2例新生儿糖尿病患儿致病基因分析及疗效观察

尤 蕾1，韩明英，高冠起

(1山东医学高等专科学校，山东 临沂 276000；2临沂市人民医院内分泌科)

新生儿糖尿病(Neonatal diabetes mellitus,NDM)是一种出生后6个月内发生的特殊类型糖尿病，欧美国家发病率约为1/40万～1/50万活婴。病因尚不清楚，近年来发现可能与家族遗传、出生时低体重、妊娠期间高血糖等诸多因素有关，迄今发现至少20种基因突变可导致NDM，其中KCNJ11和ABCC8基因突变约占所有基因突变类型的50%。随着生活水平的提高，NDM的发病率在全球呈上升趋势。目前的研究发现，KCNJ11和ABCC8基因突变引起的NDM，近90%患儿可以应用口服磺脲类药物治疗，且效果显著。本研究对KCNJ11和ABCC8两个基因进行全外显子基因测序分析，试验性应用磺脲类药物(格列本脲)治疗，观察并评价其临床疗效，为个体化治疗提供依据，旨在提高内分泌科医师及儿科医师对该病的认识，为临床治疗提供新的思路。

1 资料和方法

1.1临床资料 病例1，女，2个月22 d，因“发热1 d，抽搐1次，呼吸急促4 h”收入院，患儿系G2P2，足月顺产，出生体重2.4 kg，无产伤史及窒息产史，患儿父母非近亲结婚，否认高血压、糖尿病等家族病史。入院查体：T 37.5℃、P 186次/min、R 48次/min、BP 92/54 mmHg、WT 4 kg。神志清，精神极差，呼吸促，呻吟样呼吸，吸气三凹征阳性，全身皮肤略苍黄，脱水貌，前囟略凹陷，口唇发绀，咽部充血，双肺呼吸音粗，可闻及湿性啰音，心率186次/min，律齐，心音有力，无杂音，腹软，肝脾无肿大，脊柱、四肢无畸形，四肢肌张力低，双下肢无浮肿，病理征未引出。

病例2，女，10个月，因“发热3 d”收入院，患儿系G1P1，足月顺产，出生体重3.6 kg左右，无窒息、难产等异常病史，患儿父母非近亲结婚，否认糖尿病家族史，否认妊娠期高血糖病史。入院查体：T 37.8℃、P 139次/min、R 29次/min、WT 10.5 kg。发育正常，营养中等，精神差，头颅无畸形。口唇红润，口腔黏膜散在白色粘斑，咽部充血明显，舌乳头成杨梅舌样改变，双侧扁桃体Ⅱ度肿大，充血明显，双肺呼吸音粗，未闻及干湿性啰音，心率139次/min，律齐，无杂音，神经系统查体未见异常。

1.2方法 第1步：留取患儿血标本5 ml，乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝，采用基因组试剂盒提取外周血白细胞DNA。应用PCR直接测序法扩增KCNJ11(NM 000525)和ABCC8(NM 000352)基因各外显子，扩增产物直接进行核苷酸序列测定，了解基因突变情况。基因测序工作由上海交通大学附属瑞金医院分子医学中心完成，检测到的基因突变结果在ESP6500和千人基因组数据库中查询。第2步：将皮下输注胰岛素治疗转换为口服磺脲类药物(格列本脲)治疗，对于院外门诊就诊的患儿起始剂量0.10 mg/(kg·d)，分2次餐前口服，增加的幅度为0.1 mg/(kg·w)，定期随访，密切监测血糖变化，评价其临床用药效果。

1.3治疗转换成功的评价标准 同等饮食条件下，随着格列本脲剂量的增加，胰岛素可逐渐减量并停用，血糖维持相对稳定且较低的水平，在停用胰岛素后空腹血糖<7 mmol/L作为有效的标志；若格列本脲增加至1.0 mg/(kg·d)，胰岛素剂量仍不能同步减少，血糖未能下降至7 mmol/L则判定为无效。

2 结果

2.1基因检测结果 病例1在KCNJ11基因编码区发现1个杂合错义突变位点(c.602G>G/A，p.R201H)，基因直接测序突变位点峰图(见封三图1)。确诊为KNCJ11突变所致NDM。

