尹訊章 林 毅 王大海 柏 翠 朱國豪 常 紅
青島大學(xué)附屬醫(yī)院兒科,山東青島 266003
Bartter綜合征(Bartter syndrome,BS)是一種罕見的遺傳性腎小管疾病,主要為常染色體隱性遺傳,由Bartter等[1]于1962年首次報道。其臨床特點包括低鉀血癥、代謝性堿中毒、高腎素血癥和繼發(fā)性醛固酮增多癥等。BS是腎小管髓袢升支粗段離子通道蛋白編碼基因突變、尿中離子轉(zhuǎn)運障礙所致。目前已明確有7種基因突變可能導(dǎo)致BS的發(fā)生,分別為SLC12A1、KCNJ1、CLCNKA、CLCNKB、BSND、CASR、MAGED2[2]。本研究將總結(jié)2例青島大學(xué)附屬醫(yī)院確診的BS患兒,對其基因檢測結(jié)果進行分析,并復(fù)習(xí)相關(guān)文獻,以增強臨床醫(yī)師對兒童BS的診治意識。
病例1,女性,首診年齡10歲,因間斷發(fā)熱、食欲差10 d、發(fā)現(xiàn)血鉀低半天入院。患兒入院10天前無明顯誘因出現(xiàn)發(fā)熱,并伴嘔吐5次,呈非噴射性,嘔吐物為胃內(nèi)容物;伴嗜睡、乏力,無腹瀉,無咳喘,飲食欠佳。于外院抗感染及護胃治療,效果欠佳?;純喝朐?天前再次出現(xiàn)發(fā)熱,伴全身紅色皮疹,有癢感,仍伴乏力,再次于外院就診,血電解質(zhì)示血鉀1.83 mmol/L,血氯77.5 mmol/L,血鈉115.4mmol/L,為進一步治療轉(zhuǎn)來我院?;純杭韧?、個人史無特殊,否認(rèn)長期服藥史。家族史:患兒父母非近親婚配,父親健康,母親有精神異常史(具體不詳),有1同母異父姐姐,體健,家族中無類似疾病史。入院查體:體溫38.2℃,血壓98/49 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),體質(zhì)量35 kg。神志淡漠,精神不振。全身散在紅色皮疹,顏面、頸胸部為著,略高起于皮面,部分融合,壓之褪色,伴癢感。甲狀腺無腫大,心肺查體無明顯異常,腹軟,無壓痛及反跳痛,腸鳴音減弱,1~2次/min,無手足麻木感,陶瑟征陰性,肌力Ⅳ級,肌張力正常,病理征未引出。入院后多次實驗室檢查均提示低血鉀、低血氯、代謝性堿中毒,腎素-血管緊張素-醛固酮水平正常;心電圖示竇性心律,T波無低平,QRS波無增寬;心臟超聲無異常,下腹部CT提示雙腎飽滿,髓質(zhì)區(qū)可見斑片狀鈣質(zhì)密度影,泌尿系統(tǒng)超聲檢查見腎髓質(zhì)輪廓增大,其內(nèi)顯示數(shù)十個直徑0.2~0.3 cm強回聲區(qū),提示雙腎髓質(zhì)海綿腎并雙腎結(jié)石。入院后給予抗感染、抗過敏及靜脈補鉀治療,患兒精神狀態(tài)逐漸好轉(zhuǎn),飲食恢復(fù)正常。定期復(fù)查電解質(zhì)水平,臨床癥狀及血鉀正常后好轉(zhuǎn)出院。患兒出院后規(guī)律口服10%枸櫞酸鉀溶液20 mL,每天2次,1周后監(jiān)測血電解質(zhì):血鉀3.03 mmol/L,血氯93.9 mmol/L,血鈉141.2 mmol/L,后改為口服氯化鉀緩釋片0.5 g,每天2次,監(jiān)測血鉀在3.1~3.2 mmol/L范圍波動,血氯、血鈉大致正常,患兒無四肢乏力等癥狀。
