AQP2基因突變所致先天性腎性尿崩癥1例并文獻(xiàn)復(fù)習(xí)

陳秀清 吳佩文 劉東暉

[摘要] 目的對 1例先天性腎性尿崩癥患者進(jìn)行臨床及基因分析。方法對 1例自嬰兒期出現(xiàn)多飲、多尿癥狀的患者進(jìn)行臨床和實(shí)驗(yàn)室檢查，并采集患者及其父母、哥哥的外周血，提取基因組 DNA，用 PCR 擴(kuò)增血管加壓素2 受體（AVPR2）及水通道蛋白-2（AQP2）基因的全部編碼區(qū)，并進(jìn)行直接測序。結(jié)果患者自嬰兒期開始出現(xiàn)脫水癥狀，9歲確診為腎性尿崩癥時(shí)伴發(fā)了腎功能不全、身材矮小、智力低下癥狀。基因檢測發(fā)現(xiàn)患者 AQP2基因存在 c.211G>A（p.V71M）純合子突變。結(jié)論先天性腎性尿崩癥早期診斷困難，基因檢測有助于早期明確診斷。

[關(guān)鍵詞] 腎性尿崩癥;水通道蛋白-2基因;基因突變;身材矮小

[中圖分類號] R722.1??? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A??? [文章編號] 2095-0616（2022）06-0189-04

Study on a case ofcongenital nephrogenic diabetes insipidus caused by AQP2 gene mutation and review of relevant literature

CHEN? Xiuqing???? WU? Peiwen???? LIU? Donghui

Department of Endocrinology， the First Affiliated Hospital of Fujian Medical University， Fujian Clinical Research Center for Metabolic Diseases， Fujian Institute of Diabetes Prevention and Control， Institute of Metabolic Diseases Affiliated to Fujian Medical University， Fujian， Fuzhou 350004， China

[Abstract] Objective? To analyze a patient with congenital nephrogenic diabetes insipidus （NDI） clinically and genetically. Methods? A patient who presented with symptoms of polydipsia and polyuria since infancy was examined for clinical and laboratory indexes. The peripheral blood was collected from the patient， her parents and brother for genomic DNA extraction， followed by amplifying and directly sequencing all coding regions of AVPR2 and AQP2 genes with polymerase chain reaction （PCR）. Results The patient had symptoms of dehydration since infancy， and was diagnosed with NDI complicated with renal insufficiency， short stature， and mental retardation at the age of 9 years old. Genetic testing revealed the presence of a homozygous nonsense mutation （c.211G>A [p.V71M]） in the AQP2 gene of the patient. Conclusion? Early diagnosis of congenital NDI is difficult， and genetic testing is conducive to early and accurate diagnosis.

[Key words] Nephrogenic diabetes insipidus; AQP2 gene; Gene mutation; Short stature

先天性腎性尿崩癥（congenital nephrogenic diabetes insipidus， CNDI）是一種罕見的遺傳性疾病，其致病機(jī)制是由于腎臟集合管對血漿精氨酸加壓素（arginine vasopressin， AVP）抵抗，從而導(dǎo)致尿液濃縮障礙[1]。大多數(shù) CNDI 患者的臨床表現(xiàn)為出生或嬰兒期開始反復(fù)出現(xiàn)多飲、多尿、間斷發(fā)熱、脫水及高鈉血癥[2]。患者若未得到準(zhǔn)確診斷和治療可能會經(jīng)歷不可逆轉(zhuǎn)的組織損傷、發(fā)育不良和智力受損[3]。

CNDI 由兩種不同基因突變引起，其中約90%發(fā)生在血管加壓素2 受體（vasopressin 2 receptor， AVPR2）基因，10%發(fā)生在水通道蛋白-2（aquaporin-2， AQP2）基因[2]。人類 AQP2基因位于染色體12q13區(qū)，為常染色體顯性或隱性遺傳。在人類 AQP2基因中已經(jīng)描述了近66種致病突變[4]，在我國發(fā)現(xiàn)了10余種 AQP2基因致病突變類型。

本研究報(bào)道1 例純合子 AQP2基因突變（c.211G>A）的 CNDI 患者。患者從嬰兒期開始反復(fù)出現(xiàn)脫水，但直到9 歲才被確診，導(dǎo)致生長遲緩及臟器功能受損。

