来自美国梅奥诊所肾脏和高血压科的 Vicente E Torres 和 Peter C Harris 两位医生联合在 Nature Review Nephrology 杂志上发表文章,回顾了 2018 年有关常染色体显性多囊肾病(ADPKD)的新进展,涉及 ADPKD 的遗传机制、多囊蛋白复合体的结构、G 蛋白信号通路和免疫系统在 ADPKD 中的作用等方面。
进展 1 在 ADPKD 的囊肿中确定了存在 PKD1 和 PKD2 高水平的体细胞突变,这表明多囊蛋白缺失在囊肿进展中发挥重要作用。
常染色体显性多囊肾病(ADPKD)是由于 PKD1 或 PKD2 突变导致的遗传性疾病。PKD1 和 PKD2 分别编码多囊蛋白 1(PC1)和多囊蛋白 2(PC2),普遍认为 PC1 和 PC2 是形成多聚体复合物的,但是对于这个复合物的结构并不清楚。
2018 年,有团队采用全外显子测序(WES)和对复制的 PKD1 位点的仔细分析,研究了 ADPKD 囊肿上皮体细胞突变的重要性。对 9 名患者的 63 个肾脏囊肿的研究发现,90% 的病例中都有疾病基因的体细胞突变。此外还检测了 1477 个其它基因的 1785 个可能的体细胞突变。虽然除了 PKD1 和 PKD2 基因之外,没有明确驱动囊肿发生的单一基因,但是这些结果提示囊肿上皮细胞易于体细胞突变。
值得注意的是,由 WES 明确的 PKD1 体细胞突变仅仅只存在 43% 的 PKD1 囊肿中。这项重要的研究强调了多囊蛋白功能丧失在囊肿形成中起关键作用,并将囊肿分析带入了基因时代。然而仅有大的囊肿(1.5-20.0 cm)才进行分析,因此关于体细胞突变是否导致了囊肿的发生形成或为囊肿形成提供生长或生存优势这一问题仍然存在。
进展 2 通过高分辨率的低温电子显微镜观察到了多囊蛋白 PC1-PC2 复合物的结构,这有助于我们洞察多囊蛋白的功能。该复合物并不像功能性 Ca2+通道一样发挥作用。
进展 3 PC1 作为 G 蛋白偶联受体(GPCR)与α亚单位结合发挥作用。PC1 的 G 蛋白结合域缺失将导致 GPCR 的高反应,提示这种方法将可能成为 ADPKD 治疗的潜在途径。
进展 4 纤毛通过促进单核细胞趋化蛋白 1(MCP1)表达的途径从而促进趋化因子信号通路和炎症反应。这一通路可被涉及 LKB1、PC1 和肾消耗病相关蛋白的复合组件所抑制。
进展 5 MCP1 的表达可促进巨噬细胞积聚和囊肿扩张;阻断 MCP1 受体可能是治疗 ADPKD 的 一种有益策略。
结论
ADPKD 仍然是肾脏病科研中最活跃的领域。以上几方面的进展有望在将来找到越来越有效治疗该病的方法。