韓婷婷 王文紅
天津市兒童醫(yī)院(天津 300134)
腎小管的功能是重吸收原尿中的水、電解質(zhì)及營養(yǎng)物質(zhì),如葡萄糖及氨基酸,分泌氫離子、鉀離子及有機(jī)物質(zhì),排泄廢物,如尿素及有機(jī)酸等,以及參與尿的濃縮與稀釋、調(diào)節(jié)液體容量。遺傳性腎小管病大都是由于表達(dá)于腎小管上皮細(xì)胞中的各種離子通道基因變異,導(dǎo)致腎小管上皮細(xì)胞功能受損,從而出現(xiàn)相應(yīng)的臨床表現(xiàn)。本文主要介紹Bartter 綜合征、Gitelman綜合征和Liddle綜合征,三種相對(duì)常見的兒童遺傳性腎小管堿中毒疾病。
Bartter綜合征的特點(diǎn)是低鉀血癥、代謝性堿中毒,并伴有高腎素醛固酮血癥和腎小球球旁細(xì)胞增生。Bartter綜合征為常染色體隱性遺傳,是一種罕見的遺傳性腎小管疾病,近年來報(bào)道日趨增多,發(fā)病率約為1/100萬[1]。
根據(jù)發(fā)病年齡可將Bartter 綜合征分為先天型、經(jīng)典型和成人型,而根據(jù)目前發(fā)現(xiàn)的致病基因可將其為Ⅰ~Ⅵ型。Ⅰ型Bartter 綜合征的變異基因?yàn)镾LC 12 A 1,編碼的NKCC 2 蛋白為K+-Na+-Cl-共同轉(zhuǎn)運(yùn)體;Ⅱ型Bartter 綜合征的變異基因?yàn)镵CNJ 1,編碼的ROMK 蛋白為內(nèi)流性電壓依從性K+通道;Ⅲ型Bartter綜合征的變異基因?yàn)镃LCNKB,編碼的CLC-Kb蛋白為Cl-通道;ⅣA 型Bartter 綜合征的變異基因?yàn)锽SND,編碼的barttin蛋白為Cl-通道蛋白CLC-Kb和CLC-Ka 的β 亞單位;ⅣB 型Bartter 綜合征由CLCNKA和CLCNKB基因同時(shí)變異引起,編碼的CLC-Ka 蛋白和CLC-Kb 蛋白為Cl-通道,CLC-Ka和CLC-Kb 的聯(lián)合缺陷可導(dǎo)致感音性耳聾[2];Ⅴ型Bartter 綜合征的變異基因?yàn)镃ASR,其基因變異可以抑制ROMK 蛋白表達(dá),而ROMK 蛋白為內(nèi)流性電壓依從性K+通道。近年有報(bào)道MAGED2基因變異可導(dǎo)致X 連鎖遺傳的羊水過多和產(chǎn)前Bartter 綜合征[3-4],因此Bartter 綜合征也可出現(xiàn)X 連鎖遺傳。有文獻(xiàn)分析16 例中國Bartter 綜合征患者的基因組DNA 發(fā)現(xiàn),Ⅲ型占14 例,Ⅰ型和ⅣA 型各占1 例,提示中國人群中Ⅲ型Bartter 綜合征的患病率可能最高,同時(shí)發(fā)現(xiàn)CLCNKB全基因缺失為最常見的變異,大片段缺失高達(dá)50%,而缺乏錯(cuò)義或無義熱點(diǎn)變異[5]。
Bartter綜合征是由于不同基因變異導(dǎo)致髓袢升支粗段離子通道功能異常,導(dǎo)致鈉、鉀、氯、鈣的重吸收減少,從而出現(xiàn)相應(yīng)的臨床癥狀。氯和水重吸收減少,導(dǎo)致遠(yuǎn)端小管和集合管鉀濃度相對(duì)降低,促進(jìn)鉀分泌,從而使鉀排出增多(腎臟對(duì)鉀的排出量主要取決于遠(yuǎn)端小管和集合管上皮細(xì)胞鉀的分泌量);上皮細(xì)胞與管腔間的電位差也會(huì)刺激鉀的分泌;鈉和水的重吸收減少刺激腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)的分泌增加,可促進(jìn)鉀在腎小管的分泌,進(jìn)一步加重低鉀血癥,從而導(dǎo)致代謝性酸中毒。另一個(gè)重要作用部分是球旁器的致密斑,能夠感受小管液中鈉含量的變化,將信息傳遞至鄰近球旁細(xì)胞,調(diào)節(jié)腎素分泌,這一過程即為管-球反饋,因此肥大的球旁細(xì)胞被認(rèn)為是Bartter綜合征的標(biāo)志[1]。