王文营医生的科普号

肾结石病是全球的常见疾病，随着我国经济的发展，中国肾结石病发病率也在逐年升高。肾结石病是多因素相互作用的结果，大致上可分为环境因素、泌尿系统解剖因素及个体因素。首先，环境因素包括自然环境和社会环境，比如处于炎热气候环境的人更易发生结石病；而社会环境方面，随着经济发展，高蛋白饮食和高热量食物的摄入都会增加结石病的发病率；其次，泌尿系统解剖因素也是结石病发生的关键因素，比如先天或后天造成的泌尿系狭窄造成的梗阻可诱发结石发生，此外，很高比例的肾结石患者经常发生单侧结石，而对侧肾脏并不发生结石，这可能与双侧肾脏的结构不同有关。个体因素是肾结石病发生中最为复杂的影响因素，包括遗传、发育和代谢等各方面的差异，而遗传则占有很大比例，尤其在儿童结石患者，由明确单基因病所致的患儿占到40-50%，其余患儿中也可能有相当一部分为目前不能诊断出的基因病所致。目前已知有30多种单基因病，这个数字也在不断增加，这些疾病大多数为常染色体隐性遗传，比较常见的包括胱氨酸尿症，原发性高草酸尿症，Dent病，Bartter病，腺嘌呤磷酸核糖转移酶缺乏症，特发性高钙尿症等等。由于基因突变影响体内代谢从而影打破尿液成分平衡，结晶析出形成结石，目前诊断这类疾病最重要的方法就是基因检测。基因检测是指通过血液，其他体液或细胞，通过特定设备对被检测者的DNA进行测序的技术。这一技术在医学界正在迅速发展，从一代的Sanger测序到二代高通量测序以及三代的单分子/纳米孔测序。基因检测技术不断完善，测序速度越来越快，所需的费用也逐渐降低，让这一技术能够从实验室逐步走到临床患者中去，在不久的将来基因检测也有望成为个体的体检项目。人们在未来对于自身基因报告的了解好比要知道自己的血型一样成为一种常规。由于每个人都会携带3-4个异常的基因，了解自身基因的异常不仅可早期预防和延缓某些疾病的发生发展，也可在寻找伴侣生育下一代时提供参考信息。一对无任何临床表现的夫妻可能生出单基因病患儿，这是因为他们在同一个基因上都携带有缺陷的等位基因，携带者是不发病的，但有缺陷的等位基因同时遗传给同一子女，即子女有25%的可能会成为发病者。如果每个个体都了解自身的基因缺陷，在生育时可通过胎儿基因筛查、植入前遗传学检测技术等方法做到优生优育。基因检测可用于患者的诊断和携带者的筛查。每个人携带有2万多个基因，18万个外显子，目前常用的全外显子组测序可以诊断85%的单基因病，是目前常用的基因检测方法。携带者筛查能够让夫妻在孕前或孕期了解双方携带致病基因变异的风险，提供合理的生育指导，可有效预防和管理出生缺陷和罕见性遗传病。传统的携带者筛查，由于技术原因只能针对有家族史的人群，检测一些特定的遗传疾病。随着测序技术的发展和对基因病的认知，扩展性携带者筛查已成为可能，这种方法在不考虑种族、地域、家族史的条件下，可以同时筛查成千上百种疾病的基因突变情况，不仅可以在更大范围内筛查基因携带者信息还可以为产前咨询提供更多有用的信息。虽然其广泛应用还面临着诸多问题，但未来将有很大的发展空间和实用价值。基因检测还可用于遗传性疾病的产前诊断。因为大多数单基因病治疗十分困难，即便一些疾病有药物，费用也会十分昂贵，如原发性高草酸尿症的治疗费用，每年高达30多万美元，200多万人民币，而且还会有药物并发症，产前筛查高危胎儿的遗传状态就具有极其重要的意义。在获取胎儿基因方面，可以采取有创的羊水穿刺，即医生通过抽取羊水得到胎儿的皮肤，胃肠道，泌尿道等的游离细胞，再利用这些细胞获取胎儿的DNA，这一操作伴随着诸多风险，比如出血，感染，流产以及损伤胎儿等问题。而随着母体外周血游离胎儿DNA的发现，无创产前诊断领域取得了很大的发展，即在妊娠状态下母体血浆中检测到胎儿基因，可以利用这些基因对胎儿进行产前诊断，避免了有创技术对子宫的刺激和对胎儿可能造成的损伤。伴随着人口结构的变化和人们生育意识的改变，对产前筛查的需求也越来越大。在辅助生殖方面，单基因遗传病植入前遗传学检测技术也在逐渐发展，通过这一技术也可以有效的阻止单基因病的垂直传递，为辅助生殖和提高人口质量提供的新的选择。随着基因和分子水平技术的进步，单基因肾结石病的治疗可能有赖于基因治疗。目前，人们已经了解到部分单基因肾结石病的发病机制，从而根据具体的作用靶点研发出一系列有效的治疗药物。例如，Lumasira和Nedosiran通过RNA干扰技术抑制肝酶从而治疗原发性高草酸尿症。但Nedosiran的临床试验显示，其对原发性高草酸尿症1型和2型患者有很好的疗效，而对3型患者的疗效未达到预期，所以通过基因检测明确患者的疾病分型也就变得十分重要。然而现阶段的基因检测也并非万能。从产前筛查上来说，单基因病的表型由两个等位基因共同决定，纯合状态的等位基因变异导致的临床表型易于诊断，而复合杂合状态下的等位基因变异的临床表型可能存在不确定性。因此，在某些情况下，即使知道两个变异等位基因，也不能进行准确的判断。这些问题在未来，也许会随着对基因病基因型和表型关系更加深刻的认知，以及基因技术进一步的发展而得到解决。总的来说，基因检测在单基因肾结石病的诊断，筛查，产前诊断和治疗上都发挥着重要的作用。随着技术的发展，目前面临的一些问题在未来也有望得到解决，基因检测技术还将帮助人们了解疾病，为疾病诊断和治疗提供更有用的信息。

次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶（hypoxanthine-guaninephosphoribosyltransferase，HPRT）缺乏症是X染色体连锁隐性遗传病，是由HPRT1基因突变导致HPRT酶活性下降和嘌呤代谢障碍而引发的疾病。HPRT酶在嘌呤核苷酸的补救途径中起关键作用，驱动着两种反应：一种是将次黄嘌呤焦磷酸化为肌苷酸；另一种则是将鸟嘌呤焦磷酸化为鸟苷酸。当HPRT酶缺乏时，次黄嘌呤和鸟嘌呤补救合成核苷酸途径受阻，体内嘌呤含量增加，导致其最终水解产物尿酸增多。HPRT缺乏症主要分为3个类型：莱施尼汉综合征（Lesch-Nyhandisease，LND）可表现最严重的表型，特征是发生运动功能障碍和自残综合征；HPRT1相关性神经系统功能异常（HPRT1-relatedneurologicdysfunction，HND）较LND表现较轻的神经系统症状，且无自残综合征表现；HPRT1相关性高尿酸血症（HPRT1-relatedhyperuricemia，HRH）的神经系统症状最轻，往往只表现为高尿酸血症、肾结石和痛风。LND在全球的发病率在1:235000至1:380000之间，在美国出生的男性活婴LND发病率在1:100000至1:300000之间；HND和HRH的发病率低于LND。HPRT缺乏症是一种罕见的疾病，从1988年到2012年间，Fu等仅收集到了615例HPRT缺乏症患者的信息。