ACE基因突變致遺傳性腎小管發(fā)育不良1例并文獻(xiàn)復(fù)習(xí)

朱葉芳 湯 磊 王雪燕 王 彬 劉明博 宋思捷 鐘曉云

1 病例報告

女，因“早產(chǎn)后15 min，氣促、發(fā)紺5 min”于2016年6月16日入重慶市婦幼保健院(我院)，系第4胎第2產(chǎn)，胎齡28+2周，自然受孕，單胎順產(chǎn)，出生體重1 090 g，羊水0 mL，胎盤及臍帶正常，無胎膜早破。生后Apgar評分1和5 min分別為8和9分。

母孕期無腎素血管緊張素系統(tǒng)(RAS)抑制劑及其他用藥史，正規(guī)產(chǎn)檢，孕23+5周及26+1周因“羊水少”行2次羊膜腔穿刺及0.9%生理鹽水灌注術(shù)，孕期胎兒腎臟彩超未見異常。母有不良孕產(chǎn)史3次。第1胎第1產(chǎn)因“羊水少”于胎齡32周早產(chǎn)，生后1 d夭折，性別男；第2胎于孕5月因“羊水少”引產(chǎn)，性別男，引產(chǎn)組織行常規(guī)染色體檢查未見異常；第3胎孕5月因“羊水少”引產(chǎn)，性別女?；純焊改赋Ｒ?guī)染色體檢查未見異常。

入科查體：T 35.2℃，RR 58·min-1，HR 150 ·min-1，BP 43/17(28) mmHg，SPO285%。神清、反應(yīng)欠佳，無特殊面容，前囟平軟，唇周輕微發(fā)紺，輕度吸氣性三凹征，面色欠紅潤。雙肺呼吸音降低、對稱，未聞及啰音。心音有力、律齊，腹軟，肝脾肋下未捫及，腸鳴音1～2 ·min-1。四肢肌張力減低，肢端稍涼，毛細(xì)血管充盈時間2 s，大動脈搏動稍弱，原始反射均減弱。入科后予呼吸機(jī)輔助通氣，高頻震蕩模式，頻率10 Hz, 平均氣道壓力 14 cm H2O，吸入氧濃度 60%～80%；予2次肺表面活性物質(zhì)替代治療，監(jiān)測有創(chuàng)血壓降低，BP 28～32/18～23(20～25)mmHg，予生理鹽水?dāng)U容、多巴胺升壓，血壓仍偏低，平均壓22～28 mmHg。臨床持續(xù)無尿，尿量0.14～0.31 mL·kg-1·h-1，反復(fù)應(yīng)用呋塞米后尿量無增加。患兒日齡44 h 45 min時家屬放棄搶救治療后死亡。

輔助檢查：床旁X線胸片提示雙肺透光度降低，可見支氣管充氣征。顱腦彩超：透明隔未閉。心臟彩超：動脈導(dǎo)管未閉，房間隔卵圓孔未閉，肺動脈高壓(56 mmHg)。腹部彩超：肝脾未見異常，左腎2.8 cm×1.5 cm，右腎3.1 cm×1.2 cm，實質(zhì)回聲稍增強(qiáng)，雙腎可見彩色血流信號充填，雙側(cè)輸尿管近端未見擴(kuò)張，膀胱1.0 cm×0.9 cm×0.3 cm。血常規(guī)：WBC 9.5×109·L-1，Hb 160 g·L-1。CRP

應(yīng)患兒父母要求及取得知情同意后行尸體泌尿系組織病理檢查。大體(圖1A)：帶膀胱及雙側(cè)輸尿管的雙側(cè)腎臟，左側(cè)腎臟及腎上腺5 cm×2 cm×1.5 cm，右側(cè)腎臟及腎上腺4.8 cm×2 cm×1.5 cm，左側(cè)輸尿管長3.7 cm，直徑0.2 cm, 右側(cè)輸尿管長3.5 cm，直徑0.2 cm。病理診斷：雙側(cè)腎臟腎小管和集合管發(fā)育不良(圖1B、1C)。

圖1 泌尿系組織病理檢查

注 A：泌尿系組織外觀，無畸形；B：腎小球基本正常，腎小管大小不一，近端小管缺乏(×100)；C：部分遠(yuǎn)端小管及集合管發(fā)育不良(×200)