因患兒存在反復(fù)低鉀血癥,經(jīng)患兒家長同意,住院期間采集患兒及父母外周血行全外顯子基因檢測。受檢者檢出CLCNKB基因存在c.763 G>A(p.V255I)純合突變(圖1),其編碼區(qū)763位核苷酸鳥嘌呤突變?yōu)橄汆堰剩瑢?dǎo)致第255個氨基酸由纈氨酸替換為異亮氨酸。查閱相關(guān)文獻,該突變位點未見其他文獻報道。根據(jù)美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)與基因組學(xué)學(xué)會(American College of Medical Genetics and Genomics,ACMG)發(fā)布的基因序列變異解讀指南、PolyPhen2軟件預(yù)測并結(jié)合臨床,判定為致病性基因突變。經(jīng)家系驗證分析,患兒父母該位點均存在雜合突變。
圖1 病例1及其父母CLCNKB基因突變測序結(jié)果
病例2,女性,首診年齡8歲,因發(fā)現(xiàn)血鉀低1 d入院。患兒入院1天前于我院兒科門診查體時發(fā)現(xiàn)血鉀2.44 mmol/L,血氯、血鈉正常,遂收入院?;純合?4周早產(chǎn),出生體質(zhì)量2 500 g,余個人史、既往史無特殊,否認(rèn)長期服藥史。家族史:患兒父母無血緣關(guān)系,父母均體健,有1異卵雙胞胎姐姐,體健,無類似情況。家族中無類似疾病史。入院查體:體溫36.8℃,血壓100/63 mmHg,體質(zhì)量23 kg。神志清,精神可。心肺查體無特殊。腹軟,無壓痛及反跳痛,腸鳴音存在。無手足麻木感,陶瑟征陰性。四肢肌力及肌張力正常。病理征未引出。入院后完善血電解質(zhì):鉀2.44 mmol/L,鈉142.5 mmol/L,氯101.7 mmol/L,HCO3-25 mmol/L,腎素-血管緊張素-醛固酮水平升高;24 h尿電解質(zhì):24 h尿氯排泄量4.61 g(5.12 mmol/kg),24 h尿鈉排泄量3.00 g(5.6mmol/kg),24 h尿鉀排泄量2.45 g(2.63 mmol/kg),24 h尿磷排泄量0.59 g(0.86 mmol/kg),均高于正常范圍;心臟超聲無異常,下腹部CT提示雙腎區(qū)內(nèi)見多發(fā)點片狀高密度影,泌尿系統(tǒng)超聲檢查見腎髓質(zhì)回聲增強,內(nèi)見多發(fā)點狀強回聲,考慮髓質(zhì)鈣質(zhì)沉積可能。入院后予氯化鉀緩釋片口服治療,定期復(fù)查電解質(zhì),血鉀正常后好轉(zhuǎn)出院?;純鹤≡浩陂g外送全外顯子基因檢測,檢出SLC12A1基因存在2個錯義突變,分別位于2個等位基因,屬于復(fù)合雜合突變,分別為:(1)c.1300G>T,堿基由G突變?yōu)锳,編碼的氨基酸(p.G434W)由甘氨酸替換為色氨酸;(2)c.1443C>A,堿基由C突變?yōu)锳,編碼的氨基酸(p.N481K)由天冬酰胺替換為賴氨酸,突變分別來源于父親和母親。見圖2。根據(jù)ACMG基因序列變異解讀指南、PolyPhen2軟件預(yù)測并結(jié)合臨床,上述突變歸類為可能致病性基因突變。
圖2 病例2及其父母SLC12A1基因突變測序結(jié)果
表1 2例Bartter綜合征患兒血氣分析結(jié)果
表2 2例Bartter綜合征患兒血電解質(zhì)水平檢測結(jié)果(mmol/L)
表3 BS的相關(guān)致病基因、分類和遺傳方式[2]
BS是一類罕見的遺傳性失鹽性腎小管疾病,是由于編碼腎小管區(qū)離子通道蛋白的基因發(fā)生突變、離子通道功能異常所致的一類臨床綜合征。BS患者的共同臨床特征包括低鉀血癥、低氯性代謝性堿中毒、高腎素血癥和繼發(fā)性醛固酮增多癥等,但其血壓往往正?;蚱?。按照其致病基因的不同,BS可分為Ⅰ~Ⅴ型[2]。受累基因不同的BS患者臨床表型亦不完全相同,特別是在疾病嚴(yán)重程度上存在差別[3]。出生1~2個月后發(fā)生的高尿鈣及隨后的腎鈣質(zhì)沉著癥是Ⅰ型和Ⅱ型BS患者的典型特征;相反,Ⅲ型和Ⅳ型BS患者往往尿鈣正常、亦不常見泌尿系結(jié)石。Ⅲ型BS的低鉀血癥程度通常輕于Ⅰ型和Ⅱ型,發(fā)病年齡也較晚,多于學(xué)齡期甚至成年后才發(fā)病,大多以煩渴、多尿、嗜鹽、脫水、手足搐搦為主要表現(xiàn)。
