Download - Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Transcript
Page 1: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen

Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ LeuvenProf Dr K Claes, dienst nefrologie UZ Leuven

CASUS

Page 2: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Autosomal Dominant Polycystic Kidney Disease

Page 3: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Autosomal Dominant Polycystic Kidney Disease1/400 tot 1/1000 geboortes – progressieve cystische omvorming en groei nieren

nierfalen (mediaan): 58j PKD1, 79j PKD2 - 5-7% incidentie ESRD Vlaanderen

Page 4: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

First reports: descriptive

Fogazzi et al. Nephrol Dial Transplant 13: 1039-1040, 1998

Page 5: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

First reports: descriptive

Anatomie pathologique du corps humain, 1829Traité des maladies des reins, 1841

Page 6: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

First reports: descriptive

“La polykystose rénale sera peut-être un jour traitable”

F. Lejars, 1888

Page 7: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Genetics: a giant step forward!

PKD 1 (± 80%)

cytogenetische locatie16p13.3

Page 8: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Genetics: a giant step forward!

PKD 2 (± 20%)

cytogenetische locatie4q22.1

Page 9: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Genetics: a giant step forward!

PKD1 > polycystin 1, een receptorPKD2 > polycystin 2, een transmembranair calcium kanaal

Page 11: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr
Page 12: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Genetics: a giant step forward!

PKD1 truncating vs. PKD1 non-truncating vs. PKD2

Cornec-Le Gall et al. J Am Soc Nephrol 24: 1006-1013, 2013

Page 13: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Cornec-Le Gall et al. J Am Soc Nephrol 24: 1006-1013, 2013

mediane leeftijd nierfalen

55j PKD1 truncating

67j PKD1 non-truncating

79j PKD2

Page 14: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Sometimes the story is not “typical”and/or

genetic evaluation is not straigthforward.

Page 15: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Casus: meisje, 6 jaar consultatie pediatrie nefrologieEchografie nav buikpijnklachtenMultipele cysten rechter nier

DD dysplastische/multi-cystische nierenPUJ stenosemaligniteitADPKD (cf. familiaal verhaal)

Page 16: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Casus: meisje, 6 jaar

Page 17: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

StamboomPaternele grootmoeder

55j: borst carcinoma70j: sigmoid carcinoma

60j: geïnfecteerde levercystewaarvoor drainage

INDEX

Page 18: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

StamboomPaternele grootmoeder

Hepatomegalie, multipele cystenNormale niergrootte, 1 (corticale) cyste

INDEX

Page 19: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

StamboomPaternele grootvader

Normale leverMeerdere corticale niercysten

(passend bij leeftijd)Geen organomegalie

INDEX

Page 20: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

StamboomVader

Multipele verspreide levercystenMeerdere niercysten van enkele mm tot 4.4cm

Geen organomegalie

INDEX

Page 21: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Genetics

INDEX

TSC1 en TSC2 eveneens negatief

Page 22: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Genetics: is there more than PKD1 & 2?

Paul et al. Kidney Int 85: 383-392, 2014

Page 23: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Genetics: there is more than PKD1 & 2

Porath et al. Am J Hum Gen 98: 1193-1207, 2016

cytogenetische locatie 11q12.3

Page 24: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Genetics: there is more than PKD1 & 2

Cornec-Le Gall et al. J Am Soc Nephrol 29: 13-23, 2018

Page 25: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

StamboomZus

Enkele kleine cystjes linker nier

ND mut

mutND

mut

GANAB c.890 del exon 9

INDEX

Page 26: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Genetics: there is more than PKD1 & 2

Cornec-Le Gall et al. Am J Hum Gen 102: 832-844, 2018

normale niergrootte, cystische omvorming evoluerend naar schrompelnierenhistologisch interstitiële fibrose in niet-cystisch parenchymrecidiverend jicht in 1 van de families

fenotypischoverlapADTKD

cytogenetische locatie 3q27.3

Page 27: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Genetics: there is more than PKD1 & 2

Besse et al. J Am Soc Nephrol, 2019 https://doi.org/10.1681/ASN.2019030298

normale niergrootte, multipele niercysten in meerderheid dragerslevercysten eerder uitzonderlijkgeen notie van nierfalen

cytogenetische locatie 11q23.1

Page 28: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Need to go that extra mile!

