Gitelman綜合征的研究進(jìn)展

翟振偉(綜述)，路文盛(審校)

Gitelman綜合征(Gitelman syndrome,GS)是一種主要由腎臟遠(yuǎn)曲小管鈉氯協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(natrium chloride cotransporter,NCC)功能障礙所致的以腎失鹽性為特征的常染色體隱性遺傳病。其患病率估計(jì)為10.3/10 000，在亞洲更為普遍[1]。

1 GS的流行病學(xué)研究

GS由美國(guó)醫(yī)師Gitelman于1966年首次報(bào)道[2]，直至1996年才發(fā)現(xiàn)SLC12A3為其致病基因，這才揭開(kāi)了這一罕見(jiàn)遺傳病的神秘面紗。研究進(jìn)展發(fā)現(xiàn),不同種族、人群的基因突變類型有明顯差異。據(jù)報(bào)道[3,4]，約70%GS患者有2個(gè)突變，其中75%是雜合子。18%的患者為純合子突變[5]。超過(guò)45%的GS患者具有復(fù)合雜合突變，30%具有單個(gè)雜合突變，7%具有3個(gè)或更多突變[6]。歐洲人群中GS的雜合子流行率約為1%[7]。而亞洲人群則不然，通過(guò)對(duì)1 852名日本受試者進(jìn)行寡核苷酸探針(TaqMan)分析，發(fā)現(xiàn)雜合NCC突變的總頻率為3.21%[8]。在對(duì)中國(guó)人群的研究中發(fā)現(xiàn)陽(yáng)性異質(zhì)突變的總發(fā)生率約為3%[9]。T60M和D486N是中國(guó)患者最常見(jiàn)的氨基酸突變類型[10,11]，而歐洲人群則以IVS9+1G>T最常見(jiàn)[12]。其次GS在發(fā)病率及生化水平上也有顯著差異，研究[13]發(fā)現(xiàn)女性占比63%,約34%GS患者血清鉀<2.5 mmol/L，47%的病例血清鉀波動(dòng)在2.5～3.0 mmol/L之間。但在20%～40%的病例中可檢測(cè)到正常的血鎂水平，5%的患者血清鎂水平偏高，57%的患者則出現(xiàn)典型的低血鎂[14,15]。由于這種基因突變、生化指標(biāo)的多樣性，加之人們對(duì)GS認(rèn)識(shí)不足，給疾病的診治帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。

2 GS的病因?qū)W研究

2.1GS與SLC12A3基因突變 Simon等[16]在1996年進(jìn)一步克隆了SLC12A3(該基因編碼NCC)的cDNA，不僅從分子水平證實(shí)GS與Bartter綜合征(Bartter syndrome,BS)的不同，而且也為GS的確診方法提供了依據(jù)。隨著對(duì)該基因研究的深入，發(fā)現(xiàn)GS患者的熱點(diǎn)突變?yōu)?456G>A，該突變導(dǎo)致了SLC12A3基因第12外顯子突變?yōu)锳A純合子致病，進(jìn)而使編碼蛋白質(zhì)的第486位氨基酸由天冬氨酸(Asp)變?yōu)樘於０?Asn),導(dǎo)致遠(yuǎn)端腎小管中的NCC喪失了原有功能[17]，進(jìn)而出現(xiàn)了以低血鉀為主的電解質(zhì)紊亂。截至目前確診的SLC12A3基因突變位點(diǎn)74個(gè)，涉及500多種不同的變異，內(nèi)含子、外顯子區(qū)均有發(fā)現(xiàn)突變[18,19]。其突變類型包括錯(cuò)義突變、剪切突變、無(wú)義突變和移碼突變、缺失、插入、閱讀框移位突變等。其中錯(cuò)義突變是最常見(jiàn)的，且復(fù)合雜合突變比純合突變更常見(jiàn)[20]。

2.2GS與CLCNKB基因的功能喪失 長(zhǎng)期以來(lái)認(rèn)為CLCNKB(該基因編碼氯通道CLC-Kb)基因突變只會(huì)導(dǎo)致BS的發(fā)生，但目前有研究[21]表明CLCNKB基因的功能喪失也可導(dǎo)致GS。因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)編碼NCC的突變?cè)赟LC12A3基因和CLCNKB基因都可出現(xiàn)。研究人員使用來(lái)自20例GS患者的DNA，對(duì)SLC12A3基因的外顯子進(jìn)行了測(cè)序，并通過(guò)多重連接依賴性探針擴(kuò)增技術(shù)證實(shí)了SLC12A3和CLCNKB基因的缺失。在這20例患者中通過(guò)相應(yīng)外顯子的雙脫氧鏈終止法(Sanger)測(cè)序發(fā)現(xiàn)了CLCNKB突變(p.Y99H和p.E442G)，同時(shí)在基因庫(kù)中，也發(fā)現(xiàn)了幾種CLCNKB基因罕見(jiàn)的可能致病的突變。這一發(fā)現(xiàn)無(wú)疑增加了GS與BS的鑒別診斷難度，目前報(bào)道的具有該種突變類型的GS患者較少，對(duì)該基因做更深入的研究仍是有必要的。

