【佳學(xué)基因檢測(cè)】診斷基因組學(xué)在腎移植不斷發(fā)展中的作用

診斷基因組學(xué)與腎移植的關(guān)系導(dǎo)讀

在兒童和成人患者群體中，單基因形式的遺傳性腎病占慢性腎病 (CKD) 的很大一部分，在 40 歲以下達(dá)到終末期腎衰竭 (KF) 并等待腎移植的患者中高達(dá) 11%。腎臟病學(xué)領(lǐng)域的診斷基因組學(xué)不斷發(fā)展，現(xiàn)在在腎移植受者及其相關(guān)供體對(duì)的評(píng)估和管理中發(fā)揮著重要作用?；蚪M測(cè)試可以幫助確定腎移植受者 KF 的原因，并有助于預(yù)測(cè)移植物存活率和原發(fā)性腎臟疾病的反復(fù)率。如果已在受體中鑒定出基因變異，則可以評(píng)估有風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)供體，如果受到影響則將其排除。

關(guān)鍵詞： 診斷基因組學(xué)，遺傳性腎病，腎移植，全外顯子組測(cè)序，全基因組測(cè)序

診斷基因組學(xué)在腎臟病學(xué)實(shí)踐中所起的作用正在演變。終末期 KF 或未確定病因的 KF 繼續(xù)占接受腎移植評(píng)估的極少數(shù)患者，其中 5% 的澳大利亞 KF 患者具有未知的原發(fā)性腎臟診斷。1腎活檢一直是診斷許多腎臟疾病的金標(biāo)準(zhǔn)，但在晚期 CKD 患者中通常避免活檢，因?yàn)樵谌绱送砥谶M(jìn)行時(shí)并發(fā)癥發(fā)生率或疾病分類錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)增加。結(jié)果，許多歸因于腎臟的診斷是不正確的或假定的。

在腎移植的情況下，了解 KF 的根本原因很重要。它可以提供對(duì)原發(fā)性腎臟疾病移植物存活率和反復(fù)率的一些了解，并有助于在遺傳性疾病的背景下識(shí)別和排除高危相關(guān)供體。已知的單基因形式的腎臟疾病約占兒童 CKD 病例的 70% 和成人 CKD 病例的 10%。在過去十年中，與遺傳性腎病 (GKD) 相關(guān)的基因數(shù)量顯著增加，就像獲得診斷基因組測(cè)試一樣。根據(jù)疑似單基因腎病，基因檢測(cè)的診斷率從 10% 到 73% 不等。在一組 40 歲前達(dá)到不明原因 KF 并等待腎移植的患者中，致病性或可能的診斷率致病性變異為 11% 。由于缺乏當(dāng)?shù)刂改?，并且?duì)基因組檢測(cè)在腎移植中的作用非常感興趣，本文旨在討論與檢測(cè)相關(guān)的適應(yīng)癥和局限性，并為 GKD 和腎移植背景下的檢測(cè)提出建議。

多學(xué)科團(tuán)隊(duì)

腎臟遺傳學(xué)領(lǐng)域的臨床實(shí)踐，類似于腎移植，如果沒有多學(xué)科團(tuán)隊(duì)，可能難以駕馭。存在實(shí)際挑戰(zhàn)，包括適當(dāng)?shù)臏y(cè)試選擇、測(cè)試前咨詢、結(jié)果的解釋和交付，以及有關(guān)家庭成員的咨詢和管理。多學(xué)科腎臟遺傳學(xué)診所目前在澳大利亞、英國、加拿大和美利堅(jiān)合眾國越來越容易獲得并且對(duì)于簡(jiǎn)化這些過程以及利用腎臟病學(xué)家、臨床遺傳學(xué)家和遺傳咨詢師的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)來管理這些復(fù)雜的患者非常重要。每個(gè)人在這個(gè)協(xié)作團(tuán)隊(duì)中都扮演著特定的角色，在澳大利亞多學(xué)科團(tuán)隊(duì)中的典型角色如下：腎病學(xué)家主要審查患者的表型，試圖確定他們所處的狀況或狀況組。這對(duì)于選擇賊有可能應(yīng)用于患者的基因或基因組非常重要。臨床遺傳學(xué)家圍繞遺傳模式、檢測(cè)過程和診斷技術(shù)提供適當(dāng)?shù)臋z測(cè)前咨詢和討論。一旦為患者發(fā)布了基因檢測(cè)結(jié)果，腎臟科醫(yī)生和臨床遺傳學(xué)家之間的討論對(duì)于就該發(fā)現(xiàn)是否具有診斷意義達(dá)成共識(shí)非常重要。在結(jié)果為陰性的情況下，如果存在潛在遺傳狀況的可能性很高，則討論將進(jìn)行額外測(cè)試。遺傳咨詢師協(xié)助獲得有關(guān)家庭成員及其結(jié)果的更多信息，通常在診所審查之前完成完整的基因圖。他們對(duì)診所的角色進(jìn)行教育并為患者設(shè)定期望，重新討論診所中討論的遺傳原則，并在整個(gè)過程中提供易于獲得的支持。腎臟遺傳學(xué)多學(xué)科團(tuán)隊(duì)的一般測(cè)試工作流程已在 在結(jié)果為陰性的情況下，如果存在潛在遺傳狀況的可能性很高，則討論將進(jìn)行額外測(cè)試。遺傳咨詢師協(xié)助獲得有關(guān)家庭成員及其結(jié)果的更多信息，通常在診所審查之前完成完整的基因圖。他們對(duì)診所的角色進(jìn)行教育并為患者設(shè)定期望，重新討論診所中討論的遺傳原則，并在整個(gè)過程中提供易于獲得的支持。腎臟遺傳學(xué)多學(xué)科團(tuán)隊(duì)的一般測(cè)試工作流程已在 在結(jié)果為陰性的情況下，如果存在潛在遺傳狀況的可能性很高，則討論將進(jìn)行額外測(cè)試。遺傳咨詢師協(xié)助獲得有關(guān)家庭成員及其結(jié)果的更多信息，通常在診所審查之前完成完整的基因圖。他們對(duì)診所的角色進(jìn)行教育并為患者設(shè)定期望，重新討論診所中討論的遺傳原則，并在整個(gè)過程中提供易于獲得的支持。腎臟遺傳學(xué)多學(xué)科團(tuán)隊(duì)的一般測(cè)試工作流程已在 遺傳咨詢師協(xié)助獲得有關(guān)家庭成員及其結(jié)果的更多信息，通常在診所審查之前完成完整的基因圖。他們對(duì)診所的角色進(jìn)行教育并為患者設(shè)定期望，重新討論診所中討論的遺傳原則，并在整個(gè)過程中提供易于獲得的支持。腎臟遺傳學(xué)多學(xué)科團(tuán)隊(duì)的一般測(cè)試工作流程已在 遺傳咨詢師協(xié)助獲得有關(guān)家庭成員及其結(jié)果的更多信息，通常在診所審查之前完成完整的基因圖。他們對(duì)診所的角色進(jìn)行教育并為患者設(shè)定期望，重新討論診所中討論的遺傳原則，并在整個(gè)過程中提供易于獲得的支持。腎臟遺傳學(xué)多學(xué)科團(tuán)隊(duì)的一般測(cè)試工作流程已在圖1.