临床医生对HPRT缺乏症的认知存在不足，易出现误诊和漏诊。对HPRT缺乏症基因型及表型的研究有助于该病的早期诊断、治疗和预防，在未来有望成为个体化治疗的依据。本文拟对HPRT缺乏症的基因型、表型以及基因型与表型的关系进展作一综述。1、 HPRT缺乏症的基因型1．HPRT缺乏症的基因突变类型HPRT1基因位于X染色体上，长度为45kb，位于Xq26-27区域，包含9个外显子和8个内含子。在Fu等收集到的615例患者中，错义突变最为常见，共有242例（39.3%，242/615）患者携带错义突变；其次为缺失突变，有158例（25.7%，158/615）患者。在不同地区间，HPRT缺乏症基因突变类型和比例不同，Li等研究发现，中国8例LND患者中1例（12.5%，1/8）为错义突变、3例（37.5%，3/8）无义突变、3例（37.5%，3/8）缺失突变。而法国和意大利的HPRT缺乏症患者，错义突变最为常见，在Madeo等报道的101例患者中，共有76例患者的基因信息可知，其中41例（53.9%，41/76）为错义突变，6例（7.9%，6/76）无义突变，9例（11.8%，9/76）剪切突变。在Laróvere等报道的阿根廷患者中，错义突变也是最常见的突变类型，24例患者中有14例（70.8%，17/24）发生了错义突变。值得注意的是，在这100例欧美患者中，每个家系中一般只有1-2例患者，较少出现3例及以上患者，相同基因型的患者多出现在同一家系中，不同家系的患者很少出现相同基因型。例如在76例欧洲患者（共67个家系）中，多数家系间的基因型不同，只有基因型c.143G>A出现在了2个不同家系中；而67个家系中，只有4个家系出现了2例患者，1个家系出现了5例患者，其余62个家系均只有1位患者；这5例同一家系患者的基因型均为c.203T>C（p.Leu68Pro），该基因的总人群携带率为0.000000836。以上提示HPRT1基因的突变谱较为广泛。2、HPRT缺乏症基因突变热点HPRT缺乏症的突变位点分布在HPRT1基因的整条序列中，但世界上也存在多例无关联的患者携带相同突变。比如最常见的两种突变c.151C>T（p.Arg51Ter）和c.508C>T（p.Arg170Ter)，它们分别发生在外显子3和外显子7的CpG岛。CpG岛与基因复制密切相关，其自发脱氨机制与基因突变有很大关系。在GpG岛发生的基因突变多数是无义突变，c.151C>T和c.508C>T均为无义突变，导致了基因翻译的提前终止。c.151C>T和c.508C>T突变均分别见于2例中国患者（2/9，22.2%）；在韩国，3例患者携带有c.151C>T突变（11.5%，3/26）；在意大利，c.151C>T和c.508C>T突变分别见于2例（2.2%，2/45）和1例（1.1%，1/45）患者。虽然这两种突变在单一种族和人群中并不是发病人数最多的基因型，但各地区患者中均有发生使其成为在总患病人群中携带率最高的两种突变，提示这两种突变是潜在的HPRT1突变热点。Fu等根据HPRT1基因序列和HPRT酶的蛋白质结构定义了5个均包含10个氨基酸的结构域。错义突变可导致单个氨基酸的替换，引发了上述结构域结构和功能的改变，进而导致HPRT酶活性的改变。这5个结构域分别是：氨基酸序列42-51位（与A-C 亚基接口相关）、氨基酸序列65-74位（与PPi 绑定环相关）、氨基酸序列131-140位（与PRPP 绑定环相关）、氨基酸序列158-167位（与识别碱基的K166相关）以及氨基酸序列188-204位（与hood结构域相关）。72例来自不同国家且突变类型为错义突变的HPRT缺乏症患者中，63例患者的错义突变发生在上述5个结构域的对应序列中，其中引起氨基酸序列42-51位，65-74位，131-140位，158-167位以及188-204位改变的分别有19例，19例，2例，4例和19例。由此，我们可以看到5个结构域包含了HPRT1基因错义突变的大部分（87.5%，63/72）位点，其中错义突变引起氨基酸序列42-51位、65-74位和188-204位改变的患者最多，均为30.2%（19/63）。根据HPRT酶功能结构域来划分氨基酸序列，进而找到基因突变热点区域的思路，会为我们进一步了解HPRT缺乏症的致病机制指明方向。二、HPRT缺乏症基因型和表型的关系HPRT缺乏症的严重程度与HPRT酶的剩余活性相关.根据HPRT缺乏症患者病情的严重程度分为LND、HND和HRH三种表型，其中LND患者的HPRT活性完全丧失或近乎完全丧失；HND患者的HPRT活性仅保留小部分，一般只能达到正常酶活性的2%~8%；HRH患者的HPRT剩余活性相对最高，一般其剩余活性可达到正常酶活性的8%以上。错义突变因其对酶的剩余活性影响相对较小，HND和HRH患者的基因突变类型更多为错义突变（75.4%，107/142）。LND患者以神经系统症状为主，其在3-6月大时会出现肌张力低和发育迟缓，在2-3岁时出现认知障碍和行为障碍，其中自残综合征是该病的标志。HPRT缺乏症患者另一主要症状为高尿酸血症，肾结石作为高尿酸血症的常见表现，在该病患者中多发。LND患者的HPRT酶活性最低，肾脏累及程度更加严重，可出现肾结石，肾钙质沉着症和肾功能衰竭。Madeo等报道的法国和意大利的101例患者中，67例出现了肾脏累及（66.3%，67/101），其中肾结石49例（48.5%，49/101）、肾钙质沉着症34例（33.7%，34/101）、肾功能衰竭13例（12.9%，13/101）。HPRT缺乏症的不同亚型和不同的突变类型与临床表型可能存在一定相关性。1.肾结石 肾结石是HPRT缺乏症的常见临床表现。在法国和意大利的HPRT缺乏症患者中，错义突变在HND和HRH患者中更常见，有肾结石相较于无肾结石的患者年龄更大（18.8岁Vs 9.6岁）,且出现肾结石的HPRT缺乏症患者在发病时血尿酸浓度并无显著差别（p=0.15）。Laróvere等报道的阿根廷HPRT患者中，肾结石的发病率为37.9%（11/29），其中由错义突变的引起的有8例（72.7%，8/11）。这11例肾结石患者中，2例出现结石复发，基因突变类型均为错义突变，为典型的LND患者，分别在5岁和6岁出现了典型的自残症状，其血尿酸浓度分别为11.0mg/dl和8.1mg/dl；3例患者出现肾衰，其中2例来自同一家系，均为错义突变，他们并没有典型的自残症状但血尿酸浓度分别为16.0mg/dl和13.8mg/dl，1例在19岁出现了痛风。理论上错义突变仅导致单碱基置换，对表型影响相对较小，但错义突变仍可导致较为严重的临床表型。Li等报道中国HPRT缺乏症患者肾结石的发病率为37.5%（3/8），这3例基因突变类型分别为移码突变、无义突变和缺失突变，均表现为肾结石伴或不伴发尿路感染。