兒童原發(fā)性腎性糖尿1例臨床及基因突變分析

李 群 常國營 丁 宇 李 娟 程 青 李 辛 王 劍 王秀敏 沈亦平

上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬上海兒童醫(yī)學(xué)中心（上海 200127）

兒童原發(fā)性腎性糖尿1例臨床及基因突變分析

李 群 常國營 丁 宇 李 娟 程 青 李 辛 王 劍 王秀敏 沈亦平

上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬上海兒童醫(yī)學(xué)中心（上海 200127）

目的探討腎性糖尿的臨床特點(diǎn)及基因突變。方法分析1例腎性糖尿患兒的臨床資料及基因檢測(cè)結(jié)果。結(jié)果患兒，女，2歲10個(gè)月。尿糖++++，24 小時(shí)尿糖22.4 g。父親曾有尿糖陽性。提取患兒及父母外周血DNA，聚合酶鏈反應(yīng)擴(kuò)增SLC5A2基因外顯子及與內(nèi)含子拼接區(qū)進(jìn)行測(cè)序分析。結(jié)果顯示，患兒存在剪接位點(diǎn)突變c.127-16C>A（純合），其父母均為雜合突變，ClinVar數(shù)據(jù)庫將此變異歸類為致病性變異。結(jié)論患兒確診為原發(fā)性腎性糖尿，SLC5A2基因突變是其致病原因。

原發(fā)性腎性糖尿； SLC5A2基因； SGLT2蛋白； 基因突變

原發(fā)性腎性糖尿（primary renal glucosuria，PRG，OMIM 233100）是血糖正常的情況下，由于近端腎小管對(duì)葡萄糖的重吸收障礙引起的糖尿，同時(shí)不伴有近端腎小管的其他功能異常。PRG通常無癥狀，實(shí)驗(yàn)室檢查顯示尿糖陽性。目前研究表明，PRG是由SLC5A2基因（solute carrier family 5，ember 2，NC_000016.10，OMIM182381，Gene ID6524）突變導(dǎo)致。SLC5A2基因位于16號(hào)染色體短臂1區(qū)1帶2亞帶（16p11.2），由14個(gè)外顯子組成，編碼2型鈉-葡萄糖協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（sodium-glucose co-transporter type 2，SLGT2）[1]。SLGT2蛋白由673個(gè)氨基酸組成，含有14個(gè)跨膜區(qū)域，位于近端腎小管的S1段，其特性是低親和力、高容量，在腎臟重吸收葡萄糖過程中起主要作用。本文報(bào)告1例PRG患兒的臨床診療過程及基因檢測(cè)結(jié)果，以提高臨床醫(yī)師對(duì)PRG的認(rèn)識(shí)。

