沙特患者终末期肾病进展的新单倍型指标

摘要

背景．终末期肾病(ESRD)是高血压肾硬化和慢性肾小球疾病的结果，发病率和死亡率高。有强烈遗传成分的疾病表现与遗传易感的肾脏疾病，包括局灶节段性肾小球硬化和动脉肾硬化。最近的遗传学研究已经检查了导致肾脏疾病的可改变的危险因素，这为进展性肾脏疾病提供了深刻的见解。单核苷酸多态性的接近SHROOM3CST3,SLC7A9,MYH9基因与患CKD和ESRD的风险增加有关。方法．共有160名CKD患者和189名沙特裔对照受试者参与了这项研究。8个多态性(SHROOM3 -rs9992101 rs17319721;SLC7A9-rs4805834;MYH9-rs4821480、rs4821481、rs2032487、rs3752462;CST3-rs13038305)采用TaqMan分析进行基因分型，HaploView 4.2软件进行单倍型分析。结果．单倍型分析显示新颖的单体型”E6“-GTTT与ESRD风险增加显著相关( ）和CKD( )。结论．CKD通常是沉默的，直到有症状的尿毒症在疾病的晚期。新发现的单倍型将有助于识别CKD向ESRD快速进展的风险患者。对遗传变异的准确检测和定位有助于改进风险分层，并发展改进的、有针对性的CKD治疗管理。

1.导言

终末期肾病(ESRD)通常由高血压性肾硬化症和慢性肾小球疾病引起[1尽管肾硬化和高血压之间的因果关系尚未确定[2].研究检查了导致CKD的可改变的风险因素。然而，在疾病的表现中有很强的遗传成分[3.，4]，其中绝大多数人患有合并症，如高血压或糖尿病[5，6]．

自从全基因组关联研究（GWAS）出现以来，许多与常见人类疾病相关的新位点已经被确定[7]，包括慢性疾病[3.，8- - - - - -10]．蘑菇家族成员3的遗传多态性(SHROOM3)已通过GWAS鉴定为CKD易感位点。SHROOM3是上皮细胞排列和平面重塑的调节因子[11，有助于肾小球滤过屏障的完整性[12].许多研究表明SHROOM3通过估计GFR (eGFR)在哺乳动物肾脏发育和人类肾脏疾病中发挥重要作用。其中一个是ckd相关的SHROOM3变异rs17319721已被证明影响顺式表达和同种异体肾纤维化[13]．溶质携带者家族7-成员9的遗传多态性(SLC7A9)基因是肾近端小管细胞的氨基酸转运体，引起胱氨酸尿[14]，显示与GFR有关[3.，15，并已被确认为欧洲血统CKD患者的危险因素[8]．胱抑素C的变异(CST3)也被证明会影响eGFR的改变和肾脏疾病[16]．肌球蛋白重链9的多态性(MYH9)研究表明，22号染色体上的基因与局灶节段性肾小球硬化症（FSGS）、HIV相关肾病CKD合并非糖尿病肾病、高血压相关ESRD和非糖尿病性ESRD的风险相关[17- - - - - -20.]．的MYH9风险多态性在非裔美国人中很常见，约占所有ESRD的40-45%，非糖尿病ESRD的70% [21]．

2016年美国肾脏数据系统[22]报告的ESRD患病率为2067 /百万，发病率为3.7 /百万/年。儿童肾脏疾病的遗传基础，如先天性和婴儿肾病综合征，在沙特阿拉伯王国(KSA)明显高于西方世界[23]在过去的几十年中，KSA中ESRD的患病率呈快速上升趋势，其发病率超过了欧洲和美国人群[24]．据估计，KSA中CKD的发病率和流行率约为172万，约占人口的6%。在这些人中，只有7.1%的人知道自己的疾病状况，而这种不了解往往导致这类患者预后较差[25]．此外，CKD患者发展为ESRD的比例每年急剧增加，每年有2.21%的死亡[24]．成人ESRD患者中糖尿病肾病的患病率为42.5%，死亡率为18.6%，而非糖尿病患者的死亡率为6.9%。虽然种族被认为在CKD遗传学中发挥了很大的作用，但迄今在沙特阿拉伯及其周边地区进行的关于CKD相关性的基因分型研究非常少。我们早期的研究[26强调了这四个基因区域的8个SNPs的关联，并提出了一种利用FGF23、维生素D预测CKD的具有统计学意义的方法_3.级别，以及MYH9基因型(26]．单倍型代表了沿着单个染色体的遗传决定因素的组合，它们要么保存完好，要么随着时间的推移通过重组而分离。单倍型通常用于研究确定致病基因或位点。目前，人们对基因关联研究的使用非常感兴趣，在确定具有中度风险的常见疾病的易感性位点方面，基因关联研究的研究设计比基于连锁或家庭的研究更为有力[27]．在这里，我们提出了160例沙特阿拉伯CKD和189例非CKD患者的单倍型相关性，用于CKD进展风险评估。

