一种新型载脂蛋白 E 突变，ApoE 赣州 (Arg43Cys)，发生在一位患有脂蛋白肾小球病的中国儿子及其父亲身上：两例病例报告
抽象的
脂蛋白肾小球病是一种罕见的、新近发现的可导致肾衰竭的肾小球疾病。其病理特征包括肾小球毛细血管环腔内存在脂蛋白栓子。载脂蛋白E基因突变被认为是该病的始作俑者。自脂蛋白肾小球病发现以来，全球已报道了16种不同的载脂蛋白E突变，但这些病例大多是散发性的。本文我们报道了两例脂蛋白肾小球病患者，一对中国夫妇，均患有一种新的载脂蛋白E突变，即ApoE Ganzhou（Arg43Cys）。
病例1，男性，33岁，中国籍，2014年3月3日因面部及双下肢水肿、无力1个月入院。实验室检查：尿蛋白3+，血尿2+，血肌酐203μmol/L，尿酸670μmol/L，总胆固醇12.91mmol/L，甘油三酯5.61mmol/L，高密度脂蛋白1.3mmol/L，低密度脂蛋白7.24mmol/L，载脂蛋白B2.48g/L，脂质蛋白（a）571mg/L。肾组织免疫荧光及电镜检查提示脂蛋白肾小球病。病例2，病例1的父亲，55岁，于2016年1月12日因双下肢水肿6个月入院。实验室检查：尿蛋白2+、血尿2+、血肌酐95μmol/L、尿酸440μmol/L、总胆固醇4.97mmol/L、甘油三酯1.91mmol/L、高密度脂蛋白1.18mmol/L、低密度脂蛋白3.12mmol/L、载脂蛋白B2.48g/L、脂质蛋白（a）196mg/L。肾组织免疫荧光及电镜检查提示为脂蛋白肾小球病。载脂蛋白E突变检测显示，二者为同一种基因突变，为一种新型的载脂蛋白E突变。
根据临床表现及检查结果诊断为脂蛋白肾小球病。病例1给予泼尼松加双份血浆置换治疗，继而给予辛伐他汀、硝苯地平、雷公藤甲素及血管紧张素Ⅱ受体阻滞剂药物治疗，1个月后患者水肿症状减轻，尿蛋白、血肌酐、尿酸定量降低。病例2给予雷公藤多苷及血管紧张素Ⅱ受体阻滞剂药物治疗3周，患者水肿症状减轻，尿蛋白、血肌酐、尿酸定量降低。
我们报道的2例病例中的载脂蛋白E突变呈家族聚集现象，且为一种新类型，我们将其命名为ApoE赣州（Arg43Cys），该基因突变位置与脂蛋白肾病最常见的突变类型ApoE Kyoto（Arg25Cys）接近，因此我们推测其致病作用可能与ApoE Kyoto（Arg25Cys）相似。
背景
脂蛋白肾小球病 (LPG) 是一种以肾小球脂质沉积为特征的新型肾小球疾病。早在 1987 年 Faraggiana 等在一篇综述中描述了肾脏脂质沉积症，但当时并未将其视为一种独立的肾小球疾病 [1]。同年，Saito 等在第 17 届日本肾脏学会年会上报告了此病，2 年后该病被确定为一种独立的疾病，并命名为 LPG [2]。自 LPG 发现以来，全球已报道了 16 种不同的载脂蛋白 E (ApoE) 突变 [3]，其中大部分来自日本 [4,5,6] 和中国 [7,8] 等东亚国家，也有少数来自欧洲 [9,10,11,12,13] 和美洲 [14,15,16] 国家的 LPG ApoE 突变的报道。然而，该疾病的具体发病机制尚未完全阐明。
这里我们报告了两名患有 LPG 的患者，一名中国儿子和他的父亲，他们患有新的载脂蛋白 E 突变，ApoE 赣州（Arg43Cys）。
病例介绍
患者，男，29岁，因颜面及双下肢水肿入赣南医学院第一附属医院肾内科。体格检查结果显示，患者身长167 cm，体重54.5 kg，血压184/110 mmHg。眼睑轻度浮肿，无黄瘤，无跟腱增厚，心、肺、腹部无异常，双下肢轻度水肿。
实验室检查结果见表1。入院后给予泼尼松55 mg/d口服，1周后行肾活检，光镜下检查17个肾小球，发现1个肾小球硬化，其余均增大，毛细血管袢高度扩张（图1A），肾小球球囊周围纤维化（图1B），毛细血管袢扩张，管腔内见血栓性物质（图1C），肾小球内未见明显多聚血红蛋白沉积（图1D）。免疫荧光显微镜检查示免疫球蛋白A（IgA）阳性（未显示）。电镜检查示毛细血管内皮细胞明显空泡变性，腔内有大量脂质空泡蛋白物质（图1E）。
图 1.
