AVPR2基因突变所致先天性肾性尿崩症家系1例并文献复习

张晓盼,张改秀

(1山西医科大学儿科医学系小儿内科教研室,太原 030001;2山西省儿童医院内分泌遗传代谢科;*通讯作者,E-mail:zgx660927@aliyun.com)

肾性尿崩症(nephrogenic diabetes insipidus,NDI)是在精氨酸加压素(arginine vasopressin,AVP)水平正常或升高的情况下,由于AVP对肾脏AVP受体不能产生有效的作用,导致肾远曲小管和集合管对水的重吸收发生障碍,尿液不能浓缩,进而持续排出大量低渗尿的疾病。按病因可分为先天性和获得性两类。先天性肾性尿崩症(congenital nephrogenic diabetes insipidus,CNDI)是由编码AVP受体的基因突变造成其合成或功能发生障碍所致。已报道的基因突变有两种,分别为编码AVP受体2(arginine vasopressiin type 2 receptor,AVPR2)和编码水孔蛋白2(aquaporin 2,AQP2)的基因突变[1]。本文回顾性分析1例经基因检测确诊的AVPR2基因突变先天性肾性尿崩症的临床资料,并进行文献复习,以提高对CNDI的认识。

1 资料与方法

1.1 研究对象

先证者,男,22 d,因间断发热伴血钠升高半月于2016年12月15日入院,发热时最高体温39.2 ℃,热峰1-2次/d,无咳嗽、气促,无呕吐、腹泻,无抽搐、昏迷等症状,病初于2016年12月1日就诊于太原市太航医院,考虑“新生儿肺炎、新生儿高钠血症、新生儿高胆红素血症、先天性肾上腺皮质功能增生症?”,予光疗退黄、输注“头孢哌酮、青霉素、营养液”治疗8 d,仍反复发热,为求进一步诊治收住山西省儿童医院。自发病以来,先证者精神欠佳,吃奶可,睡眠好,2-3 d大便1次,常需开塞露通便,尿量正常。先证者系第1胎第1产,足月顺产,出生体质量3 200 g,混合喂养,胎膜早破4 h,无宫内窘迫及生后窒息。母孕期无妊娠期合并症,有“先兆流产”病史,曾行保胎4-5个月。父母非近亲婚配,否认家族遗传病史。入院查体:T 38.9 ℃,BP 88/51 mmHg,发育正常,营养中等,神志清楚,反应可,前囟平软,全身皮肤偏黑,以乳晕、阴囊皮肤为甚,干燥、可见较多脱屑,皮肤弹性正常,颈无抵抗,口周发绀,经皮测氧饱和度85%,呼吸62次/min,双肺呼吸音粗,可闻及少许痰鸣音,心率146次/min,心音尚有力,律齐,腹软,肝肋下2.0 cm,肠鸣音正常,四肢肌张力正常,克氏征、布氏征、双侧巴氏征阴性。

辅助检查:血常规、C反应蛋白、降钙素原正常。尿常规:尿比重1.001(正常范围1.003-1.030)。便常规及轮状病毒阴性。凝血系列正常。感染标志物检测阴性。胆红素测定:总胆红素103.1 μmol/L(正常范围3.4-17.1 μmol/L),直接胆红素14.63 μmol/L(正常范围0-3.4 μmol/L),间接胆红素88.47 μmol/L(正常范围1.7-10.2 μmol/L)。肝酶、肾功能正常。心肌酶测定:乳酸脱氢酶320 U/L(正常范围120-250 U/L),余项正常。空腹血糖:6.51 mmol/L(正常范围3.9-6.1 mmol/L)。电解质:血钠波动于146-165 mmol/L(正常范围137-147 mmol/L),血氯波动于114-136 mmol/L(正常范围99-110 mmol/L)。血渗透压320 mOsm/kg H2O左右(正常范围273-300 mOsm/kg H2O)。性系列:催乳素444.11 mIU/L,余项正常。ACTH 57.6 pg/ml(正常范围0-46 pg/ml),皮质醇(8 ∶00)4.95 μg/dl(正常范围5-25 μg/dl)。甲状腺功能正常。巨细胞病毒抗体弱阳性。尿巨细胞病毒PCR 2.38×103。ABO血型“A”型,RH阳性。溶血试验阴性。咽拭子未培养出致病菌。血培养阴性。2016年12月18日第一次痰培养示大肠埃希菌,对头孢哌酮/舒巴坦、头孢他啶、哌拉西林/他唑巴坦钠等敏感。2016年12月22日第二次痰培养正常。脑脊液常规、生化正常。脑脊液培养阴性。胸腹片:新生儿肺炎,腹部未见著变。腹部+肾上腺彩超:肝胆胰脾、双侧肾上腺未见明显异常,右肾集合系统分离。心脏彩超:卵圆孔未闭,左室收缩功能正常。头颅CT未见明显异常。双耳听力筛查未通过。