征得患兒父母同意后抽取患兒及其父母外周靜脈血，送天津華大醫(yī)學(xué)檢驗所行基因檢測。檢測方法：目標(biāo)區(qū)域捕獲+高通量測序及Sanger 法驗證，針對NPHP4、MTR、COL4A3等355個遺傳性腎病相關(guān)基因的檢測結(jié)果：患兒ACE基因(NM＿000789.3)c.538C>T(p.Arg180*)突變及c.3073_3074delTC(p.Ser1027Tyrfs*14)突變。c.538C>T是無義突變，導(dǎo)致在第180位氨基酸處發(fā)生提前終止；c.3073_3074delTC突變是移碼突變，導(dǎo)致1 027位絲氨酸突變?yōu)槔野彼?，并在? 040位氨基酸處發(fā)生提前終止。依據(jù)ACMG(American College of Medical Genetics and Genomics)的標(biāo)準(zhǔn)[1]，這兩種突變均為有害突變。Sanger 法驗證顯示，患兒母親ACE基因診斷為c.538C>T雜合突變，患兒父親ACE基因c.3073_3074delTC雜合突變，結(jié)果見圖2。

圖2ACE基因驗證測序圖

注 箭頭指示突變位點，患兒c.538C>T來源于母親，患兒c.3073_3074delTC來源于父親

因此，最終診斷為ACE基因復(fù)合雜合突變導(dǎo)致的遺傳性腎小管發(fā)育不良(RTD)。

2 遺傳咨詢隨訪

患兒父母在明確其雙方都攜帶ACE基因突變后，嘗試進(jìn)行體外受精及胚胎植入，在我院遺傳生殖研究所行胚胎植入前遺傳學(xué)診斷(PGD)，第1次胚胎遺傳學(xué)診斷為均未攜帶父母致病基因，但胚胎植入后未能成功著床；第2次胚胎遺傳學(xué)診斷為同母親型，攜帶c.538C>T，目前已成功孕育至孕中期，孕23周胎兒超聲檢查未見異常，羊水指數(shù)15.9 cm。

3 文獻(xiàn)復(fù)習(xí)

3.1 文獻(xiàn)檢索策略 以“腎小管發(fā)育不良”及“腎小管發(fā)育不良 ANDACE基因”檢索中國知網(wǎng)、萬方、維普和中國生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫；以"Renal tubular dysgenesis ANDACEgene OR angiotensin I-converting enzyme"檢索PubMed數(shù)據(jù)庫，截止時間為2018年11月3日。納入通過基因確診的ACE基因突變導(dǎo)致RTD病例報告文獻(xiàn)，排除傳統(tǒng)綜述和基礎(chǔ)研究的文獻(xiàn)。

3.2 文獻(xiàn)檢索結(jié)果 表1顯示，中文數(shù)據(jù)庫1篇[2]報道了1個家系；英文數(shù)據(jù)庫10篇[3-12]，其中1篇[3]多中心研究報道了25個家系，其余9篇報道了10個家系，加本文共37個家系。9個家系為近親結(jié)婚。

37個家系中18個為復(fù)合雜合突變，16個純合突變，3個雜合突變；文獻(xiàn)已報道38個加上本例新發(fā)現(xiàn)2個共40個ACE基因突變，其中移碼突變19個、無義突變9個、錯義突變8個、剪切突變3個、外顯子缺失1個。

37個家系中，每個家系均有1～4例母孕期羊水少的受累胎兒，受累胎兒及新生兒共64例，男26例，女27例，性別不詳11例；羊水少開始于孕中期，早至18周；終止妊娠10例，死胎7例，出生后死亡39例(<3 d死亡33例，～28 d死亡6例；早產(chǎn)兒37例，胎齡27～36周；足月兒2例，胎齡40周)，存活>1年8例(慢性腎疾病6例，腎移植1例，正常腎功能1例)。

新生兒臨床表型資料總結(jié)：表2顯示，主要以呼吸困難、低血壓、無尿為主要表現(xiàn)，部分病例伴有顱骨發(fā)育不良、小結(jié)腸(結(jié)腸直徑0.5～0.6 cm)。低血壓可在生后持續(xù)至72 d，擴(kuò)容及常規(guī)血管活性藥物治療效果不佳，例5[6]使用血管加壓素可以起到有效的升壓作用，起效劑量為(0.000 1～0.001 U·kg-1·min-1)，但血壓對該藥有依賴性，使用了9周停藥；例1、2、4持續(xù)無尿行腹膜透析；例2、3、5、6有不同程度的血肌酐增高；例1、2、3行腎素活性檢查發(fā)現(xiàn)不同程度增高(參考值2.0～15.2 ng·mL-1·h-1[7])，例1、3血清血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ACE)檢測發(fā)現(xiàn)顯著降低(參考值8.3～21.4 U·L-1[7])；胎兒期及生后腎臟超聲示腎臟大小及結(jié)構(gòu)均正常；例1、2、4、6行腎臟病理檢查示近端腎小管發(fā)育不良或/和數(shù)量減少。

