低血钾症SLC12A3 基因多个位点突变1 例分析

屠伟平 张琳菲 陈佳炜

家族性低钾、低镁血症（Gitelman 综合征）是一种罕见的肾小管疾病，其病理特点因人而异，主要共性为低钾血症、低镁血症、低尿钙和代谢性碱中毒等，该疾病诸多症状如极度疲惫、肌肉无力和低血压等均与电解质异常有关。Gitelman 综合征对患者的生活质量产生持续的严重影响，甚至往往危及生命[1]。

一般认为，SLC12A3 基因突变可引起失盐性肾小管综合疾病。SLC12A3 基因编码位于远端回旋管状细胞中的氯化钠共转运蛋白（NCCT），负责肾小管7%～10%的电解质重吸收。该基因的突变与Gitel man 综合征的发病密切相关[2-4]。已知的SLC12A3 基因突变已达大约200 个[4-6]。此外，Gitelman 综合征与另一肾小球疾病巴特综合征有一定相似性，且具有潜在的基因变异相关性。巴特综合征的主要变异基因为CLCNKA 和CLCNKB 等。本文报道1例低钾血症、Gitelman 综合征患者同时具有两项从未见诸报道的罕见SLC12A3 基因突变，并具有多个巴特综合征相关的基因突变。

患者 女，32 岁。因“反复乏力1 年多，本次发病6d”入院。入院查体：生命体征平稳，无明显阳性体征。血常规、甲状腺功能、血浆肾素活性水平立位正常。此外，血沉、糖化血红蛋白、性激素、生长激素、肿瘤全套、抗核抗体、抗中性粒细胞将抗体等检测均正常。皮质醇节律（8am-4pm-0am）分别为：229.72μg/L-202.67μg/L-68.19μg/L，促肾上腺皮质激素（8am）：7.49ng/L（均在正常范围内）。异常指标包括：血钾（3.12mmol/L，低于正常范围），其余离子均为正常范围：血钠137mmol/L，血氯101mmol/L，血钙2.24mmol/L，血镁0.76mmol/L，血磷1.22mmol/L。尿检提示：24h 尿钾水平122mmol/24h（高于正常范围），24h 尿钠水平292mmol/24h，24h 尿钙水平0.68mmol/24h（低于正常范围）。该患者于入院前6d，在另一医院进行辅助检查，亦发现血钾水平降低（2.04mmol/L）。此外，立位采血检测血浆醛固酮为254.01ng/L（高于正常范围），经平卧过夜，清晨采血，再次检测血浆醛固酮为216.01ng/L（高于正常范围）。血浆肾素活性卧位3.34μg/L/h（高于正常）。血管紧张素Ⅱ高于正常（卧位79.85ng/L，立位85.99ng/L）。血气分析提示pH 值7.507（偏碱性），碳酸氢根浓度29.6mmol/L，剩余碱6.8mmol/L。尿常规：pH 值6.5。以上异常指标提示存在为巴特综合征或Gitelman 综合征等的可能性。甲状腺超声示右叶小结节，双肾超声及肾上腺CT 提示未见异常。综上，该患者入院诊断为低钾血症及甲状腺结节。

患者入院后1 周给予补钾治疗，治疗方案为：补达秀（1g，3 次/d，持续1 周）。1周后，无肢体乏力症状，感觉活动正常，遂被允出院，出院诊断为低血钾症、甲状腺结节、Gitelman 综合征可能。经问询，患者父母无相应临床表现，故此，建议患者进行二代基因测序，通过Gitelman 综合征的特征基因变异情况来辅助诊断。经外周采集静脉血，抽提基因组DNA，进行二代基因测序，质控结果统计显示，此综合征基因包检测区间包括30 个相关基因、629 个编码区总共含有92 640 个碱基；平均覆盖深度（213±94）X，＞10X 覆盖区间占99.4%，＞20X 覆盖区间占99.4%。测序结果经生物信息学方法进行数据分析。检索内部数据库、dbSNP、ESP6500、ExAC 等人群数据库，标注单核苷酸多态性和低频良性变异。重点变异类型包括：错义（Missense）、无义（Noncoding）、同义（Synonymous）、移码（Frameshift）、整码（Codon）、剪切（Splice）等。测序结果显示，患者存在多个与肾病综合征相关的基因突变。其中，与Gitelman综合征密切相关的SLC12A3 基因存在杂合变异c.1084G＞A（p.G362S）；同时根据测序深度分析检测到13 号外显子的缺失。进一步采集患者父母血样，并通过荧光定量PCR（qPCR）验证，13 号外显子的缺失遗传自患者父亲（杂合状态）；一代验证结果显示，变异c.1084G＞A（p.G362S）遗传自患者母亲（杂合状态）。目前为止，以上两变异尚未见诸任何相关临床病例报道，在已知的参考人群基因数据库中亦无报道，为世界上首次发现的新型变异。