1 臨床資料

患兒，女，2歲10個(gè)月，因發(fā)現(xiàn)尿糖1年余就診。患兒1周歲體檢時(shí)查空腹血糖4.4 mmol/L，尿糖+++，后定期檢測(cè)血糖正常，尿糖持續(xù)陽性。無多食多飲多尿，無頭痛頭暈、視力模糊、聽力下降，無腹痛腹瀉，食納睡眠可，體質(zhì)量無明顯變化，尿量可，尿色偏深，稍混濁，泡沫多，無夜尿。母孕史、出生史無異常，出生體質(zhì)量3 300 g，無胎兒宮內(nèi)發(fā)育延遲，無泌尿生殖系統(tǒng)感染病史，無腎毒性藥物使用史，無腎臟疾病史，無腎發(fā)育畸形，無女性生殖系統(tǒng)畸形。父母為非近親婚配，父曾有尿糖陽性（具體不詳），患兒父系家中多位直系親屬患有糖尿病，奶奶及其兩位姐妹、媽媽、姥姥患有2型糖尿病（圖1），父親、奶奶及爺爺患有腎結(jié)石。入院體格檢查，收縮壓（SBP）/舒張壓（DBP）：98/65 mmHg，身高90cm, 體質(zhì)量13.8 kg。一般情況可，心、肺、腹無明顯異常，神經(jīng)系統(tǒng)無明顯異常，雙下肢無水腫。實(shí)驗(yàn)室檢查：口服葡萄糖耐量試驗(yàn)（oral glucose tolerance test，OGTT）正常，胰島素釋放試驗(yàn)、C肽釋放試驗(yàn)未見明顯異常；糖尿病抗體、抗谷氨酸脫羧酶抗體、抗胰島細(xì)胞抗體、胰島素自身抗體均陰性；糖化血紅蛋白（HbA1C）5.2%。尿素氮（BUN）5.4 mmol/L，肌酐27 μmol/L，尿酸279 μmol/L；電解質(zhì)（鈉、鉀、鈣、氯、磷、鎂）及二氧化碳結(jié)合率（ECO2）、肝功能均正常。尿常規(guī)尿糖++++，余－；尿微量蛋白[微量白蛋白（mAlb）、轉(zhuǎn)鐵蛋白（TRF）、α1微球蛋白（α1-MG）、IgG、N-乙酰-β-D 氨基葡萄糖苷酶（NAG）、NAG/肌酐（Cr）、視黃醇結(jié)合蛋白（RBP）、肌酐]未見明顯異常；24 h尿蛋白定量75 mg，24 h尿葡萄糖定量22 425.6 mg，24 h尿鈉、鉀、鈣、磷、鎂未見明顯異常；24 h總尿量1 024 mL。泌尿系B超示雙腎、膀胱未見明顯占位病變。輸尿管未見明顯擴(kuò)張。

經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，獲得家長知情同意后，抽取患兒及其父母靜脈血各2 mL。用德國Qiagen公司的QIAamp Blood DNA Mini kit提取DNA?；蚪MDNA經(jīng)美國Covaris公司M220打斷儀處理后得到150～200 bp的DNA片段，采用美國Aligent公司SureSelect Inherited Diseases Test (2742 genes)試劑盒建庫、美國Illumina公司HiSe2500 System進(jìn)行高通量測(cè)序。所檢測(cè)基因包括腎性糖尿病相關(guān)基因、KCNJ11基因和ABCC8基因以及明確與青少年發(fā)病的成人型糖尿病（maturity-onset diabetes of the young，MODY）1～13型相關(guān)的基因及4個(gè)人類基因突變數(shù)據(jù)庫有研究報(bào)道可能與MODY相關(guān)的基因序列。測(cè)序數(shù)據(jù)經(jīng)Illumina Sequence Control Software（SCS）評(píng)估合格后，使用美國SoftGenetics公司的NextGENe?軟件讀取數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)上傳至美國Ingenuity Systems公司的Ingenuity?Variant AnalysisTM軟件進(jìn)行生物信息分析。檢測(cè)結(jié)果顯示，患兒SLC5A2基因第2外顯子上游剪接位點(diǎn)cDNA127位往上16位的堿基由胞嘧啶變成腺嘌呤，為c.127-16C>A純合突變；其父母均為雜合突變（圖2）。經(jīng)正反向測(cè)序驗(yàn)證，該突變已有報(bào)道，該變異可嚴(yán)重影響mRNA的編輯加工，導(dǎo)致PRG，ClinVar數(shù)據(jù)庫將此變異歸類為致病性變異。且其他基因（KCNJ11基因和ABCC8基因以及與MODY相關(guān)的基因）未發(fā)現(xiàn)病理性變異。