表1 37個家系的ACE基因突變

注 1)復(fù)合雜合突變；2)純合突變；3)雜合突變

表2 6例遺傳性RTD新生兒臨床資料

注 +：存在；- ：不存在；N：資料不詳；PD：腹膜透析；血肌酐單位：μmol·L-1；血漿腎素活性單位：ng·mL-1·L-1；血清ACE單位：U·L-1；CRD：慢性腎疾病

4 討論

RTD為1983年Allanson[15]等首次報道，是一種以胎兒期出現(xiàn)近端腎小管缺失或伴發(fā)育不良為特征的嚴(yán)重腎臟發(fā)育異常。RTD分為常染色體隱性遺傳性RTD及繼發(fā)性RTD。繼發(fā)性RTD則有明確的繼發(fā)因素，主要發(fā)生在腎臟持續(xù)低灌注的情況中，如先天性心臟病、雙胎輸血綜合征的供血者、腎動脈狹窄患者、胎盤缺血壞死，以及胎兒期暴露于RAS抑制劑之后，無遺傳性RTD相關(guān)基因突變[16-24]。遺傳性RTD為常染色體隱性遺傳，由RAS系統(tǒng)基因突變引起，包括AGT、REN、ACE、AGTR1基因，其中ACE基因突變占64.6%[3]。迄今為止，國外報道54個遺傳性RTD家庭的RAS系統(tǒng)基因突變已確診[3-14]，但確切發(fā)病率未見報道。國內(nèi)僅李曉青等[2]報告了1例因羊水少而引產(chǎn)胎兒有ACE基因復(fù)合雜合突變。本文報告1例ACE基因突變導(dǎo)致的遺傳性RTD，并結(jié)合全球范圍內(nèi)已報道的36個家系進(jìn)行文獻(xiàn)復(fù)習(xí)[2-12]。典型的遺傳性RTD病例在母孕中期(孕20～22周)開始出現(xiàn)頑固性羊水過少，但胎兒腎臟彩超并無異常發(fā)現(xiàn)，羊水減少可對胎兒形成壓迫，從而可引發(fā)Potter序列，可有特殊面容、皮膚冗長、肢體穩(wěn)定性差以及肺發(fā)育不良；可導(dǎo)致胎兒宮內(nèi)缺氧、死胎、早產(chǎn)，生后可表現(xiàn)為呼吸衰竭，頑固性低血壓，持續(xù)無尿，腎功能衰竭；腎臟病理檢查主要為近曲小管發(fā)育差或/和數(shù)量減少，而大體觀察腎臟大小及結(jié)構(gòu)正常，這是有別于其他腎臟發(fā)育異常之處[25]。

本文病例無特殊面容、皮膚和骨骼改變，可能與孕期產(chǎn)檢發(fā)現(xiàn)羊水少后行2次羊膜腔灌注術(shù)，一定程度緩解羊水少對胎兒壓迫有關(guān)；生后以進(jìn)行性呼吸窘迫為主要表現(xiàn)，伴持續(xù)無尿、頑固性低血壓、肺動脈高壓，雖然胎兒期及生后腎臟超聲提示腎臟大小及血供未見顯著異常，腎臟尸檢病理檢查提示腎小管及集合管發(fā)育不良，腎小球發(fā)育正常，故從臨床及腎臟病理診斷RTD成立。回顧分析37個家系中新生兒病例的臨床資料發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)羊水少多為孕中期，大部分為早產(chǎn)兒且無嚴(yán)重宮內(nèi)發(fā)育遲緩，顱骨發(fā)育不良并非共有。