病例1肾穿刺活检标本光镜组织学分析。A肾小球硬化[HE染色，×200]。B肾小球球周纤维化[PASM染色，×200]。C毛细血管襻扩张，管腔内有血栓物质[PAS染色，×200]。D肾小球内多聚血红蛋白沉积（Masson染色，×200）。E电镜结果显示毛细血管内皮细胞明显空泡变性，腔内有大量脂质空泡蛋白物质（比例尺，5μm）
综合以上临床表现及检查结果，患者诊断为LPG，短时间内迅速减量至15 mg口服维持，同时进行双倍血浆置换，给予辛伐他汀降脂药雷公藤甲素（60 mg/日）及降压药血管紧张素Ⅱ受体阻滞剂（ARB），出院后一直在我院接受透析治疗。
我们当时没有为该患者做ApoE基因突变检测。约2年后，患者的父亲被诊断出患有LPG，我们决定对这两个人的遗传因素进行检查，于是我们采集了这两个人的肾脏基因组DNA并进行了测序，结果显示ApoE基因编码区第127位核苷酸由胞嘧啶突变为胸腺嘧啶（g.127C>T），导致第43位氨基酸由精氨酸变为半胱氨酸的错义突变（图2）。患者的父亲有相同的ApoE突变，而母亲没有突变。这是一个新的ApoE基因突变，我们将其命名为ApoE赣州（Arg43Cys）。我们在GnomAD数据库中搜索该DNA序列变异，发现该突变在东亚和欧洲（芬兰）最常见，频率分别为0.00005445和0.00004654。我们调查了他的家族史，发现他的母亲、姐姐和女儿都没有患LPG的症状（图3）。因此，他是从父亲那里获得了基因突变，该病是一种常染色体显性遗传病。
图 2
ApoE 突变的 DNA 序列分析。对两名患者（A，病例 1；B，病例 2）和一名家庭成员（C，病例 1 的母亲）的基因组 DNA 中的 ApoE 基因进行了测序。两名患者均在外显子 3 中发生 C 到 T 转换的杂合 ApoE 突变，导致成熟蛋白质第 43 位的氨基酸从精氨酸变为半胱氨酸。Cys，半胱氨酸；Arg，精氨酸
图 3
家族谱系。箭头表示本病例报告中的先证者（II-1，病例1）。方块和圆圈分别代表男性和女性。空白和黑色符号分别代表未受影响的家族成员和患者 ApoE 赣州（Arg43Cys）。先证者的基因突变来自其父亲，即本病例中的I-1。Cys，半胱氨酸；Arg，精氨酸
病例1父亲，51岁，中国籍，男性，其儿子确诊为LPG约2年后，因下肢水肿入住赣南医学院第一附属医院肾内科。体格检查显示，患者身长167 cm，体重56.5 kg，血压139/88 mmHg。面部无水肿，心脏无异常，呼吸音清，双肺可闻及湿罗音，腹部无异常，肾区无叩击痛。患者下肢轻度水肿。
实验室检查结果见表1。肾穿刺活检示4处肾小球硬化（图4A），1处肾小球节段性硬化（图4B）。其余未硬化的肾小球毛细血管襻高度扩张，腔内充满淡染的空泡性血栓物质。肾脏油红O染色结果阳性（数据未显示）。免疫荧光显微镜检查示ApoE阳性（图4C）。电镜检查示毛细血管内皮细胞明显变性（图4D），腔内可见大量脂质空泡蛋白物质（图4E）。ApoE基因测序显示，其与其儿子（病例1）有相同的突变，为ApoE甘州（Arg43Cys）（图2）。
图 4.