本研究報道的病例1存在CLCNKB基因突變,診斷為Ⅲ型BS。CLCNKB基因位于染色體1p36.13,編碼氯通道(chloride channels,CLC)家族[4]的CLC-Kb蛋白,該蛋白由687個氨基酸組成,表達于髓袢升支粗段、遠(yuǎn)端小管及集合管上皮細(xì)胞的基底側(cè)膜,主要負(fù)責(zé)將小管上皮細(xì)胞胞漿內(nèi)的氯離子泵到組織間隙內(nèi),參與尿液中氯離子的重吸收過程。該基因的失功能突變會使進入腎小管上皮細(xì)胞中的氯離子無法吸收到組織間隙而在腎小管上皮細(xì)胞中堆積,由此產(chǎn)生的氯離子勢能會阻礙管腔側(cè)膜Na+-K+-2Cl-共轉(zhuǎn)運子的轉(zhuǎn)運功能,從而影響鉀離子的重吸收[5]。本研究報道的病例2存在SLC12A1基因突變,診斷為Ⅰ型BS。SLC12A1基因位于染色體15q15-21,編碼Na+-K+-2Cl-轉(zhuǎn)運體蛋白NKCC2。NKCC2表達于腎小管髓袢升支粗段的管腔側(cè)膜,其利用鈉離子順濃度梯度擴散進入細(xì)胞,釋放的勢能驅(qū)動鉀離子和氯離子逆濃度梯度進入腎小管上皮細(xì)胞,這一過程同時也為鈣離子經(jīng)細(xì)胞旁途徑重吸收提供勢能。如SLC12A1基因發(fā)生突變,鉀離子、鈉離子及氯離子的重吸收發(fā)生障礙,從而導(dǎo)致鉀離子、鈉離子及氯離子自尿液中大量丟失。而尿中鈣離子的過多丟失可引起結(jié)石[6]。BS患者存在鈉離子和水的過度丟失,會激活機體腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(reninangiotensin-aldosterone system,RAAS),以維持基本血容量。由于髓袢處鈉離子、氯離子的重吸收減少,流至遠(yuǎn)曲小管處的鈉離子、氯離子的濃度相應(yīng)增加,而醛固酮的增多可導(dǎo)致遠(yuǎn)曲小管以Na+-K+、Na+-H+交換形式重吸收的鈉離子增加,排出的鉀離子、氫離子增多,導(dǎo)致低鉀低氯性堿中毒,并進一步加重低鉀血癥[3,7-9]。此外,長期低血鉀、低血容量可刺激前列腺素E的生成,進而降低血管對血管緊張素的敏感性。因此BS患者雖然存在RAAS系統(tǒng)的激活,但其血壓往往正?;蚱停?]。
本研究所報道2例患者均存在腎結(jié)石。如前文所述,在Ⅰ型BS中,當(dāng)NKCC2蛋白功能異常時,會間接影響鈣離子的重吸收,大量的鈣離子自尿中排出而出現(xiàn)高鈣尿癥,進而引起腎結(jié)石及繼發(fā)性腎功能損害。通常Ⅲ型BS很少出現(xiàn)結(jié)石。韓玥等[10]曾總結(jié)過80余例BS患者的基因突變及臨床表型,發(fā)現(xiàn)Ⅲ型BS患兒腎鈣質(zhì)沉積癥患病率為3.2%,遠(yuǎn)低于該團隊既往報道的Ⅰ型BS(67%)。目前,Ⅲ型BS引起腎鈣質(zhì)沉著的確切機制尚不清楚,可能與基底側(cè)膜其他氯離子通道(如CLC-Ka蛋白)不同程度的補償有關(guān)[5,11-12]。
