NL/NC 的病因是异质性的。本研究深入探讨了32例患者的表型与基因型之间的关系，证实了基因检测和临床表型评估使精准医学方法能够治疗患者。

　　遗传因素是小儿肾结石 （NL）/肾钙质沉着症 （NC） 的主要原因。我们总结了中心遗传性NL/NC的基因型-表型相关性，以评估基因检测在早期诊断中的作用。

　　回顾性分析了2017年5月至2020年8月32例疑似有遗传基础的NL/NC病例的临床数据。以三全外显子组测序为主要方法进行基因检测，通过Sanger测序确认变异，并利用定制软件根据蛋白质功能预测致病性分析。

　　在32例NL / NC患者中检测到24例致病性单基因突变，并在一例患者中检测到拷贝数变异。遗传性疾病患者的表现总结显示，在遗传性疾病中常见显著程度的生长迟缓、低分子量蛋白尿排泄增加、高钙尿症、电解质失衡和发病年龄小。此外，一些患者的肾功能异常（3 ppm 25）。最常见的病理是远端肾小管性酸中毒（包括SLC4A1、ATP6V1B1和ATP6VOA4基因），其次是牙本质病（CLCN5和OCRL1基因）、原发性高草酸尿症（PH）（AGXT和HOGA1基因）和歌舞伎综合征（KMT2D基因），它们更有可能表现为NC或复发性结石，并且与特定的生化表型和肾外具有更高的相关性。表现型。

　　NL/NC 的病因是异质性的。本研究深入探讨了32例患者的表型与基因型之间的关系，证实了基因检测和临床表型评估使精准医学方法能够治疗患者。

　　涉及世界许多国家的流行病学数据显示，肾结石（NL）的发病率为1-19%，特别是在亚洲国家（Khan等人 ，2016 ）。最近的数据显示，儿童的发病率每年增加约10%（Hernandez等人 ，2015 ;劳斯等人 ，2010） 。与尿道梗阻和复发性尿路感染（UTI）相关的年轻发病和疼痛复发性疾病被认为与急性肾损伤（AKI），慢性肾病（CKD）和矿物骨病（MBD）的风险较高有关（Bonzo和Tasian 2017 ;萨哈伊等人， 2011年 ;唐和李斯克 2014 ）。肾钙质沉着症（NC）被定义为草酸钙（CaOx）或磷酸钙（CaPi）在肾脏中的广泛沉积。由于NL和NC之间临床表现的相似性，后者经常被误诊，并且通常与肾功能丧失有关（Shavit等人 ，2015 ）。

　　NL / NC的病因是多因素的，与遗传学，全身性疾病（炎症性肠病，甲状旁腺功能障碍），代谢因素，肾脏结构异常和复发性尿路感染有关（Khan等人 ，2016 ）。它与常见的代谢因素（如糖尿病、高血压和肥胖）是有区别的。高钙尿症是在NL或NC儿童中检测到的最常见的代谢异常，对于复发性NL或进行性NC尤其重要（Gürgöze和Sarı 2011 ;塞茨等人， 2017; 斯皮瓦考等人 ，2008） 。

　　之前对268名NL / NC患者和134名儿科NL / NC患者的分析表明，30多个已知NL / NC基因之一的单基因致病突变可以在11.4%的成年个体中检测到，16.7-20.8%的个体18岁（Amar et al. 2019 ;布劳恩等人 ，2016; 达加等人 ，2018; Halbritter等人 ，2015 ），以及0.4%的早发性CKD诊断（维万特和希尔德布兰特 2016 ）。许多遗传性疾病导致 NC，伴或不伴肾结石，包括牙本质病、Lowe 综合征、巴特综合征和远端肾小管性酸中毒 （dRTA），以及原发性高草酸尿症 （PH）患者。CKD 经常在复发性 NL 或进行性 NC 患者中观察到，这些患者具有较长的病史。为疑似患有遗传性NL / NC的患者寻找致病基因可以帮助我们做出精确的遗传诊断，并提供有针对性的药物干预。

