儿童原发性肾性糖尿1例临床及基因突变分析

李 群 常国营 丁 宇 李 娟 程 青 李 辛 王 剑 王秀敏 沈亦平

上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心（上海 200127）

儿童原发性肾性糖尿1例临床及基因突变分析

李 群 常国营 丁 宇 李 娟 程 青 李 辛 王 剑 王秀敏 沈亦平

上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心（上海 200127）

目的探讨肾性糖尿的临床特点及基因突变。方法分析1例肾性糖尿患儿的临床资料及基因检测结果。结果患儿，女，2岁10个月。尿糖++++，24 小时尿糖22.4 g。父亲曾有尿糖阳性。提取患儿及父母外周血DNA，聚合酶链反应扩增SLC5A2基因外显子及与内含子拼接区进行测序分析。结果显示，患儿存在剪接位点突变c.127-16C>A（纯合），其父母均为杂合突变，ClinVar数据库将此变异归类为致病性变异。结论患儿确诊为原发性肾性糖尿，SLC5A2基因突变是其致病原因。

原发性肾性糖尿； SLC5A2基因； SGLT2蛋白； 基因突变

原发性肾性糖尿（primary renal glucosuria，PRG，OMIM 233100）是血糖正常的情况下，由于近端肾小管对葡萄糖的重吸收障碍引起的糖尿，同时不伴有近端肾小管的其他功能异常。PRG通常无症状，实验室检查显示尿糖阳性。目前研究表明，PRG是由SLC5A2基因（solute carrier family 5，ember 2，NC_000016.10，OMIM182381，Gene ID6524）突变导致。SLC5A2基因位于16号染色体短臂1区1带2亚带（16p11.2），由14个外显子组成，编码2型钠-葡萄糖协同转运蛋白（sodium-glucose co-transporter type 2，SLGT2）[1]。SLGT2蛋白由673个氨基酸组成，含有14个跨膜区域，位于近端肾小管的S1段，其特性是低亲和力、高容量，在肾脏重吸收葡萄糖过程中起主要作用。本文报告1例PRG患儿的临床诊疗过程及基因检测结果，以提高临床医师对PRG的认识。

1 临床资料

患儿，女，2岁10个月，因发现尿糖1年余就诊。患儿1周岁体检时查空腹血糖4.4 mmol/L，尿糖+++，后定期检测血糖正常，尿糖持续阳性。无多食多饮多尿，无头痛头晕、视力模糊、听力下降，无腹痛腹泻，食纳睡眠可，体质量无明显变化，尿量可，尿色偏深，稍混浊，泡沫多，无夜尿。母孕史、出生史无异常，出生体质量3 300 g，无胎儿宫内发育延迟，无泌尿生殖系统感染病史，无肾毒性药物使用史，无肾脏疾病史，无肾发育畸形，无女性生殖系统畸形。父母为非近亲婚配，父曾有尿糖阳性（具体不详），患儿父系家中多位直系亲属患有糖尿病，奶奶及其两位姐妹、妈妈、姥姥患有2型糖尿病（图1），父亲、奶奶及爷爷患有肾结石。入院体格检查，收缩压（SBP）/舒张压（DBP）：98/65 mmHg，身高90cm, 体质量13.8 kg。一般情况可，心、肺、腹无明显异常，神经系统无明显异常，双下肢无水肿。实验室检查：口服葡萄糖耐量试验（oral glucose tolerance test，OGTT）正常，胰岛素释放试验、C肽释放试验未见明显异常；糖尿病抗体、抗谷氨酸脱羧酶抗体、抗胰岛细胞抗体、胰岛素自身抗体均阴性；糖化血红蛋白（HbA1C）5.2%。尿素氮（BUN）5.4 mmol/L，肌酐27 μmol/L，尿酸279 μmol/L；电解质（钠、钾、钙、氯、磷、镁）及二氧化碳结合率（ECO2）、肝功能均正常。尿常规尿糖++++，余－；尿微量蛋白[微量白蛋白（mAlb）、转铁蛋白（TRF）、α1微球蛋白（α1-MG）、IgG、N-乙酰-β-D 氨基葡萄糖苷酶（NAG）、NAG/肌酐（Cr）、视黄醇结合蛋白（RBP）、肌酐]未见明显异常；24 h尿蛋白定量75 mg，24 h尿葡萄糖定量22 425.6 mg，24 h尿钠、钾、钙、磷、镁未见明显异常；24 h总尿量1 024 mL。泌尿系B超示双肾、膀胱未见明显占位病变。输尿管未见明显扩张。

