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KI: 对Alport患者肾小球基底膜IV型胶原结构的定量分析

2024-04-03作者：壹声资讯

非原创

局灶节段性肾小球硬化(FSGS)是一种与足细胞丢失有关的肾小球疾病，常见遗传原因是Alport COL4A基因的变异。这些变异会导致Alport综合征，临床上表现为肾功能损害、血尿、蛋白尿等症状。在一些FSGS患者中，尽管携带Alport COL4A基因变异，但未出现典型Alport综合征表型。在一项研究中，部分患者早期即出现蛋白尿，同时，有研究表明，部分Alport综合征患者仍能检测到GBM中的胶原蛋白，提示可能存在非典型Alport综合征。因此，GBM colIV的变化可能对于肾脏疾病的发展具有影响。

来自Washington University的Jeffrey H. Miner教授的团队在2024年2月于Kidney International上发表题为“Quantitative assessment of glomerular basement membrane collagen IV α chains in paraffin sections from patients with focal segmental glomerulosclerosis and Alport gene variants”的文章，该研究采用超分辨率显微镜及colIV免疫染色技术，清楚地区分了GBM colIV层，并允许定量评定colIV三聚体在GBM中的变化，可辅助鉴定具有致病性AlportCOL4A基因变异的患者，为患者的诊断和治疗提供一种新途径。

首先，作者开发了一种新的表位检索方案，可以对GBM中的胶原ɑ3(IV)、ɑ4(IV)、ɑ5(IV)和ɑ1/2(IV)进行特异性和稳定的染色。使用ɑ5(IV)和ɑ1/2(IV)染色示踪GBM中ɑ3ɑ4ɑ5(IV)和ɑ1ɑ1ɑ2(IV)胶原。通过作者的方法，在Alport综合征患者的活检中发现了胶原ɑ5(IV)的缺失。研究表明，GBM中的胶原ɑ5(IV)缺失会导致胶原ɑ1/2(IV)增加。进一步对比实验证明，在糖尿病肾病患者中胶原ɑ5(IV)增加，而在未检测到Alport COL4A变异的FSGS样本中，胶原ɑ3ɑ4ɑ5(IV)的荧光强度与健康对照相当。这些发现有助于深入研究FSGS病变与GBM中胶原蛋白变化的关系。（图1）

图1 胶原蛋白ɑ5(IV)和ɑ1/2(IV)的定量测定结果

接下来，作者对3例患有Alport COL4A基因致病性/可能致病性变异的患者进行了组织检测。这些变异根据美国医学遗传学学院的指南进行分类。P1患者为COL4A4基因一个可能致病性的甘氨酸错义变异杂合子，P2患者为一个新的COL4A4移码变异杂合子，P3患者为一个可能致病性的纯合子甘氨酸错义变异。这些患者没有视力或听力异常，也没有典型的Alport综合征家族史。作者发现，这3位患者的胶原ɑ5(IV)明显减少，胶原ɑ1/2(IV)明显增加，胶原ɑ5(IV)厚度下降。与对照组相比，这些变化在所有患者中都具有统计学意义。（图2）

图2 致病性/可能致病性Alport COL4A变异体患者的IV型胶原蛋白变化

文章结论与展望

综上，作者使用免疫荧光技术在石蜡切片中染色单个colIV ɑ链，并通过Airscan进行超分辨率成像，使得GBM中的胶原蛋白ɑ3ɑ4ɑ5(IV)和ɑ1ɑ1ɑ2(IV)网络可被检测出为两个不同的层。该技术为具有致病性/可能致病性Alport COL4A变异的FSGS病变患者的组织活检提供了相关的影像学研究基础。并且在患有致病性/可能致病性变异的患者中，胶原ɑ5(IV):ɑ1/2(IV)的强度和厚度比值降低。这种方法可用来定量评定胶原蛋白ɑ3ɑ4ɑ5(IV)和ɑ1ɑ1ɑ2(IV)在GBM中的变化。但作者无法证明GBM colIV变异的程度在不同的疾病阶段是否不同，并且具有致病性/可能致病性变异的患者数量有限，限制了这种方法在这一点上的诊断效用。总之，该结果为定量评定胶原蛋白ɑ3ɑ4ɑ5(IV)和ɑ1ɑ1ɑ2(IV)在GBM中的变化提供了可能，为研究Alport COL4A变异患者的病理生理机制提供了新的见解。

撰文 | 苏永轩

责编 | 青波

来源 | KidneyCode

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