Nima 相关激酶 8； NEK8

从未出现在有丝分裂基因 A 相关激酶 8
JCK、小鼠
肾囊肿素 9 的同源物中；NPHP9

HGNC 批准的基因符号：NEK8

细胞遗传学位置：17q11.2 基因组坐标（GRCh38）：17:28,728,787-28,743,454（来自 NCBI）

▼ 描述

NEK8 是肾脏和心血管发育所需的纤毛蛋白复合物的一部分（Hoff 等人，2013）。NEK8 对于通过 Hippo 信号通路进行的细胞周期调节也至关重要（Grampa 等人，2016 年总结）。

▼ 克隆和表达

通过在基因组数据库中搜索编码丝氨酸/苏氨酸激酶的基因，然后对人类结肠 cDNA 文库进行 PCR，Bowers 和 Boylan（2004）克隆了 NEK8。推导的 692 个氨基酸蛋白质的计算分子量为 74.9 kD。NEK8 包含一个 N 端激酶结构域和一个 C 端 RCC1（179710）同源结构域，与 NEK9（609797）具有最高的相似性。半定量 PCR 检测到甲状腺、肾上腺和皮肤中 NEK8 表达最高。在脾脏、结肠和子宫中检测到较低的表达，但在所检查的任何其他组织中均未检测到。与正常乳腺组织相比，NEK8 在一些乳腺肿瘤中也过度表达。

Sohara 等人使用小鼠肾脏的免疫组织化学分析（2008）将 Nek8 定位于集合管和集合管初级纤毛的近端，胞质标记较弱。在近端小管中，细胞质信号更强，未检测到睫状体 Nek8。

▼ 基因结构

Frank 等人（2013）指出NEK8基因包含15个外显子。

▼ 测绘

通过基因组序列分析，Bowers 和 Boylan（2004）将 NEK8 基因定位到染色体 17q11.1。

▼ 基因功能

Bowers 和 Boylan（2004）发现骨肉瘤细胞系中 NEK8 的过度表达会降低肌节蛋白（参见 102610）的表达并增加 G2/M 调节蛋白的水平。

Sohara 等人使用免疫共沉淀实验（2008）表明小鼠 Nek8 与多囊蛋白-2（PKD2; 173910）相互作用，但不与多囊蛋白-1（PKD1; 601313）相互作用。Hoff 等人使用质谱法和免疫共沉淀分析（2013）发现纤毛蛋白 ANKS6（615370）、NPHP3（608002）、INVS（243305）和 NEK8 在复合物中相互作用。NEK8 的激酶结构域和中心区域是与人 NPHP3 和 INVS 以及与大鼠 Anks6 相互作用所必需的。大鼠 Anks6 的共表达增强了 NEK8 与 NPHP3 的相互作用。ANKS6 还与 HIF1AN（606615）相互作用，HIF1AN（606615）是一种氧传感器，可在常氧条件下羟基化 HIF1-α（HIF1A; 603348）和其他锚蛋白重复蛋白。免疫共沉淀实验表明，HIF1AN 促进了含有大鼠 Anks6 和人 NPHP3 以及 INVS 的复合物的形成。大鼠 Anks6 与人 NEK8 的结合需要 Anks6 的羟基化。霍夫等人（2013）得出结论，HIF1AN 对 ANKS6 的氧依赖性羟基化调节含有 ANKS6 的纤毛复合物的组成。

弗兰克等人（2013）还将 NEK8 与 NPHP3 连接起来。两种蛋白均与 Hippo 效应器 TAZ（WWTR1；607392）相互作用并激活。

Habbig 等人使用小鼠和人类构建体（2012）发现 NPHP9 与 14-3-3（参见 113508）竞争与 TAZ 蛋白的结合，并抑制 TAZ 在 ser89 上的 14-3-3 依赖性磷酸化。14-3-3 与 TAZ 的相互作用有利于 TAZ 在细胞质中的保留，而 NPHP9 结合增强了 TAZ 的核递送并增强了 TAZ 活性。激酶死亡的 NPHP9 突变体也增强了 TAZ 活性。NPHP9 的敲除降低了 2 种人类乳腺癌细胞系中 TAZ 依赖性细胞增殖。NPHP4（607215）增强核 NPHP9 积累，从而促进 TAZ-NPHP9 相互作用。

