SLC12A3和CLCNKB双基因纯合变异的Gitelman综合征患者临床与基因变异特点1例分析

李舒月，姜春艳，李 琳，高冠起，董庆玉△

(1.山东第一医科大学/山东省医学科学院，山东 泰安 271000；2.临沂市人民医院内分泌科，山东 临沂 276000；3.临沂市人民医院遗传检验科，山东 临沂 276000)

Gitelman综合征是最常见的遗传性肾小管疾病之一，1966年GITELMAN等首次报道，为常染色体隐性遗传，因编码钠氯协同转运蛋白(NCCT)的SLC12A3基因变异致病，临床表现为肾性失盐、低钾血症、代谢性碱中毒、高肾素、高醛固酮血症，血压正常，且低血镁、低尿钙为其显著特征。现结合本科近期收治的1例SLC12A3和CLCNKB双基因纯合突变的Gitelman综合征患者的临床资料，分析其临床特点和基因变异类型，加深临床对该疾病的认识。

1 临床资料

1.1病例介绍 患者，男，30岁，汉族。2020年7月30日因“心慌、胸闷10余天”入临沂市人民医院，伴双下肢酸软无力，无恶心、呕吐、腹泻、手足搐搦等症状，入院后行心脏彩超检查：先天性心脏病、室间隔缺损，一直未治疗，今于本院心外科拟行手术治疗，术前实验室检查血钾 1.63 mmol/L↓，促甲状腺素(TSH) 4.995 μIU/mL↑,游离三碘甲状腺原氨(FT3) 6.91 pmol/L↑,游离甲状腺素(FT4) 23.84 pmol/L↑，提示低钾血症、甲状腺功能异常，遂转入本科诊治。患者自幼多饮、多尿，夜尿增多明显，每晚5～6次，大便正常。吸烟、饮酒数十年，目前未婚未育，患者母亲无孕期羊水过多及早产史，父母近亲结婚，亲生父亲已故，母亲健在，同母异父妹妹1人，家族无类似病史。查体：体温 36.6 ℃，脉搏 70次/分，呼吸16次/分，血压 110/70 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)，身高 172 cm，体重48 kg。发育不良，营养低下，体态消瘦，皮肤干燥，轻度脱水貌。三角形脸型，双眼凹陷，双侧颧骨突出。甲状腺未触及肿大疼痛。肺部查体未见明显异常，心前区无异常隆起，心尖搏动正常，未触及震颤，心率70次/分，律齐，胸骨左缘第三、四肋间可闻及收缩期杂音。腹软，无压痛、反跳痛，肝脾未触及肿大，肠鸣音正常，双下肢无凹陷性水肿，生理反射存在，病理反射未引出。语言沟通能力正常，计算能力低下。

1.2方法 取患者外周血1 mL送至第三方检测公司(智因东方转化医学研究中心)行全外显子组高通量测序，并根据美国医学遗传学和基因组学(ACMG)标准和指南对变异体的致病性进行注释。

1.3实验室及影像学检查结果 血钾1.63～3.18 mmol/L(参考值：3.50～5.30 mmol/L),血钠133.6～134.7 mmol/L(参考值：137～147 mmol/L),血氯92.3～95.3 mmol/L(参考值：99～110 mmol/L)，血镁0.63～0.69 mmol/L(0.70～1.10 mmol/L)，FT3 6.08 pmol/L(参考值：3.50～6.50 pmol/L),FT4 22.12 pmol/L(参考值：11.50～22.70 pmol/L),TSH 4.99 pmol/L(参考值：0.55～4.78 pmol/L),抗甲状腺过氧化物酶抗体37.4 IU/mL(参考值：0～60.00 IU/mL),人促甲状腺激素受体抗体0.36 IU/mL(参考值：0～1.75 IU/mL),皮质醇18 pg/mL(参考值：上午5～25 pg/mL；下午2.5～12.5 pg/mL),促肾上腺皮质激素31.8 pg/mL(参考值：0～46.00 pg/mL),血管紧张素Ⅰ5.05 ng/mL(参考值：卧位0.15～2.33 ng/mL；立位0.10～6.56 ng/mL),血管紧张素Ⅱ 109.5 pg/mL(参考值：卧位25.00～60.00 pg/mL；立位50.00～120.00 pg/mL),醛固酮462.2 pg/mL(参考值：卧位30.00～160.00 pg/mL；立位70.00～300.00 pg/mL)，24 h尿钾排泄量139.5 mmol/24 h(参考值：25.00～100.00 mmol/24 h),24 h尿氯排量427.2 mmol/24 h(参考值：170.00～250.00 mmol/24 h),24 h尿钙排泄量3.96 mmol/24 h(参考值：2.50～7.50 mmol/24 h),24 h尿镁排泄量5.04 mmol/24 h(参考值：3.03～5.06 mmol/24 h)。肾脏及肾血管超声：双肾囊肿，腹部及甲状腺彩超未见明显异常。

