SLC12A3和CLCNKB雙基因純合變異的Gitelman綜合征患者臨床與基因變異特點1例分析

李舒月，姜春艷，李 琳，高冠起，董慶玉△

(1.山東第一醫科大學/山東省醫學科學院，山東 泰安 271000；2.臨沂市人民醫院內分泌科，山東 臨沂 276000；3.臨沂市人民醫院遺傳檢驗科，山東 臨沂 276000)

Gitelman綜合征是最常見的遺傳性腎小管疾病之一，1966年GITELMAN等首次報道，為常染色體隱性遺傳，因編碼鈉氯協同轉運蛋白(NCCT)的SLC12A3基因變異致病，臨床表現為腎性失鹽、低鉀血癥、代謝性堿中毒、高腎素、高醛固酮血癥，血壓正常，且低血鎂、低尿鈣為其顯著特征。現結合本科近期收治的1例SLC12A3和CLCNKB雙基因純合突變的Gitelman綜合征患者的臨床資料，分析其臨床特點和基因變異類型，加深臨床對該疾病的認識。

1 臨床資料

1.1病例介紹 患者，男，30歲，漢族。2020年7月30日因“心慌、胸悶10余天”入臨沂市人民醫院，伴雙下肢酸軟無力，無惡心、嘔吐、腹瀉、手足搐搦等癥狀，入院后行心臟彩超檢查：先天性心臟病、室間隔缺損，一直未治療，今于本院心外科擬行手術治療，術前實驗室檢查血鉀 1.63 mmol/L↓，促甲狀腺素(TSH) 4.995 μIU/mL↑,游離三碘甲狀腺原氨(FT3) 6.91 pmol/L↑,游離甲狀腺素(FT4) 23.84 pmol/L↑，提示低鉀血癥、甲狀腺功能異常，遂轉入本科診治。患者自幼多飲、多尿，夜尿增多明顯，每晚5～6次，大便正常。吸煙、飲酒數十年，目前未婚未育，患者母親無孕期羊水過多及早產史，父母近親結婚，親生父親已故，母親健在，同母異父妹妹1人，家族無類似病史。查體：體溫 36.6 ℃，脈搏 70次/分，呼吸16次/分，血壓 110/70 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)，身高 172 cm，體重48 kg。發育不良，營養低下，體態消瘦，皮膚干燥，輕度脫水貌。三角形臉型，雙眼凹陷，雙側顴骨突出。甲狀腺未觸及腫大疼痛。肺部查體未見明顯異常，心前區無異常隆起，心尖搏動正常，未觸及震顫，心率70次/分，律齊，胸骨左緣第三、四肋間可聞及收縮期雜音。腹軟，無壓痛、反跳痛，肝脾未觸及腫大，腸鳴音正常，雙下肢無凹陷性水腫，生理反射存在，病理反射未引出。語言溝通能力正常，計算能力低下。

1.2方法 取患者外周血1 mL送至第三方檢測公司(智因東方轉化醫學研究中心)行全外顯子組高通量測序，并根據美國醫學遺傳學和基因組學(ACMG)標準和指南對變異體的致病性進行注釋。

1.3實驗室及影像學檢查結果 血鉀1.63～3.18 mmol/L(參考值：3.50～5.30 mmol/L),血鈉133.6～134.7 mmol/L(參考值：137～147 mmol/L),血氯92.3～95.3 mmol/L(參考值：99～110 mmol/L)，血鎂0.63～0.69 mmol/L(0.70～1.10 mmol/L)，FT3 6.08 pmol/L(參考值：3.50～6.50 pmol/L),FT4 22.12 pmol/L(參考值：11.50～22.70 pmol/L),TSH 4.99 pmol/L(參考值：0.55～4.78 pmol/L),抗甲狀腺過氧化物酶抗體37.4 IU/mL(參考值：0～60.00 IU/mL),人促甲狀腺激素受體抗體0.36 IU/mL(參考值：0～1.75 IU/mL),皮質醇18 pg/mL(參考值：上午5～25 pg/mL；下午2.5～12.5 pg/mL),促腎上腺皮質激素31.8 pg/mL(參考值：0～46.00 pg/mL),血管緊張素Ⅰ5.05 ng/mL(參考值：臥位0.15～2.33 ng/mL；立位0.10～6.56 ng/mL),血管緊張素Ⅱ 109.5 pg/mL(參考值：臥位25.00～60.00 pg/mL；立位50.00～120.00 pg/mL),醛固酮462.2 pg/mL(參考值：臥位30.00～160.00 pg/mL；立位70.00～300.00 pg/mL)，24 h尿鉀排泄量139.5 mmol/24 h(參考值：25.00～100.00 mmol/24 h),24 h尿氯排量427.2 mmol/24 h(參考值：170.00～250.00 mmol/24 h),24 h尿鈣排泄量3.96 mmol/24 h(參考值：2.50～7.50 mmol/24 h),24 h尿鎂排泄量5.04 mmol/24 h(參考值：3.03～5.06 mmol/24 h)。腎臟及腎血管超聲：雙腎囊腫，腹部及甲狀腺彩超未見明顯異常。