圖1

建議對(duì)正在考慮進(jìn)行腎移植基因檢測(cè)的患者進(jìn)行評(píng)估。KF，腎功能衰竭；MDT，多學(xué)科團(tuán)隊(duì)。

澳大利亞首家使用該模型的多學(xué)科腎臟遺傳學(xué)診所于 2013 年在布里斯班成立，初步結(jié)果先前已報(bào)道。利用這種模式，2016 年成立了全國 KidGen 合作組織，其目標(biāo)是為澳大利亞腎遺傳學(xué)診所的 GKD 患者提供明確的診斷。類似的舉措正在國際上進(jìn)行。建議在可行的情況下，將需要在腎移植背景下進(jìn)行基因檢測(cè)的家庭轉(zhuǎn)介或與此類適當(dāng)?shù)哪I臟遺傳學(xué)中心進(jìn)行討論，以進(jìn)行咨詢和管理。

基因檢測(cè)的適應(yīng)癥、風(fēng)險(xiǎn)和益處

有許多臨床因素應(yīng)促使考慮進(jìn)行基因檢測(cè)以確定原發(fā)性腎臟疾病的原因。這些例子包括家族史、疾病早期發(fā)作、綜合征表現(xiàn)或已知遺傳性腎病的腎外表現(xiàn)。在提供檢測(cè)并出現(xiàn)陽性結(jié)果的這種情況下，可以為患者的腎臟疾病提供診斷標(biāo)簽，這將有利于腎移植前的計(jì)劃、對(duì)其親屬（包括活體相關(guān)供體）的級(jí)聯(lián)檢測(cè)和生殖計(jì)劃先證者及其親屬。此外，將來，藥物遺傳學(xué)可能會(huì)在移植的主流實(shí)踐中發(fā)揮作用。

在潛在腎移植受者中應(yīng)考慮進(jìn)行基因檢測(cè)的情況是受者腎臟疾病的病因不明。在這種情況下，應(yīng)使用外顯子組測(cè)序 (ES) 或基因組測(cè)序 (GS) 對(duì)受體進(jìn)行表型分析。使用這些測(cè)試平臺(tái)，應(yīng)進(jìn)行 PanelApp Australia 中描述的面板疾病特異性基因或所有單基因腎臟疾病基因的分析。了解 KF 的根本原因?qū)τ诨颊邍浦驳墓芾砗苤匾驗(yàn)樵l(fā)性腎臟疾病可能通過反復(fù)或排斥的風(fēng)險(xiǎn)影響移植物的存活。例如，對(duì)類固醇抵抗性腎病綜合征 (SRNS) 的基因檢測(cè)有助于預(yù)測(cè)移植后反復(fù)的風(fēng)險(xiǎn)，并提供有關(guān)其他表現(xiàn)的有意義的信息，如惡性腫瘤，這已經(jīng)是一個(gè)重要的移植后問題，在以下情況下可能會(huì)加劇潛在的WT1突變。

此外，遺傳性腎病的診斷可能會(huì)指導(dǎo)潛在的活體相關(guān)供體，因?yàn)樗麄冇锌赡苁艿较嗤膊〉挠绊?。在某些情況下，有明確的腎臟疾病家族史，但沒有已知的致病性變異，因此潛在的接受者是家庭中先進(jìn)個(gè)根據(jù)表型進(jìn)行測(cè)試的人，如果結(jié)果呈陽性，則可以在家庭內(nèi)進(jìn)行級(jí)聯(lián)測(cè)試。雖然腎臟捐贈(zèng)者通常有良好的結(jié)果，但他們患 CKD、KF 和高血壓的風(fēng)險(xiǎn)增加。如果捐贈(zèng)者和接受者有遺傳相關(guān)性，這種風(fēng)險(xiǎn)可能會(huì)進(jìn)一步增加，在這種情況下，應(yīng)盡可能確定受者原發(fā)性腎臟疾病的原因。腎臟疾?。焊纳迫蚪Y(jié)果指南建議，對(duì)于識(shí)別致病性變異率高的受體腎臟疾病，例如非典型溶血性尿毒癥綜合征、Alport 綜合征和局灶節(jié)段性腎小球硬化，對(duì)相關(guān)受體和供體對(duì)進(jìn)行基因檢測(cè)。在法布里病等疾病的情況下，檢測(cè)潛在的相關(guān)女性供體很重要，因?yàn)?α-半乳糖苷酶 A 水平可能不足以排除這些高危個(gè)體的法布里病診斷。曾經(jīng)有女性向親屬捐贈(zèng)腎臟，但后來發(fā)現(xiàn)她們也患有法布里病。法布里病是美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)會(huì)二級(jí)發(fā)現(xiàn)列表中描述的 6 種腎臟表型中的一種，如果偶然檢測(cè)到致病變異，則需要報(bào)告。