对于错义突变引发的肾结石患者中，同一基因型的表型也存在明显的异质性。Sarafoglou等报道，同一家族中携带c.500G>T突变的3例患者，1例在13个月大时尿布上便出现橘黄色结晶，并发生了严重的高尿酸血症；1例在17岁时才发生肾结石，且40岁之后再无肾结石症状；1例则没有肾结石相关症状，肾脏超声也未发现过结石。63例错义突变发生在5个结构域的患者中，28例患者出现了肾结石，其中发生在氨基酸序列42-51位，65-74位，158-167位和188-204位分别有7例，11例，3例和7例患者，没有发生在氨基酸序列131-140位的肾结石患者，上述结果提示在氨基酸序列65-74位发生突变的患者可能更容易发生肾结石.2.肾钙质沉着症Cho研究了26例韩国LND患者的临床表型，21例患者出现了肾脏累及，患者平均血尿酸浓度为9.4±2.2mg/dL，肾钙质沉着症发生率为61.5%（16/26），无义突变是引发肾钙质沉着症的最常见突变类型（31.25%，5/16），部分错义突变也可导致肾钙质沉着症（12.5%，2/17）。在该研究中，16例肾钙质沉着症是依据肾脏超声检查诊断的，其中7例同时伴有肾结石，3例需要手术治疗。4例伴有肾钙质沉着的患者，基因突变发生在氨基酸42-51位，65-74位和188-204位对应序列的分别有1例，2例和1例。3.肾功能衰竭肾功能衰竭是HPRT缺乏症患者肾脏累及的最严重情况。在法国和意大利的101例HPRT缺乏症患者中，7例发生了急性肾衰，其中3例患有严重的双肾结石、3例患有肾盂肾炎伴泌尿系结石和尿酸性肾病、1例患有严重的高尿酸血症（血尿酸浓度37.8mg/dl）；另有6例HPRT缺乏症患者发生慢性肾衰，2例患者接受了肾移植治疗[6]。肾衰与HPRT1基因的突变类型并未发现有明显相关性，有报道过无义突变和剪接位点突变可引起肾衰。Yang等报道1例2个月大的中国LND患儿出现肾衰，其尿酸和肌酐均明显升高，范围分别在1192~1535umol/L和386~1046umol/L之间，其基因突变类型为无义突变c.508C>T；Kollios等报道1例14个月大的欧洲LND患儿出现了急性肾衰和高尿酸血症，同时出现了自残的神经系统症状，基因检测发现内含子3的剪接位点发生突变。3、 HPRT缺乏症的治疗进展HPRT缺乏症引发肾结石的病理生理基础是高尿酸血症，降低血尿酸浓度和处理肾结石是治疗HPRT缺乏症的关键。治疗高尿酸血症的传统治疗包括大量饮水，口服枸橼酸钾或碳酸氢钠碱化尿液，使用非布司他或别嘌呤醇减少尿酸合成。临床上治疗HPRT缺乏症患者常规使用别嘌呤醇，当患者对别嘌呤醇过敏时可使用非布司他，而长期使用非布司他有发生心血管意外风险[25]。药物治疗并不能完全避免肾结石的发生，Sighinolfi等用别嘌呤醇治疗19例LND患儿后，有3例（15.8%）仍然出现尿石症，对药物治疗后仍发生肾结石的患者，需进行碎石或手术治疗。  对于HPRT酶缺乏症这类单基因遗传病，可以通过基因校正来进行治疗。CRISPR介导的碱基编辑器（CRISPR-mediatedbaseeditors，BEs）可以通过碱基对的转换实现基因校正的目的，这种方法避免了不必要的基因损伤，减少无关碱基的插入。Proto等人的研究发现，BEs的有效目标基因转化效率达到90%以上，且无关碱基插入仅发生在两个位点，同时无关碱基的插入转化效率也很低，分别为0.2%和13.1%。另一项最新技术-先导编辑器（Prime Editors，PEs）则可以对碱基替换、小段基因插入和小段缺失突变进行基因校正，同时扩展了BEs的适用性和治疗潜能。Jang等使用PEs校正HEK293T/17细胞系的HPRT1基因c.333_334ins(A)突变，校正效率达到50%。但是，PEs在其他细胞系进行基因校正时的效率有待提高，如在患者来源的成纤维细胞中，其c.333_334ins(A)突变的校正效率仅为14%。总之，HPRT缺乏症是一种极为罕见的X连锁隐性遗传病，错义突变是最常见的突变类型，肾结石是常见的临床症状。HPRT缺乏症的基因型和表型间存在一定相关性。药物治疗是HPRT缺乏症的传统治疗方法，碱基编辑等基因编辑技术有望成为HPRT缺乏症未来的治疗方法。

原发性甲状旁腺功能亢进（Primaryhyperparathyroidism，PHPT）是一种内分泌失调，甲状旁腺过度激活产生过量的甲状旁腺激素，导致血钙显著升高。其患病率为1/1000-4/1000，女性多于男性，40岁以下男女患病率接近，而75岁以上女性患病率比男性高5倍。约80%的PHPT是由单一的良性甲状旁腺腺瘤引起，多发性腺瘤约占1%-5%；甲状旁腺增生约占12%，而腺癌仅占1%-2%。PHPT包括无症状型及症状型两类，症状型PHPT最常见的临床表现是肾脏结石或骨骼疾病伴中度或重度高钙血症；无症状型病例可仅有骨质疏松等非特异性症状，常在普查时因血钙增高而被确诊。随着20世纪70年代以来生化筛查的普及，更多的无症状PHPT被发现，但我国目前还是以症状型PHPT多见。症状型和无症状型PHPT患者均可表现为高钙血症，也有部分PHPT患者血钙正常。目前在西方国家，70-80%的PHPT患者没有明显症状，20-30%有症状的患者中最常见的表现为肾结石。尽管无症状型PHPT是在基于没有肾结石的情况下命名的，但7-15%的患者影像学检查存在肾结石。肾结石患者中PHPT的发生率为1.8%-6.6%。甲状旁腺紧密附于甲状腺左右甲状腺叶的背面，数目不定，一般为4枚，每侧上下各1个。呈卵圆形或扁平形，外观呈黄、红或棕红色，平均重量每枚35-40mg。上甲状旁腺位置相对固定，多数位于甲状腺背侧；而下甲状旁腺有60%位于甲状腺下、后、侧方，其余可位于甲状腺前面，或与胸腺紧密联系，或位于纵膈。甲状旁腺分泌甲状旁腺激素（PTH），其主要靶器官为骨和肾。PTH的生理功能是调节体内钙的代谢并维持钙和磷的平衡，它刺激骨质释放钙和磷酸盐，同时抑制肾小管对磷酸盐的重吸收。因此当发生甲状旁腺功能亢进时，可出现高血钙、高尿钙和低血磷。甲状旁腺功能亢进结石形成者的平均血钙水平为11.2mg/dL（正常水平8.9-10.1mg/dL），大部分患者的数值接近10.5mg/dL。因此血钙升高对诊断PHPT有较高的预测价值，即便对于轻度高钙血症的结石患者，也要高度怀疑并除外该病。与高血钙患者相似，正常血钙PHPT患者也可表现为有症状性和无症状。在血钙正常的PHPT患者中也可以观察到肾结石，发生率为9.4-35%，但这种新形式的PHPT患者血钙水平是否与更轻的临床表型相关尚不清楚。PHPT的主要诊断方法依靠实验室检查。持续性高钙血症最具有提示意义，相关的PTH水平测定有助于明确诊断。