李国民 沈 茜 徐 虹 孙 利 安 宇 刘海梅 曹 琦
原发性1 型高草酸尿症(Primary hyperoxaluria type 1,PH 1;OMIM # 259900)为罕见的乙醛酸盐代谢异常性疾病,为常染色体隐性遗传[1,2]。因肝脏特异的丙氨酸乙醛酸转氨酶(alanine/glyoxylate aminotransferase,AGT,EC 2.6.1.44)缺陷所引起,AGT 由AGXT 基因编码。由于肝内AGT缺乏,乙醛酸转氨生成甘氨酸减少,而氧化生成草酸增加,导致草酸盐(主要为草酸钙)在多个器官组织沉积[3,4]。PH 1 主要的临床特征为多发性和复发性肾脏结石和(或)肾钙质沉着症[5]。在欧洲,PH 1 患病率为1 ~3/100 万,活产婴儿中的发病率为1/12 万[3,6,7]。约有50%PH 在儿童期起病,15 岁前进展为终末期肾病(ESRD)[8,9]。由于对PH 1 认识不足常误诊和漏诊,未能及时或不恰当治疗使患儿过早进入ESRD[1,10,11]。截止目前,中国台湾和香港地区各有1 例儿童期起病的PH 1 报道,大陆地区有4 例儿童期起病的PH 1 报道,但均未对AGXT 基因进行分析[12~16]。本文报道1 例确诊的PH 1 患儿临床特征和AGXT 基因分析结果。
患儿,女,汉族,2002 年8 月出生,2012 年2 月复旦大学附属儿科医院(我院)门诊以“慢性肾脏病(3 期)、双肾及右输尿管结石和右肾积水”收住院。
患儿于2005 年8 月无明显诱因下出现肉眼血尿,外院肾脏B 超提示肾脏多发性小结石,无肾盂扩张,当时未予特殊处理。2007 年3 月患儿出现右侧腰、背部疼痛,外院肾脏B 超提示双肾多发结石伴右肾积水,予经皮肾镜取石、右肾体外震波碎石及短期口服排石药物治疗,半年后复查B 超,仍然提示双肾结石,但无积水,后未随访。2012 年1 月再次因右侧腰、背部疼痛就诊当地医院,肾脏B 超提示双肾多发性结石,右侧输尿管上端结石,伴右肾积水,当地医院再行震波碎石术治疗,术后右侧输尿管放置双J 管(DJ 管),住院期间SCr 185 μmol·L-1,腹部X 线平片提示双肾多发性结石,右侧输尿管上端结石,伴右肾积水,99mTc-DTPA(二乙三胺5 醋酸)肾动态显像检查提示左肾功能轻中度受损,右肾功能中重度受损,双肾肾小球滤过率(GFR,mL·min-1·1.73m-2)均低于正常(左肾22,右肾7.7,双肾39.7)。
入我院查体:神智清楚,体重33 kg(同年龄、同性别正常人群的P50),身高136 cm(同年龄、同性别正常人群的P25~P50);血压98/60 mmHg。除右肾区叩击痛外,未发现其他阳性体征。家族史:患儿父母非近亲结婚,其母系及父系3 代28 人均无相同疾病史。病程中患儿无头痛、呕吐,尿量减少不明显,精神、食欲尚可,生长发育未见明显异常。
实验室检查:血常规:Hb 119.0 g·L-1,RBC 4.25 ×1012·L-1,WBC 7.2 ×109·L-1,PLT 197 ×109·L-1。尿常规:RBC 2 ~3·HP-1,WBC 25 ~30·HP-1,潜血(+ ++),蛋白微量。尿生化未见异常。血生化:ALT 9 U·L-1,AOT 15 U·L-1,白蛋白44.9 g·L-1,球蛋白23.5 g·L-1,总胆固醇4. 28 mmol·L-1,三酰甘油1. 60 mmol·L-1,BUN 13.20 mmol·L-1,SCr 155.0 μmol·L-1,尿酸389.0 μmol·L-1,甲状旁腺素107.0 pg·L-1。
影像学检查:肾脏B 超提示双肾内多发性结石,右肾盂增宽,双侧输尿管无扩张,腹部X 线平片(图1A)和CT(图1B ~D)均提示双肾多发性结石。肝脏、脾脏B 超正常,心脏超声正常,双手X 线平片正常。
结石成份分析为单水草酸钙。
基因分析:对患儿及其父母进行AGXT 基因外显子及其附近区域进行直接测序,AGXT 基因分析发现,患儿为杂合突变c. 242C >A(p. Ser81X)和c. 823_824dupAG(p.Ser275delinsArgAlafs),其父亲携带c.242C >A,其母亲携带c.823_824dupAG(图2)。100 例正常健康人未发现c.242C>A 和c.823_824dupAG。
经我院肾脏和泌尿系统疾病诊治中心(泌尿外科、肾内科及影像科)讨论诊断为①PH 1,②慢性肾脏病(3 期)。嘱患儿大量饮水(每日3 L 以上)、碱化尿液和口服维生素B6治疗。