2.3GS與自身免疫病 雖然GS是一種遺傳性疾病，但在極少數(shù)情況下可繼發(fā)于自身免疫性疾病,尤其是容易繼發(fā)于本身患有干燥綜合征(sjogren syndrom,SS)的患者。自首次報(bào)道繼發(fā)性GS以來(lái)，越來(lái)越多的病例被描述。研究發(fā)現(xiàn)繼發(fā)于SS的GS的發(fā)病機(jī)制可能與SSA抗體相關(guān)的自身免疫有關(guān)，Kusuda等[22]證明了在SS患者的血清中存在抗NCC抗體，可能加劇了NCC的功能減退，導(dǎo)致疾病進(jìn)展。這也就解釋了免疫抑制劑治療繼發(fā)于SS的GS患者可能有效的原因。對(duì)于這些文獻(xiàn)報(bào)道的繼發(fā)性GS患者中有的缺乏基因檢測(cè)，不排除同時(shí)存在基因突變這一致病因素的存在。因此基因檢測(cè)對(duì)于確定GS是繼發(fā)性還是遺傳性至關(guān)重要。

2.4其他因素相關(guān)的GS 除外遺傳和自身免疫性相關(guān)的GS，還有繼發(fā)于其他因素的病例報(bào)道，這在臨床上更為少見(jiàn)，發(fā)病機(jī)制尚不清楚。藥物相關(guān)性GS主要是見(jiàn)于能夠影響離子交換及DNA功能的藥物，如使用質(zhì)子泵抑制劑及某些抗腫瘤藥物[23，24]。除此之外還有腎移植、橫紋肌溶解相關(guān)的GS報(bào)道，但這些病例較罕見(jiàn)，大多缺乏基因檢測(cè)，因此可靠性不強(qiáng)。

3 GS的病理生理機(jī)制

GS是由編碼噻嗪類利尿劑敏感的NCC的SLC12A3基因突變所致。生理情況下，通道蛋白NCC位于腎臟遠(yuǎn)曲小管上皮細(xì)胞的管腔側(cè)，參與腎小球?yàn)V過(guò)液中5%～10%氯離子和鈉離子的重吸收，是機(jī)體維持水、電解質(zhì)平衡的重要防線。當(dāng)基因突變導(dǎo)致NCC功能障礙時(shí)，氯離子和鈉離子從遠(yuǎn)端腎小管重吸收減少，腎臟重吸收水減少，導(dǎo)致血容量下降，小管液中鈉增多。血容量下降可激活腎素血管緊張素醛固酮(RAAS)系統(tǒng)，此外小管液增多的鈉可促進(jìn)Na+-K+交換，二者均可引起尿排鉀增多，進(jìn)而導(dǎo)致低血鉀。另一方面血容量下降會(huì)導(dǎo)致近曲小管Na+-Cl-水吸收增加，進(jìn)而出現(xiàn)鈣被動(dòng)滲進(jìn)血液引發(fā)低尿鈣。對(duì)NCC深入研究發(fā)現(xiàn)，其功能障礙可降調(diào)節(jié)瞬時(shí)受體電位陽(yáng)離子通道6(TRPM6)導(dǎo)致尿排鎂增加，從而導(dǎo)致低血鎂。其次尿排鎂增加可致細(xì)胞內(nèi)鎂濃度下降，其對(duì)瞬時(shí)受體電位陽(yáng)離子通道亞家族V成員5(TRPV5)抑制作用減少引起鈣重吸收增加，進(jìn)而導(dǎo)致低尿鈣[25]。