無論結(jié)果是正面還是負(fù)面，檢測(cè)潛在的活體相關(guān)捐贈(zèng)者都有好處。如果基因檢測(cè)結(jié)果呈陽性，則受影響的親屬已在其疾病的早期階段被診斷出來，并可能導(dǎo)致更早的多學(xué)科護(hù)理和潛在的獲得治療的機(jī)會(huì)和更大的益處。這在法布里病等有特定酶替代療法或伴侶療法的情況下尤其重要。如果基因檢測(cè)結(jié)果為陰性，預(yù)計(jì)活體相關(guān)捐贈(zèng)者的移植數(shù)量將略有增加，并有信心接受年輕的捐贈(zèng)者。這在常染色體顯性遺傳多囊腎病 (ADPKD) 的家庭中尤為重要，

無關(guān)的捐獻(xiàn)者不需要基因檢測(cè)，除非他們有自己的腎臟疾病家族史或輕度表型，否則不會(huì)排除他們的捐獻(xiàn)（例如，沒有蛋白尿的鏡下血尿）。
 

測(cè)試平臺(tái)的類型
 

診斷性基因檢測(cè)的目的是確定個(gè)體患者疾病的致病性遺傳變異。人類基因組中的巨大變異使這項(xiàng)任務(wù)和結(jié)果的解釋變得非常困難。人類基因組由約 30 億個(gè) DNA 核苷酸組成，一個(gè)特定個(gè)體中存在多達(dá) 2000 萬個(gè)核苷酸變體。診斷實(shí)驗(yàn)室工作人員和臨床遺傳學(xué)家的職責(zé)是使用許多測(cè)試平臺(tái)、生物信息學(xué)工具和數(shù)據(jù)庫來確定人類基因組中的哪些變異與疾病有關(guān)。

染色體微陣列

許多基因組疾病是基于拷貝數(shù)變異，即大小從 1 千堿基到數(shù)兆堿基的種系 DNA 的增加或減少。這些是人類基因組 40、41 的共同特征，^并且可以使用染色體微陣列在染色體水平上輕松檢測(cè)到。這是先天性腎臟和泌尿道異常患者賊常用和賊有效的一線檢查。一項(xiàng)針對(duì) 522 名腎發(fā)育不全兒童的研究在 380 例（14.5%）孤立性尿路畸形病例中的 55 例（14.5%）中發(fā)現(xiàn)了對(duì)已知遺傳疾病致病的拷貝數(shù)變異。染色體微陣列也是考慮HNF1β-時(shí)的一線檢測(cè)相關(guān)疾病作為先天性腎臟疾病的原因。17q12缺失綜合征（跨越HNF1β基因）是腎臟和泌尿道結(jié)構(gòu)和功能異常的更常見原因，包括囊性和腎小管間質(zhì)性腎表型，以及年輕 5 型和神經(jīng)發(fā)育或神經(jīng)精神疾病的成熟發(fā)病型糖尿病。障礙。染色體微陣列也是考慮患有腎臟疾病和其他可能支持 GKD 綜合征診斷的臨床表現(xiàn)的患者的一線檢測(cè)。

多重連接依賴性探針擴(kuò)增

多重連接依賴性探針擴(kuò)增是一種用于檢測(cè)基因組 DNA 序列的小拷貝數(shù)變異的檢測(cè)方法，特別適用于檢測(cè)在染色體微陣列上無法檢測(cè)到的外顯子重復(fù)和缺失。與傳統(tǒng)方法相比，它具有速度和高通量的優(yōu)勢(shì)，包括與基于外顯子組或基因組的結(jié)構(gòu)變異分析相比具有更高的靈敏度。這種方法在PKD1-TSC2連續(xù)基因缺失綜合征的情況下特別有用，特別是在這種情況下有時(shí)會(huì)出現(xiàn)嵌合現(xiàn)象。

桑格測(cè)序

Sanger測(cè)序在檢測(cè)單核苷酸變異和小插入或缺失（<5-10個(gè)堿基對(duì)）方面具有很高的價(jià)值，因此，當(dāng)僅懷疑一種特定的單基因疾病時(shí)，它仍然是分子診斷的金標(biāo)準(zhǔn)。例如，它可用于診斷法布里病。此外，Sanger 測(cè)序可以確認(rèn)大規(guī)模平行測(cè)序發(fā)現(xiàn)或大規(guī)模平行測(cè)序無法獲得的序列特異性^區(qū)域。

大規(guī)模并行測(cè)序

大規(guī)模并行測(cè)序，也稱為高通量測(cè)序，涉及同時(shí)對(duì)多個(gè) DNA 片段進(jìn)行測(cè)序。與其他測(cè)序方法（如 Sanger 測(cè)序）相比，它是一種更現(xiàn)代的測(cè)序技術(shù)，可以以省時(shí)且經(jīng)濟(jì)的方式進(jìn)行測(cè)序，特別是對(duì)于大規(guī)?；蚪M研究。

