張佳儀 蔡曉懿 陳 椰 鄧會(huì)英 許自川 李穎杰
廣州市婦女兒童醫(yī)療中心腎內(nèi)科(廣東廣州 510000)
高草酸尿癥(primary hyperoxaluria,PH)是一種罕見的常染色體隱性遺傳病,是因體內(nèi)酶缺陷導(dǎo)致的乙醛酸鹽代謝障礙,血、尿中草酸異常增高的遺傳代謝性疾病,根據(jù)酶缺陷的不同,主要分為PH1、PH2和PH 3 三型,PH 1 是發(fā)病率最高的一種亞型,約占原發(fā)性高草酸尿癥病例的80%[1-2]。PH1為罕見病,在我國的發(fā)病率未見明確報(bào)道。其臨床無明顯特異性,主要表現(xiàn)為酸堿失衡、電解質(zhì)紊亂、多發(fā)性腎結(jié)石以及腎衰竭等,在嬰兒期起病患兒往往涉及多系統(tǒng)損害,預(yù)后差。隨著基因診斷技術(shù)的不斷發(fā)展,臨床上對(duì)PH認(rèn)識(shí)的逐漸提高,目前發(fā)現(xiàn)其主要致病基因?yàn)锳GXT。本研究通過總結(jié)5例PH1患兒的臨床特點(diǎn),并對(duì)其基因結(jié)果進(jìn)行分析,旨在進(jìn)一步提高對(duì)兒童PH1的認(rèn)識(shí)。
2016 年10月至2019 年3月在廣州市婦女兒童醫(yī)療中心腎內(nèi)科診斷為PH 1 患兒5 例。其中男性3 例、女性2例,發(fā)病年齡2個(gè)月至4歲,診斷年齡2個(gè)月至9歲。5例患兒就診時(shí)均有不同的臨床表現(xiàn)。2例患兒以面色蒼白就診,3 例患兒以尿少、浮腫就診。2 例患兒(例1和例2)以急性腎衰竭起病,并累及多器官損害,透析治療效果差,在起病后3個(gè)月內(nèi)死亡。3例患兒(例3、例4和例5)具有不同臨床表現(xiàn)的慢性病程,感染后出現(xiàn)急性腎衰竭的臨床表現(xiàn);其中例5 患兒在4 歲體檢時(shí)影像學(xué)發(fā)現(xiàn)腎結(jié)石,當(dāng)時(shí)無腎功能損害及相關(guān)臨床表現(xiàn),9歲時(shí)因感染后出現(xiàn)乏力、少尿就診,尿肌酐提示已進(jìn)入尿毒癥期。例5 患兒有腎結(jié)石家族史,其余患兒均無相關(guān)家族史。
5 例患兒實(shí)驗(yàn)室檢查均有不同程度的電解質(zhì)紊亂、代謝性酸中毒及蛋白尿。5例患兒腎臟B超均有異?;芈暎?例患兒腹部X片有多發(fā)性結(jié)石灶(圖1)。例4患兒腎穿刺活檢提示高草酸尿癥。見表1、2。
PH 1 的診斷的金標(biāo)準(zhǔn)是腎活檢標(biāo)本中AGT 酶的活性測定,但是由于腎穿刺活檢是一項(xiàng)有創(chuàng)檢查,患兒及其家屬的接受度較低,隨著生物分子學(xué)及基因技術(shù)的發(fā)展,目前基因檢測技術(shù)已成為PH 1 診斷的首要方法。經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理審查,家屬知情同意后,采集5 例患兒及其父母外周血標(biāo)本,采用鹽析法提取基因組DNA,通過檢索數(shù)據(jù)庫及相關(guān)文獻(xiàn)設(shè)計(jì)腎病相關(guān)基因二代測序,篩選與受檢者臨床表型相關(guān)的高度可疑變異基因,通過Sanger測序法對(duì)患兒及父母進(jìn)行驗(yàn)證。5 例患兒均發(fā)現(xiàn)AGXT基因突變。例1 檢測到1個(gè)純合突變,為11號(hào)外顯子c.1079G>A突變,導(dǎo)致第360 號(hào)氨基酸由精氨酸變異為谷氨酰胺(p.R 360 Q),為錯(cuò)義突變,其父、母、兄該位點(diǎn)均為雜合變異(圖2)。例2 檢測到2 個(gè)雜合突變,分別為1 號(hào)外顯子c.2 T>C突變,導(dǎo)致第1 號(hào)氨基酸由甲硫氨酸變異為蘇氨酸(p.M 1 T),為錯(cuò)義突變,其父該位點(diǎn)雜合變異;8 號(hào)外顯子c.815_816 insGA(插入鳥嘌呤腺嘌呤),導(dǎo)致氨基酸改變(p.S275Rfs*38),為移碼突變,其母該位點(diǎn)雜合變異(圖3)。