以肾单位肾痨(NPHP)12为模型研究NPHP临床表型多样性及肾间质纤维化的发生机制

Nephronophthisis (NPHP) is a kind of cystic ciliopathy , and the leading cause of end-stage renal failure in children. We found that p.C518R mutation of TTC21B is the hotspot in Chinese patients with NPHP12 , characterized with interstitial fibrosis, early renal failure(＜5y), while p.P209L is the hotspot mutation ofTTC21B in white people with NPHP12, characterized with focal segmental glomerular sclerosis and delayed renal failure. This study is intended to characterize the relationship of TTC21B genotype with phenotype in zebrafish and collecting duct epithelial cells and their influence on embryo development, cilia formation, cell cycle, microtubule organization, cytoskeleton structure, DNA damage response, and hedgehog signaling. The effects of NPHP-RC genes on phenotype are also explored to explain the diversity of NPHP-RC phenotypes and to investigate whether some NPHP is kind of oligogenic disease. NPHP to clarify the mechanism of renal interstitial fibrosis, and explore the possibility of targeting hedgehog signaling ,with hope,to treat renal interstitial fibrosis in NPH-RC.

肾单位肾痨（NPHP）是一类常染色体隐性遗传的囊性肾脏纤毛病，是婴幼儿期（婴儿型）和学龄期（少年型）尿毒症的最常见原因。致病基因众多、临床表型多样和肾脏早期纤维化是NPHP相关纤毛病的特点。我们的前期研究发现我国NPHP12与其他人种不一样，突变热点是TTC21B基因 C518R突变，以间质纤维化为主，婴幼儿期即发展为肾衰，而高加索人种NPHP12的突变热点是 P209L，以局灶节段肾小球硬化为主要特点，迟发肾衰竭。本研究拟以NPHP12为模型在斑马鱼、集合管上皮细胞中研究NPHP不同基因型对胚胎发育、纤毛形成、细胞周期、微管骨架结构、DNA损伤反应、hedgehog信号转导和细胞转分化的影响，以及不同NPHP-RC基因相互作用对表型的影响，阐明NPHP-RC表型多样化的原因和NPHP肾间质纤维化的机制，探索干预hedgehog信号治疗NPHP肾间质纤维化前景。

肾单位肾痨（NPHP）是一类常染色体隐性遗传的囊性肾脏纤毛病，是婴幼儿期（婴儿型）和学龄期（少年型）尿毒症的最常见原因之一。我们同时使用Morpholino和CRISPR/Cas9技术研究了ttc21b导致斑马鱼发育的表型，并通过在体解救实验观察了ttc21b不同点突变C518R、P209L、C299R、L433V对斑马鱼形态发育及肾管发育的影响，结果发现这四种点突变均不能完全解救斑马鱼的表型，证明这四个点突变均为致病性突变，但点突变之间解救效果的差异不明显。在morpholino敲降的突变体（mophants）中，我们观察到了内脏转位的表型，这与观察到的病人的临床表型一致。通过本项目实验，我们证明了在ttc21b morphants中，斑马鱼的KV囊泡变小，KV纤毛缩短，导致控制左右不对称发育的信号分子（spaw及pitx2c）分布出现异常，从而导致了内脏转位的发生。在突变体和morphant中斑马鱼均出现了肾小球和肾管发育的缺陷，为了研究导致这些表型的机制，我们进行了转录组分析，发现TNF及NF-κB信号通路可能在ttc21b突变体中被异常激活。后续相关研究仍在进行。对NPHP和NPHP12临床特点、基因突变类型与临床表型关系进行了分析，发现HPHP12以婴儿型早发肾衰竭为主，突变热点是TTC21B基因C518R突变。本课题将为NPHP出现临床表型多样化机制提供新的见解并为NPHP肾纤维化治疗的靶点及药物筛选提供依据。