21例中国Dent病患者的表型和基因型分析

Phenotype and genotype analyses of 21 Chinese patients with Dent disease

作者信息Ruochen Che, Yuwen Cai, Wei Zhou, Sanlong Zhao, Songming Huang
PMID40420588
发布时间2025-05-27
DOI10.7555/JBR.38.20240183

实验完整度

高

包含患者队列临床与基因分析、肾活检病理、体外细胞转染与蛋白表达验证、XCI检测,涉及两个独立证据层级并含功能验证

主要模型

21例中国Dent病患儿队列 HEK293细胞 HK-2细胞 8例患儿肾活检组织

重点核对

患者纳入标准:尿蛋白电泳LMWP比值>50%或尿α1-微球蛋白/微白蛋白比值>1,且CLCN5或OCRL基因检出致病性变异 细胞转染条件:HEK293和HK-2细胞,质粒2 μg,转染4 h,转染后24 h收集,终浓度0.01 μg/μL Western blot抗体条件:anti-Flag 1∶3000,GAPDH 1∶3000,二抗1∶5000 XCI检测:HUMARA法,HpaII酶切与未酶切DNA对比,MIC2作为消化效率参考 统计方法:非配对Student's t检验,P < 0.05为显著,n = 4

摘要

Dent病是一种罕见的X连锁隐性遗传性肾小管病,由CLCN5(Dent病1型,DD1)和OCRL(Dent病2型,DD2)基因变异引起,以低分子量蛋白尿、高钙尿症、镜下血尿或肾钙质沉着症为特征。在本研究中,我们收集并分析了2014年1月至2023年8月期间在南京医科大学附属儿童医院肾脏科住院的21例确诊为Dent病患儿的临床资料和基因检测结果,旨在帮助这些患者的早期诊断和治疗。在21例患者中,16例(76.19%)有CLCN5变异,5例(23.81%)有OCRL变异,其中4个变异为新发变异。所有患者均表现为低分子量蛋白尿,其中14例(66.67%)有肾病范围蛋白尿。8例患者因诊断不明确接受了肾活检。我们将新发CLCN5错义变异(p.G222R)和OCRL错义变异(p.I371T)质粒转染到HEK293和HK-2细胞中,发现转染细胞中OCRL1蛋白的表达显著低于野生型细胞(P < 0.05)。此外,我们通过人类雄激素受体基因检测法,在一名携带相同新发CLCN5变异的女性患者中观察到极度偏斜的X染色体失活模式。这些发现为了解中国Dent病患者的临床特征提供了见解,并可能有助于阐明其发病机制。

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
中国Dent病患儿的临床特征、基因变异谱及新发变异的致病机制是什么?
核心机制
新发OCRL错义变异(p.I371T)在HEK293和HK-2细胞中均导致OCRL1蛋白表达显著降低;新发CLCN5错义变异(p.G222R)在HEK293细胞中降低CLC-5蛋白表达,但在HK-2细胞中无显著影响。女性患者携带CLCN5新发变异并呈现极度偏斜的X染色体失活模式,可能参与表型多样性。
主要证据
21例患儿均表现LMWP,14例为NP;16例CLCN5变异、5例OCRL变异,4个新发变异;8例肾活检显示FSGS、FGGS、MCD等;HEK293和HK-2细胞转染联合Western blot显示OCRL1(I371T)表达显著降低;HUMARA法显示女性患者XCI极度偏斜。
研究意义
有助于提高对中国儿童Dent病临床特征和基因型的认识,提示对孤立性LMWP女性患儿应警惕Dent病,并可能为发病机制提供线索。

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

患者队列临床与病理特征分析

明确中国Dent病患儿的临床表现、家族史和肾脏病理特征

回顾性收集21例确诊Dent病患儿的临床资料,包括性别、诊断年龄、尿蛋白、血尿、高钙尿症、肾钙质沉着症等;对8例患儿行肾活检,进行光镜、免疫荧光和电镜检查

2

基因变异检测与验证

鉴定CLCN5和OCRL基因变异,评估新发变异的致病性

提取外周血基因组DNA,进行靶向panel测序(13例)或全外显子测序(8例),P1另做线粒体panel;对候选变异行Sanger测序验证,并用PolyPhen-2、SIFT、Consurf等软件预测致病性

3

新发错义变异的体外功能验证

验证新发CLCN5 p.G222R和OCRL p.I371T变异对蛋白表达的影响

构建WT和突变型pcDNA3.1-3×Flag-hCLCN5/hOCRL质粒,瞬转HEK293和HK-2细胞,培养24 h后收样,Western blot检测Flag标签蛋白表达

4

女性患者X染色体失活模式检测

探究女性携带者出现症状是否与XCI偏斜有关

采用HUMARA法检测P4及其父母的XCI模式,用HpaII酶切与未酶切DNA进行PCR,以MIC2评估酶切效率

5

基因型与肾病范围蛋白尿表型的相关性分析

分析变异类型(截短型与非截短型)与NP表型是否存在关联

汇总本中心21例及文献检索的88例Dent病NP患儿,按截短突变和非截短突变分组,采用卡方检验比较NP比例

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。

产品清单

实验环节名称品牌货号
DNA提取试剂盒TiangenDP423
xGenExome Research Panel v2.0Integrated Device Technology--
BigDye TerminatorApplied Biosystems--
ABI373测序仪Applied Biosystems--
Clon Express Entry一步克隆试剂盒Vazyme--
Mut Express Ⅱ快速定点突变试剂盒V2Vazyme--
Lipo2000Invitrogen11668027
Micro BCA蛋白测定试剂盒Thermo Fisher Scientific--
抗Flag抗体Sigma-AldrichA2220
抗GAPDH抗体Proteintech60004-1-Ig
HRP标记二抗ProteintechSA00001-1
化学发光试剂Thermo Fisher Scientific32106
HpaIINew England BiolabsR0175L

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
患者队列与诊断标准
LMWP诊断阈值、高钙尿症年龄特异性参考值、NP定义、肾活检指征与数量
阅读提示:Methods-Study population;Table 1
基因检测
测序方法(panel或WES)、样本量、候选变异过滤阈值(MAF>5%剔除)、ACMG分级依据、Sanger验证
阅读提示:Methods-DNA preparation和Direct Sanger sequencing;Results-Variants detected
体外转染与蛋白表达
细胞类型、质粒用量与浓度、转染时间、收样时间、抗体稀释比、重复数n=4、统计方法
阅读提示:Methods-Cell culture and transfection和Western blotting;Figure 3和Figure 4图注
XCI检测
HUMARA法、HpaII酶切条件、MIC2消化效率参考、XCI偏斜判定标准(随机50∶50至59∶41,轻度偏斜65∶35至79∶21,极度偏斜>80∶10)
阅读提示:Methods-X-chromosome inactivation detection;Figure 2
基因型-表型相关性分析
文献检索数据库与检索词、纳入标准、截短/非截短突变分类、统计方法(卡方检验)
阅读提示:Methods-Study population(文献检索部分);Results-Correlation between mutation type and clinical phenotype;Table 3