1.2 方法及诊治过程

入院后先后予头孢噻肟钠、头孢哌酮舒巴坦抗感染、间断光疗、物理降温、低张含钠液纠正电解质紊乱等对症支持治疗共17 d,住院治疗期间体温控制不理想,仍反复发热,且伴随电解质紊乱,先证者皮肤偏黑、干燥、出汗不明显,结合尿比重偏低,血渗透压偏高,不除外尿崩症可能,建议行垂体核磁、基因检测,家长要求前往上级医院进一步诊治。

上级医院检查结果:电解质:血钠164-172.6 mmol/L,血氯135-140 mmol/L。血渗透压344-346 mOsm/kg H2O。尿常规:尿比重1.004,尿渗透压124 mOsm/kg H2O。根据先证者高钠血症,高血渗透压,尿低比重,尿渗透压低,仍考虑尿崩症,建议垂体核磁、基因检测助诊,家长拒绝。

随后家长就诊于我科门诊,诉先证者仍有间断发热,每次日晒后亦出现发热,且出现尿量增多。追问病史:先证者外祖母有口渴、多饮、多尿史,先证者母亲无尿崩症症状,家长进行相关的遗传咨询,再次建议行垂体核磁、基因检测明确诊断,家长表示同意,每1-3月随访复查。抽取先证者及其父母、外祖母血样行先天性肾性尿崩症相关基因检测(AVPR2、AQP2等),由北京金准基因科技有限责任公司完成,并在HGMD数据库查阅相关突变报道情况。

2 结果

垂体核磁回报:垂体前叶后部似可见点状稍短T1信号:垂体后叶?必要时复查,加扫薄层横轴位T1W1图像助诊。余垂体MRI未见异常。垂体增强扫描:腺垂体略薄,神经垂体T1W1高信号显示不明显,左侧侧脑室枕角饱满,考虑为先天发育。建议复查,必要时轴位及矢状位T1W1薄层扫描。由于垂体增强扫描提示神经垂体显示不明显,试给予口服弥凝(醋酸去氨加压素),先证者尿量稍减少。

基因检测回报:先证者AVPR2基因外显子2区域发现一处半合子突变:c.334T>C(第334位碱基T突变为C),导致氨基酸改变p.C112R(第112位氨基酸由半胱氨酸突变为精氨酸),为错义突变。通过HGMD数据库分析表明该突变为致病突变。经家系验证分析,先证者父亲该位点无突变,先证者母亲该位点存在杂合突变(见图1);先证者外祖母该位点存在杂合突变(见图2)。

先证者外祖母:箭头示c.334T>C杂合突变图2 先证者外祖母基因测序结果Figure 2 Gene sequencing result of the patient’s grandmother

据先证者为小婴儿,男性,生后发热、多尿病史,化验提示高钠血症、高血渗透压、尿低比重、尿渗透压低,结合垂体MRI及增强扫描、基因检测结果,诊断AVPR2基因突变所致先天性肾性尿崩症。停用弥凝,给予口服氢氯噻嗪及阿米洛利1月,先证者体温明显好转,尿量显著减少,3月后门诊复查体温正常,尿量控制可。复查各指标大致正常。肝肾功能、心肌酶、血脂、血糖大致正常。电解质:血钠139.2 mmol/L,血渗透压289 mOsm/kg H2O。尿渗透压摩尔浓度0.05 Osmol/kg(正常范围0.04-1.4 Osmol/kg),或45.00 mOsmol/kg(正常范围40-1 400 mOsmol/kg)。

