Nefrotik Sendromun Genetiği

Nefrotik Sendromun Genetiği
Dr. Fatih Özaltın
Hacettepe Üniversitesi Tıp Fakültesi
Pediatrik Nefroloji Bilim Dalı
8.Ulusal Çocuk Nefroloji Kongresi
30 Ekim 2014, Antalya
İdiopatik Nefrotik Sendrom
(Proteinüri, hipoalbüminemi, ödem, hiperlipidemi)
Yıllık insidans: 1-3/100.000
Kümülatif prevalans: 16/100.000
%90 steroide duyarlı (uzun dönemde
iyi prognoz)
%10 steroide dirençli
SDBY için artmış risk,(SRNS’li
çocukların %30-40’ı 10 yılda)
İmmunosupresif tedaviye
cevap ve/veya post
transplant rekürrens
Altta yatan immun bozukluk (dolaşımdaki
proteinürik faktör)
Glomerüler filtrasyon
bariyerinin kalıtsal
yapısal defektleri
Zenker et al. J Mol Med 2009
Nefrotik Sendromun Genetik Formları
Hastalık adı
Gen
Gen ürünü
Kalıtım
Histoloji
Başlangıç
yaşı (yıl)
Penetrans
Fin Tipi NS
NPHS1
Nefrin
OR
MDN
0-0.5
%100
Tip 2 NS (OR steroid dirençli NS) NPHS2
Podosin
OR
MDN, FSGS
0-3
%100
Tip 3 NS (Ailesel DMS)
PLCE1
Fosfolipaz CƐ1
OR
DMS, FSGS
0.5-4
İnkomplet?
FSGS1-3
ACTN4
CD2AP
TRPC6
α-Aktinin 4
CD2-ilişkili protein
Geçici reseptör potansiyel katyon
kanalı C6
OD
OD/OR
OD
Denys-Drash Sendromu
WT1
WT1 proteini
Frasier Sendromu
İzole DMS
Pierson Sendromu
LAMB2
İnkomplet?
FSGS
5-40
OD
DMS (FSGS)
0.5-4
%100
Laminin β2
OR
DMS, FSGS
0-0.5
%100
Schimke immunöosseöz
displazi
SMARCAL1 SMARCA-benzeri protein
OR
FSGS
0.5-6
%100
Tırnak-patella sendromu
LMX1B
OD
FSGS
2-50
%40
Galloway-Mowat Sendromu
Bilinmiyor
OR
DMS, FSGS
0-10
%100
LIM homeobox transkripsiyon faktörü
1β
Bilinmiyor
Nefrotik Sendromun Genetik Formları (devam)
Hastalık adı
Gen
Gen ürünü
Kalıtım
Histoloji
Başlangıç
yaşı (yıl)
Penetrans
CDG Sendromu (Ia, Ik)
PMM2
Fosfomannomutaz 2
OR
FSGS
Değişken
Düşük
(Nefro)-Siyalidozis
ALG1
NEU1
Β-1,4-mannoziltransferaz
Nöraminidaz
OR
?
Değişken
Düşük
Koenzim Q10 eksikliği
COQ2
OR
Collapsing glomerülopati Değişken
Düşük
PDSS2
Parahidroksibenzoatpolipreniltransferaz
Pirenil difosfat sentaz altbirim 2
mtDNA
Mitokondriyal transfer RNA
Mitokondriyal
FSGS
Değişken
Düşük
Glomerüler epitelyal protein-1
OR
MDN, FSGS
5-14
?
Epitelyal membran proteini-2
OR
MDN
1-3
?
ARGHIDIA RHO GDP dissociation inhibitor α
OR
DMS
14gün-2.5y
ANKS6
Anks6
OR
Glomeüloskleroz
1.5-6
?
TTC21B
IFT139
OR
FSGS
9-30
?
Mitokondriyal bozukluklar,
MELAS vb.
