兒童原發(fā)性遠端腎小管酸中毒21 例臨床和基因分析

張麗寧 匡新宇 孫 蕾 馮 丹 康郁林 朱光華 黃文彥

上海市兒童醫(yī)院 上海交通大學(xué)附屬兒童醫(yī)院腎臟風(fēng)濕科（上海 200333）

原發(fā)性遠端腎小管性酸中毒（distal renal tubular acidosis，dRTA）是由于遠端腎小管泌H+功能障礙，尿液不能正常酸化，從而引起陰離子間隙正常的低血鉀、高氯性代謝性酸中毒?；純和ǔ１憩F(xiàn)為生長遲緩、喂養(yǎng)困難、多飲多尿、高鈣尿、髓質(zhì)腎鈣質(zhì)沉著癥、佝僂病或者骨軟化等。本病具有遺傳異質(zhì)性，現(xiàn)已知多種基因變異與dRTA相關(guān)。隨著基因診斷技術(shù)的進展，越來越多的疑難病例通過基因測序明確診斷?；蛟\斷也成為dRTA 明確診斷的有效工具。本文總結(jié)近5年收治的21例原發(fā)性dRTA患兒的臨床資料及基因測序結(jié)果，以期探討本病的臨床特征及基因診斷價值。

1 臨床資料

收集2014年1月至2019年1月上海市兒童醫(yī)院收治的21例原發(fā)性dRTA患兒的臨床資料及基因檢測結(jié)果?；純壕显l(fā)性dRTA 診斷標(biāo)準(zhǔn)[1]：①高氯血癥代謝性酸中毒，血HCO3-＜21 mmol/L，陰離子間隙正常；②尿pH 值＞5.5；③尿、血二氧化碳分壓差值（U-BpCO2）＜20 mmHg；④濾過HCO3-排泄分?jǐn)?shù)一般正?；蜉p度增高；⑤排除繼發(fā)性因素。

21例患兒中男性12例、女性9例。中位起病年齡9 月（四分位數(shù)范圍2～24 個月），中位確診年齡31 個月（四分位數(shù)范圍24～54個月），確診年齡以0～2歲以內(nèi)最為常見（16例，76.2%）。僅1例患兒有家族史。

首發(fā)癥狀以生長發(fā)育遲緩最為常見（15 例，71.4%），其次是多飲多尿（9例，42.9%）、喂養(yǎng)困難（9例，42.9%），部分表現(xiàn)為乏力（5例）和反復(fù)泌尿道感染（3例）。輔助檢查提示，21例（100%）患兒均存在腎髓質(zhì)鈣質(zhì)沉積，14例（66.7%）四肢長骨攝片符合佝僂病表現(xiàn)，9 例存在腎囊性?。ü铝⑿阅I囊腫3 例，多發(fā)性腎囊腫3例，髓質(zhì)海綿腎3例），2例為感音性耳聾。12例（57.1%）患兒確診時存在蛋白尿，其中8例為腎小管性蛋白尿、3例混合性蛋白尿，1例腎小球性蛋白尿。酸中毒糾正后，除1 例腎小球性蛋白尿持續(xù)存在外，其余患兒的蛋白尿均消失。

患兒臨床診斷明確后均同時予枸櫞酸鈉、枸櫞酸鉀口服液（新華醫(yī)院配制，100 mL/10 g）。枸櫞酸鹽的中位需求量：0～1 歲3.95（2.18～5.50）mmol/(kg·d)，1～2歲3.20（1.83～6.22）mmol/(kg·d)，2～5歲3.10（2.08～3.88）mmol/(kg·d)，＞5歲1.90（0.83～ 2.00）mmol/(kg·d)。枸櫞酸鹽的最低需求量為0.83 mmol/(kg·d)，為1 例13 歲男孩；最高需求量為 7.00 mmol/(kg·d)，為1例1歲9月齡女孩。

為明確基因變異類型，經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)（No.2021 R 039-E 01），征得患兒監(jiān)護人同意，10 例患兒行全外顯子基因測序。抽取患兒及其父母的靜脈血，送至晶能醫(yī)療科技（上海）有限公司，行Nimblegen 全外顯子測序。采用Roche Nimblegen Exome Kit V4全外顯子捕獲芯片進行高通量測序，經(jīng)Illumina NovaSeq 6000高通量測序儀完成測序（檢測數(shù)據(jù)平均深度為100×以上）。利用BWA軟件將測序結(jié)果比對到人類已知參考基因組序列hg 19（UCSC）中，用GATK3.1.1變異檢測軟件，采用ANNOVAR對變異位點進行注釋。對篩選的可疑位點利用ABI 3730測序儀進行Sanger測序驗證，并經(jīng)序列分析軟件得到驗證結(jié)果。