4 GS的臨床表現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)

GS患者的臨床表現(xiàn)多不典型，通常在青春期或成年期發(fā)病，不同個(gè)體在發(fā)病年齡，臨床表現(xiàn)及病情演變等方面具有顯著差異。一些GS患者無(wú)癥狀或者表現(xiàn)輕度肌無(wú)力，而有的患者則表現(xiàn)出嚴(yán)重的神經(jīng)肌肉癥狀，甚至出現(xiàn)一些罕見(jiàn)癥狀包括關(guān)節(jié)疼痛、便秘、多尿、軟骨鈣質(zhì)沉著癥和腎鈣質(zhì)沉著癥等[26]。根據(jù)目前病例報(bào)道的結(jié)果大致可分為常見(jiàn)癥狀和不常見(jiàn)癥狀。常見(jiàn)癥狀包括痙攣或手足抽搐、感覺(jué)異常、嗜睡、肌肉無(wú)力、煩渴和夜尿癥、喜含鹽物質(zhì)；不常見(jiàn)癥狀包括周期性麻痹、生長(zhǎng)遲緩、青春期延遲、心律失?；蛐脑葱遭繹27]。相較于不典型的臨床表現(xiàn)而言，GS的實(shí)驗(yàn)室檢查指標(biāo)則以低鉀血癥、代謝性堿中毒、低血鎂、低尿鈣、RAAS系統(tǒng)活化、血壓正?；蚱蜑橹鳌Ｊ聦?shí)上GS患者的臨床表現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)的嚴(yán)重程度不平行，并不是所有具有嚴(yán)重電解質(zhì)異常的GS患者都有臨床癥狀，反之亦然[28]。這種臨床表現(xiàn)與生化指標(biāo)的差異不僅表現(xiàn)在具有不同突變類型的患者之間，即使在具有相同突變的患者之間也存在。其次在同一家庭的不同患者中，不同性別GS患者中也存在這種差異。基于這種差異對(duì)GS患者進(jìn)行了家系研究，目前認(rèn)為GS患者的臨床表現(xiàn)的差異主要受基因突變位點(diǎn)、突變類型、性別等方面影響。

5 表現(xiàn)型的影響因素

5.1SLC12A3基因突變類型與表現(xiàn)型 SLC12A3基因的突變類型可能會(huì)影響表現(xiàn)型。對(duì)1例GS患者家系中所有成員的SLC12A3基因進(jìn)行完整測(cè)序分析顯示，患者和他的姐姐都具有新的純合的SLC12A3基因突變，此外，他母親和女兒的SLC12A3基因編碼相同的突變雜合子。然而只有患者具有GS的臨床表現(xiàn)，母親和女兒沒(méi)有出現(xiàn)癥狀。這種現(xiàn)象可理解為具有兩個(gè)突變等位基因的GS患者比僅具有一個(gè)突變等位基因的患者具有更嚴(yán)重的表現(xiàn)型[29]。為了進(jìn)一步證實(shí)這一推論，研究者通過(guò)對(duì)117例具有SLC12A3基因突變的GS患者進(jìn)行突變類型分析，發(fā)現(xiàn)純合子突變的患者不僅具有更嚴(yán)重的低鉀血癥,而且具有更嚴(yán)重的表現(xiàn)型[30]。

5.2CLCNKB基因突變類型與表現(xiàn)型 GS患者中CLCNKB基因突變類型(如純合突變與單雜合突變)可能導(dǎo)致患者表現(xiàn)型的差異。研究者對(duì)34例患有原發(fā)性低鉀合并代謝性堿中毒的患者進(jìn)行SLC12A3和CLCNKB基因突變分析。發(fā)現(xiàn)具有CLCNKB基因純合突變和SLC12A3基因雜合突變的患者中低鈣尿癥狀并不像典型的GS患者那樣突出[31]。相反具有SLC12A3基因純合突變和CLCNKB基因的雜合突變的患者，表現(xiàn)為低鈣尿癥和嚴(yán)重的難治性低鉀血癥和低鎂血癥，而且臨床表現(xiàn)更加典型，癥狀亦更重。

5.3性別與表現(xiàn)型 研究發(fā)現(xiàn)男性發(fā)病年齡早于女性，且更容易患有嚴(yán)重的低鉀血癥[32]。作為常染色體隱性遺傳病，這種差異性暗示除了基因型影響表現(xiàn)型之外，性別也可能是影響表現(xiàn)型的因素。之前的幾項(xiàng)研究表明，女性GS患者，或者是具有基因突變的攜帶者受影響程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于男性GS患者。而且男性患者具有更嚴(yán)重的臨床癥狀和實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果，并且預(yù)后比女性患者更差。然而后續(xù)有研究者對(duì)大量GS患者的實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)進(jìn)行分析并未發(fā)現(xiàn)性別差異。因此目前尚沒(méi)有足夠的證據(jù)表明性別與表現(xiàn)型相關(guān)。

