常见PKD1 p.(Ile3167Phe)变异是亚效等位基因,并与极早发型双等位基因多囊肾病相关

The Common PKD1 p.(Ile3167Phe) Variant Is Hypomorphic and Associated with Very Early Onset, Biallelic Polycystic Kidney Disease

作者信息Miranda Durkie, Christopher M Watson, Peter Winship, Anne-Cecile Hogg, Rodney Nyanhete, Sharon Cooley, Manoj K Valluru, Charles Shaw-Smith, Coralie Bingham, Mark Gilchrist, Janna Kenny, Genomics England Research Consortium, Albert C M Ong
PMID40225160
期刊Hum Mutat
发布时间2023-07-28
DOI10.1155/2023/5597005

实验完整度

该研究包含临床遗传学分析、家系共分离分析、群体数据分析和长读长测序验证,但缺少直接的功能实验验证,证据层级以遗传关联为主。

主要模型

人类VEO-PKD家系 100K基因组计划队列 UK Biobank人群队列

重点核对

PKD1 p.(Ile3167Phe)变异与致病性PKD1变异是否反式排列 PKD1 p.(Ile3167Phe)在人群中的等位基因频率 携带p.(Ile3167Phe)的个体肾功能及囊肿表型 携带p.(Ile3167Phe)的个体是否携带其他PKD1致病性变异

摘要

双等位基因PKD1变异,包括亚效等位基因变异,可导致极早发型多囊肾病(VEO-PKD)。一个具有无法解释的复发性VEO-PKD且一对双卵双胞胎中一例新生儿死亡的家族被转诊进行临床检测。从英国10万基因组计划(100K)、英国生物银行(UKBB)和文献回顾中鉴定了携带推定亚效等位基因PKD1变异p.(Ile3167Phe)的其他个体。我们在死亡双胞胎中鉴定了来自父亲的可能的致病性PKD1错义变异和来自未患病母亲的推定亚效等位基因PKD1变异,但在存活的双卵双胞胎中仅发现了父亲的PKD1变异。对100K病例的分析确定了另一个家族,该家族有两名具有相似双等位基因遗传的兄弟姐妹,他们在出生时表现为VEO-PKD,并在青少年时期达到肾衰竭,而其他受影响的亲属则不然。最后,对618例UKBB病例的调查证实,单等位基因携带PKD1 p.(Ile3167Phe)的成年患者肾功能正常。我们的数据揭示,p.(Ile3167Phe)是已鉴定的第二常见的PKD1亚效等位基因变异,在杂合状态下是中性的,但当与致病性PKD1变异反式遗传时与VEO-PKD相关。应注意确保在VEO病例的序列数据中不会自动过滤掉该变异。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
PKD1 p.(Ile3167Phe)变异是否是亚效等位基因,以及它如何导致极早发型多囊肾病?
核心机制
PKD1 p.(Ile3167Phe)变异导致多囊蛋白-1(PC1)功能部分降低,在杂合状态下中性,但与致病性PKD1变异反式遗传时,PC1功能剂量低于囊肿形成阈值,导致VEO-PKD。
主要证据
家族遗传分析显示,VEO-PKD患者中p.(Ile3167Phe)与致病性变异反式遗传;100K和UKBB数据表明杂合子肾功能正常,但结合致病性变异时引起严重疾病;长读长测序验证了反式排列。
研究意义
研究首次证实p.(Ile3167Phe)是第二常见的PKD1亚效等位基因,强调在VEO-PKD病例中不应自动过滤该变异,以确保准确诊断和遗传咨询。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

临床家系收集与遗传分析

鉴定VEO-PKD家系中潜在的致病变异。

对一名新生儿死亡患者进行下一代测序和剂量分析,检测到PKD1 p.(Leu845Ser)疑似致病变异和p.(Ile3167Phe)等变异,并通过家系共分离分析确定双等位基因模式。

2

100K队列筛查与家系验证

在大型队列中寻找携带p.(Ile3167Phe)的个体,并验证其与致病性变异反式遗传。

筛选100K基因组计划中PKD1基因被分析或未被分析的样本,找到两个家系携带p.(Ile3167Phe)和致病性变异,并通过长读长测序确认反式排列。

3

UK Biobank群体表型分析

评估p.(Ile3167Phe)杂合子在普通人群中的肾功能和囊肿表型。

从UKBB中鉴定出643名杂合子,其中618名白种人杂合子与匹配对照比较,分析基线eGFR、血压、ACR及HES数据中的肾脏疾病记录。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
HiSeq 2000----
MinIONOxford Nanopore TechnologiesFlongle

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
VEO-PKD家系分析
先证者DNA来源、检测panel内容、测序平台、剂量分析方法、家系成员基因型
阅读提示:Materials and Methods 2.1
100K队列筛选
筛选标准(PKD1是否在panel中)、病例临床特征、变异的反式排列验证方法
阅读提示:Materials and Methods 2.2, 2.3, Results 3.2
UK Biobank分析
杂合子数量、种族匹配、临床指标(eGFR、血压、ACR)、HES数据中多囊肾诊断
阅读提示:Materials and Methods 2.4, Results 3.3