3 讨论

CNDI是一种罕见的遗传性疾病,占NDI的10%。目前已知由定位于X染色体长臂28的AVPR2基因突变所致者占90% ,属于X-连锁隐性遗传性CNDI;而由定位于12号染色体长臂13.12上的AQP2基因突变所致者占10% ,属于常染色体显性或隐性遗传性CNDI[2]。本家系研究AVPR2基因突变,突变位于X-染色体。首例人AVPR2基因突变是1992年由van den Ouweland等[3]报道的。AVPR2基因包括3个外显子和2个内含子,编码由371个氨基酸组成的蛋白质,为G蛋白耦联受体。AVP与AVPR2结合后,通过刺激性Gs蛋白激活腺苷酸环化酶,导致环磷酸腺苷(cAMP)水平升高,进而激活蛋白激酶A(PKA),PKA使AQP2磷酸化,刺激包含AQP2的储存囊泡转运至顶膜,通过不断地在基底外侧膜上表达AQP3和AQP4,增加集合管主细胞对水的通透性,从而减少尿量,提高尿渗透压。此外还可通过上皮钠通道刺激集合管内钠重吸收。因此,AVPR2通过与AVP作用,介导AVP的抗利尿作用[4]。当AVPR2基因发生突变时,不能与AVP有效作用,不再发挥抗利尿作用,从而导致低渗性多尿状态。

到目前为止,人类基因突变数据库已报道了约281个AVPR2致病突变位点[5]。本研究发现该家系AVPR2基因存在一处突变,为c.334T>C,导致氨基酸改变p. C112R。该突变国外已有报道[6]，国内尚未报道。Milano等[7]研究发现AVPR2基因突变以错义突变、微小缺失或插入为主。AVPR2基因突变导致受体缺陷可分为5类,第1类为突变基因干扰mRNA转录及翻译,导致mRNA的合成受阻,使受体蛋白合成减少;第2类突变最常见,为错义或插入、缺失突变导致在蛋白翻译过程中合成错误折叠的蛋白质,这些异常蛋白质通常滞留在内质网中,易被蛋白酶体降解;第3类为突变受体导致细胞膜上受体蛋白与刺激性Gs蛋白耦联障碍,磷酸化通路激活受阻,下游信号分子的产生减少;第4类为AVP与突变受体结合异常;第5类为突变受体异常定位于胞质内囊泡结构中。

CNDI常在婴幼儿期发病,多发于男性,以低比重尿、低渗透压尿及高钠血症为特征,主要临床表现为发热、呕吐、便秘、脱水、喂养困难、多尿、多饮、口渴、体重增长不良等,长时间多尿可出现输尿管扩张、肾积水、肾功能损害、生长迟缓、智力低下等并发症,严重者可因高钠血症而导致死亡[8]。由于早期临床表现不具特异性,该病易被漏诊误诊,多数患者出现上述并发症时才能确诊。戴志娟等[9]报道1例出生数天曾有持续发热4年病史,现18岁确诊时已出现双侧肾积水及输尿管扩张的CNDI男性患者。赵丹青等[10]报道4岁10月诊断CNDI伴生长激素缺乏症1例,该男性患者生后45 d也有持续性发热、出汗少等症状。Çelebi等[11]报道了6岁已出现生长缓慢及认知障碍的CNDI男性患者,该患者自幼发病。Guo等[12]报道了7例CNDI男性患者,先证者祖父和祖母为堂兄妹,先证者52岁,出现左侧肢体无力1周,婴儿期曾有伴持续发热病史,其弟弟新生儿期死于严重脱水。因此,对婴幼儿期持续发热的患者,伴不易纠正的高钠血症,尽早完善基因突变筛查以明确诊断,及时对症治疗。

本家系先证者为男性,以反复发热、高钠血症为突出表现,基因检测提示AVPR2基因存在半合子突变,先证者母亲无尿崩症相关表现,外祖母有口渴、多饮、多尿史,基因检测提示杂合子突变,符合AVPR2基因突变导致的X-连锁隐性遗传CNDI。由于男性仅有一条X染色体,因此患者几乎均为男性,并于生后不久出现症状。女性由于有两条X染色体,携带的两个等位基因随机失活,导致杂合子突变,通常不表现尿崩症症状。然而仍有少数可表现出不同程度的症状,这与X染色体偏倚失活有关[13]。

迄今为主,CNDI无治愈方法。现主要采用对症支持治疗,如补充充足的水分,低钠饮食,口服药物等,目的是减轻症状,防止脱水,预防高钠血症,提高生活质量,延长患者寿命。常用的药物有氢氯噻嗪、阿米洛利、吲哚美辛,这些药物可以在一定程度上缓解尿崩症症状,但非对因治疗[14,15]。然而Bockenhauer等[13]报道,伴有高钠血症的患者可输注生理盐水以避免血钠下降过快。本例口服氢氯噻嗪及阿米洛利后患儿体温正常,尿量控制可。近年来,针对病因的新型药物在治疗上取得了良好的效果,提示基因治疗为治愈CNDI提供了可能,但临床疗效和安全性有待进一步观察。