6 GS的診斷與鑒別診斷

為了提高對(duì)這一罕見(jiàn)病的診治水平，專家共識(shí)協(xié)作組于2017年提出了GS診斷的標(biāo)準(zhǔn)[33]：慢性腎性失鉀導(dǎo)致的低鉀血癥，伴有代謝性堿中毒，RAAS系統(tǒng)激活，但血壓正?；蚱偷幕颊?，應(yīng)考慮失鹽性腎病。除外其他鉀丟失因素，同時(shí)合并低血鎂(<0.7 mmol/L)或低尿鈣(成人尿鈣肌酐比<0.2)應(yīng)高度懷疑NCC功能障礙。進(jìn)一步的氫氯噻嗪試驗(yàn)(氯離子清除試驗(yàn))有助于定位NCC功能障礙。需要注意的是，即使血鎂正?；蛘吣蜮}不低，并不能除外GS。因此確診需要基因診斷，檢測(cè)到SLC12A3基因的突變可確診GS。因GS和BS在臨床表現(xiàn)上有重疊，導(dǎo)致鑒別診斷較為困難。過(guò)去有觀點(diǎn)認(rèn)為GS是一種臨床表現(xiàn)較輕的BS，隨著研究不斷深入，發(fā)現(xiàn)其發(fā)病年齡、機(jī)制和臨床特點(diǎn)各不相同。BS通常在嬰兒期或幼兒期出現(xiàn)癥狀，臨床表現(xiàn)和并發(fā)癥更為嚴(yán)重，主要以低鉀血癥、代謝性堿中毒、多尿、高鈣尿癥、腎素活性和醛固酮水平升高為特征。經(jīng)典BSⅢ型(CLCNKB基因突變致病)其起病相對(duì)較早(3歲以前)，低鉀程度更重，更易出現(xiàn)生長(zhǎng)遲緩、多尿，患者血鎂水平多正常，尿鈣水平正?；蚱??；颊邔?duì)氫氯噻嗪試驗(yàn)有反應(yīng)，說(shuō)明NCC功能正常，但呋塞米試驗(yàn)沒(méi)有反應(yīng)，這有助于臨床鑒別，但是確診仍依賴于基因檢測(cè)。

7 GS的治療

由于GS患者大多癥狀較輕，患者多不重視，治療不積極。研究發(fā)現(xiàn)GS容易合并多種內(nèi)分泌疾病，最早發(fā)現(xiàn)GS易合并身材矮小。研究[34，35]發(fā)現(xiàn)GS可能導(dǎo)致礦物質(zhì)失衡而引起骨代謝紊亂以及有葡萄糖不耐受和胰島素分泌受損的趨勢(shì)，但這些并發(fā)癥在補(bǔ)鉀治療后可能得到改善，因此早發(fā)現(xiàn)、早治療顯得極為重要。目前主要是以電解質(zhì)替代治療為主，以期達(dá)到緩解癥狀、提高生活質(zhì)量、避免嚴(yán)重并發(fā)癥的目標(biāo)。改善全球腎臟病預(yù)后組織在2017年提出GS患者血鉀和血鎂治療目標(biāo)分別為3.0 mmol/L和0.6 mmol/L[36]?；谶@一專家共識(shí)，加強(qiáng)對(duì)GS患者的健康宣教，推薦高鹽飲食，進(jìn)食富含鉀、鎂的食物，口服氯化鉀、門冬氨酸鉀鎂、硫酸鎂和氯化鎂等藥物，緊急或嚴(yán)重情況下可靜脈輸注鉀鹽和鎂鹽?？山o予保鉀利尿劑(如螺內(nèi)酯、依普利酮)、腎素-血管緊張素系統(tǒng)抑制劑(低血壓時(shí)慎用)抑制RAAS活化，前列腺素合成酶抑制劑(吲哚美辛等)有助于減少補(bǔ)鉀藥物的劑量，改善低鉀相關(guān)癥狀。但需注意監(jiān)測(cè)相關(guān)藥物副作用。

8 結(jié)語(yǔ)

GS是一種相對(duì)罕見(jiàn)的因SLC12A3基因發(fā)生突變而導(dǎo)致的腎失鹽性疾病，臨床癥狀多不典型，個(gè)體差異較大，臨床醫(yī)師認(rèn)識(shí)不足，導(dǎo)致GS誤診、漏診率增加。根據(jù)目前的研究結(jié)果可將GS的病因分為遺傳性和繼發(fā)性兩大類，通過(guò)基因檢測(cè)能夠準(zhǔn)確區(qū)分是單純遺傳性因素、單純繼發(fā)性因素，還是兩者共同作用所致GS,對(duì)GS的診治具有重要意義。目前該病在基因突變位點(diǎn)、突變類型與表現(xiàn)型的關(guān)系以及表現(xiàn)型的影響因素等方面仍有較好的研究前景，通過(guò)遺傳學(xué)分析來(lái)進(jìn)一步探索GS和BS的聯(lián)系和區(qū)別，其次通過(guò)研究GS與一些常見(jiàn)內(nèi)分泌并發(fā)癥之間的聯(lián)系，可能為疾病的治療提供新的思路。