對于BS的診斷,目前國內(nèi)并無統(tǒng)一的專家共識,2021年歐洲腎小管罕見疾病參考網(wǎng)絡(luò)工作組(ERKNet)發(fā)布了《BS的診斷和治療:ERKNet共識和建議的執(zhí)行摘要》[13],旨在幫助臨床醫(yī)師制定規(guī)范化的BS診療策略。目前支持BS臨床診斷指標(biāo)概括如下:(1)明顯的低鉀血癥(血清鉀低于2.5 mmol/L,排除降鉀類藥物的使用);(2)代謝性堿中毒(碳酸氫根多在28 mmol/L以上);(3)低氯血癥;(4)RAAS活性增高;(5)可有血(尿)前列腺素增高;(6)血壓正常或低于正常;(7)腎活檢示腎小球旁器增生、肥大。同時,該文獻明確指出,檢出1個或以上BS相關(guān)致病基因存在致病變異可確認(rèn)臨床診斷。本文中,病例1符合上述(1)(2)(3)(6)共4條指標(biāo),同時其CLCNKB基因存在純合突變;病例2符合(1)(4)(6)共3條指標(biāo),其SLC12A1基因存在復(fù)合雜合突變,2例均可明確診斷BS。BS的鑒別診斷方面,由于BS多因患者存在頑固性低血鉀而被發(fā)現(xiàn),主要需與其他因素導(dǎo)致的低鉀血癥相鑒別。2021年中國研究型醫(yī)院學(xué)會罕見病分會、中國罕見病聯(lián)盟、北京罕見病診療與保障學(xué)會聯(lián)合相關(guān)領(lǐng)域?qū)<野l(fā)布的“Gitelman綜合征診治專家共識(2021版)”[14]中提及了低鉀血癥的診斷流程(圖3),對BS的鑒別診斷有一定意義。不過,ERKNet目前并不推薦對疑似BS的患兒進行呋塞米/氫氯噻嗪利尿試驗[13],因為這些患兒存在因遠(yuǎn)曲小管中鹽重吸收的代償性上調(diào)導(dǎo)致對利尿藥物反應(yīng)過度的風(fēng)險。
圖3 低鉀血癥診斷流程
目前,BS的治療以對癥支持為主,治療重點是維持患兒正常的血清電解質(zhì)水平。在BS中,低鉀血癥可致顯著的并發(fā)癥,如肌無力、心律失常等,因此應(yīng)著重注意鉀離子的補充。臨床醫(yī)師通常選用氯化鉀,因為氯離子是經(jīng)尿液丟失的主要陰離子。補鉀的同時聯(lián)合應(yīng)用螺內(nèi)酯、氨苯蝶啶等保鉀利尿劑可以提高療效[15-16]。值得注意的是,BS的治療目標(biāo)不是使血鉀恢復(fù)正常,而是達到≥3 mmol/L,這樣的血鉀水平既可緩解低鉀血癥所致臨床癥狀,也可避免患者鉀的大量攝入導(dǎo)致的嚴(yán)重副作用,如嘔吐、腹瀉、胃潰瘍等。此外,多項研究證實環(huán)氧化酶抑制劑,如非甾體類抗炎藥可減少前列腺素E2的合成,進而有效抑制患兒RAAS活性,達到延緩病情進展的目的[17-19]。目前,沒有足夠的證據(jù)建議在BS患者中使用某種特定非甾體類抗炎藥,使用該類藥物的同時應(yīng)注意其對胃腸道和心血管的副作用[19]。最近,一項在伊朗進行的多中心、隨機、開放標(biāo)簽的交叉試驗表明乙酰唑胺(一種碳酸酐酶抑制劑)可以被考慮用于BS患兒的治療[20]。同時,營養(yǎng)不良是BS的常見并發(fā)癥,臨床醫(yī)師需要重視對于BS患兒的營養(yǎng)支持,特別是在嬰兒和幼兒中,可能需要考慮管飼。管飼不僅有助于實現(xiàn)足夠的熱量攝入,還可用于補充鹽和液體。
綜上所述,本研究報道了2例兒童BS病例,擴展了BS相關(guān)致病基因突變譜,提高了臨床醫(yī)師對該疾病的認(rèn)識。當(dāng)接診不明原因低鉀血癥的患兒時,應(yīng)詳細(xì)詢問病史,完善相關(guān)輔助檢查,明確診斷,務(wù)必做到早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療。而對Ⅲ型BS患者,亦應(yīng)警惕腎臟結(jié)石的形成。
利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突