低血鉀癥SLC12A3 基因多個(gè)位點(diǎn)突變1 例分析

屠偉平 張琳菲 陳佳煒

家族性低鉀、低鎂血癥（Gitelman 綜合征）是一種罕見(jiàn)的腎小管疾病，其病理特點(diǎn)因人而異，主要共性為低鉀血癥、低鎂血癥、低尿鈣和代謝性堿中毒等，該疾病諸多癥狀如極度疲憊、肌肉無(wú)力和低血壓等均與電解質(zhì)異常有關(guān)。Gitelman 綜合征對(duì)患者的生活質(zhì)量產(chǎn)生持續(xù)的嚴(yán)重影響，甚至往往危及生命[1]。

一般認(rèn)為，SLC12A3 基因突變可引起失鹽性腎小管綜合疾病。SLC12A3 基因編碼位于遠(yuǎn)端回旋管狀細(xì)胞中的氯化鈉共轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（NCCT），負(fù)責(zé)腎小管7%～10%的電解質(zhì)重吸收。該基因的突變與Gitel man 綜合征的發(fā)病密切相關(guān)[2-4]。已知的SLC12A3 基因突變已達(dá)大約200 個(gè)[4-6]。此外，Gitelman 綜合征與另一腎小球疾病巴特綜合征有一定相似性，且具有潛在的基因變異相關(guān)性。巴特綜合征的主要變異基因?yàn)镃LCNKA 和CLCNKB 等。本文報(bào)道1例低鉀血癥、Gitelman 綜合征患者同時(shí)具有兩項(xiàng)從未見(jiàn)諸報(bào)道的罕見(jiàn)SLC12A3 基因突變，并具有多個(gè)巴特綜合征相關(guān)的基因突變。

患者 女，32 歲。因“反復(fù)乏力1 年多，本次發(fā)病6d”入院。入院查體：生命體征平穩(wěn)，無(wú)明顯陽(yáng)性體征。血常規(guī)、甲狀腺功能、血漿腎素活性水平立位正常。此外，血沉、糖化血紅蛋白、性激素、生長(zhǎng)激素、腫瘤全套、抗核抗體、抗中性粒細(xì)胞將抗體等檢測(cè)均正常。皮質(zhì)醇節(jié)律（8am-4pm-0am）分別為：229.72μg/L-202.67μg/L-68.19μg/L，促腎上腺皮質(zhì)激素（8am）：7.49ng/L（均在正常范圍內(nèi)）。異常指標(biāo)包括：血鉀（3.12mmol/L，低于正常范圍），其余離子均為正常范圍：血鈉137mmol/L，血氯101mmol/L，血鈣2.24mmol/L，血鎂0.76mmol/L，血磷1.22mmol/L。尿檢提示：24h 尿鉀水平122mmol/24h（高于正常范圍），24h 尿鈉水平292mmol/24h，24h 尿鈣水平0.68mmol/24h（低于正常范圍）。該患者于入院前6d，在另一醫(yī)院進(jìn)行輔助檢查，亦發(fā)現(xiàn)血鉀水平降低（2.04mmol/L）。此外，立位采血檢測(cè)血漿醛固酮為254.01ng/L（高于正常范圍），經(jīng)平臥過(guò)夜，清晨采血，再次檢測(cè)血漿醛固酮為216.01ng/L（高于正常范圍）。血漿腎素活性臥位3.34μg/L/h（高于正常）。血管緊張素Ⅱ高于正常（臥位79.85ng/L，立位85.99ng/L）。血?dú)夥治鎏崾緋H 值7.507（偏堿性），碳酸氫根濃度29.6mmol/L，剩余堿6.8mmol/L。尿常規(guī)：pH 值6.5。以上異常指標(biāo)提示存在為巴特綜合征或Gitelman 綜合征等的可能性。甲狀腺超聲示右葉小結(jié)節(jié)，雙腎超聲及腎上腺CT 提示未見(jiàn)異常。綜上，該患者入院診斷為低鉀血癥及甲狀腺結(jié)節(jié)。

患者入院后1 周給予補(bǔ)鉀治療，治療方案為：補(bǔ)達(dá)秀（1g，3 次/d，持續(xù)1 周）。1周后，無(wú)肢體乏力癥狀，感覺(jué)活動(dòng)正常，遂被允出院，出院診斷為低血鉀癥、甲狀腺結(jié)節(jié)、Gitelman 綜合征可能。經(jīng)問(wèn)詢，患者父母無(wú)相應(yīng)臨床表現(xiàn)，故此，建議患者進(jìn)行二代基因測(cè)序，通過(guò)Gitelman 綜合征的特征基因變異情況來(lái)輔助診斷。經(jīng)外周采集靜脈血，抽提基因組DNA，進(jìn)行二代基因測(cè)序，質(zhì)控結(jié)果統(tǒng)計(jì)顯示，此綜合征基因包檢測(cè)區(qū)間包括30 個(gè)相關(guān)基因、629 個(gè)編碼區(qū)總共含有92 640 個(gè)堿基；平均覆蓋深度（213±94）X，＞10X 覆蓋區(qū)間占99.4%，＞20X 覆蓋區(qū)間占99.4%。測(cè)序結(jié)果經(jīng)生物信息學(xué)方法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。檢索內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)、dbSNP、ESP6500、ExAC 等人群數(shù)據(jù)庫(kù)，標(biāo)注單核苷酸多態(tài)性和低頻良性變異。重點(diǎn)變異類型包括：錯(cuò)義（Missense）、無(wú)義（Noncoding）、同義（Synonymous）、移碼（Frameshift）、整碼（Codon）、剪切（Splice）等。測(cè)序結(jié)果顯示，患者存在多個(gè)與腎病綜合征相關(guān)的基因突變。其中，與Gitelman綜合征密切相關(guān)的SLC12A3 基因存在雜合變異c.1084G＞A（p.G362S）；同時(shí)根據(jù)測(cè)序深度分析檢測(cè)到13 號(hào)外顯子的缺失。進(jìn)一步采集患者父母血樣，并通過(guò)熒光定量PCR（qPCR）驗(yàn)證，13 號(hào)外顯子的缺失遺傳自患者父親（雜合狀態(tài)）；一代驗(yàn)證結(jié)果顯示，變異c.1084G＞A（p.G362S）遺傳自患者母親（雜合狀態(tài)）。目前為止，以上兩變異尚未見(jiàn)諸任何相關(guān)臨床病例報(bào)道，在已知的參考人群基因數(shù)據(jù)庫(kù)中亦無(wú)報(bào)道，為世界上首次發(fā)現(xiàn)的新型變異。