此外还需要排除其他高血钙状态，包括药物（如维生素D毒性、噻嗪类）、恶性肿瘤（如肺癌或乳腺癌）、肉芽肿性疾病（如结核病、结节病或麻风病）、内分泌疾病（如甲状腺功能亢进或库欣病）和罕见的常染色体显性遗传疾病如家族性低尿钙高钙血症等。最常用的定位检查是超声、核素显像和CT。超声检查无创且成本最低，甲状旁腺显像是一种术前检查方法，用于定位异常的甲状旁腺并制定手术计划。PHPT应该进行治疗，手术被认为是最好和唯一成功的治疗方法，其复发风险极低，并发症发生率低。合并肾结石的患者应同时进行结石的治疗。有症状、无症状、即便血钙正常的PHPT患者如果存在肾结石时都需要行甲状旁腺切除术。术后肾结石和骨折发生率降低。而对于有手术禁忌的患者，应监测疾病进展并给予药物治疗。指南建议每年应测量血钙、血肌酐和肾小球滤过率，每1-2年监测脊柱、髋关节和前臂的骨密度，并进行肾脏超声等检查。不建议限制钙的摄入。需要强调的是甲状旁腺切除术后结石复发率降低，但仍然显著高于普通人群，且不能完全根除高钙尿症。因此根据欧洲泌尿外科学会和中华医学会泌尿外科分学会的肾结石诊疗指南，患者应采取饮食措施。建议每日液体摄入量在2.5-3升之间，或尿量为2.5升。建议膳食钙摄入量为1000-1200毫克。当维生素D缺乏时，应补充维生素D，以达到血清25-羟基维生素D水平至少>20ng/mL，期间适当监测高钙尿症。高纤维食物、水果和蔬菜摄入可以防止结石形成。草酸钙结石和尿酸结石复发患者应适量摄入动物蛋白，避免摄入富含嘌呤的食物，每日钠摄入量为1500毫克，不超过2300毫克。总之，多数的PHPT无临床症状，多数PHPT患者不表现出肾结石，约1/3的伴高钙血症的PHPT患者发展为肾结石病。肾结石患者中PHPT的发生率相对较低(1.8%-6.6%)。但PHPT患者一旦出现肾结石，无论是否有临床症状、即便患者血钙正常也建议行甲状旁腺切除术。术后肾结石的发生率明显降低，但仍然高于普通人群。PHPT、高钙血症、高钙尿症与肾结石的发生机制还需进一步探索，从而制定更好的治疗方法和预防策略。

    肾结石病是泌尿外科的常见疾病。无论是在美国还是在中国，大概每10个人就有1人会发生肾结石病。多种因素可导致结石病的发生，职业与肾结石病密切相关。职业因素可通过多种方式引发肾结石，特别是一些工作限制了人员及时补充水分、或是缺少足够的条件让工作人员及时排尿、或是工作环境让人员排出过多汗液造成尿量减少和浓缩。尽管职业因素对肾结石病影响的研究较难进行量化，但一些职业确实可以影响结石病的发病率。肾结石病也或多或少直接或间接提高了劳动成本，2000年，超过1%的处于工作年龄的成年人接受了肾结石病的相关治疗，约33%的患者因结石病而导致工作缺勤，每个患者平均损失19小时或将近3天的工作时间，而且需要花费上万元的治疗费用，肾结石病在职业中所造成的各种损失是不可忽视的。因此，研究职业与肾结石病的相关性也变得更加重要。   职业司机是肾结石病的高发人群。长途卡车司机不得不每天待在驾驶室内，很少有足够的休息时间，行车途中不能够随意停车排尿，长此以往会出现膀胱低收缩力和双侧肾脏结石，排尿限制所致的尿液滞留是泌尿系感染和结石形成的病因。随着当代城市交通的发展，出租车行业越来越火热，而出租车司机群体也是各种泌尿系统疾病的高发人群，越来越多的出租车司机被发现存在前列腺、膀胱和肾脏疾病，包括肾脏结石。“出租车综合征”一词就是指司机人群比其他非司机人群在主观和客观上都有更大可能患有排尿功能障碍、结石病和泌尿感染等疾病。目前认为，卫生间不足和其他原因导致的无法及时排尿以及不规律的工作和生活方式导致了“出租车综合征”的出现。而在司机人群中，女司机不能像男司机那样可以在“任何地方“解决小便问题，而使得这一问题表现得更为严重。除了排尿被工作限制，久坐会提高盆腔张力，提高局部温度，还会出现静脉充血等等对泌尿系统不利的因素。   医务人员也是肾结石病的易发人群。医务工作者因工作繁忙，饮水少，排尿少，在一些时候又不得不抑制自己排尿的欲望，很可能是导致肾结石等泌尿系统疾病高发的原因。在抑制排尿欲望时会引起膀胱扩张，长此以往会让膀胱肌肉敏感性和收缩力下降。Bendtsenel等人的研究发现外科病房护士自我报告的膀胱炎患病率为16%，而病房的其他女性为6%。在一项对梅奥诊所手术室医务人员的调查发现，与非手术室工作人员相比，手术室人员患肾结石的风险比为1.43。此外，幼儿园和小学老师，飞行员等等，在工作中不能及时补充水分和不能及时排尿的职业都是肾结石的好发人群。    高温环境下作业的工人易患肾结石病。环境温度对肾结石形成具有重要影响。居住在温度较高地区的人群患结石的几率更高，这主要因为高温环境下，人体为了散热而经皮肤蒸发了更多的水分，导致细胞外液流失而血浆渗透压增加，进一步引起垂体后叶分泌的抗利尿激素增加，最终尿液形成减少，尿液浓缩，尿液中与结石形成相关的盐类过饱和从而结晶析出形成结石。结石发病率在夏季达到高峰的季节性规律也证实了环境温度对结石形成的影响。而工作环境的温度同样会影响肾结石的发生。高温下工作比在清凉环境中进行体力劳动或者坐在办公室内的人群更易发生结石，直接暴露在高温环境下又无法及时维持正常水分摄取的户外工人结石形成风险更高。例如，部署在沙漠高温地区的士兵比寒冷地区的士兵更有可能患肾结石。在玻璃厂工作的机械师，因为要暴露在高温环境中，其尿液中尿酸浓度和比重更高，酸碱度更低，这些都会导致肾结石发生风险增加。钢铁工人有着更高的尿液渗透压，说明其尿液较为浓缩。在温暖季节或较热月份进行活动的运动员，或喜欢在夏季进行户外运动的年轻人也是肾结石病的高危人群。   宇航员也是肾结石病的高风险人群。因为在太空中工作，在没有重力的情况下，宇航员和缺乏锻炼的人群一样容易出现骨质疏松，导致高尿钙排泄和肾结石的形成，所以宇航员在太空中要保持适当的锻炼帮助减少骨钙代谢。除了上面提到的职业外，一些体力劳动强度弱，运动量小，会导致体重增加和代谢综合征的职业也是肾结石病的高风险人群。肥胖、糖尿病和血脂异常都会增加肾结石患病几率，而从事这类职业的人群由于缺乏锻炼、生活方式不规律，容易发生高血压、糖尿病、肥胖和血脂异常等疾病直接或间接增加了结石风险。   总之，受到一些职业特点的影响，部分职业人员不能够及时补充水分，不能及时排尿导致肾结石病的发生。在尽可能的情况下，不同职业人群在日常工作中应注意自身健康做到常饮水多排尿，尤其是在高温环境下或主要在夏季进行工作的人员更要保持充足的水分摄入，减少憋尿，及时排尿。虽然这些建议并不容易实现，但毕竟肾结石病对职业造成的影响不可忽视。