圖1 患兒家系圖

圖2 患兒及家系SLC5A2基因測(cè)序圖

2 討論

PRG與其他腎小管疾病一樣，首先考慮為繼發(fā)性。繼發(fā)性PRG表現(xiàn)為近端腎小管功能普遍異常，除尿糖陽性外同時(shí)伴有氨基酸、蛋白質(zhì)、碳酸氫根、磷等從尿中排泄增加，臨床上常見包括腎炎、藥物及免疫等導(dǎo)致的腎臟損害。PRG僅為近端腎小管重吸收葡萄糖功能異常導(dǎo)致，不伴有近端腎小管其他物質(zhì)的重吸收異常。近端腎小管有兩種鈉-葡萄糖協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，SGLT1和SGLT2在葡萄糖重吸收中起重要作用，其中90%的葡萄糖在近段腎小管的S1段由高容量的SGLT2蛋白重吸收，剩余的10%葡萄糖到達(dá)S3段由高親和力的SGLT1蛋白重吸收，因此SGLT2蛋白是重吸收葡萄糖的關(guān)鍵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白[2]，PRG主要與SGLT2蛋白異常相關(guān)。

另外，PRG需要與糖尿病引起的糖尿進(jìn)行鑒別。正常生理狀態(tài)下，每日腎小球?yàn)V過的葡萄糖在近端腎小管幾乎完全重吸收，尿糖陰性；但當(dāng)糖尿病患者的血漿葡萄糖濃度達(dá)到10 mmol/L，超過腎糖閾而導(dǎo)致尿糖陽性[3]。本例患兒父系家中多位直系親屬患有2型糖尿病，但患兒血糖正常，OGTT試驗(yàn)、胰島素及C肽釋放試驗(yàn)未見明顯異常，糖尿病抗體均陰性，初步排除糖尿病診斷。為進(jìn)一步排除特殊的嬰幼兒糖尿病以及青少年發(fā)病的成年型糖尿病早期或者潛伏期的可能性，采用高通量測(cè)序基因檢測(cè)患兒是否存在單基因突變的胰島β細(xì)胞功能遺傳缺陷，所檢測(cè)基因包括KCNJ11基因和ABCC8基因及與MODY 相關(guān)基因，上述基因在患者中未發(fā)現(xiàn)變異，進(jìn)一步排除了嬰幼兒糖尿病、MODY等特殊糖尿病的可能。同時(shí)患兒腎功能正常，也沒有近端腎小管其他功能異常的證據(jù)，無腎毒性藥物使用史，無蛋白尿、浮腫等腎臟疾病史，繼發(fā)性腎性糖尿可排除，患兒可以確診為PRG。

目前研究發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)PRG患者與SGLT2蛋白的編碼基因SLC5A2突變有關(guān)[4，5]。Santer等[1]在1例PRG病例中報(bào)道位于染色體16p11.2的SLC5A2基因突變導(dǎo)致SGLT2蛋白編碼異常。目前報(bào)道的SLC5A2基因突變有60多種，包括錯(cuò)義突變、無義突變、剪接突變、小的缺失突變及小的插入突變，IVS7+5G>A是目前發(fā)現(xiàn)的熱點(diǎn)突變[6]。本例患兒SLC5A2基因?yàn)榧羟形稽c(diǎn)c.127-16C>A純合突變，其父母均為雜合突變。該位點(diǎn)位于第2外顯子上游，可嚴(yán)重影響mRNA的編輯加工，導(dǎo)致第3外顯子缺失，根據(jù)ExACB Browser該基因位點(diǎn)突變頻率為0.000 008 3，ClinVar上亦收錄該突變且標(biāo)識(shí)為致病性突變。該位點(diǎn)位于SGLT2的跨膜螺旋結(jié)構(gòu)2-3，這個(gè)突變會(huì)改變蛋白質(zhì)的加工修飾、影響蛋白質(zhì)插入質(zhì)膜等從而影響SGLT2蛋白的功能，導(dǎo)致蛋白質(zhì)在近端腎小管的聚集分布特性喪失及表達(dá)數(shù)量減少，最終導(dǎo)致PRG[7]。PRG的遺傳方式為共顯性遺傳，并且外顯不完全，雜合突變即可發(fā)病，也可能不發(fā)病，這可能取決于雜合突變的嚴(yán)重程度，也與機(jī)體內(nèi)存在其他尿糖的重吸收機(jī)制有關(guān)[8-10]?；蛐团c表現(xiàn)型的關(guān)系表現(xiàn)為純合突變和復(fù)合雜合突變?yōu)橹兄囟忍悄颍?4 h尿葡萄糖>10 g/d），單純雜合突變?yōu)檩p度糖尿或表現(xiàn)正常(<10 g/d)[1,7]。本例患兒為純合突變，每日尿糖約22.4 g/d，與這一規(guī)律相符。