FSGS
tRNALeu
tRNATyr
Son yıllarda tanımlanan genler PTPRO
EMP2
Podosit/Slit Diafram Hastalıkları
Proteinüri-Nefrotik Sendrom
NPHS1 (Nephrin)
•
•
•
•
•
Chr 19q13.1; 26 kb ve 29 ekzon
Glomerüler slit diaframın temel yapıtaşı
Podositler tarafından oluşturulur
Podositler arasındaki sinyalizasyonda değişik moleküllerle
interaksiyona girerek önemli bir rol oynar
>225 mutasyon (103’ü konjenital, 105’i nefrotik sendromla ilişkili)
(www.hgmd.org)
Fin Tipi Konjenital Nefrotik Sendrom
(OMIM #256300)
•
Nefrin ilk kez CNF’da tanımlandı (yenidoğan döneminde saptanan
yoğun proteinüri, büyük plasenta ve karakteristik histopatolojik
değişiklikler (Kestila M et al. Mol Cell 1998; 1: 575–582)
NPHS1
•
•
•
NPHS1 Fin major (p.L41fsX91), Fin minor (p.R1109X), (Fin
hastaların mutant allelerinni %78 ve %16’sından sorumlu)
Fin orijinli olmayan CNF’lu hastalarda NPHS1 mutasyon saptanma
oranı %66 (Lenkkeri U et al Am J Hum Genet 1999; 64:51–61)
Konj. NS’lu tüm vakaların yaklaşık %40’ından sorumlu (Hinkes B, et al
Pediatrics 2007; 119:e907–e919)
•
İnfantil/çocukluk çağı NS’a da neden olabilir (Philippe A et al. J Am Soc
•
farklı mutasyonlar farklı klinik şiddet spektrumuna neden olabilir
Diğer fenotipler: DMS, FSGS, MCNS
Nephrol 2008; 19: 1871–1878)
Tüm NPHS1 mutasyonları
ağır bir fenotipe neden
olmayabilir
NPHS1 geninde homozigot p.R1160X mutasyonlu hastaların
%50’sinde hafif fenotip.
İlk 3 ayda ağır bir NS’u takiben spontan parsiyel ya da tam bir
remisyonun eşlik ettiği daha iyi bir seyir.
Hastaların çoğu kız
(Koziell A et al. Hum Mol Genet 2002; 11:379–388)
NPHS1 ve İnfantil/Çocukluk Çağı NS
•
Hayatın ilk 3 ayından sonra podosin mutasyonu saptanmamış NS’lu
hastaların %7-14’ünde NPHS1
(Philippe A et al. J Am Soc Nephrol 2008; 19:1871–1878; Santin S et al. Kidney Int 2009;
76:1268–1276)
•
MCD, FSGS, mesangioproliferative GN
•
1 hafif mutasyonun varlığı geç başlangıçı açıklar
•
Nefrin mutasyonu olan (C265R/V822M) iki kardeşte spontan
parsiyel remisyon ve ÜSYE ile birlikte relapslar tanımlanmıştır (Kitamura A
et al. Kidney Int 2007; 71:946–951)
•
Aynı NPHS1 mutasyonu olan (p.R827X and p.R976S) 27 yaşında
FSGS ve normal renal fonksiyonlu yetişkin ile NS’lu infant
düzenleyici genler veya çevresel faktörlerin rolü olduğunu
düşündürmekte (
Philippe A et al. J Am Soc Nephrol 2008)
NPHS2 (Podosin)
• Chr 1q25-q31; 8
ekzonlu, sadece
podositlerde eksprese
• Toka benzeri yapı
oluşturan tek bir
membran domain
• Lipid tabakalarla
ilişkide ve slit
diaframın yapı ve
fonksiyonunda önemli
NPHS2 mutasyonları
İlk tanım OR SRNS ve FSGS’li çocuklar (OMIM #600995) (Boute et al.,2000)
Sporadik çocukluk çağı SRNS (Caridi et al., 2001; Karle et al., 2002)
Adult başlangıçlı SRNS (Tsukaguchi et al., 2000, 2002)