2.材料和方法

2.1。研究人群

该研究包括160名沙特阿拉伯CKD患者，他们都是在Al Khobar大学法赫德国王医院的肾脏病科报告的。由于沙特人口中CKD的高患病率，病例和对照均遵循严格的纳入标准。有任何磷酸盐消耗障碍病史的患者，包括肿瘤诱导的骨软化(TIO)、x -连锁低磷血症(XLH)、常染色体显性低磷性佝偻病(ADHR)、未经治疗的原发性甲状腺功能亢进，以及接受肾替代治疗的患者被排除在研究之外。对照组包括189名沙特血统的健康受试者，没有肾脏疾病的证据(男性和女性血清肌酐分别<1.4和<1.2 mg/dl)。本研究由伊玛目阿卜杜勒拉赫曼本费萨尔大学伦理委员会批准，并根据赫尔辛基宣言进行。所有参与者都签署了书面知情同意书。

２.２.基因分型检测

根据制造商的说明，使用QIAamp DNA Mini Kit (Qiagen, USA)从349人的血液中分离DNA。采用ABI TaqMan SNP基因分型技术对160例CKD患者和189例对照组进行基因分型分析。等位基因特异性TaqMan®PCR技术是一种高灵敏度的检测方法，使用ABI 7500 Fast real-time PCR进行检测。从已发表的文章中选择的疾病相关snp，即rs9992101, rs17319721 (SHROOM3)，rs4805834(SLC7A9)、rs4821480、rs4821481、rs2032487、rs3752462 (MYH9)和rs13038305 (CST3),包括。另外100名高血压冠状动脉疾病患者进行了基因分型MYH9(rs4821480、rs4821481、rs2032487、rs3752462) snp。

2.3.E单体型分析

MYH9通过4个标记SNP重建了跨越12-23个内含子的单倍型。单倍型包括该基因的4个SNP位点MYH9rs4821480 (T/g)、rs4821481 (T/c)、rs2032487 (c / T)、rs3752462 (c / T)。对4个snp进行基因分型，使用HaploView 4.2软件确定单倍型块，通过EM算法将单倍型划分为染色体特异性块[28]．为了通过估计连锁不平衡(LD)来识别8个SNPs的非随机关联，使用标准D-prime方法计算每对SNPs。进一步将患者群体分为CKD (eGFR > 15)和ESRD (eGFR < 15)队列，以评估单倍型变异的重要性。

2.4.统计分析

SPSS version 19 (Chicago, Illinois)用于完成统计分析。突变状态定性分为阳性和阴性。基因型频率在对照组之间进行Hardy-Weinberg平衡检验。

3.结果

本研究共调查CKD患者160例，其中男性85例，女性75例，平均年龄47.68±17.27岁。研究参与者的基线特征见补充表1．

遗传变异rs9992101, rs17319721 (SHROOM3)，rs4805834(SLC7A9)、rs4821480、rs4821481、rs2032487、rs3752462 (MYH9)和rs13038305 (CST3)对照组所有SNP均符合Hardy–Weinberg平衡。我们之前的研究报告了分析的基因型多态性分布[26]．

HaploView分析结果如图所示1．表1和2指示各种频率MYH9E和SHROOM3单倍型及其关联。一个新的单倍型“E6”-GTTT被发现与患者队列显著相关( )，分层CKD队列( )，和ESRD队列( )。常见单体型GTTC (E4) ( ）也被发现与CKD相关(表1)。进一步分层，发现E6单倍型与ESRD ( ）在ESRD vs. control和CKD vs. ESRD ( ）分析