PRG患者的臨床癥狀輕微，一般無多飲、多尿、夜尿增多等癥狀，尿糖丟失較多時(shí)也可能出現(xiàn)這些癥狀，僅有極少數(shù)患者可能發(fā)生脫水和酮癥，患者長時(shí)間內(nèi)代謝水平保持穩(wěn)定，一般不引起嚴(yán)重并發(fā)癥，預(yù)后良好，無需特別治療。本患兒臨床特點(diǎn)與之相符。

另外有研究發(fā)現(xiàn)與腎臟重吸收葡萄糖相關(guān)的基因還有SLC5A1、GLUT2及GLYS1等[6]。SLC5A1基因編碼SGLT1蛋白，SGLT1蛋白除表達(dá)在腎小管外，還表達(dá)在腸黏膜上皮細(xì)胞的刷狀緣，在腸道吸收葡萄糖和半乳糖中發(fā)揮重要作用，主要與葡萄糖-半乳糖吸收不良相關(guān)，表現(xiàn)為消化道疾病，可伴有尿糖陽性。GLUT2主要與Fanconi-Bickel綜合征相關(guān)，該疾病表現(xiàn)為近端腎小管功能普遍異常，除尿糖外常伴有氨基酸尿、蛋白尿、磷酸尿等。另外研究發(fā)現(xiàn)GLYS1可能與PRG相關(guān)[11]。綜上，本例患兒雖有多位親屬患2型糖尿病，但患兒經(jīng)過系列檢測(cè)后確診為PRG。PRG是由SLC5A2基因突變導(dǎo)致，臨床上僅表現(xiàn)為尿糖陽性，沒有血糖升高及近端腎小管其他功能異常，SLC5A2基因檢測(cè)有助于確診，該疾病預(yù)后良好，無需特殊治療。鑒于患兒的家族史，仍有必要進(jìn)行長期的血糖、尿糖隨訪檢測(cè)。

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The clinical manifestation and gene mutation of primary renal glucosuria in a child

LI Qun, CHANG Guoying, DING Yu, LI Juan, CHENG Qing, LI Xin, WANG Jian, WANG Xiumin, SHEN Yiping
(Shanghai Children’s Medical Center Af fi liated to Shanghai Jiaotong University School of Medicine, Shanghai 200127, China)

ObjectiveTo explore the clinical manifestation and gene mutation of primary renal glucosuria (PRG).MethodsThe clinical data and gene detection results of a child with PRG were analyzed.ResultsA girl aged 2 years and 10 mouths had glucose ++++ by urine dipstick analysis and 22.4 g of the 24 h urine glucose. Her father was urine glucose positive. Genome DNA was extracted from peripheral blood of the girl and her parents, SLC5A2 gene were ampli fi ed by PCR for sequencing, including exons and splicing areas. The results showed a homozygous point mutation (c.127-16C>A) in girl, and both of her patents had the same heterozygous mutation. This mutation had been classi fi ed to pathogenic mutations by ClinVar data base.ConclusionsThe diagnosis of PRG is con fi rmed in this child and SLC5A2 gene mutation is the cause.

primary renal glucosuria; SLC5A2 gene; SGLT2 protain; gene mutation

10.3969/j.issn.1000-3606.2017.06.006

2016-12-26)

(本文編輯：蔡虹蔚)

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（No. 81370930, No. 81371903, No. 81472051）

王秀敏，王劍 電子信箱：wangxiumin1019@126.com, labwangjian@126.com