经医院医学伦理委员会批准，获得家长知情同意后，抽取患儿及其父母静脉血各2 mL。用德国Qiagen公司的QIAamp Blood DNA Mini kit提取DNA。基因组DNA经美国Covaris公司M220打断仪处理后得到150～200 bp的DNA片段，采用美国Aligent公司SureSelect Inherited Diseases Test (2742 genes)试剂盒建库、美国Illumina公司HiSe2500 System进行高通量测序。所检测基因包括肾性糖尿病相关基因、KCNJ11基因和ABCC8基因以及明确与青少年发病的成人型糖尿病（maturity-onset diabetes of the young，MODY）1～13型相关的基因及4个人类基因突变数据库有研究报道可能与MODY相关的基因序列。测序数据经Illumina Sequence Control Software（SCS）评估合格后，使用美国SoftGenetics公司的NextGENe®软件读取数据，数据上传至美国Ingenuity Systems公司的Ingenuity®Variant AnalysisTM软件进行生物信息分析。检测结果显示，患儿SLC5A2基因第2外显子上游剪接位点cDNA127位往上16位的碱基由胞嘧啶变成腺嘌呤，为c.127-16C>A纯合突变；其父母均为杂合突变（图2）。经正反向测序验证，该突变已有报道，该变异可严重影响mRNA的编辑加工，导致PRG，ClinVar数据库将此变异归类为致病性变异。且其他基因（KCNJ11基因和ABCC8基因以及与MODY相关的基因）未发现病理性变异。

图1 患儿家系图

图2 患儿及家系SLC5A2基因测序图

2 讨论

PRG与其他肾小管疾病一样，首先考虑为继发性。继发性PRG表现为近端肾小管功能普遍异常，除尿糖阳性外同时伴有氨基酸、蛋白质、碳酸氢根、磷等从尿中排泄增加，临床上常见包括肾炎、药物及免疫等导致的肾脏损害。PRG仅为近端肾小管重吸收葡萄糖功能异常导致，不伴有近端肾小管其他物质的重吸收异常。近端肾小管有两种钠-葡萄糖协同转运蛋白，SGLT1和SGLT2在葡萄糖重吸收中起重要作用，其中90%的葡萄糖在近段肾小管的S1段由高容量的SGLT2蛋白重吸收，剩余的10%葡萄糖到达S3段由高亲和力的SGLT1蛋白重吸收，因此SGLT2蛋白是重吸收葡萄糖的关键转运蛋白[2]，PRG主要与SGLT2蛋白异常相关。

另外，PRG需要与糖尿病引起的糖尿进行鉴别。正常生理状态下，每日肾小球滤过的葡萄糖在近端肾小管几乎完全重吸收，尿糖阴性；但当糖尿病患者的血浆葡萄糖浓度达到10 mmol/L，超过肾糖阈而导致尿糖阳性[3]。本例患儿父系家中多位直系亲属患有2型糖尿病，但患儿血糖正常，OGTT试验、胰岛素及C肽释放试验未见明显异常，糖尿病抗体均阴性，初步排除糖尿病诊断。为进一步排除特殊的婴幼儿糖尿病以及青少年发病的成年型糖尿病早期或者潜伏期的可能性，采用高通量测序基因检测患儿是否存在单基因突变的胰岛β细胞功能遗传缺陷，所检测基因包括KCNJ11基因和ABCC8基因及与MODY 相关基因，上述基因在患者中未发现变异，进一步排除了婴幼儿糖尿病、MODY等特殊糖尿病的可能。同时患儿肾功能正常，也没有近端肾小管其他功能异常的证据，无肾毒性药物使用史，无蛋白尿、浮肿等肾脏疾病史，继发性肾性糖尿可排除，患儿可以确诊为PRG。