討論 Gitelman 綜合征是一種較罕見(jiàn)的遺傳性腎臟消耗性腎小管間質(zhì)疾病，在全世界范圍內(nèi)影響140 000 人。SLC12A3 基因雜合變異是Gitelman 綜合征的重要發(fā)病原因，該基因編碼遠(yuǎn)曲小管1 中氯化鈉協(xié)同NCCT，NCCT 是一個(gè)含有1 021 個(gè)氨基酸的膜蛋白，含有12 個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域，負(fù)責(zé)在遠(yuǎn)曲小管中重吸收5%～10%的鈉和氯化物；NCCT 功能損壞被視為Gitelman 綜合征臨床表現(xiàn)的主要機(jī)制。在Gitelman 綜合征患者中已發(fā)現(xiàn)超過(guò)200 例SLC12A3基因突變[4，6]，大多數(shù)突變是錯(cuò)義和無(wú)義突變，但移碼、剪切位點(diǎn)和內(nèi)含子突變也被發(fā)現(xiàn)證實(shí)[9]。近年來(lái)，多種新型的SLC12A3基因突變也都與Gitelman 綜合征的發(fā)生相關(guān)，如錯(cuò)義突變p.Val647Met-c.1939G＞A[10]、外顯子15 的c.1919A＞G-p.N640S、外顯子21 中的c.2522A＞G-p.D841G[5]等。SLC12A3 基因變異臨床表現(xiàn)主要為低鉀性代謝性堿中毒、低血鎂、尿鈣、肌肉無(wú)力、痙攣、腹痛和軟骨鈣化，大多數(shù)患者成年后發(fā)病。

本例所發(fā)現(xiàn)的SLC12A3 基因雜合變異，同時(shí)存在兩個(gè)極端罕見(jiàn)變異，此兩個(gè)罕見(jiàn)變異所影響的蛋白質(zhì)區(qū)域是該編碼蛋白的重要組成部分。依據(jù)美國(guó)ACMGG變異分類指南，這兩個(gè)變異均為Ⅱ類-可能致病，從理論上可嚴(yán)重破壞SLC12A3 的功能。本患者具有典型的NCCT 功能損壞的病理特征，在SLC12A3 基因突變的多樣性上，首次提供了c.1084G＞A（p.G362S）和13 號(hào)外顯子缺失共同變異造成Gitelman 綜合征的證據(jù)。

患者初步驗(yàn)血結(jié)果使筆者懷疑，患者存在巴特綜合征，而巴特綜合征的某些形式是由CLNCKB 基因的突變引起的，并且臨床上與Gitelman 綜合征有重疊之處[17]。患者二代測(cè)序結(jié)果顯示，除SLC12A3 突變外，CLCNKA 和CLCNKB 亦存在多個(gè)突變，這也構(gòu)成患者表現(xiàn)出類似巴特綜合征的特征原因。2016 年一項(xiàng)中國(guó)研究報(bào)道了中國(guó)Gitelman 綜合征患者的遺傳學(xué)特征，認(rèn)定SLC12A3 是決定性基因，且發(fā)現(xiàn)了16 個(gè)新的SLC12A3 致病性突變，但在中國(guó)人群中未發(fā)現(xiàn)任何CLCNKB 突變[11]。2016 年另一項(xiàng)亞洲研究顯示，SLC12A3 突變位點(diǎn)數(shù)與臨床表型無(wú)明顯關(guān)聯(lián)，但SLC12A3 突變同時(shí)伴有CLCNKB 突變者，具有更嚴(yán)重的低鉀血和低鎂血癥狀[12]。鑒于Gitelman 綜合征與巴特綜合征的相似性，且SLC12A3 的變異和CLCNKA/CLCNKB 變異也存在一定相關(guān)性（本例即為一典型證據(jù)），有理由推測(cè)，此兩基因的變異是否存在共同的遺傳學(xué)上游，但此問(wèn)題目前國(guó)際上尚無(wú)充分研究，有待更多患者的測(cè)序數(shù)據(jù)輔助揭示。

總之，Gitelman 綜合征在我國(guó)是較罕見(jiàn)的疾病，其發(fā)病可能包含多個(gè)基因的多個(gè)位點(diǎn)突變，本例所表現(xiàn)的諸多突變（尤其兩個(gè)全新的突變）拓展了已知的SLC12A3突變譜，進(jìn)一步支持該疾病的等位基因異質(zhì)性。Gitelman 綜合征的遺傳診斷建議結(jié)合突變攜帶者及相關(guān)親屬的共同檢測(cè)方面。此外，本例進(jìn)一步證明了Gitelman 綜合征與巴特綜合征的關(guān)聯(lián)性。