1.4基因檢測結果

1.4.1全外顯子高通量測序 患者SLC12A3(NM-000339)基因c.1456delG>A純合變異，第1456位核苷酸G被A替代，第486位氨基酸天冬氨酸變為天冬酰胺(p.D486N)，臨床疾病表現為Bartter綜合征變異型(Gitleman綜合征)。另一CLCNKB(NM-001165945)基因c.118delA純合讀碼框移突變，第118位核苷酸A缺失，第40位氨基酸精氨酸變為甘氨酸(p.R40Gfs*4)，且第43位氨基酸突變為終止密碼子，生成僅有42個氨基酸的截短蛋白，臨床疾病表現為Bartter綜合征Ⅲ型(經典型)。相關結果見表1。致病可能性較高的兩組基因變異與參考基因組hg19進行比對，結果見圖1、2。

圖1 SLC12A3基因與參考基因比對結果

表1 全外顯子組檢測結果

1.4.2生物信息學分析 SLC12A3基因存在c.1456delG>A雜合變異已有報道，純合變異在dbSNP、千人基因組等數據庫未收錄。根據ACMG指南，符合2個中等致病證據(PM1:錯義變異位于深入研究的無良性變異的外顯子功能域；PM2：MAF<0.000 5，屬于低頻變異)和2個可能致病證據(PP5：有可靠來源的數據庫證明該變異致病；PP3：保守性及蛋白預測軟件預測出變異對基因產物有影響)，判定該變異為可能致病。CLCNKB基因c.118delA純合變異未見報道，且dbSNP、千人基因組等數據庫未收錄，為新的變異位點。根據ACMG指南及分級標準，該患者符合1個超強致病證據(PVS1：LOF變異導致基因功能可能喪失)，判定變異為不確定。

圖2 CLCNKB基因與參考基因比對結果

1.5診療過程及診斷結果 患者于心外科術前檢查出重度低血鉀，立即靜脈及口服補鉀治療，當血鉀達3.0 mmol/L時轉入內分泌科，高鉀飲食，給予患者氯化鉀緩釋片1 g，每天3次，口服，持續靜脈補鉀治療，根據患者病情加用螺內酯片20 mg，口服，加量到40 mg，每天2次，出院前患者血鉀3.18 mmol/L。根據臨床表現、實驗室檢查結果及后期基因檢測結果，患者最終診斷：低鉀血癥、Gitelman綜合征、室間隔缺損、亞臨床甲狀腺功能減退。

出院后患者繼續服用螺內酯片20 mg，每天3次；氯化鉀緩釋片1.5 g，每天4次。20 d后門診復查，血鉀4.04 mmol/L，血鈉136.8 mmol/L，血鎂0.69 mmol/L，血氯97.9 mmol/L。

2 討 論

該例患者自幼出現多飲多尿，煩渴，脫水貌及生長發育遲緩，直到成年才發現血鉀、血鎂降低，且存在鈉鹽丟失，考慮低鉀失鹽性腎小管疾病[1-2]可能性大,結合患者病史，可能為Gitelman綜合征或Ⅲ型 Bartter綜合征疾病，兩者都屬于失鹽性腎小管疾病常見病因，通過臨床表現較難區分，行基因檢測后該例患者最終診斷為Gitelman綜合征。

Gitelman綜合征是常見的遺傳性腎小管疾病之一，在亞洲發病率為1/4萬～10/4萬，為常染色體隱性遺傳，通常是位于染色體16p13的SLC12A3基因變異所致，到目前為止，在Gitelman綜合征患者中發現了超過488個SLC12A3基因突變類型，大部分為錯義突變,其中超過45%的Gitelman綜合征為復合雜合突變，18%為純合突變，30%為單一雜合突變，7%的Gitelman綜合征有3種或3種以上突變[3-4]。SLC12A3基因主要編碼分布于遠曲小管的NCCT，其主要負責鈉氯重吸收，該基因變異會導致NCCT通道異常，鈉鹽丟失，會出現低血鉀、低尿鈣、低血鎂及腎素、醛固酮增加[5-6]等一系列表現，低血鎂及低尿鈣為其顯著特征[7]。Gitelman綜合征臨床癥狀通常較輕微，大多6歲以后發病，常因手術等其他原因意外發現，常見癥狀嗜鹽、煩渴，肌肉無力、痙攣，甚至強直、乏力、頭暈，以及一些非特異性表現[8]。因NCCT通道對噻嗪類利尿劑敏感，長期應用該類利尿劑可能產生與該病類似的表現，確診該疾病需排除長期應用噻嗪類利尿劑病史[9]。

