SLC12A3 基因新突變致Gitelman 綜合征1 例

王靜 張玲玉 范紅旗 秦瑤 張梅

南京醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院內分泌科 210029

Gitelman 綜合征( GS) 是一種常染色體隱性遺傳的腎小管疾病，由編碼噻嗪類敏感的鈉氯同向轉運子( NCCT) 基因發(fā)生突變所致，在亞洲的發(fā)病率為1/40 000 ～10/40 000［1］?；颊咄ǔ１憩F為手足抽搐，有時伴有腹痛、嘔吐或發(fā)熱等非特異性癥狀。由于其與Batter綜合征的臨床表現極其相似，均以低血鉀為首發(fā)表現，且起病較隱匿，在臨床上極易造成誤診、漏診，以致延誤治療。

現報道1 例南京醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院內分泌科收治的GS 患者?；驕y序發(fā)現SLC12A3基因位點V142L和D486N雜合突變，其中V142L為新突變位點。

1 病例介紹

先證者，27 歲，女性，因“反復肢體麻木及雙下肢痙攣2 年余”于2017 年2 月15 日入院。該患者兩年來反復出現面部、肢體麻木，并伴有突發(fā)的四肢抽搐癥狀，至當地醫(yī)院就診，查血鉀低于3 mmol/L，給予口服氯化鉀緩釋片及螺內酯治療后患者癥狀好轉，但血鉀始終未達3.5 mmol/L。2017 年2 月，患者突發(fā)下肢痙攣，伴嚴重呼吸困難。為進一步診治收入南京醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院內分泌科病房。患者既往無特殊病史，無使用瀉藥或利尿劑及酗酒的情況。其父母親非近親結婚，家庭成員沒有類似的癥狀。

入院體格檢查: 體溫36.8℃，脈搏90 次/min，呼 吸18 次/min，血 壓100/80 mmHg ( 1 mmHg=0.133 kPa)，體重56 kg，身高160 cm，體重指數21.9 kg/m2。體型勻稱，心、肺、腹( －) ，脊柱四肢無畸形，雙下肢無水腫，雙側足背動脈搏動正常。雙下肢肌力4 級。肱二頭肌腱、肱三頭肌腱、膝腱、跟腱反射存在。病理征陰性。

入院實驗室檢查: 中度低鉀血癥、低鎂血癥、低尿鈣癥、代謝性堿中毒、血漿腎素和醛固酮水平增加。具體實驗室檢查結果見表1。

此外，24 h 尿鉀、鉀排泄分數( FeK) 和隨機尿鉀/肌酐( uK/Cr) 在高尿鉀癥的診斷中具有重要意義［2-3］。該患者估算的腎小球濾過率( eGFR) ＞60 ml/min，腎功能良好，24 h 尿鉀、FeK 和uK/Cr均明顯升高，其低鉀血癥考慮腎性失鉀所致，具體結果見表2。影像學和心電圖檢查無明顯異常。

基因檢測結果: 通過對SLC12A3 的26 個外顯子區(qū)進行Sanger直接測序，發(fā)現該患者存在兩個突變位點:V142L和D486N。其中，D486N與GS 發(fā)病相關［4］。V142L未見文獻報道，是本研究發(fā)現的新突變位點。該突變位于編碼區(qū)第424 號核苷酸位置，由鳥嘌呤變異為胸腺嘧啶，導致氨基酸改變p．V142L( 第142 號氨基酸由亮氨酸代替纈氨酸) ，為錯義突變。進一步對其家系進行基因檢測，發(fā)現其母親存在V142L雜合突變，其父親存在D486N雜合突變，其后代存在V142L雜合突變，均無低鉀血癥臨床癥狀及生化改變。由于GS 屬于常染色體隱性遺傳病，雜合子不發(fā)病符合遺傳規(guī)律。圖1( 封三)展示了該患者家族譜系和具體的基因突變位點。

表1 患者住院期間實驗室檢查結果

表2 患者的尿鉀、FeK、uK/Cr

圖1 患者家族譜系中的基因突變情況

計算機輔助鑒別有害的變異體: SIFT( http: //sift．jcvi． org/)［5］和PROVEAN( http: //provean． jcvi．org/index．php)［6］是兩款用于評估外顯子區(qū)變異是否損傷蛋白質功能的常用工具程序。SIFT軟件輸出的分值區(qū)間為0 ～1，當變異體得分≤0．05 時，判定為有害的( damaging) ，＞0.05 時則判定為可接受的( tolerated) 。類似的，PROVEAN對位點保守性的評分若≤－2．5，則判定為有害的影響( deleterious) ，反之則是中性的變異( neutral) 。本研究中發(fā)現的兩個錯義突變均被判定為有害的變異，見表3。

