遗传性多囊肾有太多难以解释的问题,除了染色体显性遗传以外,似乎无任何规律可循。比如:
同一家族,病情为何轻重不一?
上辈病情很轻微,而子女为何在40岁透析或者肾移植?
父亲和母亲都没有,而自己和兄弟姐妹却得了多囊肾,是突变吗?
在最近的几个遗传性多囊肾病例研究中,研究者发现镶嵌突变现象是导致这些难以解释的现象发生的原因之一。
什么是镶嵌突变现象?人体有2种细胞,生殖细胞和体细胞。它们是各自独立的细胞体系,当生殖细胞发生基因突变,很可能就会影响到将来的精子细胞或卵细胞,从而将突变基因遗传给下一代,但生殖细胞的突变不会给体细胞带来任何影响。同样,体细胞也会突变,可以是全部体细胞突变,可以是部分体细胞突变。部分体细胞突变有时候只能产生十分轻微的影响。
目前已有多个研究报道遗传性多囊肾存在镶嵌突变现象。
2014年在欧洲捷克共和国,有这样一个多囊肾家庭,母亲77岁肾衰,儿子52岁肾衰,孙子45岁肾移植。
研究发现,这位母亲发生了生殖细胞和部分体细胞的PKD1基因镶嵌突变,由于她只有部分体细胞发生PKD1基因突变,仍然有一些体细胞是正常PKD1基因,因而她的病情特别轻微,77岁才出现肾衰,然而她的生殖细胞也发生PKD1突变,基因突变的卵子通过精卵结合,发育成个体,导致了她的儿子遗传了PKD1突变基因,全部细胞包括体细胞和生殖细胞都发生突变,出现了较为严重的多囊肾临床表现,在52岁就肾衰了。
通过对这个家族的了解,研究者还发现这位儿子的妻子在PKD1基因也有一个错意突变,虽然在她身上这个突变没有引起任何多囊肾表现,但不幸的是,他们的孩子,既遗传了来自奶奶和爸爸的PKD1基因突变又遗传了妈妈的一个PKD1错意突变,2个突变叠加加重了多囊肾的病程发展导致他成为了家族中情况最严重的病人,在45岁就不得不肾移植了。
再举一个例子,2008年英国,一位多囊肾女性病人27岁肾衰,等待肾移植,而同样也是多囊肾的她的母亲却没有任何症状。
研究发现她的母亲是PKD1镶嵌突变,她的体细胞中只有一部分是突变的PKD1基因,另一部分仍然是正常PKD1基因,因而病情十分轻微,没有任何表现。不幸的是,她母亲的生殖细胞发生突变,将突变的基因遗传给子女,导致子代全部细胞发生突变,出现了早期发病和严重的临床表现。
这种镶嵌突变现象常常发生在遗传性多囊肾上,从而使得多囊肾家族呈现病情轻重不一,或者一代比一代严重的表现。