▼ 分子遗传学

肾结核 9

Otto 等人在 188 名肾结核患者中的 1 名（NPHP9; 613824）中进行了研究（2008）鉴定出 NEK8 基因中的纯合突变（609799.0001）。在另外 400 名 NPHP 患者中未发现 NEK8 突变，这表明 NEK8 突变是导致该疾病的非常罕见的原因。

肾-肝-胰发育不良2

Frank 等人在来自近亲血统的 3 个患有肾-肝-胰发育不良-2（RHPD2; 615415）的胎儿中（2013）鉴定了 NEK8 基因中的纯合无义突变（R599X; 609799.0002）。该突变是通过纯合性作图和候选基因测序发现的。未受影响的父母的突变是杂合的，在人类基因组变异数据库或对照中没有发现这种突变。患者细胞表现出突变 mRNA 减少，与无义介导的 mRNA 衰减一致。所有 3 个胎儿在子宫内均出现器官肿大以及肾脏、肝脏和胰腺囊性/发育不良的变化。在至少 1 个胎儿中发现的其他特征包括严重的心脏缺陷，例如动脉干和未分隔的心房和心室、肺发育不良并伴有分叶缺陷、无脾、子宫发育不全、由于股骨弯曲而导致腿部缩短。一名患者有右侧胃，与异位或异构现象一致。来自胎儿的培养成纤维细胞显示多囊肾病基因 PKD1（601313）和 PKD2（173910）的表达减少，而 MYC（190080）癌基因的表达增加，为观察到的肾脏表型提供了潜在的解释。患者细胞显示 TAZ/Hippo 信号通路下调。研究结果表明，NEK8 对于器官发育至关重要，NEK8 的完全缺失会扰乱早期胚胎发育中重要的多种途径。对 288 名囊性肾病和/或其他纤毛病患者的 NEK8 基因进行测序，未发现任何致病突变。符合异聚或异构现象。来自胎儿的培养成纤维细胞显示多囊肾病基因 PKD1（601313）和 PKD2（173910）表达减少，而 MYC（190080）癌基因表达增加，为观察到的肾脏表型提供了潜在的解释。患者细胞显示 TAZ/Hippo 信号通路下调。研究结果表明，NEK8 对于器官发育至关重要，NEK8 的完全缺失会扰乱早期胚胎发育中重要的多种途径。对 288 名囊性肾病和/或其他纤毛病患者的 NEK8 基因进行测序，未发现任何致病突变。符合异聚或异构现象。来自胎儿的培养成纤维细胞显示多囊肾病基因 PKD1（601313）和 PKD2（173910）的表达减少，而 MYC（190080）癌基因的表达增加，为观察到的肾脏表型提供了潜在的解释。患者细胞显示 TAZ/Hippo 信号通路下调。研究结果表明，NEK8 对于器官发育至关重要，NEK8 的完全缺失会扰乱早期胚胎发育中重要的多种途径。对 288 名囊性肾病和/或其他纤毛病患者的 NEK8 基因进行测序，未发现任何致病突变。来自胎儿的培养成纤维细胞显示多囊肾病基因 PKD1（601313）和 PKD2（173910）的表达减少，而 MYC（190080）癌基因的表达增加，为观察到的肾脏表型提供了潜在的解释。患者细胞显示 TAZ/Hippo 信号通路下调。研究结果表明，NEK8 对于器官发育至关重要，NEK8 的完全缺失会扰乱早期胚胎发育中重要的多种途径。对 288 名囊性肾病和/或其他纤毛病患者的 NEK8 基因进行测序，未发现任何致病突变。来自胎儿的培养成纤维细胞显示多囊肾病基因 PKD1（601313）和 PKD2（173910）的表达减少，而 MYC（190080）癌基因的表达增加，为观察到的肾脏表型提供了潜在的解释。患者细胞显示 TAZ/Hippo 信号通路下调。研究结果表明，NEK8 对于器官发育至关重要，NEK8 的完全缺失会扰乱早期胚胎发育中重要的多种途径。对 288 名囊性肾病和/或其他纤毛病患者的 NEK8 基因进行测序，未发现任何致病突变。研究结果表明，NEK8 对于器官发育至关重要，NEK8 的完全缺失会扰乱早期胚胎发育中重要的多种途径。对 288 名囊性肾病和/或其他纤毛病患者的 NEK8 基因进行测序，未发现任何致病突变。研究结果表明，NEK8 对于器官发育至关重要，NEK8 的完全缺失会扰乱早期胚胎发育中重要的多种途径。对 288 名囊性肾病和/或其他纤毛病患者的 NEK8 基因进行测序，未发现任何致病突变。

