AQP2基因突变致先天性肾性尿崩症1例并文献复习

(青岛大学附属医院神经内分泌儿科，山东 青岛 266003)

尿崩症是由于精氨酸加压素(AVP)分泌不足或反应障碍而导致的综合征，主要表现为烦渴、多尿，长期控制不佳可导致生长发育迟缓、肾功能障碍等，严重影响患儿生活质量。尿崩症分为中枢性尿崩症(CDI)和肾性尿崩症(NDI)，治疗和预后截然不同，因而病因诊断尤为重要[1]。NDI临床少见，其中先天性NDI(CNDI)更为罕见，患者通常在婴儿期即出现症状，国内临床医生对该病认识不足，普遍存在延误诊断和漏诊情况，加之没有特效药物治疗，近期及远期的并发症严重[2]。本文报道1例水通道蛋白2(AQP2)基因突变所致CNDI病人的诊治过程，结合相关文献复习，旨在提高临床医生对CNDI的认识。

1 临床资料

患儿，男，10岁。因多饮、多尿9年余入院。患儿9年前无明显诱因出现多尿、多饮，当时饮水大约1.0～1.5 L/d，夜间哭闹时不喜吃奶，饮水后可缓解，喜饮凉水，约1～2 h排尿1次，无多食、体质量减轻及倦怠情况。随年龄增长，饮水量及尿量渐增多，4年前饮水量约7 L/d，尿量与饮水量相当，每晚约排尿2～3次，间断尿床，就诊于外院诊断为“中枢性尿崩症”，给予醋酸去氨加压素治疗6个月，多饮多尿症状无明显缓解，后自行停药。随年龄增长饮水量增加到约10 L/d，排尿频繁，约30～40 min排尿1次，每晚排尿约3次，每日总尿量约10 L，同时注意力不能集中，学习成绩下降，不愿与他人交流。平时饮食较好，身高、体质量增长良好。个人史：患儿系G2P2，足月儿，剖宫产，无产伤和窒息史。家族史：父母健康，否认近亲婚配，同胞姐姐身体健康，否认家族中有同类疾病史。

入院查体：体温36.9 ℃，脉搏80 min-1，呼吸频率18 min-1，身高148 cm，体质量44.5 kg，体质量指数20.3 kg/m2，血压17.4/11.2 kPa。神志清，精

神尚可。皮肤弹性可，口唇黏膜略干燥，心肺腹无异常。无阴毛，睾丸约3 mL。

辅助检查：尿液分析结果为pH值 6，尿比密度1.002，白细胞(-)，隐血(-)，蛋白(-)，渗透压78.47 mmol/L，钾7.79 mmol/L，钠26.50 mmol/L，氯26.30 mmol/L。空腹血糖为4.69 mmol/L，血钾为4.29 mmol/L，血钠为150.20 mmol/L，血氯为114.0 mmol/L，血常规、肝肾功、血脂、甲功三项、性激素6项、皮质醇、促肾上腺皮质激素、肿瘤标志物无异常；禁水试验示患儿持续排出低渗尿，血钠和血渗透压升高，垂体加压素无反应；垂体MR、泌尿系统超声检查无异常。

诊疗经过：入院后记录液体入量和尿量，饮水量与尿量相当，13～14 L/d，结合病史、实验室检查，初步诊断：NDI。给予低盐饮食，氢氯噻嗪每次25 mg，每天2次，同时口服氯化钾缓释片预防低钾血症；服药后24 h尿量约10 L，服药3 d后复查和尿渗透压无明显变化；氢氯噻嗪加量至每次37.5 mg，每天2次，治疗3 d尿量没有进一步减少，氢氯噻嗪减量至每次25 mg，每天2次。出院1月后复查，饮水量约8～9 L/d，尿量与饮水量相当，白天约每2 h排尿1次，夜间无排尿；随访至今维持上述状况，学习成绩有改善。