10 例患兒中6 例檢出5 種有意義的變異。例1為SLC4A1基因c.1765 C＞T（p.R589C）新發(fā)變異，父母均為野生型。例2、3 均為SLC 4 A1基因c.2102 G＞A（p.G701D）純合變異，父母均為雜合型。例4為ATP6V1B1基因 c.687 G＞A（p.P229G）、c.1397C＞A（p.S466X）復(fù)合雜合變異，c.687G＞A（p.P229G）為新發(fā)變異，父母均為野生型；c.1397C＞A（p.S466X）為雜合變異，來源于患兒母親，父親為野生型。例5為ATP6V1B1基因c.232 G＞A（p.G 78 R）、c.1354 del（F 452 fs）復(fù)合雜合變異，c.232 G＞A（G 78 R）雜合變異來源于患兒父親，母親為野生型；c.1354 del（p.F 452 fs）雜合變異來源于患兒母親，父親為野生型。例6為ATP6V0A4基因c.1376C＞T（p.S459P）、c.1029+5G＞A的復(fù)合雜合變異，c.1376C＞T雜合變異來源于患兒父親，母親為野生型；c.1029+5 G＞A雜合變異來源于患兒母親，父親為野生型（表1，圖1）。3例復(fù)合雜合變異目前均未見報道。

圖1 6 例患兒DNA 序列圖譜

表1 6例患兒基因變異位點及臨床表現(xiàn)

本組患兒隨訪14～126個月，中位隨訪時間45個月（28～61 個月）。所有患兒明確診斷后至末次隨訪時均遵醫(yī)囑規(guī)律服藥。至末次隨訪時間，所有患兒血pH、血清碳酸氫鹽、血清鉀離子濃度、尿鈣/肌酐均正常。大多數(shù)患兒身高達到正常水平，僅2 例身高低于同地區(qū)、同年齡、同性別身高的第3 百分位數(shù)。21 例患兒中僅2 例腎髓質(zhì)鈣質(zhì)沉積完全消退，其余患兒可觀察到鈣質(zhì)沉積的改善。僅1 例患兒血肌酐升高至65μmol/L，估算腎小球濾過率為75 mL/(min·1.73m2)，為慢性腎臟?。╟hronic kidney disease，CKD）2期。

2 討論

兒童原發(fā)性dRTA 為一種罕見的遺傳異質(zhì)性疾病，估計發(fā)病率＜1:100000[2]。發(fā)病年齡為生后早期至青春期，臨床表現(xiàn)復(fù)雜多樣，常表現(xiàn)為生長發(fā)育遲緩、喂養(yǎng)困難、多飲多尿、反復(fù)泌尿道感染、乏力等，嚴(yán)重者可出現(xiàn)骨骼肌麻痹、心律失常等。實驗室及影像學(xué)特征性表現(xiàn)是正常陰離子間隙的代謝性酸中毒、低鉀血癥、高尿pH 值、高鈣尿癥、腎臟鈣質(zhì)沉著癥和

腎結(jié)石、佝僂病和骨軟化癥等。本組患兒以生長發(fā)育遲緩最為常見，其次是多飲多尿、喂養(yǎng)困難。所有患兒病初診斷時均存在陰離子間隙正常的代謝性酸中毒、堿性尿、高鈣尿癥，泌尿系統(tǒng)影像學(xué)均提示存在腎髓質(zhì)鈣質(zhì)沉著癥，這與既往文獻報道相符[3]。值得注意的是，腎鈣沉著癥僅出現(xiàn)于髓質(zhì)，如患兒表現(xiàn)為皮質(zhì)型腎鈣沉著癥應(yīng)及時考慮其他診斷，如原發(fā)性高草酸尿癥[4]。本組患兒中9例存在腎囊性病，占42.8%，與既往報道的37.5%[5]大致相仿。囊腫表現(xiàn)為單純性腎囊腫至多發(fā)性腎囊腫、髓質(zhì)海綿腎等不同程度的受累。發(fā)病機制目前尚不清楚，推測可能是由于低鉀血癥刺激囊腫襯里上皮細胞生長、增殖所致[6]。相關(guān)研究曾報道了2例ATP6V1B1和ATP6V0A4基因變異的dRTA 患者同時伴有腎髓質(zhì)海綿腎，指出髓質(zhì)海綿腎可能是ATP6V1B1和ATP6V0A4基因變異所致dRTA 臨床表型的一部分[7]。本組患兒中3 例髓質(zhì)海綿腎最初均因影像學(xué)檢查而被誤診，最終由基因檢測明確診斷。其中1 例為SLC4A1基因變異，2例ATP6V1B1基因變異，提示SLC4A1基因變異的dRTA 患兒也可伴隨髓質(zhì)海綿腎，由此推測髓質(zhì)海綿腎與基因型之間可能無特異性對應(yīng)關(guān)系。