Rajagopalan 等人在 2 名患有 RHPD2 的同胞中（2016）鉴定了 NEK8 基因中的复合杂合突变（609799.0004 和 609799.0005）。这些突变是通过外显子组测序发现的，并通过桑格测序证实。没有进行变异的功能研究和患者细胞的研究。

Grampa 等人在 5 名具有不同 RHPD2 表现的无关患者中（2016）鉴定了NEK8基因中的纯合或复合杂合突变（参见例如609799.0006-609799.0011）。这些突变是通过对 200 名患有肾脏异常的患者和胎儿的 1,222 个与纤毛结构和功能相关的基因进行外显子富集靶向发现的。共有8个新突变，包括4个错义突变、1个框内缺失、1个剪接位点突变和2个无义突变。对患者来源细胞的研究表明，纤毛中不存在影响 RCC1 结构域的错义突变蛋白，而是在高尔基体中异常积累，而无义突变则导致蛋白表达缺失。影响激酶结构域的错义突变大约有一半的时间正确定位。对患者成纤维细胞和髓质细胞中 NEK8 突变的功能分析表明，这些突变对纤毛发生、细胞增殖、凋亡、DNA 损伤反应和上皮形态发生有不同的影响。NEK8 错义和功能丧失突变也对主要 Hippo 信号效应子 YAP（606608）的调节及其靶基因在患者成纤维细胞和肾细胞中的表达产生不同影响。错义突变加剧了由于 NEK8 功能丧失而导致的一些缺陷，表明它们可能具有功能获得效应。错义突变往往导致纤毛发生中更显着的缺陷，伴有发育不良和分化丧失，而无义突变则导致更增殖的囊性表型。在 Nek8 改变的增大的肾上皮细胞和 Jck 小鼠的囊性肾中也观察到 YAP 失衡。这些变化与 YAP 活性增加相关，YAP 阻断剂维替泊芬治疗部分挽救了该表型。研究结果表明，NEK8 突变可通过 Hippo 通路的失调而改变纤毛发生和细胞分化/增殖，从而导致主要器官发育缺陷。

▼ 动物模型

Nek8 基因突变会导致小鼠出现幼年囊性肾病（jck），类似于人类常染色体隐性多囊肾病（ARPKD; 263200）（Liu et al., 2002）。Valkova 等人使用蛋白质组学方法（2005）发现与野生型肾相比，jck 囊性肾显示半乳糖凝集素-1（LGALS1; 150570）、sorcin（SRI; 182520）和波形蛋白（VIM; 193060）的表达上调。jck 小鼠的囊肾还显示出主要尿蛋白（Mup）的几种磷酸化异构体的异常积累，其中一些是雄性囊肾特有的。在囊液中也检测到了 Mup 亚型。

Sohara 等人使用 jck 突变肾的免疫组织化学分析（2008）沿着纤毛的整个长度而不是仅在近端部分检测到 Nek8。jck突变不影响Nek8与Pkd2的相互作用。实时 RT-PCR 和蛋白质印迹分析显示 jck 小鼠肾脏中 Pkd1 和 Pkd2 mRNA 和蛋白的表达增加。jck 突变还导致纤毛伸长、Pkd1 和 Pkd2 纤毛积聚、Pkd2 磷酸化异常以及 Pkd1 在质膜上表达。苏原等人（2008）得出结论，NEK8 与多囊蛋白信号转导途径相互作用，并可能控制这些纤毛蛋白的靶向。