1.4基因检测结果

1.4.1全外显子高通量测序 患者SLC12A3(NM-000339)基因c.1456delG>A纯合变异，第1456位核苷酸G被A替代，第486位氨基酸天冬氨酸变为天冬酰胺(p.D486N)，临床疾病表现为Bartter综合征变异型(Gitleman综合征)。另一CLCNKB(NM-001165945)基因c.118delA纯合读码框移突变，第118位核苷酸A缺失，第40位氨基酸精氨酸变为甘氨酸(p.R40Gfs*4)，且第43位氨基酸突变为终止密码子，生成仅有42个氨基酸的截短蛋白，临床疾病表现为Bartter综合征Ⅲ型(经典型)。相关结果见表1。致病可能性较高的两组基因变异与参考基因组hg19进行比对，结果见图1、2。

图1 SLC12A3基因与参考基因比对结果

表1 全外显子组检测结果

1.4.2生物信息学分析 SLC12A3基因存在c.1456delG>A杂合变异已有报道，纯合变异在dbSNP、千人基因组等数据库未收录。根据ACMG指南，符合2个中等致病证据(PM1:错义变异位于深入研究的无良性变异的外显子功能域；PM2：MAF<0.000 5，属于低频变异)和2个可能致病证据(PP5：有可靠来源的数据库证明该变异致病；PP3：保守性及蛋白预测软件预测出变异对基因产物有影响)，判定该变异为可能致病。CLCNKB基因c.118delA纯合变异未见报道，且dbSNP、千人基因组等数据库未收录，为新的变异位点。根据ACMG指南及分级标准，该患者符合1个超强致病证据(PVS1：LOF变异导致基因功能可能丧失)，判定变异为不确定。

图2 CLCNKB基因与参考基因比对结果

1.5诊疗过程及诊断结果 患者于心外科术前检查出重度低血钾，立即静脉及口服补钾治疗，当血钾达3.0 mmol/L时转入内分泌科，高钾饮食，给予患者氯化钾缓释片1 g，每天3次，口服，持续静脉补钾治疗，根据患者病情加用螺内酯片20 mg，口服，加量到40 mg，每天2次，出院前患者血钾3.18 mmol/L。根据临床表现、实验室检查结果及后期基因检测结果，患者最终诊断：低钾血症、Gitelman综合征、室间隔缺损、亚临床甲状腺功能减退。

出院后患者继续服用螺内酯片20 mg，每天3次；氯化钾缓释片1.5 g，每天4次。20 d后门诊复查，血钾4.04 mmol/L，血钠136.8 mmol/L，血镁0.69 mmol/L，血氯97.9 mmol/L。

2 讨 论

该例患者自幼出现多饮多尿，烦渴，脱水貌及生长发育迟缓，直到成年才发现血钾、血镁降低，且存在钠盐丢失，考虑低钾失盐性肾小管疾病[1-2]可能性大,结合患者病史，可能为Gitelman综合征或Ⅲ型 Bartter综合征疾病，两者都属于失盐性肾小管疾病常见病因，通过临床表现较难区分，行基因检测后该例患者最终诊断为Gitelman综合征。

Gitelman综合征是常见的遗传性肾小管疾病之一，在亚洲发病率为1/4万～10/4万，为常染色体隐性遗传，通常是位于染色体16p13的SLC12A3基因变异所致，到目前为止，在Gitelman综合征患者中发现了超过488个SLC12A3基因突变类型，大部分为错义突变,其中超过45%的Gitelman综合征为复合杂合突变，18%为纯合突变，30%为单一杂合突变，7%的Gitelman综合征有3种或3种以上突变[3-4]。SLC12A3基因主要编码分布于远曲小管的NCCT，其主要负责钠氯重吸收，该基因变异会导致NCCT通道异常，钠盐丢失，会出现低血钾、低尿钙、低血镁及肾素、醛固酮增加[5-6]等一系列表现，低血镁及低尿钙为其显著特征[7]。Gitelman综合征临床症状通常较轻微，大多6岁以后发病，常因手术等其他原因意外发现，常见症状嗜盐、烦渴，肌肉无力、痉挛，甚至强直、乏力、头晕，以及一些非特异性表现[8]。因NCCT通道对噻嗪类利尿剂敏感，长期应用该类利尿剂可能产生与该病类似的表现，确诊该疾病需排除长期应用噻嗪类利尿剂病史[9]。