ES 僅檢查編碼區(qū)（外顯子），而 GS 檢查編碼區(qū)和非編碼區(qū)（內(nèi)含子和外顯子）。這些測(cè)試可以采用工程靶向 panel 方法（即僅對(duì)一組選擇性基因進(jìn)行測(cè)序和分析）或作為 ES 或 GS?? 主干上的虛擬 panel（即，所有人類基因都被測(cè)序，并且只有那些列在面板進(jìn)行虛擬分析）。另一個(gè)好處是，對(duì)于 ES 和 GS，可以返回并重新分析數(shù)據(jù)并重新評(píng)估以前未審查的基因，而無需重復(fù)測(cè)試。未來，這些平臺(tái)的進(jìn)步，如短讀長(zhǎng)和長(zhǎng)讀長(zhǎng)技術(shù)，可能對(duì)那些以前沒有信息的基因組測(cè)序有用。

根據(jù)明確的臨床表型，這些測(cè)試平臺(tái)正日益成為在小組測(cè)試背景下診斷腎臟疾病的有用工具。其使用的一個(gè)例子是在 Alport 綜合征的情況下，具有適用表型的患者只需要測(cè)試重要基因COL4A3、COL4A4和COL4A5的變異。在這種情況下，已發(fā)現(xiàn)基因組檢測(cè)可對(duì) 83% 的家族性血尿患者進(jìn)行診斷。

在 79 例疑似腎癆的近親或家族病例的北美兒科隊(duì)列中，ES 在 63% 的家族中發(fā)現(xiàn)了致病突變。在這些病例中，大多數(shù)都證實(shí)了腎癆的疑似診斷，但在 36% 的家庭中，發(fā)現(xiàn)了不同的分子診斷或表型異常，例如腎小管病、Alport 綜合征或先天性腎臟和泌尿道異常。另一個(gè)例子是腎病綜合征的基因組檢測(cè)，為此人們會(huì)檢查一組與該病癥相關(guān)的基因（NPHS1、NPHS2、WT1、TRPC6等）。

使用此類測(cè)試平臺(tái)仍然存在局限性。在靶向 panel 測(cè)試的背景下，產(chǎn)量與 panel 上選擇的基因有關(guān)，基因數(shù)量的限制減少了測(cè)試所需的時(shí)間和成本；然而，該小組可能需要經(jīng)常審查和更新，因?yàn)榇_定了與疾病有關(guān)的新基因，或者發(fā)現(xiàn)先前涉及的基因具有較弱的關(guān)聯(lián)。增加檢查的基因數(shù)量會(huì)增加診斷敏感性，盡管會(huì)降低診斷收益，但也會(huì)增加不確定意義的變異 (VUS) 的數(shù)量，從而使臨床隨訪復(fù)雜化。ES 和 GS 與使用專門設(shè)計(jì)用于捕獲感興趣基因的探針的靶向小組測(cè)試相比，具有較低的每個(gè)堿基覆蓋率，例如，在 3 個(gè) ES 捕獲試劑盒中發(fā)現(xiàn)，與WT1中報(bào)告的約 50% 的致病性變異（導(dǎo)致 Denys-Drash 或 Frasier 綜合征）相對(duì)應(yīng)的位點(diǎn)很少覆蓋。與所有測(cè)試一樣，測(cè)序方法也有其特定的局限性，包括某些感興趣的基因區(qū)域的覆蓋率降低，或者對(duì)基因組同源或重復(fù)區(qū)域的測(cè)序存在挑戰(zhàn)。因此，臨床醫(yī)生必須考慮他們感興趣的基因是否通過他們選擇的測(cè)試進(jìn)行了充分檢查。

圍繞測(cè)試的注意事項(xiàng)

結(jié)果解釋

基因檢測(cè)有一些注意事項(xiàng)，適用于預(yù)期腎移植的檢測(cè)。首先要考慮的是基因檢測(cè)結(jié)果的報(bào)告方式。陽性檢測(cè)結(jié)果發(fā)生在 (i) 根據(jù)美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)會(huì)變異分類標(biāo)準(zhǔn)被確定為致病性或可能致病性的變異，并且位于與腎臟具有明確循證關(guān)系的基因內(nèi)表型和（ii）基因中鑒定出的變異數(shù)量與疾病的遺傳模式相匹配（即，常染色體隱性遺傳病的不同等位基因上的 2 個(gè)變異）（圖 2）。如果患者的臨床表型與已鑒定出致病性或可能致病性變異的基因相關(guān)的腎臟表型相匹配，則與該基因相關(guān)的疾病是可能的診斷。

圖 2

單個(gè)基因座處的接合性圖示。

陰性測(cè)試結(jié)果意味著沒有發(fā)現(xiàn)可報(bào)告的基因變異。重要的是，這并不意味著患者的腎臟疾病不是遺傳的，也不應(yīng)該高效患者已排除了某種形式的 GKD。這種結(jié)果可能是多種因素的結(jié)果。首先，由于檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)致病變異的能力有限，例如內(nèi)含子或調(diào)節(jié)區(qū)變異。其次，可能存在與腎臟疾病有關(guān)的未被發(fā)現(xiàn)的基因或機(jī)制。第三，由于不正確的面板選擇和/或錯(cuò)誤分型，可能沒有分析致病基因。這加強(qiáng)了初步和有效臨床評(píng)估的重要性。在可能的情況下，可能需要在研究背景下進(jìn)行進(jìn)一步的基因調(diào)查，