    肾结石病是常见的泌尿系统疾病，随着现代人类生活方式的改变，其发病率也在逐渐升高，美国肾结石病的患病率在上世纪八十年代为3.2%，到2016年已达到10.1%，中国的流调数据显示肾结石病的患病率在过去三十年也从5.8%升高至10.6%。在结石发病率增长的过程中，女性发病率的增长更为显著，与其他许多疾病一样，肾结石病也受性别影响，包括结石病发病率、结石病因、结石成份、手术耐受性和并发症发生率等，本文将介绍一下肾结石病的性别差异。    肾结石患病率男性高于女性，男女比率为2~3:1，也就是说每3到4个结石患者中才有1个女性。但近些年的研究发现，男女肾结石的患病率几乎相差无几，约为1.3：1。2018年美国国家健康和营养调查中，男性肾结石患病率为11.9%，而女性也高达9.4%，近些年的增长中，女性患者占据了更大部分，提示研究性别和肾结石之间的关系是十分重要的。    肾结石总体发病率的增加比较容易理解，这与气候变化、社会发展、生活方式和饮食结构改变等因素都是密切相关的。肾结石患病率的性别差异与解剖、激素、饮食结构和遗传等因素相关，女性尿道较男性短直，易出现尿路感染，更易患感染性结石。性激素的差异也与男女肾结石发病率差异有关，雄激素更易引发肾结石，实验发现睾酮能够增加尿液中草酸和钙的排泄并且促进其结晶，男性肾结石患者雄激素受体在肾组织中表达高于非结石患者。睾酮作为雄激素的一种，可以通过雄激素受体，增加肝脏内乙醇酸氧化酶的活性，进而促进尿液中草酸钙结晶的形成。临床上还发现睾酮低下的男性患者使用雄激素替代治疗后其结石发病率也会增加，这也是雄激素促进结石生成的有力证据。与雄激素相比，雌激素的研究则较为复杂，因为女性绝经期前后身体激素水平会发生显著变化，研究显示绝经后相比于绝经前女性的结石发病率是增加的，提示雌激素在结石形成中起到一定作用。尽管针对于绝经后妇女来说，未发现接受雌激素治疗与结石的发生具有明显的负相关性，但24小时尿液成分的研究发现，接受雌激素治疗的女性尿液中钙和柠檬酸增加且伴随着草酸钙浓度的降低，提示雌激素对于防止结石形成存在潜在益处。    近年来男女肾结石在发病率和患病率差异的缩小的原因并不十分清楚，可能在过去的研究中更多女性结石未被诊断和发现，或随着女性社会地位和工作环境变化导致女性饮食结构和生活方式等改变进而导致尿路结石的发生率增加。女性更容易因肥胖问题造成结石风险增加，体重的增加、腰围的增宽等变化对女性的风险都要大于男性。女性比男性更容易受到饮食习惯紊乱的影响，例如贪食症，厌食症等，这些病症会导致结石风险增加。减肥手术也对结石形成颇有影响，部分手术术后会使肠道内营养物质的吸收发生变化，例如接受肠转流手术（Roux-en-Y）的患者很容易出现肠道内脂肪增高，而脂肪可以和钙离子结合，这就导致了肠道钙离子减少而游离草酸增多，人体吸草酸收增加，尿液中草酸也就随之增加。女性也容易出现因滥用减肥药物导致腹泻，呕吐等情况，导致体内液体丢失，尿液减少，这些因素都可促进肾结石发生，从而缩小与男性结石发病率的差距。    肾结石的结石成份也存在性别差异，尽管70-80%的肾结石为草酸钙结石，但是女性比男性更容易出现羟基磷灰石和磷酸镁铵结石，这与女性容易出现反复泌尿系感染，且感染细菌可产生尿素酶有关。尿酸结石也见于男性和女性患者，尤其是50岁以上伴有代谢综合征和尿液酸碱度偏低的患者。女性肥胖、代谢综合征和尿酸结石的逐渐增多，提高了女性结石发病率。女性更易受到饮食异常的影响，减肥药物等使用、低蛋白饮食、慢性腹泻等均可导致尿中铵的排泄增加，进而增加尿酸铵结石的形成。女性原发性甲状旁腺亢进的发生率也高于男性，而这种疾病可导致钙磷结石。而当女性处于特殊生理状态，如妊娠期时，会生成更多的1，25-二羟基维生素D，孕妇肠道钙吸收能力增强，肾小球滤过率增加，这有利于胎儿的骨骼发育，却增加了孕妇患上结石的风险。此外，妊娠期肾脏还要代偿孕妇出现的呼吸性碱中毒，这也会使尿液的碱性增加，从而促进磷酸钙结石的发生。    性别在肾结石患者治疗耐受性和并发症等方面也存在差异，女性患者对体外碎石、膀胱镜检查、输尿管支架管置入术等耐受性更好，对肾绞痛等症状更易耐受，这可能与性激素对疼痛阈值的影响有关。女性发生输尿管结石包裹的可能性高于男性，导致手术结石清除率下降和并发症发生率的增加。女性较男性结石患者更易合并泌尿系感染，更易发生严重梗阻伴感染，术后发生脓毒血症休克的比率也要高于男性，女性是结石术后脓毒血症休克的独立危险因素。    总之，肾结石病男性多于女性，激素、生活方式等因素造成肾结石病的性别差异，但男女发病率的差距在逐渐缩小，生活方式随着时间推移逐渐变化，这种变化提高了结石病的发病率，尤其是对于女性患者。

原发性高草酸尿症（Primary Hyperoxaluria, PH）是一种罕见的常染色体隐性遗传病，以肝脏乙醛酸代谢相关酶异常所致的草酸钙肾结石病、肾钙质沉着为主要临床特征。PH全世界范围内发病率为1:1000000~3:1000000，但研究表明可能存在大量潜在患者。目前已知共有3种类型的PH，PH1是最常见和最严重的一型，是由编码乙醛酸氨基转移酶（Glyoxylate Amino-transferase, AGT）的AGXT基因突变引起的，大约80%的PH患者是1型，其他还包括由编码乙醛酸/羟基丙酮酸还原酶（Glyoxylate/Hydroxypyruvate Reductase, GRHPR）的GRHPR基因突变导致的PH2和由编码4-羟基-2氧化戊二酸醛缩酶1（4-Hydroxy-2-Oxoglutarate Aldolase 1,HOGA1）的HOGA1基因突变导致的PH。PH患者最典型的临床症状就是早期发作肾结石病，肾钙质沉着和进行性肾功能损害，而且晚期肾功能严重损害患者由于大量草酸无法通过肾脏排出，会导致包括皮肤、心脏、骨骼在内的多种器官草酸沉积，又称系统性草酸沉积症，常常引发一系列严重并发症。所有PH中以PH1最为严重，超过50%的PH1患者最终会进展为肾衰竭，28%的PH1患者甚至在15岁之前就不得不接受透析治疗。 如何有效降低PH患者血浆和尿液草酸浓度，减缓患者肾功能损害是治疗PH的关键。时至今日，PH治疗方式仍十分有限，药物和肝移植等传统治疗方法虽然能够减缓疾病进展，减轻患者症状，但效果有限。近年来也出现了新的疗法来治疗PH，其中核糖核酸干扰（Ribonucleic Acid interference, RNAi）疗法已经取得突破性进展，以其为基础研发的用于治疗PH1的药物lumasiran已被美国和欧盟等国家正式获批上市。此外，基因编辑技术的迅猛发展让我们看到未来彻底治愈PH甚至是多数单基因遗传病的希望。 一.PH的传统治疗方式 维生素b6的早期服用和器官移植是PH的最传统治疗方法。维生素B6主要通过协助AGT运输到正确部位来达到治疗目的，维生素B6治疗PH的历史已经超过40年，早期研究认为只有G170R、I244T以及F152I等突变对维生素B6治疗敏感，但目前有报道AGXT基因多突变患者（A186V、R197Q以及I340M）也对维生素B6敏感，也有学者认为理论上大多数PH1患者都对维生素B6敏感。