常染色体显性多囊肾病(autosomal dominant polycystic kidney disease,ADPKD)(以下简称多囊肾病)是人类最常见的单基因遗传性肾病,发病率在0.1~0.25%,全世界约有1250万患者,是导致终末期肾病(end-stage renal diseases,ESRD)的第四位病因,占5%~10%。其临床特征突出表现为双侧肾脏发生无数进行性增大的液性囊泡,损害肾脏的正常结构和功能,50%以上患者在60岁时进展至ESRD,需行透析或肾移植治疗。该病除累及肾脏外,还可导致肝脏、胰腺、脾脏、泌尿生殖系统囊肿,心瓣膜病,结肠憩室和颅内动脉瘤等肾外病变。是一种严重危害人类健康且多系统受累的遗传性疾病。ADPKD遗传特点为代代发病,与性别无关,子代发病机率均为50%,致病基因已被确认为PKD1基因与PKD2基因。其中约85%患者因PKD1基因突变致病,约15%患者因PKD2基因突变致病;基因突变类型与疾病临床表现密切相关,PKD1基因致病患者其临床表现及疾病进展速度显著重于PKD2基因突变患者。受基因检测成本及技术检出率限制,临床诊断ADPKD主要依靠家族遗传史+临床表现+影像学检查“三联”法来确诊。但已有临床调查研究证实,约10%~20%的临床表现符合ADPKD患者无明确家族史。在这种情况下,单纯依靠临床表现进行ADPKD诊断是否可靠?随着新一代测序技术(next generation sequencing,NGS)的不断发展,PKD1与PKD2基因突变的检出能力不断提高,但现有的各类基因诊断数据库内容均十分匮乏,几乎没有国内人群检测数据。既往研究显示,ADPKD基因突变不存在突变热点,再联系疾病的发病机制中的“二次打击”“三次打击”学说,我们推测:在有家族史与无家族史(自发突变致病)的ADPKD患者间是否存在基因突变位点(和/或)类型上的差异,并伴随有临床表现差别。为了验证这一假设,我们选择2009年6月至2015年12月间在长征医院肾内科长期随访、临床诊断明确的ADPKD患者,经询问病史、查看既往病例与影像学检查结果、父母等直系亲属行超声检查确认等方式,共筛选出有明确家族史ADPKD患者348例,确认无家族史患者119例。统计结果显示:无明确家族史ADPKD患者在多囊肝的发生率上显著少于有明确家族史患者(p<0.01),疾病诊断年龄平均较有明确家族史患者推迟2年,但没有统计学差异。无家族史ADPKD患者在脑血管事件发生率上略低于有家族史患者(0.84%VS 1.44%),合并糖尿病发生率(1.68%VS 1.43%)相当,均无统计学差异。无家族史患者中两人分别罹患胃癌及前列腺癌,两组间在性别组成、高血压发生率、治疗情况及疾病进展等其他方面均没有统计学差异,仅发现≤18岁年龄组中无家族史患者估算肾小球滤过率(egfr)下降速度快于有家族史的患者(p<0.05),41~50岁年龄组无家族史患者肾脏起始体积显著小于有家族史患者(p<0.05)。采用cox回归分析显示,患者所处年龄段(p=0.033)、诊断adpkd年龄(p=0.032)及有无家族史(p=0.026)是预测肾体积增长率快速进展的危险因素。为进一步比较两组患者在疾病基因突变位点上的差异,我们从以上研究队列中选取有或无明确家族史的患者各30例,进行pkd1/2基因突变位点检测。其中有家族史患者检出致病突变位点28例,2例检测结果为阴性,整体检出率93.3%;无家族史adpkd患者pkd1/2基因突变位点检测结果阳性者仅有20例(4例为可疑致病突变),在剩余未检出pkd1/2基因致病突变的10例患者中额外实施了tsc、pkhd和hnf-1β三个可引起类似adpkd临床及肾脏影像表现的基因突变检测,发现其中5例患者存在有pkhd1基因杂合突变,均为18岁以上成年人,未出现肝功能异常及肝硬化表现,提示有复合杂合子遗传等复杂遗传模式参与了无家族史患者的疾病遗传。仍有5例患者上述基因致病突变检测结果呈阴性,基因致病突变整体检出率为83.3%。在所有检出的pkd1/2基因突变位点中,约47.9%为未见报道的新发突变,其中有家族史患者组发现11个新突变位点,无家族史患者组检出12个,其中4例为可疑致病突变,因其属于错义突变,且没有家族史可供验证。所有检出突变并未提示有突变热点存在,基因检测结果进一步证实了临床诊断在无家族史adpkd患者中的不确定性。基于检出的明确基因致病突变,结合已有的技术条件,在这60例患者中,我们征得了其中6例育龄期患者及其配偶(5例有明确家族史,1例无明确家族史)的知情同意,实施胚胎植入前遗传诊断(preimplantationgeneticdiagnosis,pgd)技术干预致病基因遗传。通过药物促排卵、体外卵胞浆内单精子注射(intracytoplasmicsperminjectionicsi)授精,发育形成65个囊胚期胚胎,经pgd检测筛选出8个不携带致病基因、染色体正常的健康胚胎,为4例患者进行了4个胚胎移植,最终有1例胚胎成功妊娠存活,发育至18周,胎儿宫内发育正常,羊水穿刺结果确证为不携带致病基因遗传胚胎。结果显示,pgd技术安全可靠,对无明确家族史的adpkd夫妇而言,卵巢促排卵效果将直接决定pgd技术实施的可靠性及成功率。综上所述,本研究发现有或无明确家族史、临床诊断常染色体显性多囊肾病患者在多囊肝、预测疾病进展状态方面存在显著差异,在此基础上,抽取患者进行pkd1/2基因检测,整体pkd1/2基因检出率为80%,其中,有家族史患者检出率为93.3%,新突变位点占39.3%;无家族史患者检出率为66.7%,新突变位点占60%,其中检出16.7%患者为非PKD基因突变致病。检测结果极大的丰富了国内人群ADPKD基因检测信息数据库,长片段PCR+NGS基因检测技术可靠、检出率理想,是临床诊断的有效武器。另一方面,无家族史临床诊断ADPKD患者的PKD基因突变检出率显著降低(P=0.023),且检出明确非PKD基因致病突变,这说明单纯依靠临床诊断ADPKD患者准确性堪忧,有必要进行PKD基因检测以确诊,并应额外检测可能导致出现与ADPKD类似临床表现的基因突变。临床表现的差异可能与ADPKD的诊断偏差有关。本研究最后应用PGD操作使1对夫妇成功妊娠不携带致病基因突变的胚胎,证实了PGD技术在干预ADPKD疾病遗传中的可操作性,为将来开展多中心干预研究及推广应用打下了良好的基础,为阻断ADPKD遗传、生育健康下一代提供了可靠的技术手段,必将取得巨大的社会效益。