致病基因检测：经过医院伦理委员会批准(批准号：QYFYKYLL-2016-04-28-01)，获得家长知情同意，取先证者、先证者父母和姐姐外周抗凝血2 mL，外送至北京信诺佰世检验所行尿崩症相关基因检测。提取DNA经片段化、连接接头、扩增纯化后，使用SureSelectXT Human All Exon V6(Agilent)杂交捕获与尿崩症基因检测相关的15个基因的外显子区及相邻内含子区域(50 bp)，捕获到的DNA经洗脱和扩增纯化后，使用高通量测序仪(Illumina)进行测序。测序数据采用 NextGene V 2.3.4 软件与 UCSC hg19 人类参考基因组序列进行比对和遗传变异鉴别。遗传变异的致病性评估依据美国医学遗传学与基因组学学会(ACMG)于2015 年发布的《序列变异解读标准和指南》。

结果：先证者检测到AQP2基因c.727delG(p.D243Tfs*92)，为杂合突变，该突变为AQP2基因编码区第727位鸟嘌呤核苷酸缺失，致使第24位氨基酸由天冬氨酸变异为苏氨酸，其后29个正常氨基酸被替换，并延长编码62个氨基酸至第92位氨基酸处终止，为移码突变(图1)[3]。经家系验证分析，先证者父母和姐姐均未携带该杂合突变(图1)，先证者发生新生变异可能性大，不除外父母生殖细胞存在嵌合体的可能。最终诊断为CNDI。

A：先证者测序图，箭头示c.727delG突变；B、C、D分别为先证者父亲、母亲、姐姐测序图，均未检测到相应位点突变

图1 CNDI患儿及其父母、姐姐AQP2基因测序结果

2 讨 论

以“CNDI、遗传性肾性尿崩症、AQP2”为关键词、主题词在PubMed以及万方、中国知网数据库中进行文献检索。检索时间设定为1990年1月-2019年7月，手动删除AVP2型受体(AVPR2)基因的相关文献。共检索到49篇文献，对文献进行了复习。尿崩症患病率为1∶25 000[4]，包括CDI和NDI两大类，NDI少见，仅占10%[5]。NDI又根据病因不同，分为先天性和获得性两大类，其中CNDI仅占NDI的10%，临床上以严重的多尿为主要特征，主要原因是由于基因突变导致肾脏对AVP抵抗导致的尿液浓缩障碍[6]。正常情况下，当血浆渗透压增加时，下丘脑渗透压感受器受到刺激，触发AVP的释放，AVP通过与AVP受体结合激活环磷酸腺苷(cAMP)信号通路及下游级联反应，从而激活蛋白激酶(PKA)，PKA促使AQP2磷酸化，并促使磷酸化后的AQP2从集合管主细胞的胞内囊泡转移到根尖膜，促使形成钠渗透梯度，增加集合管主细胞对水的通透性[7-9]。因此AVPR2基因或者AQP2基因的突变可导致CNDI；90% CNDI是由AVPR2基因突变引起的，为X连锁隐性遗传；仅10% CNDI是由AQP2基因突变引起的，为常染色体隐性或常染色体显性遗传[10]，AQP2基因突变致CNDI非常罕见。

CNDI罕见，临床医生认识不足带来诊断延误，患者多在给予口服醋酸加压素治疗效果不佳、多尿症状严重影响学习生活而多次就诊后确诊。国外患

者确诊年龄大约在1月～9岁，其中最小的年龄1月[11]，国内共搜集到年龄明确者42例，确诊中位年龄为12岁，明显晚于国外。本例婴幼儿时期即出现多尿、多饮表现，5岁时误诊为CDI，直到10岁时因多尿、多饮症状严重影响患儿学习生活引起家属重视，就诊我院后行基因检测明确为AQP2基因突变导致的CNDI。已有报道显示由AQP2基因突变导致的CNDI多尿症状重于AVPR2基因突变导致的CNDI患者[12]，二者的临床症状难以鉴别，基因检测为确诊手段，可为预估病情和未来精准干预提供重要依据。