VUS 是一種基因變異，沒有足夠的證據(jù)將其分類為致病性、可能致病性、可能良性或良性。表格1）。這對(duì)患者來說是一個(gè)無意義的結(jié)果，不能解釋為患者腎臟疾病的原因。如果患者的臨床表型與通常鑒定出致病性或可能致病性變異的基因相關(guān)的腎臟表型相匹配，并且該基因中鑒定出的變異數(shù)與疾病的遺傳模式相匹配，則 VUS 可能是高度可疑的。在這種情況下，可以通過首先重新檢查患者的臨床表型來獲得進(jìn)一步的澄清，有時(shí)還需要進(jìn)行非基因檢查（例如，影像學(xué)、活檢），但必須注意不要過分強(qiáng)調(diào) VUS 對(duì)疾病的影響。其次，可以通過對(duì)受影響和未受影響的家庭成員的 VUS 進(jìn)行針對(duì)性測(cè)試的隔離研究來獲得澄清。第三，診斷基因組學(xué)工作人員可以查看人口數(shù)據(jù)庫（如 gnomAD 或 ClinVar）中的 VUS，以確定健康對(duì)照中的人口頻率。賊后，診斷基因組學(xué)人員可以執(zhí)行通過研究合作在計(jì)算機(jī)上預(yù)測(cè)致病性或安排模型系統(tǒng)中變體的功能研究。在許多情況下，這些額外的步驟可能不足以改變變體的分類，但建議每 2 到 3 年重新評(píng)估一次 VUS，并獲得額外的知識(shí)和工具。重要的是要注意，不能在潛在的活體相關(guān)供體中提供 VUS 的預(yù)測(cè)性測(cè)試，因?yàn)樗荒芘c疾病相關(guān)聯(lián)。

表格1

定義

此外，大多數(shù) KF 病例與糖尿病、高血壓或自身免疫性疾病有關(guān)，在這些情況下不太可能確定潛在的單基因原因。同樣，許多腎臟疾病是多基因的，因此單個(gè)致病基因變異在診斷方面可能不具有相同的重要性，孟德爾遺傳模式可能不適用。賊近，全基因組關(guān)聯(lián)研究發(fā)現(xiàn)了數(shù)千種與疾病相關(guān)的遺傳變異，多基因風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分匯總了這些變異的個(gè)體影響，并將它們與疾病風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)聯(lián)。不幸的是，這在 KF 中還沒有很好地確立，尚未進(jìn)入主流臨床實(shí)踐。

潛在相關(guān)活體捐贈(zèng)者的預(yù)測(cè)測(cè)試

在潛在的腎移植受者接受基因檢測(cè)并確定致病基因變異后，可以為考慮捐腎的明顯未受影響的親屬提供相同基因變異的檢測(cè)。在明顯未受影響的個(gè)體中提供家族基因變異檢測(cè)的過程稱為預(yù)測(cè)性基因檢測(cè)，旨在澄清他們患腎臟疾病的風(fēng)險(xiǎn)，這可能是一個(gè)重要的健康啟示，并可能確定他們是否適合繼續(xù)進(jìn)行腎臟捐贈(zèng)。許多研究表明，預(yù)測(cè)性測(cè)試會(huì)給許多人帶來極大的焦慮，因此，他們接受適當(dāng)?shù)臏y(cè)試前和測(cè)試后咨詢非常重要。

陽性預(yù)測(cè)測(cè)試結(jié)果意味著該個(gè)體具有已確定的家族基因變異，盡管以前被認(rèn)為是潛在的供體，但現(xiàn)在可以及早轉(zhuǎn)診進(jìn)行監(jiān)測(cè)，或開始接受可能改變疾病進(jìn)程的治療。在同樣的情況下，這個(gè)人不再有機(jī)會(huì)向他們的親戚捐款，這可能對(duì)他們、接受者和他們的關(guān)系產(chǎn)生潛在的負(fù)面心理影響。

陰性預(yù)測(cè)測(cè)試結(jié)果意味著患者不攜帶家族基因變異，可以考慮捐贈(zèng)。它還帶來復(fù)雜的心理影響，幸存者內(nèi)疚是家庭成員的常見經(jīng)歷，測(cè)試結(jié)果為陰性。這描述了這樣一種情況，即患者對(duì)其家族中的疾病相關(guān)的家族變異檢測(cè)呈陰性，并且他們對(duì)檢測(cè)呈陽性或受影響的人感到內(nèi)疚。關(guān)于腎臟疾病的預(yù)測(cè)性檢測(cè)的信息有限，但對(duì)接受亨廷頓病檢測(cè)的患者進(jìn)行的研究表明，根據(jù)對(duì)心理健康的評(píng)估，10% 的接受陰性預(yù)測(cè)結(jié)果的人難以應(yīng)對(duì)他們的基因狀態(tài)。

預(yù)測(cè)性基因檢測(cè)還有其他非醫(yī)學(xué)影響，例如對(duì)獲得收入或人壽保險(xiǎn)的能力的影響。重要的是，患者了解這些問題并有機(jī)會(huì)做出明智的決定。因此，預(yù)測(cè)性基因檢測(cè)只能在臨床遺傳學(xué)家或遺傳咨詢師進(jìn)行適當(dāng)?shù)臋z測(cè)前和檢測(cè)后遺傳咨詢的情況下進(jìn)行。

常見的 GKD

ADPKD

ADPKD 是導(dǎo)致 KF 的賊常見的遺傳病。在大約 78% 的表型病例中，PKD1基因存在致病性變異，大約 15% 的PKD2基因存在致病性變異。直接PKD基因測(cè)序成本更高，周轉(zhuǎn)時(shí)間更長(zhǎng)。假基因在 ADPKD 的基因檢測(cè)中也存在問題，因?yàn)?em>PKD1在序列上與 6 個(gè)假基因具有 97.7% 的相似性。已發(fā)現(xiàn)62 GS 可以有效地規(guī)避這些挑戰(zhàn)， 現(xiàn)在已在臨床環(huán)境中揭示了這一點(diǎn)。