此外，有学者发现地喹氯铵、莫能菌素等在体外实验中具有和维生素B6相同的药理作用，但是目前并没有相关的人体试验数据，也并不清楚这些药物能否用于治疗PH。 对于PH患者，更为直接的治疗方式是器官移植，特别是对于处于肾衰期PH患者，器官移植几乎成为唯一选择。由于PH主要是肝脏相关酶缺陷导致肾脏损害为主要特征，所以目前主要的器官移植方式包括联合肝肾移植（Combined Liver-kidney Transplantation, CLKT）、次序肝肾移植（Sequentially Liver-kidney Transplantation, SLKT）、单纯性肾移植（isolated Kidney Transplantation, KT）以及预防性肝移植（Pre-emptive Liver Transplantation, PLT）。现行欧洲指南支持对ESRD期的PH患者行CLKT以及对于对维生素B6治疗敏感的PH患者行KT，并不赞成常规进行PLT。最近，Metry等对过去45年内总计1201例接受器官移植手术的PH患者进行了预后分析，结果显示CLKT与SLKT两种方式移植的患者预后并没有显著差异（10年生存率均为75.8%）；此外，虽然CLKT患者与KT患者术后15年生存率也没有体现出明显差异（分别为78%和60%），但两者移植肾的10年存活率差异十分显著（CLKT患者为87%，而KT患者仅为14%），他们的研究结果与指南推荐基本一致，CLKT和SLKT仍然是治疗肾衰期PH1患者的首选。也有学者认为PLT对于非肾衰PH1患者也是个不错的选择。虽然器官移植手术能够很大程度上改善PH患者预后，但供体紧缺、术后死亡率高以及长期服用抗排异药物等不利因素限制了器官移植手术的开展。 二．PH的新兴治疗方式 1. RNAi疗法 近年来，随着基因分子技术的发展，特别是1998年发现RNAi之后，以其为基础通过构建小干扰核糖核酸（small interfering Ribonucleic Acid, siRNA）来沉默特殊基因成为治疗众多疑难杂症的新思路，尤其是在发现N-乙酰半乳糖胺（N-acetylgalactosamine, GalNAc）等高效运载体之后，利用其对肝细胞高表达唾液糖蛋白受体1的高亲和力，可实现GalNAc-siRNA共轭双链到肝脏的靶向运输，这促进了许多以肝脏为原发病灶的RNAi疗法药物的研发，其中就包括多种治疗PH的药物。Alnylam 制药公司是进入RNAi治疗领域中最早也是目前最具影响力的公司之一，该公司拥有RNAi疗法核心专利，以其为基础开发的许多药物已获批上市，其中就包括治疗PH1的lumasiran。针对PH，目前主要确定了三个靶基因，分别是编码乙醛酸氧化酶（Glycolate Oxidase,GO）的含氧酸氧化酶1（Hydroxyacid Oxidase 1,HAO1）基因、编码乳酸脱氢酶(Lactate Dehydrogenase, LDH)的LDH基因以及编码羟脯氨酸脱氢酶（Hyroxyproline Dehydrogenase, HYPDH）的脯氨酸脱氢酶2（Proline Dehydrogenase 2,PRODH2）基因，沉默基因表达，从源头上抑制草酸生成，降低尿液草酸浓度，延缓肾损伤进程。 (1).以HAO1基因为靶点 HAO1基因编码的GO可将乙醇酸氧化为乙醛酸，PH1患者体内由于缺乏AGT，乙醛酸无法被其转化为甘氨酸，导致乙醛酸大量堆积，进而被LDH氧化为草酸，形成高草酸尿，若能抑制HAO1基因的表达，减少乙醛酸生成，便能有效减少尿液中草酸的浓度，缓解PH1的进展。动物实验表明GalNAc-HAO1 siRNA通过沉默实验动物体内HAO1基因可以降低包括小鼠、大鼠和非人灵掌类动物（Non-Human Primates,NHPs）在内的多种实验动物模型的尿液和血浆的草酸浓度，以4mg/kg剂量给药可降解NHPs体内99%的目标mRNA，而且在高草酸尿小鼠模型中，98%小鼠经过每周四次GalNAc-HAO1 siRNA治疗后尿草酸水平都恢复正常。尽管不同物种的乙醛酸代谢会有一些差异，但人体肝脏每天通过GO氧化乙醇酸生成至少1000mg乙醛酸，这表明GalNAc-HAO1 siRNA在治疗人类PH1上有巨大潜力。 Frishberg等进行的临床试验首次证明了GalNAc-HAO1 siRNA疗法的有效性和安全性，经过治疗后所有PH1患者尿液草酸含量都已达到正常或者接近正常水平，且无论是健康受试者还是患者均未出现明显不良反应。而且研究发现治疗存在明显的剂量依赖效应，每月给药剂量为3mg/kg的患者24小时尿草酸排泄量下降最快，这些受试者GalNAc-HAO1 siRNA也表现出持续降低尿液草酸的效应[12]。此后，Garrelfs等纳入来自8个国家的总计39位PH1患者进行3期双盲临床试验，他们的试验结果进一步证明了GalNAc-HAO1 siRNA疗法的有效性和安全性，84%的试验组患者24小时尿草酸排泄量不超过正常值的1.5倍，52%的试验组患者24小时尿草酸排泄量达到了正常水平，与之相比，对照组占比均为0%。而且在整个治疗过程中并未出现严重的不良反应事件，最常见不良反应为注射部位的反应，如红斑、疼痛、瘙痒、不适等，都是轻微短暂的，并没有导致治疗终止。即使是在HAO1基因突变导致GO缺失的个体中，也仅观察到明显乙醇酸尿症，并未出现其他严重症状，这也证实了GalNAc-HAO1 siRNA疗法的安全性。2020年11月19日，以GalNAc-HAO1 siRNA为基础开发的药物lumasiran在欧盟首次被批准可用于全年龄段PH1的治疗，同年11月23日，美国也批准lumasiran用于PH1的治疗。欧盟和美国的指南推荐治疗方案主要根据患者体重而定，起始每月一次负荷剂量，连续给药三个月，然后以维持剂量持续给药治疗，体重小于10kg的患者负荷剂量为6mg/kg，随后每月一次维持剂量（3mg/kg）；体重为10~20kg患者负荷剂量为6mg/kg，随后每3个月给一次维持剂量（6mg/kg）；体重大于20kg者负荷剂量为3mg/kg，随后每3个月给一次维持剂量（3mg/kg）。 (2).以LDH基因为靶点 LDH几乎存在于人体的每一种细胞中，主要调节细胞内乳酸和丙酮酸以及乙醛酸和草酸的动态平衡。LDHA基因编码的M亚基和LDHB基因编码的H亚基是构成LDH的最常见亚基，这两种亚基可以组装成5个不同的四聚体即LDH的5种同工酶。LDHA主要在肝和肌肉组织中表达，LDHB则在心、脑、肾等多种组织中表达。