除上述典型的dRTA的臨床表現(xiàn)外，本組有12例（57.1%）患兒確診時存在蛋白尿，其中8例腎小管性蛋白尿，1 例腎小球性蛋白尿，3 例混合性蛋白尿。目前臨床上幾項關(guān)于dRTA 兒童出現(xiàn)部分Fanconi 綜合征（低分子蛋白尿、高磷尿、氨基酸尿）的報道發(fā)現(xiàn)，在治療開始后，所有兒童的近端腎小管病變都消失 了[5,8]。本組患兒酸中毒糾正后所有腎小管性蛋白尿均消失，與上述報道相符。值得注意的是，本研究中有4例患兒存在腎小球性蛋白尿。已有研究發(fā)現(xiàn)低鉀性腎小管疾病患兒的腎小球和腎小管性尿微量蛋白普遍升高，指出低鉀性腎小管疾病不僅累及腎小管，腎小球同樣容易受損[9]，但其分子機制有待進一步研究，有推測可能與腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)的激活有關(guān)，也有學(xué)者認(rèn)為與長期低血鉀相關(guān)[10]。

兒童原發(fā)性dRTA治療的目標(biāo)是糾正代謝性酸中毒和其他生化異常，預(yù)防腎鈣質(zhì)沉著癥和慢性腎臟病等并發(fā)癥。目前唯一可用且有效的治療方法是堿替代，治療原則為早期、足量、終生服用。國內(nèi)最常用堿劑為枸櫞酸鹽合劑，需求量遵從年齡越小需求量越高的規(guī)律[8]。本組患兒明確診斷后均予以枸櫞酸鈉、枸櫞酸鉀口服液聯(lián)合治療，堿需求量符合上述規(guī)律，但存在個體間差異。至末次隨訪時間，本組所有患兒代謝紊亂均得到了控制。大多數(shù)患兒出現(xiàn)了追趕性生長，僅2 例患兒身高仍低于同地區(qū)、同年齡、同性別身高的第3 百分位數(shù)，此2 例患兒從發(fā)病至確診時間較長（1 例28 個月，1 例30 個月）而延誤了治療。1 例患兒在病程第6年時進展至CKD 2期。長期以來原發(fā)性dRTA 被認(rèn)為是一種很少引起腎功能損害的良性疾病，然而近年來多項研究發(fā)現(xiàn)，18 歲以內(nèi)兒童原發(fā)性dRTA患者CKD的發(fā)生率并不低，分別為37.5%、31.3%、28.8%，均為CKD 2、3期[5,11-12]。這種輕、中度腎損害的病因尚不清楚，有研究認(rèn)為延誤診治、反復(fù)脫水和急性腎損傷、腎鈣化或腎結(jié)石、慢性低鉀血癥、腎髓質(zhì)囊腫、反復(fù)發(fā)作的急性腎盂腎炎均是潛在的危險因素[13]，因此臨床醫(yī)師應(yīng)加強對患兒腎功能的監(jiān)測和隨訪。本組患兒較低的CKD 發(fā)病率可能歸因于較短的隨訪期。