2012 年9 月20 日再次入我院,由于患儿不能坚持上述治疗,肾功能持续恶化,BUN 16.20 mmol·L-1,SCr 680.5 μmol·L-1,予血液透析治疗。目前患儿在我院血液透析,每周3 次,透析充分性好(Kt/V 1. 49,尿素清除率70%),血压平稳,Hb 维持在120 g·L-1左右,血钙和血磷正常,甲状旁腺素维持在300 pg·L-1左右;定期行心脏超声、四肢X 线平片等检查,现患儿未发现草酸钙在以上器官沉积,等待器官移植。
图1 双肾影像学检查所见Fig 1 Renal imaging findings
图2 家系及AGXT 基因分析图Fig 2 Family tree andAGXT gene analysis
PH 从分子水平可将其分为PH 1、PH 2 和PH 3 三种类型[1]。PH 1 是由AGXT 基因突变引起,突变导致维生素B6依赖的肝脏特异的AGT 缺失或功能异常。PH 2 是由GRHPR 基因突变引起,突变导致乙醛酸/羟基丙酮酸还原酶功能缺陷。PH 3 是由HOGA1 基因突变引起,突变导致线粒体4-羟基-2-酮戊二酸醛缩酶功能异常[1,4]。3 种类型的PH 均导致肾脏草酸钙结石病,其中PH 1 最为常见,约占PH 的80%[1,11]。
在欧洲、北美地区,PH 1 的年发病率为0.1 ~0.2/100万,患病率为0.8 ~2.9/100 万。欧洲活产婴儿中PH 1 的发病率为1/10 ~12 万[7,10]。在欧洲、美国和日本,约1%的儿童ESRD 是由PH 1 引起[1,2,10]。近亲结婚较多的中东和北非地区PH 1 的发病率更高,如突尼斯报道PH 1 的发病率达到5.5/100 万,13%的儿童ESRD 是由PH 1 引起,而科威特报道也有约10%的儿童ESRD 是由PH 1 引起[11,17,18]。国内目前尚无基于人群的PH 1 发病率的报道[12 ~14]。
任何年龄的人群均可发生PH 1。PH 1 的临床表现异质性很大,可无任何临床症状,有的表现血尿、腹痛,有的甚至就诊时表现为ESRD[1,19]。同一家族患者间的临床表型差异也很大,是造成PH 1 漏诊和误诊的主要原因之一[2,19]。PH 1 主要特征为复发性肾结石和肾钙质沉着症。早期可能只有血浆草酸浓度增加和尿草酸盐排出增加,随着结石形成可出现血尿和腹痛。结石还可引起泌尿道感染和梗阻性肾病等并发症。肾钙质沉着症和结石形成均能引起肾功能损害,出现进行性的肾功能恶化,最后导致慢性肾功能衰竭。当肾功能受损,GFR <40 mL·min-1·1.73 m-2,排泄草酸的能力进一步下降,体内草酸蓄积更为明显,进而沉积于肾脏以外的组织器官,从而发生相应损害,即出现草酸盐沉积症,可累及骨骼(导致骨痛、骨钙化、骨关节畸形、病理性骨折,累及骨髓时导致贫血,促红细胞生成素治疗无效),心脏(心肌病、传导阻滞、低血压),血管(播散性、闭塞性血管病灶,肢体坏疽,内瘘栓塞),神经系统(周围神经病变、单神经炎、多神经炎),皮肤(溃疡、网状青斑),视网膜病变,肝脾增大,睾丸增大和淋巴结增大等[1,10,11,20]。
辅助检查有助于PH 1 的诊断。①尿草酸水平测定:在疾病早期无任何临床症状时,尿草酸排出增加,典型的PH 1患者的尿草酸浓度>1 mmol·1.73 m-2(正常<0.5 mmol·1.73m-2)[4]。②血浆草酸水平测定:疾病早期血浆草酸浓度并不升高,当GFR <60 mL·min-1·1.73 m-2时,血浆草酸浓度才升高,GFR <40 mL·min-1·1.73 m-2时,血浆草酸浓度可迅速升高>30 μmol·L-1(正常为1 ~6 μmol·L-1)[17],血、尿草酸测定受人为因素影响较大,目前临床几乎不开展这两个项目;尿液草酸水平上升对PH 1早期诊断有提示作用,但需要排除胃肠疾病所引起的血、尿草酸水平上升,如炎症性肠病、短肠综合征等[2,10,11]。③结石成份分析:PH 1 的结石成份95%为单水草酸钙,为特征性改变[11];结石成份分析有重要的诊断价值,而且操作简单。④影像学检查:腹部CT、X 线平片和B 超均可发现双肾多发性结石,CT 还能发现肾髓质钙质沉着症[1,10,11],而X 线平片和B 超不能发现肾钙质沉着症[11,21]。⑤AGXT基因分析:AGXT 外显子及其剪切区直接测序是诊断PH 1的重要和有效的手段[11,22],如AGXT 基因分析发现致病性纯合或复合杂合突变就可以确诊[24,25]。⑥肝脏穿刺活检:PH 1 诊断的金标准[22,23],可以分析AGT 活性、AGXT 基因的mRNA 和蛋白表达水平。由于肝穿刺是一个创伤性检查,其作用正逐渐被AGXT 基因分析所替代,目前只有在AGXT 基因分析不能解释疾病时才考虑肝穿刺检查。