Konjenital ve infantil nefrotik sendrom’da %15-39 (Hinkes et al., 2007, 2008;Machuca et
al., 2010; Santin et al., 2011). Bizim kohortta %15 (yayınlanmamış bilgi)
Familyal SRNS vakalarının %30-40’ından (Karle et al., 2002;Weber et al.,
2004; Berdeli et al., 2007; Hinkes et al., 2007, 2008)
Sporadik SRNS vakalarının %10-30’undan sorumlu (Caridi et al., 2001, 2003; Karle et
al., 2002; Ruf et al., 2004; Weber et al., 2004; Berdeli et al., 2007; Hinkes et al.,2008; Megremis et al., 2009;
Jungraithmayr et al., 2011)
Homozigot veya birleşik heterozigot mutasyonlar6 yaşından önce SRNS
(Weber et al., 2004; Hinkes et al., 2008)
Hızla SDBY’ne gidiş ancak düşük postransplant rekürrens riski (%9 vs
%30-50) (Boute et al., 2000; Weber et al., 2004; Bouchireb et al, 2013)
Ekim 1999-Eylül 2013 126 patojenik mutasyon (25’i yeni)
53 missense, 17 nonsense, 11 küçük insersiyon, 26 küçük
delesyon, 16 splice, 2 indel
43 varyantın önemi bilinmiyor (çoğunlukla heterozigot ve in
slico analizlerde benign)
http://databases.lovd.nl/shared/genes/NPHS2
R229Q varyasyonu
Arg229Gln podosin in vitro olarak nefrine anlamlı olarak düşük bağlanma
göstermekte (Tsukaguchi et al., 2002)
Genel popülasyonda ve ince membran nefropati hastalarında proteinüriye
artmış eğilim yaratmakta (Pereira et al., 2004, Voskarides et al., 2012)
Diğer taraftan birçok çalışmada R229Q varyasyonunun SRNS ve normal
kontrollerde benzer sıklıkta olduğu gösterilmiştir (Ruf et al., 2004; Weber et al., 2004;
McKenzie et al., 2007) bu varyant heterozigot olduğunda SRNS için bir risk faktörü
değil? (Karle et al., 2002; McKenzie et al., 2007)
Prevalans Avrupada 0.03–0.13 (Karle et al., 2002; Tsukaguchi et al., 2002; Caridi et al., 2003; Lowik et
al., 2003; Pereira et al., 2004; Ruf et al., 2004; Weber et al., 2004; Aucella et al., 2005; Franceschini et al., 2006;
Kottgen et al., 2008); Afrika
2004; Dusel et al., 2005)
orijinli olanlarda 0.005–0.025 (Tsukaguchi et al., 2002; Pereira et al.,
Sonuç: R229Q şimdilk non-nötral polimorfizm olarak kabul edilmekte
R229Q mutasyonu eğer 1 patojenik NPHS2 mutasyonu varsa geç başlangıçlı
SRNS ile ilişkili (median 13 yaş; SDBY median 26yaş (10-50yıl) ) (Machuca E et al.
Kidney Int 2009; 75:727–735, Tory et al. Nat Genet 2014). Homozigot R229Q hastalıktan sorumlu
değil
Genotip-Fenotip İlişkisi
Başlangıç yaşı: İki mutasyon varlığında ort 41.2 ± 5.9 ay iken mutasyon
olmayanlarda ort 76.8 ay (Weber et al., 2004; Berdeli et al., 2007; Hinkes et al., 2008)
SDBY’ne gidiş: Homozigot-birleşik heterozigot NPHS2 mutasyonu
taşıyanlarda SDBY 8.6 ± 5.2 yıl iken 1 patojenik mutasyon+R229Q
taşıyanlarda ort 26.1 ± 18.9 yıl (Machuca et al., 2009)
Böbrek dışı bulgular: Podosin hemen tamamen podositlerde ifade edilir.
