Gitelman综合征(Gitelman syndrome，GS)是常染色体隐性遗传的肾小管疾病，主要临床表现为长期慢性低钾血症、低镁血症、碱中毒、继发性高肾素高血管紧张素血症，可有四肢乏力、猝倒、便秘等症状，患儿病程长者可出现体格发育迟滞[1]，肾脏穿刺病理检查可表现为肾小球旁器增生或正常。由于低钾血症的持续存在，在合并呕吐、腹泻时，可出现Q-T间期延长、心律失常、晕厥、猝死等危险情况。虽然从Gitelman等[2]在1966年首次报道以后，不断有个案和家系的报道，但由于本病发病率较低，国内报道较少，尤其在儿童中更为少见，多数临床医生尚缺乏对本病的充分认识，易造成误诊和漏诊。GS是由位于染色体16q13的SLC12A3基因突变所致，该基因共有26个外显子，其编码的NCCT[3]含有1 030个氨基酸。NCCT表达于肾脏远曲小管管腔上皮细胞的顶膜，正常情况下肾脏远曲小管重吸收肾小球滤过钠离子的7%。SLC12A3基因突变致NCCT失活后远曲小管重吸收钠减少，尿钠排出增多，血容量下降激活肾素-血管紧张素系统导致血钾降低和代谢性碱中毒[4]。目前报道的SLC12A3基因致病突变多达430个，突变类型包括移码突变、无义突变、错义、缺失、剪切和插入位点突变等。
1 临床资料
1.1 一般资料 患儿，男性，8岁，汉族，河北省巨鹿县人，主因发现血钾低6年于2016年4月18日入院，患儿于6年前发热后出现抽搐，于当地医院查电解质发现血钾低，给予对症处理后，血钾仍低，未再抽搐。6年来双下肢无力，偶有猝倒，间断口服氯化钾缓释片等药物，反复查电解质血钾持续低于正常，最低2.75 mmol/L，为进一步明确诊断而入院。患儿自发病以来，精神反应佳，睡眠佳，食欲差，夜尿2～3次/d，大便正常，无类似疾病家族史。
入院查体：体温36.2 ℃，心率96次/min，呼吸23次/min，血压93/60 mmHg，身高119 cm(-3SD)，体重23.5 kg，意识清晰，精神反应佳，全身皮肤无黄染、皮疹出血点及淤斑，皮肤褶皱处未见色素沉着，无库欣病面容，咽无充血，双肺呼吸音清，心音有力，律齐，心脏各瓣膜区未闻及杂音，腹平软，肝脾肋下未触及，神经系统查体双侧膝腱反射正常存在，病理征阴性，四肢肌力及肌张力正常。
1.2 入院后检查 心电图：窦性心律不齐，TV4低平；泌尿系统超声及肾上腺超声未见占位性病变；血气分析(静脉血)：pH 7.44，PaCO2 48 mmHg，PaO2 41 mmHg，钾2.5 mmol/L，钠133 mmol/L，钙1.08 mmol/L，糖 5.2 mmol/L，乳酸1.9 mmol/L，碳酸氢根 32.6 mmol/L，碱剩余8.4 mmol/L；生化全项：肾功能正常，氯97.0 mmol/L，钙2.37 mmol/L，镁0.61 mmol/L(参考值：0.8～1.2 mmol/L)；甲状腺功能游离3项：阴性；免疫球蛋白+补体检测：阴性；血常规：未见明显异常；24 h尿钾2.29 mmol/kg[参考值：(1.03±0.7) mmol/kg]；24 h尿氯7.64 mmol/kg(参考值：<4 mmol/kg)；24 h尿钙0.01 mmol/kg(参考值：<0.2 mmol/kg)；尿常规：pH 7.5，尿蛋白(-)，潜血(-)。血清肾素活性(基础)>12 μg·L-1·h-1(参考值：0.93～6.56 μg·L-1·h-1)；血管紧张素(基础)>800 ng/L(参考值：55.3～115.3 ng/L)；血浆醛固酮(基础)199.0 ng/L(参考值：63～239.6 ng/L)；血清皮质醇(晨起) 136 μg/L(参考值：50～250 μg/L)；促肾上腺皮质激素15.4 ng/L(参考值：0～46 ng/L)。