LDH5是肝内催化乙醛酸生成草酸的关键酶，若能直接沉默LDHA基因，降低LDH5浓度，就能大大减少肝内草酸生成，有效治疗PH，且可能对3型PH均有效。Lai等通过特殊小鼠模型证明了LDH在草酸代谢中的关键作用，在嵌合人类肝细胞的小鼠模型（80%肝细胞为人类肝细胞）中，GalNAc-LDHA siRNA对LDHA基因的抑制率超过了50%。Wood等动物实验发现给正常小鼠注射GalNAc-LDHA siRNA并不会导致其24小时尿液草酸排泄量出现明显的变化，但敲除AGT基因和GRHPR基因的小鼠的尿草酸排泄量下降却表现得十分明显，分别下降了75%和32%，而且动物实验也并未发现GalNAc-LDHA siRNA会导致明显的肝功能异常，即使抑制了LDH5的表达，小鼠也并未出现乳酸酸中毒的表现。 随后，为验证以GalNAc-LDHA siRNA为基础开发的药物nedosiran对于PH1和PH2患者的有效性和安全性，Hoppe等进行了首次人体试验，在整个治疗期间11位PH1患者（73%）和1位PH2患者（33%）24小时草酸排泄量降低到正常或接近正常水平；在整个治疗后的观察期，12位PH1患者（80%）和2位PH2患者（67%）24小时尿草酸排泄量降低到正常或接近正常水平，而且他们发现在给药剂量为160mg的亚组中，24小时尿液草酸排泄量达到或者接近正常水平的比例最高。在整个治疗后观察期，患者24小时尿草酸排泄率最大降幅为64%，达到最大降幅的平均时间为104.6天。本试验中健康受试者并未出现明显不良反应，他们体内的血乳酸和丙酮酸水平与安慰剂受试者并无明显差别；患者最常见不良反应为轻微短暂的注射点反应如红斑、疼痛、瘙痒、不适等，还有7位患者出现的不良事件较为严重，但均不认为与nedosiran有关。目前世界范围内报道的14例LDHA无功能性突变患最常见的症状为劳累性肌肉疼痛和皮肤损害，他们并没有出现急性肝损伤和肝功能异常表现，在休息状态下他们与正常人体内的血乳酸和丙酮酸水平也很相近，这说明人体还存在其他途径来调节乳酸平衡，进一步证实了nedosiran的安全性。虽然nedosiran对于PH1和PH2患者效果显著，但目前其对于PH3患者的疗效却不尽人意，最新临床试验结果显示：在经过超过3个月的治疗之后，虽然PH3患者24小时尿液草酸含量有所下降，但并未达到试验预期（降低30%以上）。除了通过抑制LDHA表达来降低LDH浓度外，直接抑制LDH活性也是个不错的方法，以此为基础的药物stripentol目前已经进入2期临床试验阶段。 (3).以PRODH2基因为靶点 PRODH2也称为HYPDH，主要催化体内内源性和食物来源的4-反式-L-脯氨酸（trans-4-Hydroxy-L-Proline,Hyp）分解，其产物是体内乙醛酸池重要来源之一，正常人尿液中15%的草酸是由Hyp代谢而来，在PH1、PH2和PH3型病人中这个比例分别为18%、47%和33%，这也说明抑制HYPDH就能减少Hyp的代谢，减少草酸前体物质的产生，可能对PH的3个亚型都有治疗效果。Buchalski等对此进行了深入研究，他们分别构建敲除PRODH2基因的小鼠模型、敲除PRODH2-GRHPR基因的小鼠模型以及敲除PRODH2-AGXT基因的小鼠模型。由于敲除HOGA1的小鼠并不会出现高草酸尿，因此无法通过动物实验来推测抑制PRODH2基因对于PH3的治疗效果。他们的研究结果表明，在配合低草酸饮食的双敲除小鼠模型（PRODH2-GRHPR或PRODH2-AGXT）中尿液中的草酸和乙醇酸减少了18%~30%，虽然尿草酸水平并没有达到正常范围，但是这对PH1和PH2型小鼠也有显著改善，而且单敲除PRODH2基因的小鼠除了血浆和尿液中Hyp水平明显升高外，其他表现与正常小鼠相似，并没有出现明显差异[22]。目前并没有相关人体试验数据，未来或许会开发出GalNAc-PRODH2 siRNA，给PH患者提供更多的治疗选择。 2.其他疗法 RNAi疗法可抑制草酸生成，增加草酸的降解也是个可以降低PH患者血浆和尿液草酸浓度的方法。目前发现食草酸杆菌是一种自然存在于小肠内以草酸为能量来源的肠道菌群，而且在动物实验中，有学者发现食草酸杆菌能够激活小肠草酸转运体，有效增加内源性草酸的排泄，降低血浆和尿液草酸浓度。但是在Milliner等以食草酸杆菌为基础开发的药物进行的2/3期临床试验中，药物组和安慰剂组血浆和尿液草酸浓度都有所下降，但两者差别并没有统计学意义。此外，ALLN-177作为一种特异性草酸脱羧酶，也可以增加小肠腔内草酸的降解，Lingeman等人体试验结果也表明ALLN-177能够有效降低继发性高草酸尿症患者24小时尿液草酸排泄量，而且拥有良好耐受性，未来ALLN-177或许也能作为治疗PH的辅助药物而投入市场. 三．PH的未来治疗方式 PH根本病因在于基因突变，如果能使用基因编辑技术从基因层面修复突变，就能彻底改善患者体内酶缺乏的情况，从根本上治愈PH。简单来说，基因编辑主要是在活细胞中插入、移除或修改特定的DNA序列。作为目前最高效、最精确的基因编辑工具，规律间隔成簇短回文重复序列及其相关蛋白9（Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats/CRISPR-associated protein 9, CRISPR/Cas9）系统可精准完成目标基因的插入、删除以及替换。基于CRISPR/Cas9系统开发出的碱基编辑器，甚至可在不切断DNA链的情况下完成不同碱基的精确转换。CRISPR/Cas9技术的这些优点表明其在单基因疾病的治疗方面拥有巨大潜力。在医学领域，很多学者正在研究CRISPR/Cas9系统用于癌症、艾滋病、PH以及其他单基因遗传病的治疗。 Zabaleta等以腺病毒为载体搭载CRISPR/Cas9成功敲除了PH1型小鼠模型50%~60%肝细胞的HAO1基因，导致小鼠体内GO完全消失，尿液草酸浓度显著下降。Zheng等利用CRISPR/Cas9技术敲除PH1型小鼠体内大约20%肝细胞的LDHA基因，导致LDH表达下降50%，尿液草酸含量显著下降，肾钙质化明显缓解。 Esteve等利用CRISPR/Cas9技术，将具有治疗作用的AGXT微小基因插入PH1患者诱导多能干细胞的AAVS1位点，待这些诱导多能干细胞分化为肝样细胞后，其AGT表达水平显著升高，这些经过基因编辑的肝样细胞可起到原为肝移植的作用，可克服器官移植领域的供体紧缺和免疫排斥等问题。目前由于技术、伦理等方面的原因，CRISPR/Cas9技术治疗PH还停留在动物实验阶段，但基因编辑技术通过修改碱基恢复正常基因序列已被用于治疗镰状细胞贫血和β-地中海贫血等单基因病，临床试验结果显示其效果良好，在经过一年的治疗后，基因编辑技术成功修改了两位患者体内大约80%的目标基因，患者血红蛋白出现了持续性、实质性的提高，该技术理论上也可用于同为单基因病的PH患者。 随着分子生物学技术的飞速发展，PH等传统意义上的难治性疾病正在逐步减少。基因测序技术让我们明确了PH以及大多数单基因疾病的具体病因，掌握了患者体内代谢缺陷的具体通路，明确了治疗靶点，以RNAi疗法为代表的基因治疗药物对于PH治疗的成功显示出其在单基因疾病治疗领域的巨大潜力。此外，虽然基因编辑技术目前还广受争议，其有效性和安全性还需进一步检验，但其在遗传病治疗领域的巨大潜力也是毋庸置疑的，随着基因编辑技术的完善和发展，未来或可完全颠覆PH以及大多数单基因遗传病的治疗方式，彻底治愈此类疾病。