生后主要表現(xiàn)為呼吸窘迫，個別病例(如表2例4)無呼吸困難，可能與胎齡、體重偏大及肺相對較成熟有關(guān)。生后頑固性低血壓為臨床突出表現(xiàn)，表2例5在治療低血壓的搶救中使用血管加壓素，起到很好的提升血壓的作用。可能是由于ACE基因編碼的ACE為RAS系統(tǒng)主要限速酶，其生物活性產(chǎn)物血管緊張素Ⅱ具有多方面升血壓作用[26]。對于持續(xù)無尿的患兒，隨著無尿的持續(xù)，可伴有血肌酐增加，積極糾正低血壓及使用腹膜透析可以緩解無尿引起的腎功能衰竭。行腎臟超聲檢查的病例發(fā)現(xiàn)，雖部分病例可伴有腎臟回聲增強(qiáng)，但從腎臟大小、血供、大體結(jié)構(gòu)上未能發(fā)現(xiàn)異常，因此對產(chǎn)前及生后早期診斷造成困擾。行腎臟病例檢查的病例，均可發(fā)現(xiàn)近端腎小管數(shù)目減少或/伴發(fā)育不良，而腎小球未見明顯異常，此為RTD腎臟病理的特征性病變。本文病例還發(fā)現(xiàn)合并部分遠(yuǎn)端腎小管及集合管發(fā)育不良，這與Gubler等[25]的發(fā)現(xiàn)一致。表2例1和3血清腎素活性檢查顯著增高，而血清ACE顯著降低，考慮與ACE基因突變引起血清ACE減少或功能異常，從而引起下游的活性產(chǎn)物血管緊張素Ⅱ的功能或數(shù)目不足，通過RAS系統(tǒng)負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制引起腎素活性增加有關(guān)，但詳細(xì)機(jī)制仍需進(jìn)一步體外實驗明確。

隨著基因檢測技術(shù)的推廣和發(fā)展，2005年Gribouval等[9]證實了遺傳性RTD與RAS系統(tǒng)基因突變的相關(guān)性，2012年Gribouval等[3]又通過多中心的RTD病例分析發(fā)現(xiàn)，RAS系統(tǒng)基因突變中，ACE基因突變占大部分。ACE基因位于17q23 區(qū), 全長21 kb, 有26 個外顯子[27]。除2、6、13、19、21、25和26外顯子無突變位點外，其余外顯子突變均

有報道。本文表1中統(tǒng)計了至今為止發(fā)現(xiàn)的37個家系中共40個不同位點突變，所涉及的家庭中胎兒存活率低，新生兒預(yù)后不良。2個家系來自中國，本文患兒ACE基因突變?yōu)閺?fù)合雜合形式，c.538C>T(p.Arg180*)是無義突變，c.3073_3074delTC(p.Ser1027Tyrfs*14)是移碼突變，按照ACMG標(biāo)準(zhǔn)，無義突變意味著產(chǎn)生終止密碼子，被認(rèn)為有害，移碼突變?nèi)绻a(chǎn)生保守氨基酸的改變，也被認(rèn)為有害。有研究[3]將錯義突變行Polyphen軟件預(yù)測發(fā)現(xiàn)，除c.3626G>C 外，c.62T>C、 c.776G>A、c.998T>A、c.1867T>C、c.2570G>A、c.3293A>G被認(rèn)為有害。目前ACE基因突變類型與臨床表型的關(guān)聯(lián)尚不明確，目前的報道認(rèn)為，ACE基因突變造成腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)的紊亂，導(dǎo)致血清ACE活性顯著下降，同時腎素表達(dá)增加，最終引起血壓下降、無尿；對于Avi等[11]報告的小結(jié)腸表型是否與ACE基因突變類型相關(guān)，尚需進(jìn)一步研究。有研究[10]通過CHO細(xì)胞的體外實驗發(fā)現(xiàn)ACE基因突變具有致病性，突變導(dǎo)致錯誤表達(dá)的蛋白在細(xì)胞內(nèi)積累退化，這種錯誤在體外可以通過結(jié)合分子伴侶及蛋白酶體抑制劑來終止，然而詳細(xì)的機(jī)制仍需進(jìn)一步研究證實。

伴隨基因檢測技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，對于基因遺傳病的產(chǎn)前遺傳咨詢也突顯出十分重要。本例患兒父母通過遺傳咨詢后決定嘗試第3代試管嬰兒技術(shù),即指在試管嬰兒的胚胎移植前,取胚胎的遺傳物質(zhì)進(jìn)行分析,診斷是否有異常,篩選健康胚胎移植入母體子宮；目前母親已成功孕育單胎至孕中期，且不伴羊水減少，產(chǎn)檢正常。

早期嚴(yán)重的呼吸衰竭、頑固性低血壓、持續(xù)無尿合并腎功能衰竭通常是導(dǎo)致RTD患兒早期死亡的原因，給予早期呼吸支持、循環(huán)支持、腎臟替代治療能挽救生命，但后期可合并慢性腎功能不全、終末期腎臟疾病而需腎臟移植，給家庭造成精神及經(jīng)濟(jì)壓力。故產(chǎn)前遺傳咨詢及產(chǎn)前診斷很重要，應(yīng)詳細(xì)詢問母親不良孕產(chǎn)史和母孕期藥物使用史，尤其RAS抑制劑藥物。如孕中期出現(xiàn)羊水少，但胎兒腎臟超聲未提示明顯異常，建議家庭完善RAS系統(tǒng)相關(guān)基因檢測。