本例特点及病例分析：①本例临床表现主要为双下肢无力、偶有猝倒、夜尿次数增多、身高明显低于正常同龄儿，当地反复实验室检查血钾降低，以“低血钾”为主诉而就诊；②依据患儿低血钾及代谢性碱中毒，血钠偏低，血压正常，血清肾素活性及血管紧张素明显升高，尿钾、氯排出增多，尿钙降低等特点，以及患儿身高明显低于正常同龄儿考虑为Bartter 综合征或GS，而低尿钙和低血镁是GS区别于Bartter 综合征的一个重要特征[5]，故临床高度怀疑为GS，行基因检测以明确。
1.3 外显子捕获测序分析 提取基因组DNA 3～5 μg，将其打断、扩增，建立全基因组文库，用液相捕获试剂盒(Mygenostics，中国)捕获与肾小管和代谢疾病相关的62个基因，进行高通量测序，平均深度不低于200×。通过生物信息分析单核核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP )和插入/缺失(Indel)找出相关基因的突变信息。靶向外显子捕获测序分析由北京迈基诺公司完成。
1.4 Sanger测序验证突变 根据外显子捕获测序结果，对患儿及其父母DNA进行Sanger测序验证，依据SLC12A3基因序列设计引物：外显子3上游引物为(5′-CATTGCATAATGAAGGGACAGC-3′)，下游引物为(5′-TCCTAAGC-3′)；外显子10上游引物为(5′-ATAGGTGGGAGGGATAGGTGG-3′)，下游引物为(5′-AAGAACAGGA-3′)。
1.5 生物信息学分析 查找数据SNPs及Indels在千人基因组及dbSNP132数据库中的频率。并利用PolyPhen-2软件进行SNPs及Indels致病性分析。
1.6 结果
1.6.1 遗传学分析结果 应用外显子捕获测序在患儿SLC12A3基因中检测到2个突变，一个是位于外显子10的错义突变c.1315G>A，另一个是位于外显子3的移码突变c.485delT(图1)；Sanger测序验证也确认该患儿为c.1315G>A和c.485delT的复合杂合子。
1.6.2 治疗与结局 目前患儿口服氯化钾缓释片0.25 g TID；随访2年患儿症状消失，血钾波动于3.2～3.9 mmol/L，血钠正常，血氯波动于94～96 mmol/L，血镁0.62～0.65 mmol/L，出现体格发育的追赶生长，2年身高增加18 cm，超过正常儿童年身高增长。
图1 患儿系c.1315G>A和c.485delT的复合杂合子
2 讨 论
GS是一种罕见性疾病，发病率约为1/50 000，杂合体携带者大约为1/100[6]。1966年Gitelman等[2]发现报道了3例临床表现与Bartter综合征相似，但同时合并有低镁血症和低尿钙的3例女性患者，由此得名。GS是一种常染色体隐性遗传病，多数GS患者于青少年或成年发病，儿童时期发病的GS报道少见。以摘要包含“Gitelman综合征”或“家族性低钾低镁综合征”为检索式，检索CNKI、万方数据等数据库，发现国内报道病例多为成人，儿童病例较少，有详尽临床资料的仅有19例，其中临床诊断10例(10/19)，基因明确诊断9例。基因确诊病例集中在近4年之内。目前GS仍以临床诊断为主，基因诊断是大势所趋。