Ⅲ型Bartter綜合征是1997年SIMON等提出的，位于染色體1p36的CLCNKB基因變異，使分布于腎小管髓袢升支粗段、遠曲小管及集合管閏細胞的基膜側及內耳上皮細胞的氯離子通道(CLC-Kb)異常，氯離子重吸收障礙，進而引發低鉀、低氯性堿中毒、高腎素、高醛固酮血癥。該病多在嬰兒期或兒童早期發病，也有成年發病的案例，部分患兒會出現孕期羊水過多或早產史，主要表現為多尿、煩渴、夜尿增多、肌無力、可伴嘔吐或便秘、嗜鹽、脫水傾向，如不及時治療會導致生長遲緩，會出現嚴重的低鉀性堿中毒，血及24 h尿鈣大多正常，也可增高或降低[10-11]。

Gitelman綜合征和Ⅲ型Bartter綜合征都屬于低鉀失鹽性腎小管疾病，通過臨床癥狀及實驗室檢查結果很難區分，需要借助基因診斷技術，從分子水平明確患者病因。除外患者血鎂降低的證據，患者SLC12A3基因存在c.1456delG>A純合變異，同時ACMG指南分析結果示該基因變異可能致病，雖僅有c.1456delG>A復合雜合變異致病的報道[12]，但該病符合常染色體隱性遺傳規律，有充足證據表明該變異的致病性，Gitelman綜合征診斷明確。患者另一變異基因CLCNKB，目前已報道突變超過152個，其中錯義突變或無義突變86個，剪接位點突變17個，大、小缺失40個，小插入5個，復雜重排2個[13]，但c.118(exon1)delA純合突變目前鮮見報道，該基因位點突變后形成截短蛋白，使原有氨基酸性質改變且造成變異位點后的氨基酸丟失，丟失區域不排除包括通道蛋白的很多重要區域，且根據ACMG指南分級，患者存在該變異可能導致基因功能喪失的超強致病證據，都證明了變異位點存在致病性的可能。目前不足的是缺乏患者父母及正常人CLCNKB 變異位點的Sanger測序結果作為對照，且患者父母近親結婚，增加變異概率，這個新的變異位點能否致病仍需更多的案例來驗證。近期KONG等[14]報道了1例Gitelman綜合征患者同時存在SLC12A3 p.N359K、CLCNKB p.L94I和CLCNKA c.1054-22 (IVS11) delG雜合突變，SLC12A3 p.N359K致病性明確，CLCNKB p.L94I和CLCNKA c.1054-22 (IVS11) del致病性有待考究。SLC12A3和CLCNKB雙基因雜合子顯然不能致病，但是不排除兩基因共表達及變異位點蛋白質-蛋白質相互作用，另外從生理學角度講，SLC12A3基因表達的NCCT通道和CLCNKB基因表達的CLC-Kb通道都可以分布于遠曲小管，說明NCCT和CLC-Kb通道一定程度上存在協同作用，Gitelman綜合征和 Bartter綜合征表型相似可以得到解釋，進一步說明了Gitelman綜合征存在SLC12A3和CLCNKB雙基因遺傳的可能[14]。Gitelman綜合征疾病進行基因檢測時注意對CLCNKB基因進行篩查，降低漏診率[15]，所以該例患者不排除CLCNKB基因與SLC12A3基因變異共表達的結果，為其致病性提供了有力證據。

有研究表明，SCL12A3基因中攜帶c.1456delG>A突變的家族成員幾乎都有甲狀腺功能異常表現，包括T3、FT3、TSH升高或甲狀腺自身抗體等[16]。該例患者存在亞臨床甲狀腺功能減退疾病與該研究結果符合，同樣說明了SLC12A3基因突變與甲狀腺功能之間可能存在聯系。患者還合并先天性心臟病、室間隔缺損，先前有1例6歲Gitelman綜合征患者合并先天性心臟病、室間隔缺損、睡眠呼吸暫停低通氣綜合征的報道，非近親婚配，一定程度說明合并先天性心臟病可能與近親婚配關系不大，是否與Gitelman綜合征疾病有一定相關性待進一步研究[17]。Gitelman綜合征疾病的診斷是相對復雜的，不僅需要與Bartter綜合征鑒別，必要時還需要與原發性醛固酮增多癥及嗜鉻細胞瘤等疾病鑒別。

該病目前尚無根治方法，主要為補充治療和減少丟失，高鉀高鈉飲食、補充氯化鉀及適量鎂劑(氯化鎂等)，并使用醛固酮拮抗劑(螺內酯等)及聯合血管緊張素轉換酶抑制劑和血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑類藥物減少尿鉀排泄，需要多種藥物聯合、長期應用，該患者復查結果血鎂仍偏低，建議補充鎂劑治療，效果更好。

綜上所述，對于低鉀失鹽性腎小管疾病，我們需要想到Gitelman綜合征和 Bartter綜合征疾病，在臨床上難以診斷兩者疾病時，應采用基因檢測技術加以鑒別。該文一方面發現了一個新的可能致病的CLCNKB基因變異位點；另一方面為Gitelman綜合征疾病存在SLC12A3和CLCNKB雙基因遺傳提供了參考，一定程度加深了對Gitelman綜合征的臨床認識，提升了臨床診療能力。