根据HGVS国际命名规范，KCNJ11(NM-000525.3)c.602G>Ap.(Arg201His)为常染色体显性异常，该突变为一个错义突变，预计会导致所编码蛋白的第201位精氨酸(Arg)突变为组氨酸(His)，第201位精氨酸残基在钾离子通道结合ATP的功能中发挥重要的作用，当其突变成组氨酸残基后，钾离子通道对ATP的敏感性下降，导致胰岛素释放减少。ESP6500和千人基因组数据库均未见收录。

病例2在KCNJ11基因编码区检测到2个突变位点c.67A>G和c.1009G>A，分别导致所编码蛋白的23位赖氨酸(Lys)突变为谷氨酸(Glu)，337位缬氨酸(Val)突变为异亮氨酸(Ile)。在ABCC8基因编码区检测到1个突变位点c.4106G>T，导致所编码蛋白的第1369位丙氨酸(Ala)突变为丝氨酸(Ser)。经查询以上均为无致病性的单核苷酸多态性。

2.2治疗转换结果 对KCNJ11基因突变阳性的患儿(病例1)由皮下胰岛素输注治疗转换为口服格列本脲治疗。转换前胰岛素剂量为1.2 U/(kg·d)，转换后格列本脲剂量为0.20 mg/(kg·d)，治疗过程中，血糖控制水平良好，空腹血糖5.0～8.0 mmol/L，餐后血糖6.0～9.0 mmol/L，HbA1c平均5.4%，无明显低血糖反应发生。随访至患儿12月龄时，格列本脲剂量0.10 mg/(kg·d)，身高76 cm，体重9.7 kg，身高体重同同龄儿。经过3年随访，患儿目前41月龄，格列本脲剂量维持在0.20 mg/(kg·d)，无抽搐发作，无明显生长发育迟缓，身高体重同同龄儿。

病例2由于未找到明确的致病性基因突变位点，所以并未进行格列本脲转换治疗，而是应用胰岛素皮下注射治疗，住院期间胰岛素剂量平均为0.6 U/(kg·d)。出院后因反复泌尿系感染，多次住院治疗。目前胰岛素治疗方案为诺和灵N2U、2U早晚餐前皮下注射，诺和灵R2U午餐前皮下注射，血糖控制欠佳，血糖波动于5.5～22.0 mmol/L，HbA1c平均8.3%。经过随访半年，患儿目前18月龄，生长发育落后，身高76 cm，低于同龄儿2个标准差，体重10.5 kg，低于同龄儿1个标准差，无明显智力异常。

3 讨论

糖尿病是一组以高血糖为特征的代谢性疾病，是全球最常见的疾病之一，社会和经济负担较重。儿童糖尿病可分为1型糖尿病、2型糖尿病及其他特殊类型糖尿病，NDM是其中的少见类型，常常被误诊为1型糖尿病，从而给予终身胰岛素治疗，给患者及其家庭带来沉重的负担。1型糖尿病是指出生6个月以后发生的一种自体免疫性疾病，二者的发病年龄和发病机制不同。根据临床转归不同NDM分为暂时性新生儿糖尿病(Transient neonatal disbetes mellitus，TNDM)和永久性新生儿糖尿病(Permanent neonatal diabetes mellitus，PNDM)两种临床类型。一般认为TNDM发病后随访18个月内能够自然缓解，而PNDM是终身性疾病，高血糖在出生后18个月内仍不能缓解。

NDM临床表现常不典型，大部分具有宫内发育迟缓、新生儿死亡、皮下脂肪减少、电解质紊乱、血糖升高等特点，一些患儿可出现脱水、酮症酸中毒，严重者生后几个月内可出现昏迷，病例1患儿存在宫内发育迟缓(足月出生体重仅2.4 kg)，发病时存在严重的脱水及酮症酸中毒。NDM的典型特征是尿糖阳性、酮症，约1/3伴有严重的代谢性酸中毒，而胰岛细胞抗体、谷氨酸脱羧酶抗体、胰岛素抗体等糖尿病相关性自身抗体均为阴性，90%以上可检测到基因异常。病例1患儿生后2个月22 d发病即发现高血糖，尿糖(++++)，尿酮(++++)，C肽、胰岛素均明显低于正常，糖尿病相关胰岛自身抗体均阴性，基因检测发现致病性突变基因位点。