Nadir kalp (ventrikül hipertrofisi ve PS) ve göz bulguları (Exotropia ,
anisometropic amblyopia ve Mittendorf ’s dot) tanımlanmıştır (Frishberg et al.,
2006; Ozaltin et al., 2008; Sonmez et al., 2008; Machuca et al., 2010)
Tedaviye yanıt: NPHS’de 2 resesif mutasyonu olan hastalar standart
steroid tedavisine yanıt vermez ancak posttransplant rekürrens oranı
anlamlı derecede düşük (%35’e karşı %8) (Ruf R et al J Am Soc Nephrol 2004; 15: 722–32;
Weber S et al Kidney Int 2004; 66: 571–79
.
NPHS2 mutasyonu ve Konjenital
NS
• CNS’lu Avrupalı hastaların %51’inden
sorumlu
• Ortanca başlangıç yaşı 4 hafta
(Hinkes B, et al Pediatrics 2007; 119:e907–e919)
PLC1
• Fosfolipaz C epsilon 1’i kodlar
• Membran fosfolipidlerinin hidrolizi ve ikincil haberciler
oluşmasını katalizler (IP3, DAG), böylelikle hücre
büyüme ve farklılaşmasına katılır
PLC1 ve İnfantil/Çocukluk Çağı
NS (OMIM #610725)
•
DMS’ye neden olan en önemli gen; FSGS’nin nadir nedeni
•
İzole DMS’li ailelerde mutasyon saptanma oranı %28.6(Gbadegesin R et al
2008; Nephrol Dial Transplant 23:1291–1297)
•
Çocukluk çağı FSGS’den oluşan 19 hastanın hiçbirisinde PLCE1
mutasyonu bulunmamış (Lowik M et al Nephrol Dial Transplant 2008;23:3146–3151)
•
İdiopatik/herediter FSGS’li 69 hastanın hiçbirisinde mutasyon
saptanmamış (median başlangıç yaşı 26 yıl, range 1–66 yıl) (Gbadegesin
R, et al. Pediatr Nephrol 2009; 24:281–285)
WT1 ve İnfantil/Çocukluk Çağı NS
• Dominant veya de novo
• Familyal olmayan izole SRNS’li hastaların
%9’undan sorumlu
• Wilms tümör, WAGR send, Denys-Drash
send ve Frasier send ile ilişkili
• İzole DMS’ye neden olur (başlangıç yaşı
hayatın ilk birkaç günü- 2 yaş; izole FSGS
(1-14 yaş))
61 WT1 pozitif hasta vs 700 WT1 negatif hasta
FSGS heriki grupta eşit
DMS WT1 için spesifik (%34)
Ambigus ve/veya ürogenital anomaliler (%52)
Wilms tümör (%38) ve gonadoblastoma (%5)
WT1 mut!