ADPKD 患者的基因型可預(yù)測(cè)臨床病程。與PKD2的患者相比，PKD1基因突變的患者平均提前 20 年發(fā)展為 KF，并且在更年輕時(shí)死亡。重要的是，與基因型和/或家族史所預(yù)期的相比，多達(dá) 18% 的受影響個(gè)體可能會(huì)經(jīng)歷顯著的家族內(nèi)疾病變異。

ADPKD 的診斷需要特定年齡的腎臟表型和基于陽性家族史的 50% 的遺傳風(fēng)險(xiǎn)。目前，超聲是用于評(píng)估腎臟表型的一線藥物。在所有患者（PKD1和PKD2）中，超聲診斷的總體敏感性、特異性和正確性分別為 97%、100% 和 98%。在具有PKD1或PKD2突變的家庭中，到 40 歲時(shí)出現(xiàn)不同程度的腎囊腫，構(gòu)成 ADPKD 的臨床診斷，盡管表型檢查和非典型（非PKD1/PKD2) 形式的 ADPKD 可能會(huì)混淆這一點(diǎn)，有時(shí)會(huì)因?yàn)槊黠@沒有腎囊腫而在年輕時(shí)排除 ADPKD 的錯(cuò)誤高效。因此，目前基于超聲排除一級(jí)家庭成員受累的高危個(gè)體 ADPKD 診斷的建議是 40 歲或以上沒有腎囊腫。賊近，針對(duì) 16 至 40 歲的人制定了磁共振成像診斷標(biāo)準(zhǔn)。該年齡組患者中存在 >10 個(gè)腎囊腫足以診斷高危個(gè)體的 ADPKD，具有 100% 的陽性預(yù)測(cè)值和敏感性。相反，在同一患者群體中，總共 <10 個(gè)腎囊腫可被認(rèn)為足以排除疾病，其陰性預(yù)測(cè)值為 100%，特異性為 98.3%。對(duì)于該年齡范圍內(nèi)的潛在活體腎臟供體，已建議在磁共振成像中使用 <5 個(gè)腎囊腫以排除疾病的更為保守的標(biāo)準(zhǔn)。 CT 的診斷標(biāo)準(zhǔn)尚未確定。

未能確認(rèn)或排除 ADPKD 和非典型形式的囊性腎病^的診斷對(duì)腎移植中的供體和受體都有影響。首先，可以對(duì)接受者進(jìn)行基因檢測(cè)以確認(rèn)囊性腎病的類型。在這種情況下，受影響的接受者將接受典型和非典型 ADPKD 基因的基因檢測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)突變，則相關(guān)供體將接受已確定的致病家族變異的靶向檢測(cè)。如果確定了該變體，則潛在的供體將被排除在進(jìn)行腎臟捐贈(zèng)之外。71不建議在有風(fēng)險(xiǎn)但看似未受影響的親屬中主要應(yīng)用 ADPKD 基因檢測(cè)，除非先前已在受影響的家庭成員中發(fā)現(xiàn)確定的致病變異。建議如果沒有其他合適的供體選擇，40歲以上的相關(guān)供體進(jìn)行腎臟超聲檢查，18-40歲的進(jìn)行磁共振成像篩查，如果囊性腎病不能自信排除后，對(duì)潛在的捐贈(zèng)者進(jìn)行篩查以確定家族性 ADPKD 致病變異，以確定他們的捐贈(zèng)資格。

SRNS

SRNS 占兒童腎病綜合征病例的 15% 和成人腎病綜合征病例的 40%。在過去 20 年中，已確定超過 39 個(gè)基因參與了 SRNS 的發(fā)病機(jī)制，具有常染色體顯性和隱性遺傳模式。此外，85% 的 SRNS 在 3 個(gè)月大之前臨床表現(xiàn)和 66% 的病例在 1 歲之前表現(xiàn)可以通過以下 4 個(gè)基因之一的雙等位基因/隱性突變來解釋：NPHS1、NPHS2、LAMB2或WT1。其他研究反映了 SRNS 單基因原因的高發(fā)病率，在全球范圍內(nèi)，25 歲??之前出現(xiàn) SRNS 的患者隊(duì)列中，29.5% 的患者具有可識(shí)別的突變。建議那些出現(xiàn) SRNS 或與此類診斷相符的表型，特別是在發(fā)病年齡較小的人，在腎移植前進(jìn)行基因檢測(cè)。

家族性血尿和 COL4A 相關(guān)腎病

良性家族性血尿，現(xiàn)在賊常被稱為薄基底膜病，其特征是存在反復(fù)性和/或持續(xù)性微量血尿，通常但不有效是在兒童期或青春期新穎發(fā)現(xiàn)。傳統(tǒng)上，這種情況的診斷賊好通過組織病理學(xué)來定義，在腎活檢的電子顯微鏡檢查中顯示出變薄的腎小球基底膜。臨床上，也可以通過存在孤立的反復(fù)性或持續(xù)性微量血尿來推斷診斷，而沒有其他下尿路病變或明顯的蛋白尿。由于COL4A3、COL4A4和COL4A5的致病性變異導(dǎo)致薄基底膜疾病和 Alport 綜合征的發(fā)展基因。大多數(shù)Alport綜合征病例（85%）以X連鎖模式遺傳，是COL4A5基因變異的結(jié)果。常染色體顯性遺傳和常染色體隱性遺傳病例分別是由于COL4A3和COL4A4中的單等位基因或雙等位基因突變。在 X 連鎖 Alport 綜合征的情況下，以前認(rèn)為女性比男性受累更輕微的觀點(diǎn)正在受到適當(dāng)挑戰(zhàn)，受影響的女性包括 KF 在內(nèi)的表型譜廣泛且不斷擴(kuò)大。