本例患儿幼儿期起病，发现低钾血症6年未能明确诊断，入院后总结临床特点以慢性低钾血症为主要表现，双下肢无力，猝倒，夜尿次数增多，伴体格发育迟滞，实验室检查以低血钾及代谢性碱中毒，低血钠，血压正常，血清肾素活性及血管紧张素明显升高，尿钾、氯排出增多，尿钙降低为特点，临床疑诊GS，并进行详细的鉴别诊断：临床上慢性低钾血症常见的病因有甲状腺功能亢进、家族性周期性瘫痪、原发性及假性醛固酮增多症、先天性肾上腺皮质增生症、Cushing综合征等代谢性和内分泌性疾病以及肾小管酸中毒、范可尼、Liddle、Bartter、Gitelman等肾小管疾病[7]。患儿甲状腺游离3项未见异常，可除外甲状腺功能亢进及促甲状腺激素分泌瘤；无肥胖及库欣病面容，皮肤褶皱处未见色素沉着，无性征异常，血清皮质醇及促肾上腺皮质激素水平正常，且无高血钠、高血压等，肾上腺超声未见占位性病变，可除外Cushing综合征及11-羟化酶缺乏、17-羟化酶缺乏等以低血钾为主要表现的先天性肾上腺皮质增生症；患儿血压正常，低血钠，血清醛固酮正常水平，不支持原发性及假性醛固酮增多症；患儿无家族史，无周期性瘫痪特点，尿钾增多，无心律失常及骨结构发育不良可除外家族性周期性瘫痪及Andersen综合征；血气分析呈代谢性碱中毒特点，不支持肾小管酸中毒、范可尼综合征及干燥综合征等。故临床诊断GS。行基因检测确诊患儿为Gitelman综合征。
GS是由位于染色体16q13的SLC12A3基因突变所致，SLC12A3基因包含26个外显子，5 500个核苷酸，其编码的NCCT含有1 030个氨基酸，有12个跨膜结构域，胞内有亲水的氨基端和羧基端，是噻嗪类利尿剂作用的位点，NCCT是肾脏远曲小管噻嗪类利尿剂敏感的离子通道[8]。NCCT表达于远曲小管管腔上皮细胞的顶膜，SLC12A3基因突变后远曲小管重吸收钠减少，尿钠排出增多，血容量下降致肾素-血管紧张素系统激活，导致血钾降低和代谢性碱中毒[4]。低镁血症被认为是GS区别于Bartter综合征的临床特征之一，但其机制仍不十分明了。目前有学者提出镁的排泄主要由远端肾小管进行调节，与TRPM6基因有关，在GS患者中TRPM6基因可能存在突变，从而使尿镁排泄增多，出现低镁血症[5]；也有学者认为低镁血症与高醛固酮血症有关，远端肾小管管腔侧Na+重吸收增加，Na+/Mg2+交换增多，尿镁排泄增加，导致低镁血症[9]。患者尿钙降低可能与联合转运异常，回吸收增加有关。Ca2+的重吸收主要在髓袢升支和近曲小管，由Na+/Cl-转运介导的细胞旁路途径和跨膜梯度介导，而Ca2+的主动转运发生在远曲小管，受维生素D和甲状旁腺素的调控，在GS时存在Na+/Cl-联合转运异常，从而使细胞内Cl-超极化作用下降，Ca2+回吸收增加，引起尿钙降低。本例患儿存在低镁血症和尿钙降低，也是笔者初诊怀疑GS的依据。
GS的临床特点类似经典型Bartter综合征，二者均表现为低钾血症、代谢性碱中毒、高肾素-血管紧张素血症和正常血压，Bartter综合征病变是由位于髓拌升支粗段的Na+-K+-2Cl-(NKCC2)共转运体，及其相应的调节蛋白失功能，由编码二者的基因突变所致，起病年龄多在儿童期；GS起病年龄多在青春期后和成人期，儿童期起病的少见。以往认为GS是Bartter综合征的一种变异型，但随着研究的深入，发现引起这2种综合征的分子遗传学基础并不一致，为2种独立疾病，正确鉴别二者对患者的诊断和治疗非常重要，GS区别于Bartter综合征的主要特点是低血镁、低尿钙，但部分患儿此特点临床并不明显，二者鉴别诊断的金标准还是基因检测。因此，对怀疑GS的患儿进行分子遗传学分析尤为重要。