DNA bağlanma bölgesini etkileyen missense mutDMS (%74), erken SRNS
ve hızla SDBY’ne gidiş
Trunkasyon mutWilms tm (%78), tipik olarak geç başlangıçlı SRNS
Intronik mut: İzole SRNS (%37) (median başlangıç 4.5y), FSGS ve SDBY’ne
yavaş ilerleyiş (median 13.6y)
LAMB2
•
Laminin β2 kodlar
•
Hücre adezyon, proliferasyon, farklılaşma ve migrasyonda önemli rolleri olan bazal
membranların vazgeçilmez yapıtaşı
•
Laminin-521 (α5, β2, ve γ1 alt üniteler) β2 zinciri içeren en yaygın laminin izoformu
•
Spesifik olarak belli yerlerde exprese edilir (GBM, değişik oküler yapılar ve
nöromüsküler sistem; Pierson sendromundaki organ tutulum paterni ile uyumlu)
•
Pierson sendromu (CNS (DMS)+mikrokori; konj. Kas güçsüzlüğü/myasteni ve gelişme
geriliği dahil ağır nörolojik-gelişimsel defisit)
•
Nadiren daha hafif ya da oligosemptomatik hastalık varyantları ile ilişkili olabilir
LAMB2
•
Mutasyonların çoğu (nonsense, frameshift) trunke proteine neden
olur
•
Pierson sendromu heterojenöz değil (tipik vakalarda LAMB2
mutasyon saptama sıklığı %98-100)
•
Homozigot ya da birleşik heterozigot mutasyonların çoğu hayatın ilk
yılında NS ile kendini gösterir ve hızla SDBY’ne ilerler
•
SDBY doğumda olabilir ve nefrotik semptomları baskılayabilir
•
Genellikle LAMB2 mutasyonları izole NS’a nadiren neden olur
Matejas V et al. Hum Mutat 2010;31:992-1002
İlk 1 yıl içindeki NS’ların 2/3’ü ile CNS’ların
%85’i 4 gen mutasyonları ile açıklanabilir
NPHS1 %39.8
NPHS2 %39.8
WT1 %2.2
LAMB2 %4.4
Hinkes B, et al. Pediatrics 2007; 119: e907–e919
BİR YAŞ ALTINDA GÖRÜLEN NEFROTİK SENDROMDAN
SORUMLU OLAN GENLERİN SIKLIĞININ VE KLİNİK
BULGULARLA İLİŞKİSİNİN İNCELENMESİ
80 KNS (4 genden birinde mut saptanma oranı %73)
N=102 (55E, 47K)
Hasta Sayısı
Cinsiyet (E/K)
Anne-baba arasında
20 INS (4 genden birinde mut saptanma oranı %36)
NPHS1
NPHS2
WT1
LAMB2
Mutasyon yok
38
16
8
4
36
16/22 (%42/58)
10/6 (%63/37)
4/4 (%50/50)
1/3 (%25/75)
24/12 (%67/33)
%81
%69
%50
%100
%47
1.1±0.1
2.6±0.8
3.9±1.4
2.4±1.0
5.1±0.6
37/1 (%97/%3)
13/3
5/3
3/1
22/14 (%61/%39)
(%81/%19)
(%63/%37)
(%75/%25)
akrabalık
Başlangıç Yaşı (ay)
Konjenital/İnfantil NS (%/%)
Ödem
%89
%56
%75
%75
%78
İzole proteinüri
%5
%25
%13
-
%14
Ortanca proteinüri
3+
3+
3+
4+
3+
%60
%60
-
%25
%34
Serum kreatinin (mg/dL)
0.35±0.7
0.41±0.1
2.14±0.4
2.04±0.9
0.95±0.3
Serum protein (g/dL)
2.87±0.1
4.47±0.2
3.46±0.4
2.73±0.2
3.39±0.1
Serum albumin (g/dL)
1.18±0.1
2.02±0.2
1.93±0.2
1.37±0.1
1.22±0.1
Mikroskopik hematüri (%)
Dergiye gönderildi, Dr. Onur Çil Uzmanlık Tezi, 2014
30.10.2014 Salon A 16:30-17:30
Sonuç;
1. Konjenital ve infantil nefrotik sendrom hastalarının 2/3’ünde NPHS1,
NPHS2, WT1 ve LAMB2 genlerinin birisinde hastalığa neden olan
mutasyonlar bulunmaktadır.
2. Bu 4 genden birisinde mutasyon saptama oranı konjenital nefrotik
sendrom hastalarında infantil nefrotik sendrom hastalarına göre iki kat
daha yüksektir.