1990 年,AGXT 基因cDNA 序列被首次克隆。AGXT 基因含有11 个外显子,位于常染色体2q37.3(GenBank NT_005416),其编码AGT。AGT 由392 个氨基酸构成,主要在肝细胞过氧化酶体中产生。单体型研究发现人类存在主要等位基因(major alleles,AGXT-Ma)和次要等位基因(minor alleles,AGXT-Mi),在白种人中分布频率分别为80% 和20%[24,26,27]。在日本和中国人群中,AGXT-Mi 频率只有2%。与AGXT-Ma 不同的是,AGXT-Mi 在编码区有p. P11L和p. I340M 两个变异,以及内含子1 上存在一个含有74个碱基重复变异,这3 个变异均为多态性[24,25]。尽管这3个变异并不致病,但它们使得AGT 更易受AGXT 错义突变影响。主要和次要等位基因均可发生突变,引起疾病。到目前为止,超过150 个致病性AGXT 突变被报道,这些突变包括无义突变、错义突变、框移突变和剪切突变等[1,5,28]。AGXT 基因的11 外显子均可发生突变,c. 508G >A(p.G170R)、c.33_34insC、c.731T >C 和c.454T >A 是最常见的4 个PH 1 致病突变位点,其中c.508G >A 位于AGXT-Mi上[29]。既往将外显子1、4 和7 作为靶向序列进行分析,只能发现70%肝脏病理证实的PH 1 存在AGXT 基因突变,故整个AGXT 基因编码区及其剪切区序列分析能增加基因诊断的敏感性[1,2,17]。
本例患儿临床表现符合PH 的临床特点,结石成份分析为单水草酸钙,基因分析提示存在AGXT 基因的c.242C>A 和c.823_824dupAG 突变。而c.823_824dupAG 是已报道的致病突变,c.242C >A 为无义突变,可导致AGT 蛋白被部分编码,对AGT 的功能有严重的影响,并且100 例正常健康人群未发现有c.242C >A 突变,故c.242C >A 也是致病性突变。据此可认为患儿为AGXT 基因复合杂合突变。结合临床表现和相关检查,PH 1 诊断明确,无需肝穿刺检查。
PH 1 的治疗主要为保守治疗,包括大量饮水、口服维生素B6、碱化尿液和饮食治疗。大量饮水是指每天饮水量超过3 L·m-2,饮水次数均匀分布在24 h 内。婴幼儿不能耐受可考虑鼻饲或胃造篓术。如果出现腹泻、呕吐和发热,以及外科限制口服液体等情况时,应该考虑静脉补液[11,17]。维生素B6是AGT 的辅酶,口服维生素B6可使10% ~30% 的PH 1 患者的尿草酸盐下降。开始剂量5 mg-1·kg-1·d-1,逐步增加至最大剂量20 mg-1·kg-1·d-1[11]。碱性尿液能增加草酸钙的溶解饱和度,减轻结石增大和肾髓质草酸钙质沉着,故对PH 1 患者可给予柠檬酸钾口服0.1 ~0.3 mg-1·kg-1·d-1[10,11]。限制富含草酸的食物,如禁食菠菜、木耳、浓茶和巧克力等。但不限制钙的食入,饮食钙的限制会增加肠道草酸的吸收。当出现多发性结石,以及因其引起的感染和尿道梗阻时需要外科的干预。可考虑经皮肾镜取石,不主张体外震波碎石和开放性手术取石。如患者有反复肾绞痛,可考虑放置双J 管。对已行肾脏替代治疗的患者,有时可考虑双侧肾切除以减少感染和梗阻等问题[5]。随着PH 1 病情进展,应该首先考虑器官移植,器官移植时应该采用肝肾联合移植,不主张单独肾脏移植[19,30,31]。肝肾联合移植应该在进展至慢性肾脏病4 期前进行,避免草酸盐在其他器官沉积[11,32]。这与其他原因引起的慢性肾脏病5 期进行肾脏替代治疗不同。当不便行肝肾联合移植时,又有透析指证时可选择高效的透析治疗,血液透析、腹膜透析或两者的联合均可,而血液透析对草酸的清除要好于腹膜透析[11,17]。本例患儿早期的诊治医生对PH 1 认识不足和患儿对治疗耐受性差是其肾功能快速恶化的主要原因。
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