病例2肾穿刺活检标本组织学分析。A光镜下肾小球硬化（PASM染色，×200）。B光镜下肾小球节段性硬化（PASM染色，×200）。C免疫荧光显微镜检查结果显示ApoE阳性。D和E电镜检查结果显示毛细血管内皮细胞明显空泡变性，腔内有大量脂质空泡蛋白物质（比例尺，D为2μm，E为0.5μm）
根据患者临床表现及检查结果，诊断为LPG，给予雷公藤多苷（60 mg/日）、ARB类药物等治疗，目前病情稳定。
病例1出院4年后发展为终末期肾病（ESRD），维持性血液透析至今。病例2随访4年，目前肾功能稳定。
讨论和结论
LPG的确切发病机制尚未完全阐明，但ApoE基因突变被认为是该病的原因之一。ApoE是一种糖蛋白，其成熟形式由299个氨基酸残基组成（分子量~34 kD）（图5A）。ApoE含有几个主要结构域，包括LDL受体结合位点（LRBS，氨基酸136–150），铰链位点（HR，氨基酸192–215）和脂质结合区（LBR，氨基酸244至272）[3]。ApoE主要由HDL和极低密度脂蛋白（VLDL）组成。通过与LDL或LDL相关蛋白结合，它介导细胞对脂蛋白（主要是甘油三酯）的摄取，在血脂代谢中起重要作用。 ApoE基因型有2、3、4三种，对应的单体表型分别为E2、E3、E4，它们的区别在于112和158位氨基酸残基的区别，E2都是半胱氨酸，E4都是精氨酸，但E3上精氨酸和半胱氨酸都存在。人类ApoE有两种单体表型，最常见的是ApoE3/3。
图 5
ApoE的结构和突变。ApoE的重要区域以及112和158位点的E2、E3和E4之间的差异。B报道了17种不同的ApoE突变，以及一种新的突变，ApoE Ganzhou（Arg43Cys），用红色标记。LRBSLDL-受体结合位点，HR铰链区，LB脂质结合位置，半胱氨酸，精氨酸，谷氨酸，赖氨酸，脯氨酸，甘氨酸，亮氨酸，丝氨酸，缺失，丙丙氨酸，谷氨酰胺，天冬氨酸，酪氨酸
在 LPG 患者中发现了各种 ApoE 基因突变。第一个报道的突变是 ApoE 仙台 (Arg145Pro) [2]。到目前为止，全球已报道了 16 种不同类型的基因突变（图 5B）。近一半的突变发生在 LDL 受体结合位点 (LRBS)，例如 ApoE 仙台 (Arg145Pro) [2]、ApoE 芝加哥 (Arg147Cys) [16]、ApoE 广州 (Arg150Pro) [17]、ApoE 摩德纳 (Arg 150Cys) [11]、ApoE 冈山 (Arg150Gly) [18]、ApoE 东京 (Del 141-143) [19] 和 ApoE 前叶 (Del 142-144)。这些突变可能导致 ApoE 蛋白与 LDL 受体的结合能力降低。其他突变位于LRBS之外，例如ApoE5（Glu3Lys）[20]，ApoE Kyoto（Arg25Cys）[21]，ApoE Tsukuba（Arg114 Cys）[22]，ApoE Las Vegas（Ala152Asp）[14]，ApoE1（Del 156-173）[23]，ApoE Osak/Kurashiki（Arg158 Pro）[24]，ApoE Toranomon（Gln187Glu）[25]，ApoE Toyonaka（Ser 197Cys）[26]和ApoE Hong Kong（Asp230Tyr）[27]。这些突变可能会改变ApoE蛋白的空间构象和稳定性。
LPG发病年龄分布广泛，4~69岁患者均可发病，但近期也有新生儿和70多岁老人发病的报道[28]。LPG男女发病率约为2:1。既往文献报道，多数为散发病例，部分病例为家族性病例[7,8,15,29,30,31,32,33]。患者均有不同程度的蛋白尿，多为肾病综合征，少数仅有轻度蛋白尿。约一半患者进展为终末期肾病，病程不一。部分患者有高血压、动脉硬化、肝功能异常等全身表现，但程度很轻。大多数LPG患者有异常脂蛋白和血脂异常，类似于III型高脂蛋白血症[3]。组织学特征是诊断LPG最重要的依据[2]。光镜下可见毛细血管管腔高度扩张，内充满淡染的网状物，常可见系膜溶解及轻至中度系膜增生，部分系膜基质可插入肾小球基底膜，形成双眶征。油红O染色可见毛细血管管腔内有脂滴存在，免疫荧光显微镜下可见管腔血栓物质ApoE、ApoB染色阳性，电镜下可见毛细血管腔内充满脂质空泡。
目前LPG尚无特效治疗，肾上腺皮质激素、细胞毒药物、抗凝剂等均无明显效果。降脂治疗有报道可缓解高脂血症及蛋白尿[2]，血浆置换或LDL清除治疗也有报道可减少蛋白尿及蛋白尿沉积，但对患者远期预后的影响尚不明确。
综上所述，我们报道的2例患者的ApoE突变呈家族聚集现象，且该突变为一种新类型，我们将其命名为ApoE Ganzhou（Arg25Cys）。使用SIFT和PolyPhen预测该突变的效应，预测分数分别为0.008和0.999，提示该突变对ApoE蛋白的功能有害。且该基因突变的位置与LPG最常见的突变类型ApoE Kyoto（Arg25Cys）接近，因此我们推测其致病作用可能与ApoE Kyoto（Arg25Cys）相似。从病史来看，儿子（病例1）发病较早，表现为肾病综合征，对激素和免疫抑制剂治疗反应不佳，病

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