原發(fā)性dRTA 是遺傳異質(zhì)性疾病，基因檢測越來越多應(yīng)用于臨床診斷及遺傳咨詢。目前6 種基因，ATP6V1B1、ATP6V0A4、SLC4A1、FOXI1、WDR72和ATP6V1C2，被認(rèn)為是dRTA 的致病基因[14]。其中以ATP6V1B1、ATP6V0A4和SLC4A1基因的變異為主，占總檢出率的58%～70%[14]。ATP6V1B1、ATP6V0A4基因變異均可導(dǎo)致H+-ATP酶結(jié)構(gòu)或功能異常，致使遠曲小管上皮細胞泌H+功能障礙，從而引起dRTA。因這兩種基因也表達于耳蝸內(nèi)淋巴囊的上皮細胞中，因此可引起進行性感音神經(jīng)性聾和前庭導(dǎo)水管異常增大[3]。ATP6V1B1和ATP6V0A4基因變異的遺傳方式均為常染色體隱性遺傳。本組患兒中例4為ATP6V1B1基因 c.687 G＞A（p.P229G）、c.1397C＞A（p.S466X）復(fù)合雜合變異，理論上c.687G＞A（p.P229G）為同義變異，但由于該堿基位于第7 號外顯子的最后一個堿基，可能對剪切有一定的影響；c.1397 C＞A（p.S466X）為無義變異，根據(jù)美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)與基因組學(xué)學(xué)會（the American college of medical genetics and genomics，ACMG）判斷標(biāo)準(zhǔn)為致病性變異。該患兒2個月時發(fā)病，腦干聽力誘發(fā)電位目前無異常，需繼續(xù)隨訪觀察。例5為ATP6V1B1基因c.232 G＞A（p.G78R）、c.1354 del（p.F452fs）復(fù)合雜合變異，根據(jù)ACMG判斷標(biāo)準(zhǔn)，c.232 G＞A（p.G78R）為致病性變異，c.1354 del（p.F452fs）為臨床意義未明的變異。該患兒12個月發(fā)病，31個月確診，確診時即存在聽力異常。例6為ATP6V0A4基因c.1376C＞T（p.S459P）、c.1029+5G＞A的復(fù)合雜合變異，根據(jù)ACMG 判斷標(biāo)準(zhǔn)，2 個變異均為致病性變異。該患兒48個月時出現(xiàn)臨床癥狀，72個月確診，確診時即存在嚴(yán)重低鉀血癥（2.4 mmol/L）、腎臟鈣質(zhì)沉著癥、聽力異常。上述3 例復(fù)合雜合變異均未見文獻報道，根據(jù)ACMG 判斷標(biāo)準(zhǔn)為致病性變異，但仍待進一步的功能驗證。

SLC4A1基因編碼位于腎小管上皮細胞基底膜外側(cè)表面和紅細胞膜上的Cl-/HCO3-交換體（AE1），為常染色體顯性或隱性遺傳[15]。常染色體顯性遺傳的方式更為常見，臨床癥狀也相對溫和。隱性遺傳者發(fā)病年齡更早，臨床癥狀重，除dRTA外，還可伴或不伴有血液系統(tǒng)疾病，如遺傳性球形細胞增多癥、東南亞卵圓細胞增多癥等，多報道于東南亞地區(qū)[16]。本組患兒中病例1為SLC4A1基因c.1765 C＞T（p.R589C）的新發(fā)變異，已有報道該變異為致病性[17]，符合常染色體顯性遺傳規(guī)律。該患兒6個月起病，18個月確診，無低鉀血癥，酸中毒癥狀輕（血pH 7.28），但也存在腎臟鈣質(zhì)沉著癥、佝僂病表現(xiàn)。例2、例3 均為SLC4A1基因c.2102 G＞A（p.G701D）純合變異，父母均為雜合型且無臨床癥狀，符合常染色體隱性遺傳規(guī)律，已有報道其為致病性[18]。2 例患兒均為生后早期發(fā)病，伴有腎臟鈣質(zhì)沉著癥、佝僂病和腎臟囊腫表現(xiàn)。例2 低鉀血癥、酸中毒程度輕（血鉀3.2 mmol/L，pH 7.32），但至末次隨訪時間，該患兒已進展至CKD 2 期。例3低鉀血癥、酸中毒程度均較例2嚴(yán)重（血鉀2.57 mmol/L，pH7.28），但無CKD的表現(xiàn)。2例患兒均無血液系統(tǒng)的表現(xiàn)。

本文介紹了兒童原發(fā)性dRTA 的臨床表現(xiàn)，并在10例基因檢測的患兒中發(fā)現(xiàn)2 例ATP6V1 B1復(fù)合雜合變異，1 例ATP6V0A4復(fù)合雜合變異，均未見臨床報道，擴展了基因變異譜，有助于明確診斷和遺傳 咨詢。