharmaceuticals, a Sanofi-Genzyme. Nid oes gan yr holl awduron sy'n weddill ddim i'w ddatgelu.

Ariannu

Cefnogwyd y gwaith hwn yn rhannol gan Strategaeth Ymchwil Sefydliadau Iechyd Canada ar gyfer Grant Rhaglen Ymchwil sy'n Canolbwyntio ar y Claf mewn Rhaglen Rhwydwaith CKD Can-SOLVE Clefyd yr Arennau Cronig. Mae MB Lanktree yn ymchwilydd newydd yn rhaglen Addysg Graidd a Hyfforddiant Cenedlaethol Gwyddonydd Ymchwil Arennau (KRESCENT) a ariennir gan Sefydliadau Ymchwil Iechyd Canada, Sefydliad Arennau Canada, a Chymdeithas Neffroleg Canada.

RHAGOR O Wybodaeth:david.deng@wecistanche.com