例3 檢測到2 個(gè)雜合突變,分別為2號(hào)外顯子c.215A>T,導(dǎo)致第215號(hào)核苷酸由腺嘌呤變異為胸腺嘧啶,導(dǎo)致天冬酰胺變異為異亮氨酸(p.N72I),為錯(cuò)義突變,其父該位點(diǎn)雜合變異;6號(hào)外顯子c.679_680+2delAAGT,導(dǎo)致氨基酸改變剪接體,為移碼突變,其母該位點(diǎn)雜合變異(圖4)。例4檢測到2個(gè)雜合突變,分別為6號(hào)外顯子c.679_680del缺失,導(dǎo)致氨基酸移碼突變(p.K228Efs*26),其父該位點(diǎn)雜合變異,其母、兄該位點(diǎn)無變異;2號(hào)外顯子c.190A>T突變,導(dǎo)致第64號(hào)氨基酸由異亮氨酸變異為苯丙氨酸(p.I64F),為錯(cuò)義突變,其母、兄該位點(diǎn)雜合變異,其父該位點(diǎn)無變異(圖5)。例5檢測到1個(gè)純合突變,為6號(hào)外顯子c.679_680delAA(缺失),導(dǎo)致氨基酸改變(p.K 228 Efs*26),為移碼突變,其父、母該位點(diǎn)雜合變異(圖6)。
表1 PH1患兒主要臨床資料和實(shí)驗(yàn)室檢查
表2 PH1患兒影像學(xué)檢查結(jié)果
圖1 例5 患兒腹平片
圖2 例1 家系A(chǔ)GXT 基因外顯子11 部分序列
圖3 例2 家系A(chǔ)GXT 基因外顯子1、8 部分序列
圖4 例3 家系A(chǔ)GXT 基因外顯子2、6 部分序列
PH1幾乎可發(fā)生于任何年齡,從出生到60歲均可發(fā)生,據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道其平均發(fā)病年齡為(9.5±10.2)歲(中位年齡5.5 歲)[2]?;谌丝诮y(tǒng)計(jì)學(xué)研究,PH 1 在歐洲及北美人群的患病率為1/106~3/106[2];在中歐地區(qū),每12 萬個(gè)新生嬰兒中大約有1 例為PH 1[3];在美國、日本PH 1 占兒科終末期腎臟病的1%~2%[4]。PH1的癥狀主要與腎臟中草酸鹽沉積有關(guān),包括尿石癥和腎鈣質(zhì)沉著癥,并伴有進(jìn)行性腎衰竭。由于草酸鹽不斷沉積,導(dǎo)致腎功能逐漸下降,腎臟不能排出草酸鹽,使血漿中的草酸鈣水平上升,沉積在各個(gè)組織,表現(xiàn)出全身性高草酸病。
圖5 例4 家系A(chǔ)GXT 基因外顯子6、2 部分序列
圖6 例5 家系A(chǔ)GXT 基因外顯子6 部分序列
PH1臨床表現(xiàn)可以多種多樣,部分患兒早期可無臨床癥狀,也可以嘔吐、腹瀉、血尿、貧血就診,部分患兒甚至就診時(shí)已表現(xiàn)為終末腎病期(end stage renal disease,ESRD)[5-6]。成年期起病的PH1的ESRD者通常只有散發(fā)性腎結(jié)石的病史,但超過50%患者在診斷時(shí)或診斷前已經(jīng)進(jìn)入ESRD[7-9]。在嬰兒期發(fā)病的PH1主要呈現(xiàn)的特征是代謝性酸中毒,以及急性腎衰竭,約10%的患兒在生后6個(gè)月內(nèi)可出現(xiàn)癥狀,同時(shí)伴有嚴(yán)重的視網(wǎng)膜病變等其他多器官損害[10]。本組5例患兒中有3 例在嬰兒期起病,其中2 例起病初即表現(xiàn)為急性腎衰竭,伴有頑固性代謝性酸中毒、高鉀血癥、低鈣血癥及多器官損害,腎臟B 超提示病理性改變,但是還未出現(xiàn)腎結(jié)石的病理表現(xiàn),可能與患兒年齡小有一定相關(guān)性。這類患兒病情進(jìn)展快,在起病后3 個(gè)月內(nèi)死亡[11]。本組例5 患兒在學(xué)齡前起病,早期無明顯腎功能損害,隨著腎鈣不斷沉積表現(xiàn)為多發(fā)性腎結(jié)石,出現(xiàn)梗阻性腎病的表現(xiàn),腎損害急劇進(jìn)展,就診時(shí)已進(jìn)入ESRD,現(xiàn)予透析治療維持中。這例患兒有腎結(jié)石家族史,其姐姐亦存在有多發(fā)性腎結(jié)石,但是無相關(guān)臨床表現(xiàn),腎功能無異常。由于患兒姐姐沒有進(jìn)一步行基因檢測,兩者臨床表現(xiàn)異常的原因推測可能有與基因突變位點(diǎn)不同有關(guān),具體機(jī)制有待進(jìn)一步研究分析。