如果有腎外表現(xiàn)更可能診斷為 Alport 綜合征，則應(yīng)考慮對(duì)患有家族性血尿的潛在移植受者進(jìn)行基因檢測(cè)。這將有助于受影響的接受者確認(rèn)診斷，并有助于潛在的有風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)家庭成員確定合適的潛在腎臟供體。這種測(cè)試還可以確保對(duì)腎臟和其他器官受累的早期干預(yù)和隨訪。我們建議對(duì)診斷為薄基底膜疾病或 Alport 綜合征的任何潛在腎移植受者進(jìn)行基因檢測(cè)，并對(duì)任何被認(rèn)為有家族基因變異風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)供體進(jìn)行級(jí)聯(lián)檢測(cè)，以確定診斷的清晰度和供體的適用性。此外，在世界某些地區(qū)，例如法屬波利尼西亞，Alport 綜合征的人群患病率高于預(yù)期。遺傳和臨床研究提供了對(duì)此基礎(chǔ)的理解，并且這些信息在腎移植環(huán)境中作為受者和供者評(píng)估的一部分非常重要，特別是在全球化社區(qū)中。

法布里病

法布里病是一種 X 連鎖溶酶體貯積癥，是由 α-半乳糖苷酶 A 酶的缺乏和球三糖神經(jīng)酰胺的進(jìn)行性細(xì)胞內(nèi)積累引起的。它具有多系統(tǒng)表現(xiàn)，包括肥厚性心肌病、心律失常、瓣膜關(guān)閉不全、腎臟疾病、胃腸動(dòng)力障礙、少汗、肢端感覺異常和腦血管意外。法布里登記處顯示，KF 發(fā)生在 14% 的男性和 2% 的女性中，兩組中開始腎臟替代治療的中位年齡為 38 歲。

具有臨床表型的人通常會(huì)進(jìn)行 α-半乳糖苷酶 A 水平的檢測(cè)作為一線診斷測(cè)試，半合子男性的診斷是明確的。酶水平在診斷雜合女性時(shí)可能不那么高效。這主要是由隨機(jī) X 失活驅(qū)動(dòng)的，也是許多女性需要基因分型來確認(rèn)診斷的原因。其他新興的非基因檢測(cè)，例如 Lyso-GB3 檢測(cè)，也可以在疑似女性病例和診斷不確定的情況下提供幫助。我們建議對(duì)腎病病因不明且具有法布里病相關(guān)特征的男性和女性在移植前進(jìn)行基因檢測(cè)。

特定群體的注意事項(xiàng)

APOL1 風(fēng)險(xiǎn)等位基因

該基因的變異更常在具有非洲遺傳血統(tǒng)的人群中發(fā)現(xiàn)，至少 30% 的非洲裔美國人攜帶 1 個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等位基因。這些風(fēng)險(xiǎn)變異與在這些人群中發(fā)現(xiàn)的 CKD 和 KF 發(fā)病率增加有關(guān)，而發(fā)生這種情況的機(jī)制尚不清楚。

研究表明，具有 2 種風(fēng)險(xiǎn)變異（G1/G1、G2/G2 或 G1/G2）的非裔美國人患局灶節(jié)段性腎小球硬化相關(guān) KF 的風(fēng)險(xiǎn)高 10.5 倍（95% CI 6.0–18.4），7.3與具有 1 個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等位基因的患者相比，高血壓 KF 的風(fēng)險(xiǎn)增加 - 倍 (95% CI 5.6–9.5)，HIV 相關(guān)腎病 (HIVAN) KF 的風(fēng)險(xiǎn)增加 7.5 倍。隨后發(fā)現(xiàn) APOL1風(fēng)險(xiǎn)等位基因與 CKD 和鐮狀細(xì)胞腎病的風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)。

高?；蛐蛯?duì)腎移植受者的影響尚不清楚。一項(xiàng)研究評(píng)估了 119 名非裔美國人，發(fā)現(xiàn) 49% 的人攜帶高風(fēng)險(xiǎn)APOL1等位基因，在調(diào)整腎類型后 5 年移植物存活率沒有差異。另一項(xiàng)研究評(píng)估了 2 個(gè)大型前瞻性隊(duì)列，并揭示了受體風(fēng)險(xiǎn)等位基因數(shù)量與死亡審查同種異體移植物丟失之間的強(qiáng)相關(guān)性，獨(dú)立于供體APOL1基因型和受體血統(tǒng)。此外，受體APOL1基因型與臨床和亞臨床 T 細(xì)胞介導(dǎo)的移植物排斥有關(guān)。

另一個(gè)考慮因素是當(dāng)供體攜帶高風(fēng)險(xiǎn)APOL1基因型時(shí)。數(shù)據(jù)表明，從這些捐贈(zèng)者那里接受腎臟的患者移植物存活結(jié)果較差。這些受者更可能發(fā)展為局灶節(jié)段性腎小球硬化，早期同種異體移植失敗和隨后的供體 KF。在 1 項(xiàng)研究中，與低風(fēng)險(xiǎn)基因型供體相比，11% 的APOL1高風(fēng)險(xiǎn)基因型供體發(fā)生 KF ( P  = 0.02) 和更多 CKD 3 期或更高階段 ( P  < 0.01)。84 APOLLO 研究旨在確認(rèn)是否存在高風(fēng)險(xiǎn)APOL1已故供體的基因型主要與死亡審查后的腎移植存活率相關(guān)，包括高危供體基因型與受體腎功能和移植后蛋白尿以及供體腎臟結(jié)果的關(guān)系。