肾脏活检对GS的诊断价值有限，大部分病理改变非GS所特有，目前GS的确诊标准为：SLC12A3基因中存在2个致病性突变。而可导致Bartter综合征的基因突变目前报道的有包括CLCNKB、SLCl2A1、CASR、BSND、KCNJl共5种[10]。已报道SLC12A3基因有大于430个位点的突变与GS发病相关，突变位点中约60%为错义突变，其他突变类型还包括插入突变、剪接突变、缺失突变等，复合杂合突变多于纯合突变，突变分布在整个蛋白分子之间。中国人SLC12A3基因突变类型以T60M为主，突变频率约占33%[11-12]。也有文献报道临床诊断GS的患者，SLC12A3基因未检测到致病性突变或者检测到其他基因位点的突变，如Lo等[13]对29例临床诊断GS，而基因检测未检测到SLC12A3基因2个致病性突变，SLC12A3基因突变位点仅有1个甚至未检测到该基因突变的患者，进行了外周血白细胞SLC12A3基因的mRNA分析，发现其中19例患者存在内含子深部的突变。Lee等[14]报道34例GS患者中，有2例同时存在SLC12A3基因和CLCNKB基因的突变，并研究了基因型与临床表型的关系，指出总体来讲基因型或SLC12A3基因的突变数目不能预测疾病的严重性或对治疗的反应。本研究通过外显子捕获测序及一代验证，证实患儿为SLC12A3基因突变的c.1315G>A和c.485delT的复合杂合子。c.1315G>A突变来自于母亲，为已报道的致病性突变[15]，c.485delT突变系父源性移码突变，为未见报道的新突变。
目前GS的治疗主要是纠正电解质异常，减轻临床症状以及严重的低钾血症和低镁血症可能导致的生长发育迟缓[16]。本病低钾血症纠正较困难，治疗上以补钾为主，避免高钠饮食，同时尽量纠正镁缺乏，可以多食含镁量高的食物，如坚果等，必要时口服镁制剂，以预防低镁性手足抽搐[17]；但镁剂吸收差，此类患儿镁的排泄量大，大量补镁又会引起腹泻，故补充镁剂效果往往差强人意。来自成人的研究认为，选择性醛固酮抑制剂依普利酮可能对GS有治疗作用，非选择性醛固酮抑制剂螺内酯也可能有效[18]，螺内酯在儿童GS患儿中的应用较少，且均为个案报道，是否有效缺乏临床对照试验的数据，依普利酮则尚未见儿童应用的报道。以往的经验认为GS进展缓慢、预后良好，但目前也有少数患者发展为慢性肾功能不全[19]，甚至进展到终末期肾病而接受腹膜透析和肾移植的报道[20]。儿童患者不仅存在肾功能受累的潜在风险，因为长期慢性的低钾血症和低镁血症，对长期得不到诊断和及时治疗的患儿，很容易出现明显的体格发育迟滞，如本例患儿所见。因此，对于临床上遇见的慢性低钾血症患儿，要详细询问病史及家族史，完善相关检查，提高对本病的认识，减少漏诊，早期诊断和治疗可改善患者的预后。有文献报道，体格发育迟缓明显者使用生长激素可改善GS患儿的身高。本例患儿随访2年，经过正规补钾治疗，目前血钾维持比较满意,肾功能保持正常，未应用生长激素，身高增长出现明显改善。
综上所述，本研究系统分析了GS患儿的临床症状、体征和实验室检查特点，并通过外显子捕获测序及Sanger测序验证，确诊患儿为SLC12A3基因复合杂合突变导致的GS，发现一个未报道的新突变c.485delT，扩展了SLC12A3基因突变谱，为患儿分子诊断及家系的遗传咨询提供了分子依据。本研究对目前国内GS的报道情况及临床特点、诊治思路、基因检测进展作了回顾，有助于提高临床医师对儿童GS的认识。
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