讨论 Gitelman 综合征是一种较罕见的遗传性肾脏消耗性肾小管间质疾病，在全世界范围内影响140 000 人。SLC12A3 基因杂合变异是Gitelman 综合征的重要发病原因，该基因编码远曲小管1 中氯化钠协同NCCT，NCCT 是一个含有1 021 个氨基酸的膜蛋白，含有12 个跨膜结构域，负责在远曲小管中重吸收5%～10%的钠和氯化物；NCCT 功能损坏被视为Gitelman 综合征临床表现的主要机制。在Gitelman 综合征患者中已发现超过200 例SLC12A3基因突变[4，6]，大多数突变是错义和无义突变，但移码、剪切位点和内含子突变也被发现证实[9]。近年来，多种新型的SLC12A3基因突变也都与Gitelman 综合征的发生相关，如错义突变p.Val647Met-c.1939G＞A[10]、外显子15 的c.1919A＞G-p.N640S、外显子21 中的c.2522A＞G-p.D841G[5]等。SLC12A3 基因变异临床表现主要为低钾性代谢性碱中毒、低血镁、尿钙、肌肉无力、痉挛、腹痛和软骨钙化，大多数患者成年后发病。

本例所发现的SLC12A3 基因杂合变异，同时存在两个极端罕见变异，此两个罕见变异所影响的蛋白质区域是该编码蛋白的重要组成部分。依据美国ACMGG变异分类指南，这两个变异均为Ⅱ类-可能致病，从理论上可严重破坏SLC12A3 的功能。本患者具有典型的NCCT 功能损坏的病理特征，在SLC12A3 基因突变的多样性上，首次提供了c.1084G＞A（p.G362S）和13 号外显子缺失共同变异造成Gitelman 综合征的证据。

患者初步验血结果使笔者怀疑，患者存在巴特综合征，而巴特综合征的某些形式是由CLNCKB 基因的突变引起的，并且临床上与Gitelman 综合征有重叠之处[17]。患者二代测序结果显示，除SLC12A3 突变外，CLCNKA 和CLCNKB 亦存在多个突变，这也构成患者表现出类似巴特综合征的特征原因。2016 年一项中国研究报道了中国Gitelman 综合征患者的遗传学特征，认定SLC12A3 是决定性基因，且发现了16 个新的SLC12A3 致病性突变，但在中国人群中未发现任何CLCNKB 突变[11]。2016 年另一项亚洲研究显示，SLC12A3 突变位点数与临床表型无明显关联，但SLC12A3 突变同时伴有CLCNKB 突变者，具有更严重的低钾血和低镁血症状[12]。鉴于Gitelman 综合征与巴特综合征的相似性，且SLC12A3 的变异和CLCNKA/CLCNKB 变异也存在一定相关性（本例即为一典型证据），有理由推测，此两基因的变异是否存在共同的遗传学上游，但此问题目前国际上尚无充分研究，有待更多患者的测序数据辅助揭示。

总之，Gitelman 综合征在我国是较罕见的疾病，其发病可能包含多个基因的多个位点突变，本例所表现的诸多突变（尤其两个全新的突变）拓展了已知的SLC12A3突变谱，进一步支持该疾病的等位基因异质性。Gitelman 综合征的遗传诊断建议结合突变携带者及相关亲属的共同检测方面。此外，本例进一步证明了Gitelman 综合征与巴特综合征的关联性。