1 病例資料

患兒，女，9歲，以“多飲、多尿8 年余，加重1 月”為主訴于2018年 7月就診于福建醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院內(nèi)分泌科。患者系第二胎第二產(chǎn)，足月順產(chǎn)，出生體重及身長在正常范圍。患者8 年余前出現(xiàn)多飲、多尿（具體不詳），在4 歲以前還伴有不明原因的發(fā)燒、頻繁嘔吐、進(jìn)食困難、易怒、便秘和生長遲緩，并且多次出現(xiàn)熱性驚厥，多次因發(fā)熱入住當(dāng)?shù)蒯t(yī)院，按呼吸道感染治療。患者4 歲時(shí)每日飲水量達(dá)6 L，每晚夜尿6 ～8 次，就診外院多次，查尿比重為1.000～ 1.005，考慮中樞性尿崩癥可能，予醋酸去氨加壓素（彌凝）0. 1 m g ，qd治療，家屬自覺患兒癥狀稍有改善，不規(guī)律用藥，后未再隨訪。1月前停藥后，家屬覺患兒癥狀加重，就診福建醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院，收治入院。

住院期間，患者每日飲水量7 ～10 L，夜尿8～ 10次，尿量7 ～10 L/d。入院測身高117 cm （<第 3百分位），體重31 kg（第50～ 75百分位）。患者學(xué)習(xí)成績較差，尤其是數(shù)學(xué)。實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果如下：血鈉150.1（137～ 147）mmol/L，血鉀3.7 （3.50～ 5.30）mmol/L，血氯112（99～ 110）mmol/L，血鈣2.65（2.11～ 2.52）mmol/L，血肌酐 35 （41～ 73）μmol/L，血白蛋白50.2（40.0～ 55.0）g/L，甲狀旁腺激素6.76（1.6～ 6.9）pmol/L，促甲狀腺激素4.08（0.27～ 4.2）mIU/L，游離 T3 6.71 （3.1～ 6.8）pmol/L，游離 T4 13.49（12～ 22）pmol/L，尿比重為1.002，尿蛋白陰性。

由于患者持續(xù)身材矮小，本研究對患者進(jìn)行了生長激素（growth hormone， GH）激發(fā)試驗(yàn)，并評估血清胰島素樣生長因子-1（insulin-like growth factor-1， IGF-1）和胰島素樣生長因子結(jié)合蛋白3 （insulin-like growth factor-binding protein 3，IGFBP-3）水平。在進(jìn)行胰島素低血糖生長激素興奮試驗(yàn)時(shí)，要求患者禁食12 h，次日晨8 ∶ 00靜脈留置針穿刺，空腹取血后靜脈注射普通胰島素5 U，于 0、30、60、90、120 min 抽血測血糖及 GH，同時(shí)測指血血糖，結(jié)果顯示 GH 峰值為2.53 ng/ml。在進(jìn)行精氨酸生長激素興奮試驗(yàn)時(shí)，患者禁食12 h，次日晨 8 ∶00靜脈留置針穿刺，空腹取血后，將精氨酸15 g 用150 ml 注射用水稀釋后對患者進(jìn)行靜脈滴注，30 min 輸注完，于0、30、60、90、120 min 抽血測GH，結(jié)果顯示 GH 峰值為2.25 ng/ml。見表1。血清 IGF-1為 201（74～ 388）ng/ml，IGFBP-3為 4.73 （1.8～ 7.1）μg/ml。

影像學(xué)檢查：垂體核磁共振顯示垂體高度4.6 cm，T1加權(quán)像垂體后葉高信號正常。腕部 X 線片顯示患者骨齡為7 ～8 歲。腎臟超聲顯示雙側(cè)腎竇分離，輸尿管擴(kuò)張，膀胱內(nèi)殘留尿液達(dá)200 ml。99mTc-DTPA 動態(tài)腎顯像顯示左上尿路造影劑排空緩慢，左腎小球?yàn)V過率為38.8 ml/min，右腎小球?yàn)V過率為41.8 ml/min，提示腎臟排泄障礙。