Page 29: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Translational research in ADPKDPediatric Nephrology Department UZ LeuvenPKD Group (Lab of Pediatrics)

Lab of Ion Channel Research (KU Leuven/VIB)

Center for Human Genetics UZ LeuvenLaboratory for Genetics of Human Development

Djalila Mekahli

Rudi Vennekens

Koen Devriendt

Adult Nephrology Department UZ LeuvenNephrology & Renal Transplanation Research Group

Page 30: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen

Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ LeuvenProf Dr K Claes, dienst nefrologie UZ Leuven

CASUS

Page 31: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr
Page 32: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Some facts and figures• -25% of patients with CKD family history

• 10%-20% of patients with CKD mendelian causes

• 10% of patients with CKD “others” or “unknown”

Page 33: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Pediatric population

05

1015202530354045

Causes of ESRD (%)

Causes of ESRD

Page 34: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Pediatric population (<24 yr)

Page 35: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Exome sequencing in CKD Adult population

Page 36: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Family 1

• 1: haematuria, no proteinuria, no CKD

• 2: haematuria, proteinuria, w/wo CKD

• 3: ESRD due to focal andsegmental glomerulosclerosis

3

2

3 3

21

1

Page 37: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Family 1

• 1: haematuria, no proteinuria, no CKD

• 2: haematuria, proteinuria, w/wo CKD

• 3: ESRD due to focal andsegmental glomerulosclerosis

Biopsy: FSGS familial FSGS

3

2

3 3

21

1

Page 38: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Phenotype: new roles for old genes

• 1: haematuria, no proteinuria, no CKD• 2: haematuria, proteinuria, w/wo CKD• 3: ESRD due to focal and segmental

glomerulosclerosis

10-30% of adult onset familial FSGS (COL3A4, COL3A3 and COL3A5 mutations are found)

………

Collagen (COL4A) mutations are the most frequent mutations underlying adult focal segmental glomerulosclerosis; Gast C NDT 2015

3

2

3 3

21

1

Page 39: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Family 2• Outpatient clinic: Man, 60 y old:

o CKD 3A, bland sediment, no proteinuriao Diabetes, hypertensiono Ultrasound: 9,6 cm bilateral, no cystso Family history:

• pregnancy daughter: cysts on the kidney; follow-up OK • Diabetes • Cousin with severe learning disabilities Blood test

Page 40: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Family 3• ♀, 24 y old• 2008: Pyelonephritis: diagnosis of ADPKD based on

bilateral renal cortical cysts, kidneys normal size(family:negative)

• 2015: increase in cysts but echographic not typical

Blood test

Page 41: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Family 4• ♂, 50 y• Outpatient clinic: creat 2,5 mg/dl, 29 ml/min/1,73m²• Ultrasound: small kidneys; proteinuria 0,5 g/g• Medical history: hypertension• Family history: father transplanted at the age of 55 y, eci

Genetic testing

Page 42: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

HNF1 beta mutation• Broad phenotype

o “MODY 5”o ADTKD, RCAD, hypoplasia, CAKUTo Deletion more severe cognitive disorders (family 1) o Hepatic disorderso Tubular disorder hypomagnesemia (2/3 families)

Page 43: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Expanding renal diseases phenotypes• Expansions across disease categories

o COL4A mutations (FSGS/TBMN/Alport syndrome)o HNF1 beta: no clear genotypic/fenotypic correlation

(RCAD/ CAKUT/ ADTKD)o PAX2: CAKUT/SRNS

Page 44: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Increase in knowledge

Van Eerde et al, Kidney International 2016

~20% ESRD before age 25-30yr: monogenic hereditary

(Vivante et al, Nat Rev Nephr 2016; Van Eerde et al, Kidney International 2016)

Page 45: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Consequences :reclassification