2004年Gloyn等研究中发现KCNJ11基因杂合子突变，导致编码胰岛β细胞ATP敏感性钾通道(ATP sensitive potassium channel，KATP) Kir6.2亚单位功能异常，这使得人们第一次认识到KCNJ11基因突变可导致的NDM。KATP是由4个通道蛋白(Kir6.2)亚单位和4个磺脲类药物受体-1(SUR1)亚单位构成的异八聚体复合物，血糖升高使胰岛β细胞内ATP/ADP比例增大，关闭KATP通道，细胞膜去极化，电压门控钙通道开放使钙离子流入细胞内，细胞内钙离子浓度的升高触发胰岛素分泌[1-2]。近年来，NDM 的分子遗传学研究取得了突破性进展，其特殊基因突变类型正逐渐得以鉴定明确，迄今至少已经发现 20种与胰岛素分泌和胰腺发育异常有关的致病基因，包括KCNJ11、ABCC8 基因突变、染色体6q24 异常以及胰岛素启动因子 1(IPF1)、葡萄糖激酶(GCK)、胰岛素基因(INS)、真核生物翻译起始因子2 激酶 3(EIF2AK3)、葡萄糖转运蛋白 2(GLUT2)、肝细胞核因子 1(HNF1β )、GLIS 家族锌指 3 基因(GLIS3)、胰腺特异转录因子1a(PTF1A)和 Forkhead家族蛋白P3(FOXP3)等基因异常。其中，KCNJ11 基因杂合子激活突变被认为是PNDM 的主要致病基因，也是最为常见的一种基因突变类型。本研究病例1检测到KCNJ11基因c.602G>A p.(Arg201His)突变，该突变为已报道的常见突变位点。2017年Cho JH等[3]报道了韩国首例由于KCNJ11基因突变引起的NDM，给予格列齐特30 mg/d起始，3月后停用胰岛素，格列齐特2.4 mg/(kg·d)，血糖控制可，HbA1c5.8%。病例2虽未发现相关致病性突变基因，但是有研究发现[4]检测到的突变位点c.1009G>A与T2DM发病有关，认为KCNJ11基因的多态性及其组合在糖尿病的发展中起着重要作用。有关于DM的研究中显示该变体与T2DM之间存在强相关性[5]。

当前，有关NDM的基础和临床研究基本上均来自欧美国家，亚洲人群中仅有来自日本和韩国的少数病例研究报道。在中国，这一特殊类型的糖尿病尚未引起足够重视。某些突变基因如 KCNJ11 或 ABCC8 基因杂合子激活突变导致的NDM患者，胰岛素治疗并不是其最佳选择。目前国外的研究发现[1]，KCNJ11基因突变引起的NDM接近90%的患儿可以应用口服磺脲类降糖药物治疗，不仅可以更好地控制血糖，改善其相应临床症状，还可以提高患儿的生活质量和临床预后。本研究病例1患儿转换为格列本脲治疗后，胰岛素逐渐减量直至停用，格列本脲剂量维持在0.20 mg/(kg·d)，血糖控制平稳，无明显低血糖反应发生，未见明显生长发育迟缓，无智力异常。病例2因未发现致病性基因突变，未转换治疗，胰岛素治疗1年后，虽未出现智力异常，但身高体重明显落后于同龄儿。

因此，明确不同类型的儿童糖尿病的发病机制和发病特点有利于及时确诊，改变患儿的治疗模式，为个体化治疗方案的确立提供依据，达到精准医疗的目的。对中国儿童糖尿病患儿开展基因检测和临床转换治疗研究具有重要的临床意义，而且积极开展此类少见单基因异常导致的NDM 的研究也有助于我们深入阐明2型糖尿病中潜在的相关致病基因，给2型糖尿病治疗带来新的进展和突破。