AQP2基因突变包括错义突变、无义突变、剪接位点突变、移码突变等[13]，截至目前报道的AQP2基因突变的CNDI患者大部分为常染色隐性遗传，而常染色体显性遗传仅见于少数散发病例报道。国内关于AQP2基因突变的CNDI报道例数少，检测有基因突变者9例，其中3例为常染色显性遗传，突变位点分别为IVS1+3 G>A、c.481G>A、c.760-761 insACGGC。本文对国内已报道的CNDI患者基因突变位点进行统计，共报道了47种基因突变，其中AVPR2突变37种，AQP2基因突变9种，加上本例共10种。本研究先证者AQP2基因的杂合突变(c.727delG)是移码突变，也是国内首例报道AQP2(c.727delG)基因突变。MARR等[3]报道一个CNDI家系检测到相同的杂合变异，先证者及其父亲和祖母患有严重的CNDI，同时他们均携带该杂合变异，先证者母亲和兄弟未携带该变异并且表型正常，符合家系共分离，为常染色体显性遗传；MARR等[3]进一步做该突变基因功能验证，发现该突变导致AQP2突变体的胞内C末端发生了改变和延伸，使其误入晚期的内质网小体/溶酶体中，干扰AQP2向顶端质膜的传递，确定了该突变基因具有致病性。本文先证者发生新生杂合突变导致严重多尿，先证者父亲、母亲和姐姐均没有多尿多饮，突变基因验证为阴性，符合常染色体显性遗传方式。

CNDI多在婴儿期即出现症状，因为缺少有效的治疗药物，远期会有多种并发症，最严重的是泌尿系统功能异常，长期临床随访发现约46%患者因反复多尿、脱水合并有严重泌尿系统并发症，夜间遗尿和不完全排尿是最常见的问题，严重者可导致肾盂积水及肾功能损害[11,14]。有研究报道某家系中7例CNDI患者均在5月龄前确诊CNDI，确诊后即给予氢氯噻嗪等药物治疗，尿量较服药前减少，但自3岁起都发现有肾积水，超声也显示膀胱明显增大，明显早于AVPR2基因突变的CNDI的儿童[12,15]。AQP2基因突变可能导致更显著和顽固的多尿，致使泌尿系统并发症较AVPR2突变的CNDI出现更早、病情更重。本文先证者婴幼儿时期即表现出多尿，平日憋尿困难，严重影响学习，考虑存在神经源性膀胱可能，需要进一步密切随访观察。

目前NDI治疗的最主要目的是减少尿量，并通过增加饮水量来充分替代丢失的水分，临床上常规采用低钠饮食、低蛋白质饮食，补充足量液体防止脱水，同时联合药物治疗，传统治疗药物包括氢氯噻嗪、阿米洛利和吲哚美辛等[16]，应用氢氯噻嗪、阿米洛利尿量可减少30%～70%左右[17-18]。本例先证者口服氢氯噻嗪后饮水量和尿量减少约30%，与既往报道相符。氢氯噻嗪单独使用应警惕低钾血症发生的可能，可与阿米洛利或者氯化钾联合应用减低风险，该病人联合口服氯化钾，服用氢氯噻嗪后每日尿量减少到8～9 L，但对肾脏仍然产生巨大负担。

AQP2基因突变可影响AQP2的正确合成、加工或质膜定位，导致AQP2出现失活、错折叠、异常转运等而致病[19-23]。化学伴侣、热休克蛋白可辅助蛋白质折叠、加工与转运[23-24]，可诱导AQP2突变体进行正确折叠[24]；降钙素、促胰液素、选择性前列腺素受体激动剂和钙调神经磷酸酶激活剂可以通过不同途径促进水通道蛋白的磷酸化，提高AQP2活性[25-29]。上述所有化学成分都没有体内研究的结果，因此目前仍缺乏可以临床应用的有效药物。

CNDI临床上罕见，由AQP2基因突变导致的CNDI更为罕见，本病多在婴幼儿时期起病[30]，临床诊断常常延误，且没有特效治疗药物[31]，远期预后不良。临床医生要提高对该病的认识，基因检测可以帮助精准诊断，争取做到早检测、早诊断和早期规范治疗和随访[32]。期待未来研制有效的干预药物，改善患者的生活质量。