表3 氨基酸序列變異對蛋白質功能的影響

治療及預后:根據患者癥狀及相關檢查，臨床診斷為GS?？诜o予氯化鉀緩釋片1 g，一天3 次;口服門冬氨酸鉀鎂片0.6 g，一天3 次; 口服螺內酯40 mg，一天3 次。治療后，患者的臨床癥狀緩解，血鉀維持在3.0 ～3.2 mmol/L。出院后1 年內隨訪，患者未出現嚴重低血鉀事件。

2 討論

1966 年，Gitelman等［7］首次報道了3 例血壓正常、代謝性堿中毒，血漿腎素和醛固酮水平增加，低鉀、低鎂血癥，血鈣正常和低尿鈣的患者，命名為GS。1996 年，Simon等［4］克隆出SLC12A3的cDNA，從而鑒定出SLC12A3 基因突變?yōu)镚S 的致病原因。SLC12A3基因定位于16q13，包含26 個外顯子，其編碼的NCCT是含有1 021個氨基酸的多肽，有12 個跨膜結構域，胞內有親水的氨基端和羧基端，是噻嗪類利尿劑的作用位點。人類NCCT特異性表達在腎臟遠曲小管( DCT) ，腎小球濾過的Na+和Cl－約7% ～10%在此部位重吸收［8］。SLC12A3 基因突變導致NCCT 結構異常和功能障礙，使DCT 對Na+重吸收減少，流經集合管的Na+增多，促進此部位的Na+-K+交換和Na+-H+交換，尿鉀排泄增多。同時，由于鎂離子通道( TRPM6) 數量下降，使鎂離子重吸收減少［9］。此外，Na+/Cl－聯合轉運異?？墒辜毎麅菴l－的超極化作用減弱，Ca2+回吸收增加，尿鈣減少［10］。最終患者發(fā)生低鉀血癥、低鎂血癥、低尿鈣以及代謝性堿中毒。同時，由于血容量的縮減，患者血壓偏低，促進腎素-血管緊張素和醛固酮的分泌，加重低鉀血癥和代謝性堿中毒。本例患者存在低鉀血癥、代謝性堿中毒，且腎素、血管緊張素水平均明顯升高( 表1) ，與既往研究相似。

本例患者臨床癥狀主要為肌肉痙攣，實驗室檢查提示血鈣大致正常，血鎂及尿鈣偏低。通常GS患者血漿鈣水平正常，肌肉痙攣的原因是由于低鎂血癥［11］。低血鎂可引起甲狀旁腺激素合成受損、分泌減少及終末器官對甲狀旁腺激素和維生素D 的抵抗。此外，有些患者的血漿總鈣濃度正常，但鈣離子降低，這也可能是出現肌肉痙攣的原因［12］。

目前已報道SLC12A3基因有425 個GS 相關突變，其中包含268 個錯義或無義突變，46 個小缺失突變，22 個大缺失突變，57 個剪接突變，22 個小插入突變，5 個小indel突變，4 個插入突變和1 個復雜重排［13］。本研究發(fā)現，該患者兩個錯義突變位點均為有害的變異，具體如何影響蛋白結構從而致病目前尚不知，需進一步完善功能試驗以明確突變的具體意義。此外，雖然GS 是常染色體隱形遺傳病，但只有18%的患者是純合子，約45%是復雜雜合子，有高達30%的患者是單雜合子［14］。Xia等［15］分析252 例GS 患者的基因型與低鉀水平的關系，發(fā)現復合雜合子或純合子突變患者的血清鉀水平低于單雜合子突變的患者;胞外突變的患者血清鉀、鎂水平也明顯低于胞內、跨膜突變的患者。本例患者為復合雜合子，突變位點均位于胞內( 圖2，封三) ，血鉀水平始終在2.5 mmol/L 左右。

圖2 NCCT 蛋白的示意圖

GS 的治療主要是高鈉和高鉀飲食，同時補充氯化鉀和鎂制劑，其中門冬氨酸鎂、乳酸鎂和氯化鎂的生物利用度比硫酸鎂和氧化鎂高，但應注意口服大量鎂制劑會導致腹瀉，一般推薦氯化鎂4 ～5 mg/( kg·d) 。此外，應同時用醛固酮拮抗劑或集合管上皮鈉通道抑制劑以減少尿鉀排泄［16］。此患者通過補充鉀、鎂及使用螺內酯治療后，病情趨于穩(wěn)定。

綜上所述，GS 是低鉀血癥的罕見原因之一。本文通過基因檢測明確了1 例表現為肌肉痙攣的GS患者。此患者SLC12A3存在V142L和D486N雜合突變。此外，完善家族譜系研究可以發(fā)現無癥狀的GS患者。通過給予適當治療方案，患者預后良好。

本研究首次發(fā)現了SLC12A3 的新突變位點V142L，根據計算機輔助軟件分析兩個錯義突變均為有害的變異，推測新的突變位點導致蛋白結構的改變，從而影響其功能。需進一步完善功能試驗明確新突變位點與疾病的內在聯系。此次新發(fā)現的SLC12A3 基因突變不僅豐富了GS 基因突變譜，而且有助于指導臨床治療。