對(duì)環(huán)氧合酶-2(cyclooxygenase-2,COX-2)缺陷小鼠的實(shí)驗(yàn)表明,COX-2的激活是連接管腔NaCl濃度與腎素釋放和腎素基因表達(dá)的中間步驟[6]。另有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,COX-2活性是促進(jìn)前列腺素E2合成的原因[7],前列腺素E2的增多可降低血管對(duì)血管緊張素Ⅱ的反應(yīng)性,因此Bartter綜合征患兒的血壓正常。CASR編碼的CaSR蛋白可以調(diào)節(jié)甲狀旁腺素的分泌,其缺失可影響鈣在腎小管的重吸收[8]。MAGED2基因產(chǎn)生的蛋白MAGE-D2可調(diào)節(jié)NKCC2蛋白(鉀-鈉-氯共同轉(zhuǎn)運(yùn)體)和NCCT蛋白(噻嗪類敏感性鈉-氯共同轉(zhuǎn)運(yùn)體)的表達(dá),從而抑制鈉、鉀、氯在髓襻升支粗段的重吸收[9]。
Bartter綜合征多于兒童期起病,表現(xiàn)為低鉀血癥、低氯血癥、代謝性堿中毒、高鈣尿癥、血鎂正常或減低、血腎素和醛固酮水平升高、血壓正?;蚱汀⒖捎醒傲邢偎厣?,腎活檢提示腎小球旁器增生,臨床可出現(xiàn)胎兒期羊水增多、早產(chǎn)、多飲多尿、生長遲緩、便秘、乏力、抽搐、心悸等。Bartter綜合征的診斷是根據(jù)臨床表現(xiàn)、血?dú)?、血漿和尿電解質(zhì)(鈉、鉀、氯、碳酸氫根、鈣)和腎素、醛固酮水平,尚無明確的標(biāo)準(zhǔn)。基因檢測(cè)對(duì)于Bartter綜合征患兒的診斷十分必要。
Bartter 綜合征目前的經(jīng)典治療主要為聯(lián)合應(yīng)用氯化鉀、醛固酮拮抗劑及前列腺素抑制劑。對(duì)癥予Bartter綜合征患兒補(bǔ)充鉀離子,血鉀水平雖較治療前升高,但仍處于較低水平,予醛固酮拮抗劑如螺內(nèi)酯可有助于升高血鉀水平。有報(bào)道1例確診Bartter綜合征新生兒在其14 日齡開始予前列腺素抑制劑吲哚美辛治療,至4歲時(shí),患兒身高和體重分別從-1SD和-3 SD上升至0和-1 SD[10]。在對(duì)16例Bartter綜合征患兒的治療隨訪研究中發(fā)現(xiàn),15例在診斷時(shí)即存在生長遲緩,其中11 例經(jīng)過治療后生長遲緩有明顯的改善,這11例均聯(lián)合應(yīng)用了吲哚美辛[5]。以上均表明吲哚美辛對(duì)Bartter 綜合征患兒的生長遲緩有明顯的改善作用,但吲哚美辛常伴有嚴(yán)重的胃腸道不良反應(yīng)。
使用COX-2選擇性抑制劑(如羅非考昔)可將高腎素血癥抑制到與吲哚美辛相當(dāng)?shù)乃?,而且可能?duì)胃腸道不良反應(yīng)較小[11]。但COX-2 選擇性抑制劑的療效是否最好,是否對(duì)生長遲緩有明顯的改善,是否應(yīng)該在學(xué)齡期逐步停用,還是終生使用,都是尚未解決的問題。
碳酸酐酶抑制劑乙酰唑胺聯(lián)合傳統(tǒng)的治療可顯著改善Bartter綜合征患兒腎臟對(duì)吲哚美辛、依那普利和螺內(nèi)酯的反應(yīng)[12],提示乙酰唑胺可考慮用于Bartter綜合征患者的治療。免疫抑制劑他克莫司可提高NCCT 和NKCC 2 的磷酸化水平,改善Ⅳ型Bartter 綜合征模型小鼠的低鉀血癥[13],表明他克莫司可能對(duì)治療Bartter綜合征和Gitelman綜合征有效。早期診斷和干預(yù)可以明顯改善Bartter 綜合征患兒生長遲緩,1 歲以下死亡患兒主要死因?yàn)槊撍㈦娊赓|(zhì)紊亂或反復(fù)感染,年長兒及成人死因多為慢性腎衰竭[14]。
