【导读】肾消耗病（Nphronophthisis，NPH），又称肾单位肾痨，是儿童终末期肾病（ESRD）最常见的遗传因素，研究表明，Hippo信号通路与肾消耗病发病密切相关。

2月24日，南方医科大学南方医院儿科孙良忠教授团队在国际学术期刊《Clinical and Translational Medicine》在线发表了题为“Kibra knockdown inhibits the aberrant Hippo pathway, suppresses renal cyst formation and ameliorates renal fibrosis in nphp1 KO mice”的原创性研究论文。在这项研究中，研究人员探究了Kibra调控Hippo信号通路在nphp1缺陷肾消耗病（NPH1）发病机制中的作用。研究发现NPH1小鼠肾脏存在Hippo信号通路异常激活，Hippo信号通路上游调控因子Kibra显著高表达。在NPH1患儿的肾脏组织，研究者也发现Kibra高表达和Hippo信号通路异常激活。在nphp1缺失的MDCK细胞系，敲低Kibra可以抑制Hippo信号通路激活，改善肌动蛋白细胞骨架重构。在NPH1小鼠模型中敲低Kibra不仅可抑制Hippo信号通路异常激活，还可显著减少肾囊肿形成、改善肾纤维化和炎症。研究揭示了Kibra-Hippo信号轴在nphp1缺失疾病发生发展的关键作用。Kibra-Hippo信号轴将有可能成为治疗肾消耗病的潜在靶标。该研究末位通讯作者是南方医科大学南方医院儿科孙良忠主任医师，第一和共同第一作者分别是其硕士研究生杨翌晨、八年制博士薛志鹤和博士后赖佳泳。


论文链接： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ctm2.70245

研究背景

肾消耗病（NPH）是一种常染色体隐性遗传性慢性间质性囊肿性肾病，占儿童和青少年终末期肾病（ESRD）病例的10%~20%。目前已发现20余种致病基因，其中nphp1是最主要的致病基因，占基因确诊患者的一半以上。近年来，随着基因诊断的推广，临床确诊NPH病例逐渐增多。但由于发病机制未明，目前尚无特效治疗手段。深入阐明肾消耗病的发病机制，对于开发创新且有效的治疗策略至关重要。

Hippo通路是一个进化上高度保守的细胞内信号转导途径，参与细胞增殖、凋亡、分化，调控组织器官大小和肿瘤发生等多种生物学过程。该通路由上游调节因子、核心分子和下游效应子组成。在哺乳动物中，上游调节因子包括Kibra、NF2和FRMD6，核心成分包括MST1/2、SAV1、LATS1/2及MOB1A/B，转录调节因子YAP和TAZ则是主要的下游效应子。

Hippo信号通路失调在多种纤毛病中被发现，但其作用因疾病而异。在多囊肾病（ADPKD），Hippo信号通路被抑制，肾囊肿生长不被抑制；在肾消耗病中，Hippo信号通路则过度激活，参与囊肿的形成。先前的研究发现nphp4、nphp9/Nek8、nphp3和nphp16/Anks6缺陷均可激活Hippo信号通路。但作为NPH最主要致病基因nphp1缺陷的Hippo信号通路情况及其在发病中的作用，此前并不清楚。

研究结果

孙良忠教授团队通过CRISPR基因编辑技术成功构建了nphp1敲除（nphp1 KO）的MDCK细胞及nphp1 KO C57BL/6J小鼠模型。研究团队发现Hippo通路在nphp1 KO MDCK细胞、nphp1 KO小鼠肾组织，以及NPH1患者肾活检组织中均被激活。通过质粒载体对nphp1 KO MDCK细胞进行nphp1的再表达，成功逆转了这些细胞中Hippo通路的激活，这表明Hippo通路的激活与nphp1 KO MDCK细胞中nphp1 的缺陷有关。

进一步研究发现，nphp1 KOMDCK细胞、nphp1KO小鼠和NPH1患者肾脏显著高表达上游激活因子Kibra。通过构建siRNA和AAV载体分别在MDCK细胞和小鼠模型中敲低Kibra表达，可抑制Hippo信号通路异常激活。小鼠肾脏病理显示，与未干预的对照nphp1 KO小鼠相比，敲低Kibra的nphp1 KO小鼠肾囊肿形成显著减少、肾间质炎症和纤维化改善。研究揭示了Kibra-Hippo信号轴在NPH1发病中的重要作用，并可能成为NPH潜在的干预治疗靶点。


图1. 敲低Kibra抑制nphp1KO小鼠肾组织Hippo信号通路激活


图2. 敲低Kibra抑制nphp1KO小鼠肾囊肿形成并改善肾间质炎症和纤维化

结论

nphp1缺陷导致经典Hippo通路异常激活；Kibra是其主要上游调节因子。Kibra-Hippo信号轴是调控NPH1发病的关键分子机制。