曼宁等人（2013）发现 Nek8 缺失的小鼠在出生后不久就死亡，并表现出多种偏侧性缺陷，包括左右不对称的随机化和结构性心脏异常。突变胚胎显示出完整的节点纤毛，但左右轴决定通路中的几个基因存在异常表达和定位，包括Nodal（601265）和Pitx2（601542）。Nek8 缺失胚胎中肾细胞的纤毛发生也正常。对 jck、jck/Nek8- 和 Nek8 -/- 小鼠肾脏的比较表明，复合杂合子的囊性病变比 jck 纯合子的严重程度要轻，这表明 jck 等位基因导致功能获得。曼宁等人（2013）指出 Nek8 缺失的表型与 Pkd2 缺失的小鼠相似，包括肾囊肿和偏侧性缺陷。

Hoff 等人使用反义吗啉（2013）发现斑马鱼中 Anks6、Nphp3 或 Nek8 的缺失会导致类似的表型，其特征是前肾囊肿的形成和早期心脏循环的缺陷。在非洲爪蟾中，Anks6、Nphp3 或 Invs 的敲低会导致典型的肾排泄缺陷的全身水肿。非洲爪蟾 Anks6 或 Nek8 的敲低导致近端前肾回旋显着简化。Anks6 mRNA 的共表达部分挽救了 Nek8 敲低介导的缺陷，表明 Nek8 和 Anks6 在早期肾小管形态发生过程中的重叠作用。

爷爷等人（2016）发现斑马鱼胚胎中 nek8 基因的吗啡啉敲低导致了典型的纤毛病相关表型，包括弯曲的体轴、偏侧性缺陷和前肾囊肿。这些缺陷可以被人类野生型 NEK8 部分修复，但不能被具有错义突变的 NEK8 修复。然而，野生型人NEK8的过度表达也导致背侧弯曲胚胎缩短、偏侧性缺陷和前肾异常的频率增加。其中一些异常因 NEK8 错义突变而加剧，表明错义突变可能具有功能获得效应。这些变化与 YAP（606608）活性增加相关，YAP 阻滞剂维替泊芬治疗部分挽救了该表型。

▼ 等位基因变异体（11 个选定示例）：

.0001 肾痨 9（1 名患者）
NEK8、HIS425TYR
在一名患有肾痨 9 的库尔德患者中（NPHP9；613824），Otto 等人（2008）在 NEK8 基因的外显子 9 中发现了一个纯合的 1273C-T 转换，导致 RCC1 结构域中的 his425-totyr（H425Y）取代。该患者为近亲婚生，3岁时患有终末期肾功能衰竭，肾活检发现微囊肿。没有眼部受累。在 85 名欧洲对照者和 76 名土耳其对照者中未发现该突变。同源小鼠突变体 H431Y 的体外功能表达测定显示纤毛和中心体的定位减少，对纤毛、有丝分裂或中心粒数量没有明显影响。

哈比格等人（2012）指出 H425Y 取代不会改变 NEK8 激酶活性。他们发现该突变干扰了 NEK8 和 TAZ 之间的相互作用，并消除了 NEK8 依赖性 TAZ 活性。

.0002 肾-肝-胰发育不良 2
NEK8，ARG599TER
Frank 等人在 3 个来自近亲血统的胎儿中发现了肾-肝-胰发育不良-2（RHPD2; 615415）（2013）在 NEK8 基因的外显子 13 中发现了纯合的 c.1795C-T 转换，导致 arg599 到 ter（R599X）的取代。该突变是通过纯合性作图和候选基因测序发现的。未受影响的父母的突变是杂合的，在人类基因组变异数据库或对照中没有发现这种突变。患者细胞表现出突变 mRNA 减少，与无义介导的 mRNA 衰减一致。所有 3 个胎儿在子宫内均出现器官肿大以及肾脏、肝脏和胰腺囊性/发育不良的变化。至少有 1 个胎儿存在其他特征，包括严重的心脏缺陷，例如动脉干和未分隔的心房和心室，肺发育不全，伴有分叶缺陷、无脾、子宫发育不全以及由于股骨弯曲而导致的腿部缩短。一名患者有右侧胃，与异位或异构现象一致。来自胎儿的培养成纤维细胞显示多囊肾病基因 PKD1（601313）和 PKD2（173910）表达减少，而 MYC（190080）癌基因表达增加，为观察到的肾脏表型提供了潜在的解释。患者细胞显示 TAZ/Hippo 信号通路下调。研究结果表明，NEK8 对于器官发育至关重要，NEK8 的完全缺失会扰乱早期胚胎发育中重要的多种途径。来自胎儿的培养成纤维细胞显示多囊肾病基因 PKD1（601313）和 PKD2（173910）表达减少，而 MYC（190080）癌基因表达增加，为观察到的肾脏表型提供了潜在的解释。患者细胞显示 TAZ/Hippo 信号通路下调。研究结果表明，NEK8 对于器官发育至关重要，NEK8 的完全缺失会扰乱早期胚胎发育中重要的多种途径。来自胎儿的培养成纤维细胞显示多囊肾病基因 PKD1（601313）和 PKD2（173910）表达减少，而 MYC（190080）癌基因表达增加，为观察到的肾脏表型提供了潜在的解释。患者细胞显示 TAZ/Hippo 信号通路下调。研究结果表明，NEK8 对于器官发育至关重要，NEK8 的完全缺失会扰乱早期胚胎发育中重要的多种途径。