目前研究发现，绝大多数PRG患者与SGLT2蛋白的编码基因SLC5A2突变有关[4，5]。Santer等[1]在1例PRG病例中报道位于染色体16p11.2的SLC5A2基因突变导致SGLT2蛋白编码异常。目前报道的SLC5A2基因突变有60多种，包括错义突变、无义突变、剪接突变、小的缺失突变及小的插入突变，IVS7+5G>A是目前发现的热点突变[6]。本例患儿SLC5A2基因为剪切位点c.127-16C>A纯合突变，其父母均为杂合突变。该位点位于第2外显子上游，可严重影响mRNA的编辑加工，导致第3外显子缺失，根据ExACB Browser该基因位点突变频率为0.000 008 3，ClinVar上亦收录该突变且标识为致病性突变。该位点位于SGLT2的跨膜螺旋结构2-3，这个突变会改变蛋白质的加工修饰、影响蛋白质插入质膜等从而影响SGLT2蛋白的功能，导致蛋白质在近端肾小管的聚集分布特性丧失及表达数量减少，最终导致PRG[7]。PRG的遗传方式为共显性遗传，并且外显不完全，杂合突变即可发病，也可能不发病，这可能取决于杂合突变的严重程度，也与机体内存在其他尿糖的重吸收机制有关[8-10]。基因型与表现型的关系表现为纯合突变和复合杂合突变为中重度糖尿（24 h尿葡萄糖>10 g/d），单纯杂合突变为轻度糖尿或表现正常(<10 g/d)[1,7]。本例患儿为纯合突变，每日尿糖约22.4 g/d，与这一规律相符。

PRG患者的临床症状轻微，一般无多饮、多尿、夜尿增多等症状，尿糖丢失较多时也可能出现这些症状，仅有极少数患者可能发生脱水和酮症，患者长时间内代谢水平保持稳定，一般不引起严重并发症，预后良好，无需特别治疗。本患儿临床特点与之相符。

另外有研究发现与肾脏重吸收葡萄糖相关的基因还有SLC5A1、GLUT2及GLYS1等[6]。SLC5A1基因编码SGLT1蛋白，SGLT1蛋白除表达在肾小管外，还表达在肠黏膜上皮细胞的刷状缘，在肠道吸收葡萄糖和半乳糖中发挥重要作用，主要与葡萄糖-半乳糖吸收不良相关，表现为消化道疾病，可伴有尿糖阳性。GLUT2主要与Fanconi-Bickel综合征相关，该疾病表现为近端肾小管功能普遍异常，除尿糖外常伴有氨基酸尿、蛋白尿、磷酸尿等。另外研究发现GLYS1可能与PRG相关[11]。综上，本例患儿虽有多位亲属患2型糖尿病，但患儿经过系列检测后确诊为PRG。PRG是由SLC5A2基因突变导致，临床上仅表现为尿糖阳性，没有血糖升高及近端肾小管其他功能异常，SLC5A2基因检测有助于确诊，该疾病预后良好，无需特殊治疗。鉴于患儿的家族史，仍有必要进行长期的血糖、尿糖随访检测。

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The clinical manifestation and gene mutation of primary renal glucosuria in a child

LI Qun, CHANG Guoying, DING Yu, LI Juan, CHENG Qing, LI Xin, WANG Jian, WANG Xiumin, SHEN Yiping
(Shanghai Children’s Medical Center Af fi liated to Shanghai Jiaotong University School of Medicine, Shanghai 200127, China)

ObjectiveTo explore the clinical manifestation and gene mutation of primary renal glucosuria (PRG).MethodsThe clinical data and gene detection results of a child with PRG were analyzed.ResultsA girl aged 2 years and 10 mouths had glucose ++++ by urine dipstick analysis and 22.4 g of the 24 h urine glucose. Her father was urine glucose positive. Genome DNA was extracted from peripheral blood of the girl and her parents, SLC5A2 gene were ampli fi ed by PCR for sequencing, including exons and splicing areas. The results showed a homozygous point mutation (c.127-16C>A) in girl, and both of her patents had the same heterozygous mutation. This mutation had been classi fi ed to pathogenic mutations by ClinVar data base.ConclusionsThe diagnosis of PRG is con fi rmed in this child and SLC5A2 gene mutation is the cause.

primary renal glucosuria; SLC5A2 gene; SGLT2 protain; gene mutation

10.3969/j.issn.1000-3606.2017.06.006

2016-12-26)

(本文编辑：蔡虹蔚)

国家自然科学基金资助项目（No. 81370930, No. 81371903, No. 81472051）

王秀敏，王剑 电子信箱：wangxiumin1019@126.com, labwangjian@126.com