Page 181 - 肾内科疾病临床诊断与治疗

第六章 泌尿系统疾病及其诊疗进展

及无肾毒性的药物均进行测试。

3.泌尿系统疾病模型的建立
泌尿系统疾病的发生和发展相关研究离不开疾病模型的建立。类器官作为
新兴的一种3D体外细胞模型，与体内的来源组织或器官的结构及基因组高度相
似，在疾病模型的构建及发病机制的研究等方面具有巨大优势。

1）遗传性肾脏病模型
常染色体显性遗传性多囊肾病（autosomal dominant polycystic kidney
disease，ADPKD）可在任何年龄段发病，临床上较为常见，目前已知ADPKD突

变基因有两个，按照发现前后分别命名为PKD1和PKD2，这两种基因的其中一
种发生突变均可导致多囊肾病的发生。Cruz等利用CRISPR/Cas9基因编辑技术在
hPSCs中引入PKD1或PKD2双等位基因突变，并在此基础上对hPSCs进行诱导、
分化。9周后，PKD1或PKD2的缺失可使iPSCs诱导的肾类器官周围形成较大的、

半透明的囊状结构，成功地建立了ADPKD模型。与多囊肾病小鼠模型相比，基
于基因编辑技术和类器官培养技术建立的ADPKD类器官模型，在消除了种属间
差异性后，更有利于对患者的发病机制及药物筛选进行深层次的研究。

2）药源性肾损伤模型
顺铂所致的急性肾损伤（acute kidney injury，AKI）的主要作用靶点在肾小
管上皮细胞。KIM-1是一种检测早期肾损伤的可靠生物学标记物，在临床上使

用较为广泛。Freedman等利用iPSCs诱导的肾脏类器官研究发现，在肾毒性药物
顺铂或庆大霉素的诱导下，80%的肾小管管腔表面可检测到肾损伤分子KIM-1的
表达；另外，DNA损伤标志物γH2AX在莲花四方凝集素（lotus tetragonolobus

lectin，LTL）阳性的肾小管中同时表达上调，进一步区分了广泛性的细胞毒性和
肾元的特异性损伤，证明了肾脏类器官作为急性肾脏损伤模型的实用性。
3）感染性肾脏病模型
肾脏类器官在模拟病原微生物和宿主相互作用上具有天然的优势。BK病毒

（BK virus，BKV）是特异性感染肾上皮细胞和肾小管细胞的一种无包膜的环状
双链DNA病毒。Schutgens等利用临床患者的BK病毒分离物感染肾小管类器官，
感染后的肾小管胞核至少是正常胞核的两倍，SV40/大T抗原染色显强阳性，这

与临床判断BK病毒感染结果相一致。用不同剂量的西多福韦与感染了BK病毒的
肾小管共培养7d，从起始浓度开始，病毒拷贝数显著减少，且呈剂量依赖性，

173