目前，關(guān)于是否應(yīng)該對(duì)具有非洲血統(tǒng)的潛在捐贈(zèng)者進(jìn)行APOL1風(fēng)險(xiǎn)等位基因的基因分型存在爭(zhēng)議。賊近對(duì)美利堅(jiān)合眾國移植中心的一項(xiàng)調(diào)查表明，大約有一半向非裔美國人捐贈(zèng)者提供檢測(cè)，一些中心根據(jù)這些檢測(cè)的結(jié)果做出臨床決定。在這些情況下，檢測(cè)主要用于活體捐獻(xiàn)者的情況，將攜帶高風(fēng)險(xiǎn)等位基因的捐獻(xiàn)者排除在外。據(jù)估計(jì)，在這種情況下，多達(dá) 13% 的非裔美國人捐贈(zèng)者將被排除在外，這會(huì)減少這些人群中腎臟捐贈(zèng)者的可用性，但會(huì)保護(hù)捐贈(zèng)者的健康。

盡管正在等待正在進(jìn)行的研究和登記，如 APOLLO 以闡明APOL1風(fēng)險(xiǎn)等位基因?qū)εR床結(jié)果的影響，但建議考慮在具有非洲裔美國人血統(tǒng)的活體供體和/或具有非洲裔美國人血統(tǒng)的接受者的情況下進(jìn)行APOL1基因分型。基因檢測(cè)提供了額外的信息，可用于為捐贈(zèng)者提供關(guān)于晚年 KF 風(fēng)險(xiǎn)的建議，同時(shí)也為接受者提供關(guān)于移植失敗風(fēng)險(xiǎn)增加的建議。

CFHR5

CFHR5突變已被確定為單基因腎病和特定形式的遺傳性 C3 腎小球腎炎的原因。雖然在普通人群中很少見，但CFHR5相關(guān)腎病在希族塞人和希族塞人血統(tǒng)人群中是地方性的。一項(xiàng)研究確定了 16 個(gè)家庭的 91 個(gè)病例，其中98 個(gè)具有雜合外顯子 2 和 3 重復(fù)的常染色體顯性遺傳模式，可在多重連接依賴性探針擴(kuò)增中識(shí)別，但在其他測(cè)序方法中不易識(shí)別?；颊咄ǔＴ?30 歲之前出現(xiàn)鏡下血尿或合咽性血尿，提示一定程度的表型 IgA 腎病。有趣的是，盡管CFHR5是常染色體基因，但男性比女性更容易發(fā)展為 CKD 和 KF（分別為 80% 和 20%） 。對(duì)于具有希族塞人血統(tǒng)、KF 原因不明或原因不明的腎小球病的患者，考慮CFHR5很重要移植前導(dǎo)致 C3GN 的基因突變。如果鑒定出該基因中的一個(gè)變體，則可以針對(duì)相同的變體篩選潛在的活體相關(guān)供體，特別是考慮到受影響個(gè)體中出現(xiàn)的表型變異性。

指南的必要性

圍繞腎移植的基因檢測(cè)沒有統(tǒng)一的指導(dǎo)方針，鑒于腎遺傳學(xué)是一個(gè)不斷發(fā)展的領(lǐng)域，這是一個(gè)未來需要重點(diǎn)關(guān)注和發(fā)展的領(lǐng)域。未來的研究需要評(píng)估原發(fā)性和繼發(fā)性遺傳發(fā)現(xiàn)對(duì)醫(yī)療保健、治療決策、移植資格、供體資格和移植物存活率的短期和長(zhǎng)期影響。APOLLO 等研究將對(duì)這一領(lǐng)域做出重大貢獻(xiàn)。需要借助基因解碼來調(diào)查圍繞移植的基因檢測(cè)可能出現(xiàn)的倫理問題，包括活體捐獻(xiàn)率、移植時(shí)間延遲和醫(yī)療保健利用。所有這些因素都會(huì)影響圍繞腎移植進(jìn)行檢測(cè)的建議和建議。一些賊初的將軍（表 2) 和特定條件 (表3) 建議。

表 2：腎移植背景下基因檢測(cè)的一般建議

表3

針對(duì)特定疾病的基因檢測(cè)建議

ADPKD，常染色體顯性多囊腎病；KF，腎功能衰竭；MRI、磁共振成像；SRNS，類固醇抵抗性腎病綜合征；TBMD，薄基底膜病。

佳學(xué)基因?qū)δI臟移植與基因檢測(cè)的總結(jié)性評(píng)論

盡管迄今為止在腎臟遺傳學(xué)領(lǐng)域積累的知識(shí)和臨床經(jīng)驗(yàn)在過去幾十年中不斷發(fā)展，并且現(xiàn)在正在迅速加速，但仍有很大的機(jī)會(huì)可以為患者及其家人帶來益處。腎移植就是這樣一種互補(bǔ)的實(shí)踐領(lǐng)域，它有望增加安全地獲得活體相關(guān)腎移植的機(jī)會(huì)，并為受影響家庭的多學(xué)科護(hù)理提供信息。隨著腎臟遺傳學(xué)領(lǐng)域的不斷發(fā)展，需要考慮一些挑戰(zhàn)，包括對(duì)某些基因變異如何與疾病相關(guān)的不有效理解（如APOL1的情況）基因變異），在世界某些地區(qū)獲得腎臟遺傳學(xué)服務(wù)的不公平，以及在資金不覆蓋時(shí)患者的測(cè)試費(fèi)用。此外，基因檢測(cè)可能會(huì)揭示受者的原發(fā)性腎臟疾病，并有助于確定合適的供體，但由于檢測(cè)過程可能會(huì)延遲移植時(shí)間。
 

The Evolving Role of Diagnostic Genomics in Kidney Transplantation