禁水加壓試驗(yàn)如下所述。要求患者在開始試驗(yàn)前2 d 主動限水。試驗(yàn)在早上8 ∶ 00開始。前一日晚22 ∶00后不進(jìn)食、不飲水。每小時(shí)監(jiān)測血壓、體重和尿量。測定血清滲透壓和尿比重，采集尿液和血樣。試驗(yàn)開始時(shí)，8 ∶00 AM 血鈉為 161.2 mmol/L，血滲透壓為337.1 mOsm/（kg·H2O）;11 ∶00 AM 血鈉為161.7 mmol/L，血滲透壓為 337.3 mOsm/（kg·H2O）。試驗(yàn)過程中，患者血鈉和血漿滲透壓升高，尿比重持續(xù)低平。皮下注射 6 U 垂體后葉激素之后，既沒有出現(xiàn)尿比重增加，也沒有出現(xiàn)尿量生成減少。禁水加壓試驗(yàn)結(jié)果見表2 。試驗(yàn)結(jié)果表明患者尿崩癥類型為腎性尿崩癥。

經(jīng)過患兒監(jiān)護(hù)人知情同意，抽取患兒及其哥哥與父母外周血3 ml，應(yīng)用過柱法[ 采用QIAamp blood DNA mini kit（QIAGEN 公司，美國）]提取外周血 DNA，應(yīng)用 Primer Premier 5.0軟件針對 AVPR2及 AQP2基因的外顯子編碼區(qū)設(shè)計(jì)引物，應(yīng)用 2 X PCR MasterMix聚合酶（TIANGEN，天根）進(jìn)行 PCR 擴(kuò)增[ABI9700型 PCR 儀，Life technology（美國）]，然后對 PCR 產(chǎn)物進(jìn)行直接測序[ABI3500測序儀，Life technology（美國）]，與參考序列進(jìn)行比較，從而發(fā)現(xiàn)可能存在的基因突變。

2 基因測序結(jié)果與治療

基因測序結(jié)果顯示，患者 AQP2基因存在 c.211G>A（p.V71M）純合子突變，見圖1。c.211G>A 為錯義突變，突變導(dǎo)致第71位氨基酸殘基由纈氨酸變異為蛋氨酸。患者健康的父母和哥哥檢測到 AQP2基因 c.211G>a（p.V71M）雜合子突變，提示該突變?yōu)槌Ｈ旧w隱性遺傳。

患者被診斷為先天性腎性尿崩癥，予口服氫氯噻嗪（上海上藥信誼藥廠有限公司，國藥準(zhǔn)字 H31020778，規(guī)格：25 mg）50 mg/d，聯(lián)合氯化鉀緩釋片（上海海虹實(shí)業(yè)集團(tuán)巢湖今辰有限公司，國藥準(zhǔn)字 H34021120，規(guī)格：0.5 g）1.0 g， bid 治療，并接受低鈉飲食。治療2 個月后，患者的尿量減少到4～ 5 L/d，夜間排尿減少到2 ～3 次。治療6 個月后，患者的尿量為4 ～5 L/d，夜間排尿2 ～3 次，身高增長 7 cm，生長速度較前加快。

3 討論

本文報(bào)告1 例自幼多尿、多飲的患者，診斷為 CNDI，進(jìn)一步的基因檢測證明該患者攜帶 AQP2基因的 c.211G>A（p.V71M）純合子突變。患者在嬰兒期即出現(xiàn)反復(fù)發(fā)熱、喂養(yǎng)困難、生長遲緩等癥狀，但沒有得到正確的診斷和治療。9歲確診時(shí)，已出現(xiàn)器官和組織損傷，包括膀胱擴(kuò)張、腎積水、腎功能不全、身材矮小。