PH1 是由于肝臟特異性過氧化物酶丙氨酸乙醛酸氨基轉(zhuǎn)移酶(alanine-glyoxylate aminotransferase,AGT)的先天性缺陷所致,AGT 酶的編碼基因?yàn)锳GXT基因,是目前所知的與PH1發(fā)病相關(guān)的基因[12]。人類AGXTcDNA序列在1990年被首次克隆[13]。目前已發(fā)現(xiàn)200多個(gè)AGXT突變位點(diǎn)(http://www.uclh.nhs.uk/phmd),其中包括單個(gè)核苷酸的替換(錯(cuò)義突變、無義突變及同義突變)、移碼突變、剪接子突變、大的插入或缺失、小的插入或缺失等[10]。AGXT基因不同的突變位點(diǎn)通過不同的分子機(jī)制引起不同的表型,例如p.G170R和p.F152I變體是造成過氧化物酶體錯(cuò)誤靶向運(yùn)輸[14-15]。
p.F152I、p.G170R、p.I244T和c.33_34insC是PH1的常見突變,占PH1等位基因的50%以上[16-18]。本組5例患兒均未攜帶這些常見變異,但檢測到AGXT基因的6個(gè)突變,包括1個(gè)新的突變c.190A>T(p.I64F)。3例患兒檢測出c.679_680del突變,分別是c.679_680+del和c.215 A>T(p.N 72 I)、c.190 A>T(p.I 64 F)復(fù)合雜合突變,c.679_680+del純合突變;因此,在本組患兒中,c.679_680+del突變占4/10 等位基因,之前已有c.679_680+del 純合突變?cè)谥袊巳褐械膱?bào)道,故有提出將c.679_680+del突變作為中國人群中的常見突變之一[19-20]。c.679_680 del 位于6 號(hào)外顯子,研究表明,6 號(hào)外顯子的編碼序列相對(duì)保守,對(duì)AGT 酶發(fā)揮催化活性起著關(guān)鍵作用,其核苷酸缺失會(huì)引起移碼突變,導(dǎo)致mRNA剪切錯(cuò)誤引起氨基酸殘基位置改變[16]。此外,本組患兒中,例2為c.815_816insGA和c.T>C(p.M1T)雜合突變。根據(jù)先前報(bào)道,c.815_816insGA突變可能是中國PH1患者的熱點(diǎn)突變之一。目前已報(bào)道c.815_816insGA(p.S275Rfs * 38)和c.33_34insC(p.K12Qfs * 156)[19],c.242C> A(p.S81X)[21],c.346G>A(p.G116R)[22],c.364C> T(p.R122X)[23],c.1015delG(p.V 339 Sfs*2),c.473 C>T (p.S 158 L),c.614 C>T(p.S205L)[24]復(fù)合雜合突變。但基因型和表型的關(guān)系仍不清楚,攜帶相同變異位點(diǎn),如c.815_816insGA的不同患者表現(xiàn)出不同的臨床特點(diǎn)和預(yù)后。
PH1早期干預(yù)的目的主要是緩解腎功能損害,一旦診斷考慮PH1就應(yīng)該及時(shí)給予支持治療,減少草酸合成減輕腎臟負(fù)擔(dān),主要包括水化堿化、維生素B 6等治療;限制草酸鹽攝入對(duì)于減少草酸形成的作用是有限的,因?yàn)镻H患兒草酸鹽的主要來源是內(nèi)源的,腸道草酸鹽的吸收量很低[25]。對(duì)于有阻塞、感染或多發(fā)性尿結(jié)石為主要臨床癥狀的患兒可考慮外科干預(yù)以緩解癥狀。PH1患兒一旦進(jìn)入ESRD后則需要依靠腎臟替代治療以等待移植時(shí)機(jī),目前治療PH 1 最有效的手段是肝腎聯(lián)合移植,既能解決AGT缺乏,又能減少肝臟草酸合成,同時(shí)又能使組織中沉積的草酸鈣溶解、析出,經(jīng)移植腎排泄,進(jìn)而逆轉(zhuǎn)系統(tǒng)性草酸鹽沉積癥狀[26-27]。
綜上所述,本組5 例患兒的臨床表現(xiàn)以腎臟損害為主,并伴有頑固性代謝性酸中毒、高鉀血癥、低鈣血癥及多器官損害;基因檢測發(fā)現(xiàn)2個(gè)中國人群常見的突變c.815_816insGA、c.679_680del,以及1個(gè)新的突變c.190A>T。臨床疑似PH1患兒應(yīng)盡早完善基因檢查,及早干預(yù),爭取延緩病情進(jìn)展。