为了验证新的E6单倍型，我们对另外100例高血压CAD患者进行了基因分型MYH9(rs4821480、rs4821481、rs2032487、rs3752462) snp。单倍型分析显示，新单倍型在冠心病患者中不显著。此外，新的E6单倍型仍然被发现显著相关( ）当ESRD与CAD队列进行比较时(表1)。

4.讨论

CKD正在成为世界范围内一个重要的健康问题，也是发病率和死亡率的主要原因。对CKD重要标志物的基因搜索对于识别有ESRD风险的个体至关重要。许多基因已被证明与CKD相关。SHROOM3，上皮细胞排列的调节因子有助于肾小球滤过屏障的完整性，CST3它参与肌酐和胱抑素的合成，与多种肾脏相关性状密切相关。的SLC7A9在肾近端小管细胞中表达的基因被证明与肾功能、肌酐和eGFR的标记物密切相关。MYH9基因编码一种在肾小球足细胞中表达的蛋白质[26]．

MYH9基因突变导致不同程度的爱泼斯坦综合征和费希特纳综合征肾炎[21]．MYH9SNP和单倍型与T2D和非T2D肾病、狼疮性肾炎、高血压肾病和FSGS的风险相关[17，18，20.，29- - - - - -32]．本研究的单倍型分析显示了组合的重要性MYH9而不是snp。Oleksyk等人[33]报道了该基因的E1单倍型MYH9基因区域，在撒哈拉以南非洲突出，可能通过增加肾小球硬化和蛋白尿，通过调节足细胞功能激活肾炎，而不是通过免疫机制，参与CKD的风险增加。在本研究中，E1 (GCCT)单倍型与CKD或ESRD没有任何关联，这与Colares等人的发现相矛盾[34]．罕见的E5 (GCTC)是唯一另一种携带C等位基因rs4821481的单倍型，仅在两个人类基因组多样性项目群体中发现，在西非民族Mandenka中频率为0.02，在巴勒斯坦人中为0.01 [33]Kopp等人[18]报道了E2单倍型在欧洲、中东、南亚和中亚人群中突出，对肾脏疾病具有保护作用，Tavira等[35]在西班牙队列中报告了相同的保护作用。E2（TTTC）和E3（TTTT）单倍型在本研究中缺乏相关性。有趣的是，本研究的单倍型频率与其他人群中报告的不同[33]．E4和E6单倍型分别与CKD和ESRD风险的增加显著相关。即使在分层组中，ESRD (eGFR < 15 mL/min/1.73 m²)和CKD (eGFR > 15 mL/min/1.73 m²)， E4 (GTTC)与CKD风险增加有关，尽管新型单倍型GTTT ( ）发现仅与ESRD相关。

SNPs rs9992101和rs17319721位于SHROOM3染色体4q21上的基因与CKD密切相关[8]，前者与rs17319721处于高连锁不平衡(LD)。rs17319721 (A)等位基因与增加有关SHROOM3因此与肾小球滤过率增加有关，从而增加CKD的风险[3.]．在本研究中，这些snp及其单倍型均与CKD风险无关。

5.结论

慢性肾病通常是无声的，直到疾病的晚期。因此，许多人直到发现有症状的尿毒症才意识到，他们开始患有肾病。新发现的单倍型将有助于识别CKD向ESRD快速进展的风险患者。这项研究将进一步了解肾脏功能的生物学机制，通过识别可能影响代谢肾功能的基因座。

数据可用性

本研究中使用和/或分析的数据集可从相应作者处获得。

利益冲突

作者声明他们没有利益冲突。

致谢

我们感谢达曼大学科学研究系主任(向西里尔·塞勒斯博士，授予no。2014115和IRB # IRB- 2014-08-046)和阿卜杜勒阿齐兹国王科技城(KACST)(批准号:2014115和IRB # IRB- 2014-08-046)。12-MED2799-46)。我们还感谢杰弗里·詹姆斯·塔姆·摩罗先生和穆罕默德·哈桑·阿尔沙姆兰先生提供的技术和行政支持。

补充材料

补充表1:总体研究人群的基线特征和分期分布。（补充材料）

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