研究顯示， CNDI 的遠(yuǎn)期并發(fā)癥包括腎盂積水、輸尿管積水、腎衰竭、膀胱輸尿管反流、膀胱增大、神經(jīng)源性膀胱、夜間遺尿等，如果病情控制不佳，反復(fù)的高滲性失水及補(bǔ)液過快導(dǎo)致的腦水腫將造成腦細(xì)胞破壞，引起智力發(fā)育障礙，若延誤診斷甚至?xí)?dǎo)致生命危險(xiǎn)[3]。鑒于先天性尿崩癥的大多數(shù)病例是中樞性尿崩癥，腎性尿崩癥在臨床上經(jīng)常被誤診[5]，正如本文病例。AVP 升高提示腎性尿崩癥，然而， AVP 不穩(wěn)定且難以測量。腎性尿崩癥的核磁共振表現(xiàn)為垂體后葉高信號正常，在大多數(shù)中樞性尿崩癥病例中，垂體后葉的高信號缺失，然而在中樞性尿崩癥早期垂體后葉高信號也可能正常[6]，因此，核磁共振在鑒別診斷中的價(jià)值有限。此外，大多數(shù)患者年齡太小，無法忍受禁水加壓試驗(yàn)。因此，基因檢測是加速 CNDI 準(zhǔn)確診斷的關(guān)鍵。

人類 AQP2基因位于染色體12q13區(qū)，為常染色體顯性或隱性遺傳[7]。AQP2基因突變的類型有錯義突變、移碼突變、無義突變、剪接位點(diǎn)突變等。 AQP2基因的 c.211G>A（p.V71M）錯義突變分別在一個巴基斯坦和一個突尼斯的近親婚配家庭中被報(bào)道過[8-9]。AQP2基因編碼的蛋白質(zhì)由271個氨基酸組成，包含6 個跨膜結(jié)構(gòu)域和1 個 COOH 末端。通常， AQP2在頂膜上形成穩(wěn)定的四聚體，四聚體由四個相同的蛋白亞基組成。AQP2決定腎集合管對水的通透性并維持體內(nèi)水通道平衡。AQP2 基因突變導(dǎo)致水滲透性功能損害，這些突變可抑制 AQP2向頂膜的穿梭，或者引起內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ER）的錯誤折疊[10]。

患者身材矮小，骨齡落后， GH 激發(fā)試驗(yàn)的峰值低于3 ng/ml，表明患者存在嚴(yán)重的生長激素缺乏癥。美國哈佛大學(xué)多中心回顧性研究發(fā)現(xiàn)，約 70%腎性尿崩癥患者的身高和體重低于正常人群的 -2SD，平均隨訪6 年后，仍有38%的 AVPR2 突變患者和29%的 AQP2突變患者身高和體重低于正常人群的-2SD，治療依從性好的患兒有追趕生長[11]。本研究是國內(nèi)外首次對 AQP2基因突變患者進(jìn)行生長激素激發(fā)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn) CNDI 存在生長激素缺乏癥。北京協(xié)和醫(yī)院也曾經(jīng)對1 例 AVPR2基因突變的身材矮小 CNDI 患者進(jìn)行低血糖生長激素檢測，發(fā)現(xiàn)存在生長激素缺乏[12]。對 CNDI 身材矮小患者的治療，目前主要為營養(yǎng)支持及糾正電解質(zhì)異常，但是大多數(shù)患者不能達(dá)到預(yù)期身高[11]。

目前對 CNDI 的常規(guī)治療包括低鈉飲食、利尿劑和非甾體抗炎藥等[13]，但這些藥物可能導(dǎo)致電解質(zhì)失衡、胃腸道反應(yīng)和腎損害等副作用，且上述治療只是部分減少了尿量，而不是在病因水平上進(jìn)行治療。有研究提出新的靶向治療分子可能可以治療 CNDI，原理是試圖恢復(fù)蛋白質(zhì)折疊的準(zhǔn)確性，但尚未被證明有效或達(dá)到臨床應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)[14]。基因治療或許是未來治療的方向[15]。

綜上所述，本文報(bào)告1 例中國女孩 AQP2的 c.211G>A（p.V71M）突變引起的 CNDI。由 AQP2突變引起的 CNDI 是一種罕見的遺傳病，由于大多數(shù)患者發(fā)病時(shí)年齡太小，無法耐受禁水加壓試驗(yàn)，導(dǎo)致在疾病早期容易被漏診，延遲診斷會導(dǎo)致嚴(yán)重的并發(fā)癥和組織損傷，因此，對有脫水癥狀的兒童進(jìn)行適當(dāng)?shù)幕驒z測是很必要的，以避免CNDI患者出現(xiàn)嚴(yán)重的并發(fā)癥和不可逆的組織損傷。

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（收稿日期：2021-09-13）