Gitelman綜合征臨床表現(xiàn)與Bartter 綜合征相似,也是一種常染色體隱性遺傳性腎小管疾病,主要臨床特征為低鉀性代謝性堿中毒、低鎂血癥、低尿鈣、醛固酮水平增高但血壓正常[8]。過去曾將Gitelman綜合征認(rèn)為是Bartter綜合征的一種類型,隨著研究進(jìn)展發(fā)現(xiàn)兩者的基因變異位點(diǎn)并不相同。Gitelman綜合征在高加索人群中的患病率大約為1/40000,雜合子攜帶率高達(dá)1%,為最常見的遺傳性腎小管疾病之一[15]。
Gitelman 綜合征變異基因?yàn)榫幋aNCCT 蛋白的SLC12A3基因,NCCT蛋白為噻嗪類敏感性鈉-氯共同轉(zhuǎn)運(yùn)體,其缺失可使遠(yuǎn)曲小管中鈉和氯的重吸收減少,引起血容量減少、血壓下降,進(jìn)而使血漿腎素活性和醛固酮水平升高,促進(jìn)鈉的重吸收,增加鉀和氫的分泌。研究發(fā)現(xiàn),NCCT 敲除小鼠的伴有上皮鎂離子通道瞬時(shí)受體電位通道M亞家族6下調(diào),同時(shí)發(fā)現(xiàn)其腎小球?yàn)V過率減少及鈣離子在近端小管重吸收增加,由此推想到Gitelman綜合征的低鎂血癥及低尿鈣的機(jī)制[16]。目前已發(fā)現(xiàn)SLC 12 A 3基因的400 多個(gè)變異位點(diǎn)與Gitelman 綜合征有關(guān),其中大多數(shù)為錯(cuò)義變異,還有剪切變異、無義變異和移碼變異等[17]。北京協(xié)和醫(yī)院回顧分析2012至2016年診斷的Gitelman綜合征患者的基因變異,結(jié)果顯示64例Gitelman綜合征患者中40例為復(fù)合雜合變異,且p.Asp486Asn為最常見變異位點(diǎn),占25%[18]。
Gitelman 綜合征的臨床表現(xiàn)和Bartter 綜合征類似,可表現(xiàn)為低鉀血癥、低氯血癥、代謝性堿中毒、高醛固酮血癥、血壓無異常。Gitelman 綜合征的關(guān)鍵特征是低鈣尿(與Bartter 綜合征的高鈣尿相反)和低鎂血癥、高鎂尿,部分患者出現(xiàn)軟骨鈣質(zhì)沉積,認(rèn)為與慢性低鎂血癥有關(guān)[19]。Gitelman綜合征患者的多尿多飲癥狀通常不如Bartter綜合征患者嚴(yán)重,至少在兒童時(shí)期,尿濃縮能力幾乎是完整的[20-21]。上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院報(bào)道的近200例Gitelman綜合征患者多數(shù)于青少年或成年發(fā)病[22]。檢測(cè)到SLC12A3基因的變異能夠?yàn)槊鞔_診斷提供幫助。
在補(bǔ)充鉀、鎂制劑的基礎(chǔ)上聯(lián)合使用螺內(nèi)酯能維持穩(wěn)定的血鉀和血鎂水平,但螺內(nèi)酯與雄激素受體的高結(jié)合活性導(dǎo)致女性月經(jīng)不規(guī)律、乳房壓痛,男性乳房發(fā)育不全、勃起功能障礙等不良反應(yīng),限制了其在慢性治療中的應(yīng)用。在補(bǔ)充鉀、鎂制劑基礎(chǔ)上聯(lián)合腎素直接抑制劑Aliskiren,可使患者血鉀濃度由3.1 mmol/L升高至3.6 mmol/L,血鎂濃度由 0.6 mmol/L 升高至0.72 mmol/L,血醛固酮水平由1.12×109mmol/L降低至0.46×109mmol/L,且患者血壓基本維持正常水平,表明Aliskiren 能有效改善電解質(zhì)失衡,且無不良反應(yīng),可作為Gitelman綜合征保鉀利尿劑的可靠和安全的替代治療方法[23]。有報(bào)道在補(bǔ)充鉀、鎂的基礎(chǔ)上,氨苯蝶啶及吲哚美辛均可有效提高血鉀濃度[24]。隨機(jī)對(duì)照研究顯示,吲哚美辛、依普利酮和阿米洛利均可提高Gitelman 綜合征患者的血鉀水平,分別提高至0.38、0.15和0.19 mmol/L[25]。有報(bào)道可通過化學(xué)分子伴侶技術(shù)糾正小鼠中突變的NCCT 蛋白的錯(cuò)誤折疊[26],預(yù)示著這也許將成為一種新的治療手段。Gitelman綜合征患者生活質(zhì)量會(huì)明顯下降,超過80%會(huì)感到疲勞、頭暈、肌肉痙攣或夜尿癥[27]。
