LDL受体缺陷在脂蛋白肾病发生中的作用与机制研究

Lipoprotein glomerulopathy(LPG) is an autosomal dominant renal disease with incomplete penetrance due to mutations of the apoE. LPG is characterized by lipoprotein thrombi in glomeruli, an abnormal plasma lipoprotein profile that resembles type Ⅲ hyperlipoproteinemia, and a marked increase in serum apolipoprotein E (apoE) concentrations, which could progress to uremia by half without effective treatment. Macrophage impairment was proved to play a principal role in the development of LPG in concert with apoE abnormalities, which could be mediated by LDL receptor (LDLr) downregulation. The detailed mechanism is still known. We previously reported the largest group of LPG patients worldwide, sharing apoE Kyoto mutation with incomplete penetrance 40%. The frequency of APOE Kyoto heterozygote in healthy people from this area was high (1:200).We suppose that LDLr deficiency plays an important role in the development of LPG by aggraviating type Ⅲ hyperlipoproteinemia and impairing function of macrophage. ApoE Kyoto LPG mouse would be established by injecting recombinant adenoviruses containing human apoE Kyoto into apoE knockout mice. Serum lipid profiles and oil red O positive glomeruli rate will be compared among LPG mice from apoE KO mice, LDLr/apoE KO mice and conditional MacLDLr/apoE KO mice. Ox-LDL uptake of macrophage will be studied in vitro. LDLr sequencing and expression of LDLr on periphereal mononuclear cytes by flowcytometry may reveal the differences of LDLr function between LPG patients and nonsymptomatic carriers. Execution of this project will be helpful to understand the mechanism of incompletely penetrance of LPG and provide basic research data for genetic consulting and new therapy.

脂蛋白肾病（LPG）是apoE基因突变所致常染色体不完全显性遗传性肾病，表现为Ⅲ型高脂蛋白血症和肾小球巨大脂蛋白栓子沉积，如未经有效治疗，50%进展为尿毒症。既往研究提示巨噬细胞（MΦ）损伤可能通过下调LDL受体（LDLr）促进LPG发病，但具体机制不明。我们前期在四川某地发现一个世界范围内最大的LPG群体，其apoE基因 Kyoto致病突变杂合子频率高达1/200，外显率为40%，为深入研究LPG发病机制提供了有利条件。本项目拟通过建立apoE Kyoto LPG小鼠模型，比较LDLr全敲除和MΦ的LDLr条件敲除对LPG发病的影响，了解LDLr功能异常在削弱MΦ清除脂蛋白，加重Ⅲ型高脂蛋白血症以促进LPG发病中的作用；利用DNA测序比较患者和无症状携带者LDLr基因变异，通过流式细胞术分析变异对外周血单个核细胞LDLr表达的影响。本项目的顺利实施可能为该病的有效治疗提供新的思路。

脂蛋白肾病是一种与APOE突变相关的罕见常染色体显性遗传的肾脏病，具有不完全外显的特点。apoE体内主要与LDLr结合，推测LDLr缺陷可能促进其外显。既往小鼠模型是使用携带apoE Sendai腺病毒注射APOE敲除小鼠获得。但是apoE Sendai局限于日本，apoE Kyoto在我国更为常见。我们首次采用携带apoE Kyoto的腺病毒注射APOE（-/-）小鼠建模成功，而且apoE Kyoto较其他突变更容易成模。因为腺病毒具有免疫原性，体内作用短暂，我们使用腺相关病毒进行造模，发现高胆固醇血症持续改善，但是脂蛋白肾病的肾脏损伤更为明显，提示腺相关病毒建模更好，为今后的研究打下基础，同时发现高胆固醇血症促进该病外显的作用可能较小。我们比较了apoE（-/-）和apoE（-/-）/LDLr（-/-）小鼠脂蛋白肾病成模率，发现LDLr敲除并未增加脂蛋白肾病的成模率，进一步支持高胆固醇对该病的外显贡献较小。我们对患者和无症状携带者进行了二代测序，并未发现LDLr突变和CNVs存在差异。因此未继续进行条件敲除LDLr的巨噬细胞对脂蛋白肾病发病的影响这部分研究。探索促进脂蛋白肾病外显的因素还有赖于进一步全外显子比对的结果。.我们所纳入脂蛋白肾病患者，已经超过85例。我们完成了四川省脂蛋白肾病聚集发病区域的流行病学调查，在四川省某地老年人群中进行apoE Kyoto突变的筛查，发现该人群的突变携带率达到0.17%；血透患者中达到0.49%，在当地有较高的流行，与多囊肾的比例相近。进一步的APOE单倍型研究确立携带者具有共同的单倍型，提示建立者效应。这些数据提示脂蛋白肾病已经成为四川的地方病，该病可防可治，对提高当地卫生行政部门对该病的认识起到重要作用。我们发现一个既往没有报道的新的APOE变异，家系分析为脂蛋白肾病的致病突变，命名为APOE Chengdu。我们前期的工作提示贝特类降脂治疗有效，但是仍然有患者治疗抵抗。我们联合血脂分离和口服降脂治疗，初步判断血脂分离对脂蛋白肾病有短期的治疗效果。