Page 46: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr
Page 47: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Expanding renal diseases phenotypes• Expansions across disease categories

o COL4A mutations (FSGS/TBMN/Alport syndrome)o HNF1 beta: no clear genotypic/fenotypic correlation

(RCAD/ CAKUT/ ADTKD)o PAX2: CAKUT/SRNS

• Expansions within disease categorieso WT1: mutation type and location within gene

affects risk of wilms tumour and SRNSo Type of mutation severity of the disease

• Expansions within phenotypeso LMX1B: NPS,FSGS

Page 48: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

• Leading cause of pediatricnephropathy

• In isolation or part of a syndrome

• First choice: chromosomalmicroarray/especially in syndromal form

• diagnostic yield increase in patients with parenchymaldefects

CAKUT

Page 49: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Risk variants: APOL 1• APOL1 (G1/G2) risk variants:

• Sub Saharan Africans

• “hypertensive” nephropathy/ non-diabetic CKD (FSGS OR 17, HIVAN OR 29-89, sickle cell nephropathy)

• Renal biopsy: FSGS and solidified glomerulosclerosis

• Renal donor: two APOL1 risk variants: higher risk of graft failure

Freedman et al: APOL-1 associated nephropathy: a keycontributor to racial disparities in CKD AJKD 2018

Page 50: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Therapeutic consequences• Reclassification• Treatment

o Avoidance of immunosuppressive regimens for SRNSo COQ2, COQ6, ADCK4 Coenzyme Q10o TRPC6 mutation CNI

• Management of renal transplantationo Avoidance of intense immunosuppressive regimens in SRNSo aHUS/FSGS recurrence risko AGXT mutations (Primary hyperoxaluria type 1)o Donor screening (penetrance, eg TRPC6 mutation)

• Extrarenal manifestationso HNF1 beta deletion/mutationo JAG1 mutationso Syndromal mutations

Page 51: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

• Confirmation of diagnosis in other family members

• Presymptomatic or predictive testing

• Preimplantation genetic testing

• Carrier testing (AR/X-linked)

Therapeutic consequences

Page 52: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Yield in proteinuria (n=167) dd 2018

Broad inclusion…

Page 53: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Yield in proteinuria (n=167)

Negative92

Positive42 11

24

413211

UV33

Proteinurie (cl3 = UV)COL4A3 +INF2 +COL4A5 +COL4A4CLCN5 +ACTN4TRPC6PLCE1ANLN

Reclassification UV class IV

Page 54: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Nefrogeneticaraadpleging @uzleuven

Welke patiënten?

Bespreken resultaten zo geen twijfel over fenotype

Evaluatie voor start geneticascreening zo geen eenduidig fenotype

Predictieve testing

Prenatale/pre-implantatie genetische diagnostiek

Page 55: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Nefrogeneticaraadpleging

• Familiale anamnese

• Psychologische impact

• Kinderen?

• PGT?

• Legaal?

• Sociaal?

• Toevallige bevindingen?

Page 56: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

From: Comparison of the Complexity of Patients Seen by Different Medical Subspecialists in a Universal Health Care SystemJAMA Netw Open. 2018;1(7):e184852. doi:10.1001/jamanetworkopen.2018.4852

Page 57: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

Conclusions• 10% of adult and 70% of pediatric ESRD caused by inherited

kidney disease• An aid in the ‘diagnostic’ odyssey• Insight in pathogenesis, guide clinical management• Indicated: early onset ESKD and/or other clinical features

consistent with inherited kidney disease• Data sharing !!!!!!• Need for guidelines (clinical, ethical, social) and more research

Page 58: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr

ClinicalgeneticistsMedical experts

Moleculardiagnostics Genomics

Core

Extraction facilities

Acknowledgements

Dr A CorveleynE Vanhoof

Prof Dr K Devriendt

De collega’s

Page 59: Tips en tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen · Tips & tricks bij diagnostiek van erfelijke nieraandoeningen Prof Dr B Bammens, dienst nefrologie UZ Leuven Prof Dr