　　本文总结了单个中心遗传性NL / NC的基因型 - 表型相关性。它旨在评估基因检测在遗传性NL / NC早期诊断中的益处，并讨论基因检测减轻医疗保健成本的策略。

　　从2017年5月至2020年8月，我们中心共对32名来自无关的中国家庭且被诊断为遗传性NL / NC的患者进行了回顾性回顾。包括21名男性和11名女性，年龄从3个月至14岁不等（补充表1和2）。该研究方案由武汉市儿童医院（中国武汉）伦理委员会批准。我们获得了研究中包括的所有法定监护人的知情同意。所有患者均通过超声或计算机断层扫描（CT）诊断为NL或（和）NC（2例），并接受代谢评估，包括测量电解质水平（钙，镁，钾，钠，氯和磷），肌酐水平以评估肾功能，尿常规，尿钙/肌酐比值或24小时尿样和人口统计数据中的尿钙水平。必要时，测量甲状旁腺激素（PTH）和维生素D水平，并进行骨X线和结石分析。

　　获得了患者及其父母的血液样本。以三全外显子组测序为主要基因检测，通过Sanger测序确认变异，利用定制软件预测蛋白质功能的致病性分析。两名患者因面部畸形和精神运动迟缓而接受拷贝数变异（CNV）分析。

　　将样品测序至至少2.5 GB，产生成对的250个核苷酸读数。根据制造商的方案（美国加利福尼亚州圣地亚哥市 Illumina），从血液淋巴细胞中分离出基因组 DNA，并使用 xGen 外显子组研究小组 v2.0 使用 IDT 进行外显子组捕获。合并的文库在光明报HiSeq 2000测序平台上进行测序。在我们的队列中，覆盖率至少达到50×，靶标测序覆盖率不低于99%。将序列读数映射到人类参考基因组组件（37/hg19 ），通过搜索公开可用的种群数据库（1000个基因组计划 ，外显子组聚合联盟ExAC ）来评估变异的频率，并通过包括DECIPHER在内的数据库确定变异的致病性（ ） 和克林瓦尔 （ ）。变异按频率和变异类别进行过滤，并在人类在线孟德尔遗传（OMIM， ）中限制在1%或更低的次要等位基因频率（MAF）中。用软件SIFT（从耐受性中分选不耐受， ）和PolyPhen2（多态性表型v2， ）预测蛋白质功能。应用美国医学遗传学和基因组学学会的变异分类指南（ACMG）对致病性进行分类，所有变异均通过Sanger测序得到证实。

　　我们对全基因组测序（WGS）数据进行了CNV分析。总测序深度约为0.2-0.6×，检测灵敏度为0.1 Mb大小的DNA扩增或缺失。我们使用DGA（基因组变异数据库， ）进行变异的致病性。

　　突变分析由一组临床医生 - 科学家和遗传学家进行，他们在遗传性肾脏疾病和生物信息学家方面具有领域专业知识。致病性和可能的致病性变异被确定为致病性变异，不确定的致病性变异被鉴定为意义未知的变异（VUS）。

　　年龄变量不符合使用K-S正态性检验的正态分布，并且在统计描述中用中位数和四分位数表示。卡方检验或费舍尔精确检验用于比较分析不同组之间NL或NC发生率的定性变量。在非正态分布的情况下，威尔科克森检验用于定量变量的比较。P值为0.05表示统计显著性，基于与对照组相比的费希尔精确检验，并通过SPSS软件执行数据分析（IBM SPSS统计22）。

　　我们中心共有32例被诊断为遗传性NL / NC的患者接受了基因检测并进行了代谢评估。包括21名男性和11名女性，年龄从3个月到14岁不等，其中15名患者年龄在2岁以下，中位数为2.54岁（0.88岁，4.81岁）。临床特征见附表1和2。SLC4A1和KMT2D是最常见的变异基因，在所有检测到的类型中，错义变异是最多的（图 1 A，图 1 B）。

　　有13例确诊为孤立性NC病例，19例为NL病例。其中，10块石头有多块石头，6块NL与NC合并，3块石头只有一块（图 1 C）。在我们的队列中，生长迟缓、低分子量蛋白 （LMWP） 尿排泄增加、高钙尿、电解质失衡和发病年龄小都很常见，特别是对于确诊为分子的患者。肉眼血尿，腹痛和复发染发生在有症状的患者中。然而，大多数患者是无症状的。导致诊断的临床表现包括骨质疏松、运动技能或智力迟钝以及厌食（图 1 D）。