.0003 肾-肝-胰发育不良 2
NEK8，TRP467TER
Al-Hamed 等人在沙特阿拉伯近亲父母（FT-36 家族）怀上的死胎中，患有肾-肝-胰发育不良-2（RHPD2；615415）（2016）在 NEK8 基因中鉴定出纯合 c.1401G-A 转换（c.1401G-A，NM_178170），导致 trp467 到 ter（W467X）取代，并预计会破坏高度保守的 RCC1 结构域。胎儿的其他特征包括小脑蚓部发育不全、小脑延髓池扩张、股骨弯曲和羊水过少。该突变经桑格测序证实：未受影响的父母为该突变杂合子，该突变在 ExAC 数据库中发现频率较低。该家庭是 44 个沙特阿拉伯家庭中的一个，有产前囊性肾病和纤毛病表型的证据，并接受了肾脏基因组的靶向外显子测序；这是 NEK8 基因中发现的唯一突变。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究。

.0004 肾-肝-胰发育不良 2
NEK8，1-BP INS，2069C
2 名患有肾-肝-胰发育不良-2 的同胞（RHPD2；615415），Rajagopalan 等人（2016）鉴定了 NEK8 基因中的复合杂合突变：1 bp 插入（c.2069_2070insC），导致蛋白质移码和延伸超出终止密码子（Ter693LeufsTer86），以及 c.1043C-T 转换，导致 thr348 到met（T348M; 609799.0005）替换RCC1 结构域中的保守残基。这些突变是通过外显子组测序发现并通过桑格测序确认的，并根据 dbSNP（版本 137）、1000 基因组计划和外显子组测序计划数据库进行筛选。没有进行变异的功能研究和患者细胞的研究。

.0005 肾-肝-胰腺发育不良 2
NEK8，THR348MET
用于讨论 NEK8 基因中的 c.1043C-T 转换，导致 thr348-to-met（T348M）取代，该取代在 2 名患有肾-肝-胰腺发育不良-2（RHPD2; 61541）同胞的复合杂合状态中发现5）拉贾戈帕兰等人（2016），参见 609799.0004。

.0006 肾-肝-胰发育不良 2
NEK8，THR87ALA
Grampa 等人在一名患有肾肝胰发育不良 2（RHPD2; 615415）的男性婴儿（家庭 1）中（2016）鉴定了 NEK8 基因中的复合杂合错义突变：外显子 3 中的 c.259A-G 转换（c.259A-G、NM_178170.2），导致激酶结构域中的 thr87-to-ala（T87A）取代，以及外显子 13 中的 c.1804C-T 转换，导致 arg602 到-trp（R602W） ; 609799.0007） RCC1 域之一的替换。这些突变是通过对与纤毛结构和功能相关的基因进行下一代靶向测序发现的，并根据 dbSNP、1000 基因组计划和 ExAC 数据库以及内部外显子组进行筛选。ExAC 数据库中未发现 T87A 变体，而 R602W 的发现频率较低（6.9 x 10（-5））。患者成纤维细胞的纤毛中不存在 NEK8，但它存在于高尔基体中。纤毛细胞的百分比也减少，并且纤毛比对照组短。T87A 突变导致 ANKS6（615370）结合显着减少，并导致纤毛处 ANKS6 免疫染色丧失。研究结果表明，错义突变影响轴丝的纤毛发生和生物发生。对转染细胞和患者细胞的其他体外细胞研究表明，细胞周期失调，细胞凋亡增加，增殖减少，以及 DNA 修复缺陷。研究结果表明，错义突变影响轴丝的纤毛发生和生物发生。对转染细胞和患者细胞的其他体外细胞研究表明，细胞周期失调，细胞凋亡增加，增殖减少，以及 DNA 修复缺陷。研究结果表明，错义突变影响轴丝的纤毛发生和生物发生。对转染细胞和患者细胞的其他体外细胞研究表明，细胞周期失调，细胞凋亡增加，增殖减少，以及 DNA 修复缺陷。