3. Türk toplumunda en sık mutasyon saptanan gen NPHS1’dir.
Lipska, Kidney Int, 2013
Overall mut saptama oranı %11
OR bireylerin %13’ü; sporadik bireylerin %6’sı podosin ilişkili
NPHS2 mutasyonu taşıyan bireylerin %56’sı R229Q ile birleşik heterozigot
Sporadik SRNS’lerin %4’ünde; OD’ların %10’unda WT1
OD’ların %20’sinde INF2 mutasyonu varken sporadiklerin hiçbirinde yok
Sporadik SRNS’li adölesanlarda NPHS2’nin tüm ekzonları ile WT1 ekzon 8
ve 9 taranmalı
Steroid direnci tanımlanır tanımlanmaz ikinci basamak tedavilere geçmeden
önce genetik tarama yapılmalı ve mutasyon saptananlara bu tedaviler
başlanmamalı
Am J Hum Genet. 2011;89(1):139-47
MIM 614196, Nephrotic syndrome type 6
OR SRNS’li 17 aileden 29 etkilenmiş, 22 normal birey
Mutasyonları RHO GTPazlarla ilişkiyi bozuyor, aktif GDP bağlı RAC1 ve
CDC42 artışıpodosit migrasyonunda artış
Mitokondrial
Ubikinon (CoQ10) eksikliği
Ozaltin, Ped Nephrol; 2013
Dominant SRNS/FSGS
Çoğunlukla geç başlangıçlı
• CD2AP (OMIM #607832) (haploinsufficiency FSGS’e yatkınlık)
• INF2 (OMIM #613237) (FSGS±Charcot- Marie-Tooth hast)
Yaş: 11-72y (mikroskopik hematüri, HT, Nefrotik proteinüri..)
Mutasyonların çoğu ekzon 2-4’de
Aynı ailede farklı yaşlarda prezentasyon (inkomplet penet.)
• TRPC6 (OMIM #603965): (gain-of-functionIS  Ca girişi)
Inkomplet penetrans, 9y SRNS/FSGS9.5y SDBY; Annede
FSGS prezentasyonu 30 yaşında;
7y FSGS olan çocuğun aynı mut. Taşıyan sağlıklı aile bireyleri
CNI ile tedaviye kısmi cevap
• ACTN4 (OMIM #603278): Adölesan ve yetişkinlerd Nefrotik-non
nefrotik proteinüri . Çocukluk çağı FSGS’de de tanımlanmış
Nadir Sendromla
• Schimke immuno-ossöz displazi (SMARCAL1-OR): Büyüme
geriliği, immun defekt, serebral infarkt, cilt pigmentasyonu,
erken başlangıçlı SRNS
• Multisentrik karpo-tarsal osteolizis+proteinüri+ilerleyici böbrek
yetm (MAFB-OR)
• Aksiyon miyoklonus-renal failure (AMRF): FSGS+progresif
miyoklonus epilepsi (SCARB2/Limp2; lizozomal depo hastOR)
• Tırnak-patella sendromu (LMX1B-OD)
• Galloay Mowat
• CD151 eksikliği (NS, SDBY, cilt lezyonları, S/N işitme kaybı,
talasemi)
• Epidermolizis bülloza+FSGS (ITGB4, ITGA3)
• MHY9 (FSGS+SDBY)
SRNS’in Konjenital ve İnfantil formlarında sıklıkla monogenik nedenler
varken çocuk ve erişkin SRNS’de genetik, genetik dışı ya da
multifaktöriyel patogenez olabilir
Genetik tarama endikasyonları
1- Başlangıç yaşı
2- Tedaviye cevap
3- Pozitif aile hikayesi
4- Böbrek biyopsi bulguları
Tedavinin bireyselleştirilmesi
Akılcıl tedavi yaklaşımları
SRNS Hastalarında Mutasyon Saptanması
1- Spesifik mutasyonların varlığında gereksiz immunosupresif
tedavilerden kaçınılması
2- Transplantasyon sonrası rekürrens ihtimalinin tahmin edilmesi
3- Prenatal tanıya imkan sağlar