　　NL/ NC患者的分子诊断结果和临床特征。A说明了测试结果的摘要。AD和AR是最常见的遗传模式，最常见的变异基因是SLC4A1和KMT2D。其中，SLC4A1具有AD和AR两种遗传模式，B共检测到35个变异突变，其中23个错义突变，4个无义突变，1个非移码突变，3个移帧突变，2个剪接突变和1个外显子丢失。C临床表现摘要显示，13例为分离性NC，19例为NL，其中10例为多块结石，6例为NL合并NC，3例为单块结石。D如果存在症状，肉眼血尿、腹痛和反复感染的可能性更大。然而，大多数患者是无症状的。导致诊断的临床表现包括骨质疏松、智力或运动迟缓以及厌食。E最常见的两种疾病是dRTA和歌舞伎综合征，其次是Dent病和PH.F尿酸化失败和高钙尿症患者（1组）更容易显示NC（卡方试验P= 0.0009），高尿酸尿症，胱氨酸尿症和高尿症患者（第2组）更容易发生NL（P= 0.0289）。其他基因（第3组）和基因阴性组（第4组）中NL的比例无统计学差异。（P= 0.6664，P= 0.4012）。NL 加 NC 标记为;NC标记为蓝色;NL 标记为

　　通过全外显子组测序（WES）或WES加CNV，我们在78.1%的病例（25 ppm 32）中发现了遗传学诊断，其中24例检测到单基因疾病，1例检测到基因组片段缺失。基因型特征反映在补充表3中。大多数患者导致单基因遗传性肾小管病，有16种单基因。在32例患者中的19例中检测到已知NL / NC的致病突变或可能的致病突变，并检测到其他遗传异常的5个致病突变，并检测到一个具有拷贝数变异的突变。测试结果的摘要如图 1 A和表 1所示 。其中，1例为近亲，2例为母亲有产科异常史，3例为NL/NC家族史。在没有确诊致病性突变的患者中，有五名患者有结石家族史。

　　我们注意到，2岁的患者（25例中有13例，52%），经确诊的分子诊断显示为主要临床特征，生长迟缓（25例中有20例，80%），精神运动迟缓（25例中有9例，36%），高钙尿症（25例中有8例，32%），LMWP（25例中有13例，52%）和电解质紊乱（25例中有9例）， 36%）（附表1）。此外，三名患者（12%）肾功能异常，估计肾小球滤过率范围为60至90 ml /min/ 1.73 m2，相当于第二期慢性肾病。分子诊断阴性的患者比例为14.2%（7人中有1人）（补充表2，表1）。

　　在单基因疾病患者中，共检测到16个变异基因，包括23个错义突变，4个无义突变，1个非移码突变，3个移帧突变，2个剪接突变和1个外显子丢失（图 1 B）。33个突变中有23个（69.7%）是新的。遗传模式包括常染色体显性遗传型 （AD）、常染色体隐性遗传型 （AR）、X 连锁显性遗传型 （XLD） 和 X 连锁隐性遗传型 （XLR）。AD和AR是最常见的遗传模式（图 1 A），最常见的变异基因是SLC4A1和KMT2D，它们分别可导致两种最常见的疾病：dRTA（包含SLC4A1，ATP6V1B1和ATP6VOA4基因）和歌舞伎综合征。以高频率鉴定凹痕病（包含CLCN5和OCRL1基因）和原发性高草酸尿症（PH）（包含AGXT和HOGA1基因）（表 2 ，图 1 E）。这些患者主要有NC或复发性结石。

　　值得注意的是，NL/NC的确诊临床诊断被发现与某些疾病有关，包括dRTA、牙本质病、X连锁低磷血症（XLH）、婴儿高钙血症和家族性低镁血症伴高钙尿症和肾钙质沉着症（FHHNC）（补充表3）。在所有患者中，LMWP的尿排泄显着增加（三例）。生长迟缓程度也显著（13例中有11例），患者更可能出现NC（卡方检验P = 0.0009）（图 1 F）。

　　在本研究中，六名临床诊断为dRTA的患者在SLC4A1，ATP6V1B1，ATP6VOA4基因中出现致病性变异。四名患者在CLCN5（OCRL基因）中具有致病突。