.0007 肾-肝-胰腺发育不良 2
NEK8，ARG602TRP
用于讨论 NEK8 基因外显子 13 中的 c.1804C-T 转换（c.1804C-T，NM_178170.2），导致 arg602 至 trp（R602W）取代，该取代在患者复合杂合状态中发现Grampa 等人患有肾-肝-胰发育不良-2（RHPD2; 615415）（2016），参见 609799.0006。

.0008 肾-肝-胰发育不良 2
NEK8，GLY580SER
在 2 名患有肾-肝-胰发育不良-2 的同胞（家族 2）中（RHPD2；615415），Grampa 等人（2016）在 NEK8 基因的外显子 13 中发现了一个纯合的 c.1783G-A 转换（c.1783G-A，NM_178170.2），导致 RCC1 结构域之一出现 gly580 到 Ser（G580S）的取代。该突变是通过对与纤毛结构和功能相关的基因进行下一代靶向测序发现的，并根据 dbSNP、1000 基因组计划和 ExAC 数据库以及内部外显子组进行筛选。G580S 变体在 ExAC 数据库中发现频率较低（8.2 x 10（-6））。Alessandri 等人此前曾报道过，这些患者的父母都是来自留尼汪岛的白人（2009）。

.0009 肾-肝-胰发育不良 2
NEK8，IVS1DS，GA，+1
在患有肾-肝-胰发育不良-2（RHPD2；615415）的胎儿（家族 4）中，Grampa 等人（2016）鉴定了 NEK8 基因内含子 1（c.47+1G-A, NM_178170.2）中的纯合 G 到 A 转变，预计会导致剪接改变。该突变是通过对与纤毛结构和功能相关的基因进行下一代靶向测序发现的，并根据 dbSNP、1000 基因组计划和 ExAC 数据库以及内部外显子组进行筛选；ExAC 数据库中未发现该变体。

.0010 肾-肝-胰发育不良 2
NEK8，ARG127TER
Grampa 等人在患有肾-肝-胰发育不良-2（RHPD2；615415）的胎儿（F5 家族）中（2016）鉴定了 NEK8 基因中的复合杂合突变：外显子 3 中的 c.379C-T 转换（c.379C-T、NM_178170.2），导致激酶结构域中的 arg127-to-ter（R127X）取代，以及外显子 10 中的 c.1384C-T 转换，导致 arg462-to-ter（R462X； 609799.0011）替换 RCC1 域之一。这些突变是通过对与纤毛结构和功能相关的基因进行下一代靶向测序发现的，并根据 dbSNP、1000 基因组计划和 ExAC 数据库以及内部外显子组进行筛选；ExAC 数据库中未发现这两种变体。患者成纤维细胞未显示 NEK8 免疫染色，这与蛋白表达完全丧失一致。纤毛发生不受影响，但纤毛处的 ANKS6（615370）免疫染色丢失。对转染细胞和患者细胞的其他体外细胞研究表明，细胞周期失调，增殖增强，以及 DNA 修复缺陷。

.0011 肾-肝-胰腺发育不良 2
NEK8，ARG462TER
用于讨论 NEK8 基因外显子 10 中的 c.1384C-T 转换（c.1384C-T，NM_178170.2），导致 arg462-to-ter（R462X）取代，该取代在肾病患者的复合杂合状态中发现-肝胰发育不良-2（RHPD2；615415），Grampa 等人（2016），参见 609799.0010。