Ⅲ型Bartter综合征是1997年SIMON等提出的，位于染色体1p36的CLCNKB基因变异，使分布于肾小管髓袢升支粗段、远曲小管及集合管闰细胞的基膜侧及内耳上皮细胞的氯离子通道(CLC-Kb)异常，氯离子重吸收障碍，进而引发低钾、低氯性碱中毒、高肾素、高醛固酮血症。该病多在婴儿期或儿童早期发病，也有成年发病的案例，部分患儿会出现孕期羊水过多或早产史，主要表现为多尿、烦渴、夜尿增多、肌无力、可伴呕吐或便秘、嗜盐、脱水倾向，如不及时治疗会导致生长迟缓，会出现严重的低钾性碱中毒，血及24 h尿钙大多正常，也可增高或降低[10-11]。

Gitelman综合征和Ⅲ型Bartter综合征都属于低钾失盐性肾小管疾病，通过临床症状及实验室检查结果很难区分，需要借助基因诊断技术，从分子水平明确患者病因。除外患者血镁降低的证据，患者SLC12A3基因存在c.1456delG>A纯合变异，同时ACMG指南分析结果示该基因变异可能致病，虽仅有c.1456delG>A复合杂合变异致病的报道[12]，但该病符合常染色体隐性遗传规律，有充足证据表明该变异的致病性，Gitelman综合征诊断明确。患者另一变异基因CLCNKB，目前已报道突变超过152个，其中错义突变或无义突变86个，剪接位点突变17个，大、小缺失40个，小插入5个，复杂重排2个[13]，但c.118(exon1)delA纯合突变目前鲜见报道，该基因位点突变后形成截短蛋白，使原有氨基酸性质改变且造成变异位点后的氨基酸丢失，丢失区域不排除包括通道蛋白的很多重要区域，且根据ACMG指南分级，患者存在该变异可能导致基因功能丧失的超强致病证据，都证明了变异位点存在致病性的可能。目前不足的是缺乏患者父母及正常人CLCNKB 变异位点的Sanger测序结果作为对照，且患者父母近亲结婚，增加变异概率，这个新的变异位点能否致病仍需更多的案例来验证。近期KONG等[14]报道了1例Gitelman综合征患者同时存在SLC12A3 p.N359K、CLCNKB p.L94I和CLCNKA c.1054-22 (IVS11) delG杂合突变，SLC12A3 p.N359K致病性明确，CLCNKB p.L94I和CLCNKA c.1054-22 (IVS11) del致病性有待考究。SLC12A3和CLCNKB双基因杂合子显然不能致病，但是不排除两基因共表达及变异位点蛋白质-蛋白质相互作用，另外从生理学角度讲，SLC12A3基因表达的NCCT通道和CLCNKB基因表达的CLC-Kb通道都可以分布于远曲小管，说明NCCT和CLC-Kb通道一定程度上存在协同作用，Gitelman综合征和 Bartter综合征表型相似可以得到解释，进一步说明了Gitelman综合征存在SLC12A3和CLCNKB双基因遗传的可能[14]。Gitelman综合征疾病进行基因检测时注意对CLCNKB基因进行筛查，降低漏诊率[15]，所以该例患者不排除CLCNKB基因与SLC12A3基因变异共表达的结果，为其致病性提供了有力证据。

有研究表明，SCL12A3基因中携带c.1456delG>A突变的家族成员几乎都有甲状腺功能异常表现，包括T3、FT3、TSH升高或甲状腺自身抗体等[16]。该例患者存在亚临床甲状腺功能减退疾病与该研究结果符合，同样说明了SLC12A3基因突变与甲状腺功能之间可能存在联系。患者还合并先天性心脏病、室间隔缺损，先前有1例6岁Gitelman综合征患者合并先天性心脏病、室间隔缺损、睡眠呼吸暂停低通气综合征的报道，非近亲婚配，一定程度说明合并先天性心脏病可能与近亲婚配关系不大，是否与Gitelman综合征疾病有一定相关性待进一步研究[17]。Gitelman综合征疾病的诊断是相对复杂的，不仅需要与Bartter综合征鉴别，必要时还需要与原发性醛固酮增多症及嗜铬细胞瘤等疾病鉴别。

该病目前尚无根治方法，主要为补充治疗和减少丢失，高钾高钠饮食、补充氯化钾及适量镁剂(氯化镁等)，并使用醛固酮拮抗剂(螺内酯等)及联合血管紧张素转换酶抑制剂和血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂类药物减少尿钾排泄，需要多种药物联合、长期应用，该患者复查结果血镁仍偏低，建议补充镁剂治疗，效果更好。

综上所述，对于低钾失盐性肾小管疾病，我们需要想到Gitelman综合征和 Bartter综合征疾病，在临床上难以诊断两者疾病时，应采用基因检测技术加以鉴别。该文一方面发现了一个新的可能致病的CLCNKB基因变异位点；另一方面为Gitelman综合征疾病存在SLC12A3和CLCNKB双基因遗传提供了参考，一定程度加深了对Gitelman综合征的临床认识，提升了临床诊疗能力。