Liddle 綜合征也是一種罕見的遺傳性腎小管疾病,為常染色體顯性遺傳,1963年首次報(bào)道,表現(xiàn)為血鉀減低、代謝性堿中毒、腎素和醛固酮水平減低、血壓升高。中國人群中0.9%~1.5%早發(fā)性高血壓患者被診斷為Liddle綜合征[28]。
Liddle綜合征的致病基因?yàn)榫幋a遠(yuǎn)曲小管和集合管上皮細(xì)胞鈉離子通道蛋白的SCNN1A、SCNN1B和SCNNlG基因,分別編碼鈉離子通道蛋白的α、β 和γ的三個(gè)亞單位。研究Liddle綜合征小鼠動(dòng)物模型發(fā)現(xiàn),DCT 2/CNT 區(qū)域鈉離子通道的高反應(yīng)性可能是Liddle綜合征的主要病理生理機(jī)制,另外發(fā)現(xiàn)CNT區(qū)域鈉離子通道對(duì)醛固酮的反應(yīng)性增加[29],這可能導(dǎo)致Liddle綜合征所具有的鹽敏感性高血壓的特性,提示抑制DCT 2/CNT 區(qū)域的鈉離子通道蛋白活性可能是鹽敏感性高血壓的一個(gè)治療方向。鈉離子通道蛋白異??蓪?dǎo)致腎小管上皮細(xì)胞重吸收鈉增加,伴隨水的重吸收增加,血壓升高,抑制腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng),并伴隨鉀外流增多,最終導(dǎo)致低鉀血癥和代謝性堿中毒。Liddle綜合征最常見的基因變異是位于ENaC β和γ亞單位的錯(cuò)義變異、無義變異或移碼變異[30]。系統(tǒng)分析Scopus、中國知網(wǎng)檢索1994年至2019年4 月期間發(fā)表的報(bào)道基因確診的Liddle 綜合征,發(fā)現(xiàn)至少有26種SCNN1B變異、7種SCNN1G變異和1種SCNN1A變異可引起Liddle綜合征。
Liddle綜合征多在青少年期發(fā)病,可有低血鉀、代謝性堿中毒、低腎素、低醛固酮血癥、高血壓等,患者可表現(xiàn)為頭痛、心悸、肢體無力或麻痹、心律失常、多飲、多尿等。Liddle綜合征的高血壓對(duì)醛固酮抑制劑,如螺內(nèi)酯治療無效,對(duì)上皮細(xì)胞鈉離子通道阻滯劑阿米洛利和氨苯蝶啶均敏感。Liddle綜合征的診斷可能比較困難,因?yàn)槔^發(fā)性高血壓的病因,尤其是兒童或青少年,差異很大。但長期高血壓可能導(dǎo)致嚴(yán)重的終末器官損害,因此快速準(zhǔn)確診斷和適當(dāng)?shù)闹委煼浅V匾?,在這其中基因檢測(cè)扮演著重要角色。
Liddle 綜合征的基礎(chǔ)治療需要限制鈉攝入,同時(shí)補(bǔ)充氯化鉀。使用氨苯蝶啶或阿米洛利進(jìn)行降壓治療,低鹽飲食可增強(qiáng)氨苯蝶啶或阿米洛利的療效[31]。如果血壓仍得不到控制,可以加用鈣通道拮抗劑。較早出現(xiàn)的高血壓,容易導(dǎo)致嚴(yán)重的心血管并發(fā)癥,如果能夠早發(fā)現(xiàn),積極堅(jiān)持治療,預(yù)后較好。
綜上,盡管現(xiàn)在大多數(shù)的Bartter綜合征、Gitelman綜合征和Liddle 綜合征患者的診斷都有遺傳基因證實(shí),但仍有相當(dāng)一部分患者沒有發(fā)現(xiàn)致病基因,因此這些疾病的臨床鑒別診斷同樣重要。新技術(shù)的發(fā)展,如全外顯子組或基因組測(cè)序,可以識(shí)別出其他可能導(dǎo)致Bartter綜合征和Gitelman綜合征的基因變異,并能進(jìn)一步了解腎小管管腔內(nèi)各溶質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的確切機(jī)制。目前對(duì)遺傳性腎小管堿中毒的治療還處于摸索階段。