肾上腺肿瘤是泌尿外科非常常见的肿瘤，多数为体检发现，少数因有临床症状就诊。发现肾上腺肿瘤主要根据以下几个方面决定是否手术，1.肿瘤是否有功能：多数肾上腺肿瘤为无功能性，但原发性醛固酮增多症，皮质醇增多症，嗜铬细胞瘤等为有功能性或隐匿功能性的肿瘤，对于有功能性或隐匿功能的肿瘤要早期手术；2.肿瘤的良恶性：肾上腺肿瘤根据其性质可以分为良性肿瘤和恶性肿瘤，约90%左右为良性肿瘤，10%为恶性肿瘤。良性肿瘤如肾上腺皮质腺瘤，皮质醇增多症，肾上腺嗜铬细胞瘤等，还有少见的神经节细胞瘤等神经系统来源肿瘤，其中皮质腺瘤最为多见。恶性肿瘤包括肾上腺恶性嗜铬细胞瘤和肾上腺皮质腺癌，神经纤维母细胞瘤等等，良性有功能或恶性肿瘤宜早期手术，恶性肿瘤有时需要配合其他治疗；3.根据肿瘤的原发部位可以分为肾上腺原发肿瘤和转移瘤，转移瘤可来源于胃癌,肺癌,肝癌,乳腺癌，也可以来源于黑色素瘤等，转移瘤要根据具体情况决定是否手术，如果肿瘤仅发生肾上腺转移可考虑手术，如果肿瘤发生全身多发转移就不一定需要手术治疗；4.肿瘤大小对手术的影响，对于有功能或怀疑恶性的肿瘤，无论肿瘤大小都要考虑手术治疗；但如果肿瘤为良性且无功能，肿瘤超过3cm或增大速度较快可考虑手术，如果1-2cm或更小要根据患者年龄和身体状况决定择期手术还是定期复查。肿瘤是否有功能要根据血液生化和功能检测结果，影像学和病理学检查有助于判断肿瘤的良恶性。

膀胱癌是泌尿外科非常常见的恶性肿瘤，膀胱癌的发病率居恶性肿瘤的第16位，男性多于女性。膀胱癌多见于成人，更多发生于60岁以上老年人，其发病率随年龄增长呈增加趋势。但近些年来，膀胱癌的发病年龄也趋于年轻化，30多岁患膀胱癌也并不少见。膀胱癌的发病与遗传易感，吸烟，辐射，化学物质，轮胎，油漆等有害物质暴露等等因素有关，但具体到个体并不能完全清楚患病原因。 根据组织来源可分为膀胱尿路上皮癌，膀胱鳞癌，膀胱腺癌等，尿路上皮癌又称移行细胞癌（移行细胞癌只是名称而已，并不是说肿瘤到处移动乱跑的意思）是膀胱癌最常见的病理类型，占膀胱癌所有病理类型的90%以上。其中80%的尿路上皮癌为浅表性的，20%为浸润性生长，就好比树长树根一样，表浅肿瘤侵犯的深度浅，而浸润性生长侵犯深度深，容易侵犯肌肉或膀胱外组织，治疗上会较为复杂，预后较差。肿瘤分化程度分低恶潜能，低级别和高级别，级别越高提示肿瘤分化越差，和正常细胞差别越大，细胞越恶。多数患者会有小便带血症状并且不伴疼痛，即无痛性肉眼血尿，部分患者伴有感染会有尿急、尿频、尿痛等膀胱刺激症状，如血块堵塞尿道还会有排尿困难、尿潴留的症状。有些患者为体检发现，在常规体检时也应注意行膀胱超声的检查。 膀胱癌治疗方法很多，对于早期非转移性膀胱癌一般采取手术治疗为主，多采用经尿道膀胱肿瘤电切，术后辅助膀 胱灌注化疗，膀胱灌注和化疗可减低或减缓肿瘤复发率，但不能完全阻止肿瘤复发和转移；如果肿瘤恶性程度高，侵犯程度深，反复发作，大面积表浅肿瘤，特殊类型肿瘤等就需要膀胱全切，尿流改道治疗。对于晚期转移性膀胱癌患者则以化疗、免疫治疗等全身治疗方案为主。浅表性肿瘤复发率极高，需要密切随访反复复查和手术，但整体预后较肺癌，胃癌等恶性肿瘤要好的多，但浸润性膀胱癌预后相对要差，需早期全切，否则会容易早期侵犯膀胱外组织器官及更容易转移。

前列腺特异抗原（prostate specific antigen，PSA）是由前列腺上皮细胞分泌产生的 一种蛋白，属激肽酶家族蛋白，主要存在于前列腺组织和精液中，正常人血清中含量极微。前列腺特异抗原在血清中主要以三种形式存在：①游离前列腺特异抗原（fPSA），占总前列腺特异抗原（tPSA）的10%～30%；②前列腺特异抗原与α1-抗糜蛋白酶结合形成的复合物（PSA-ACT）；③前列腺特异抗原与α2-巨球蛋白酶结合形成的复合物（PSA-α2M）。后两者又称复合前列腺特异抗原（cPSA）。前列腺特异抗原的主要生理功能是可防止精液凝固，具有极高的组织器官特异性，在其他组织器官中含量极少，PSA是目前筛查和诊断前列腺癌最常用的标标记物。若血清tPSA升高则考虑有前列腺癌可能，通常tPSA>4ng/ml时被认为是异常，tPSA越高，前列腺癌的可能性越大，如果tPSA>50ng/ml，前列腺癌的可能性大于90%，tPSA在4ng/ml-10 ng/ml时，前列腺癌的可能性为20-30%。如果tPSA增高，且fPSA/tPSA比值越低，前列腺癌的可能性越大，当比值低于0.25，甚至0.15时考虑前列腺癌可能性增加。但并非只有前列腺癌时tPSA会升高，前列腺炎、前列腺增生、泌尿生殖系统感染等疾病，前列腺按摩，膀胱镜检查等操作也可以发生tPSA升高。因此，如果50岁以上的男性在体检时发现tPSA升高，建议2周后复查，前列腺炎症患者tPSA会明显下降，而前列腺增生和前列腺癌所致tPSA升高则通常不会有明显变化。复查后tPSA仍持续高于>4ng/ml，尤其是复查后发现tPSA逐渐增高的话建议进一步行核磁等影像学检查，行前列腺穿刺活检明确是否有患有前列腺癌。前列腺癌也有一定的家族遗传性，如果家人有前列腺癌患者，建议增加复查PSA的频率。

肾结石的发病率高，无论是欧美等发达国家，还是发展中国家，平均患病率在10%左右。同时，肾结石也极易复发，5年复发率在50%以上，而且复发结石通常比新发结石长的更快。因此，我们要更关注肾结石的预防策略，但肾结石的高复发率和越来越高的发病率也说明过去的预防策略，包括大量液体摄入和碱化尿液，似乎所起到的作用有限。对于肾结石患者来说，应更注意日常的饮食和饮品的摄入。咖啡是常用饮品之一，早期认为咖啡的摄入可能会增加结石的发生，但越来越多的研究认为咖啡因可抑制肾结石形成，每天摄入一定量的咖啡可一定程度预防肾结石的发生。 咖啡因是世界上使用最广泛的精神类药物，它自然存在于许多植物的叶子和种子中，咖啡因的天然来源主要包括咖啡豆、茶叶和可可豆。超过85%的美国成年人咖啡因日平均消耗量为180mg（大约两杯咖啡的咖啡因含量），英国成年人咖啡因日消耗量也在130mg以上。饮用咖啡之后，咖啡因（1、3、7-三甲基黄嘌呤）会被胃和小肠快速吸收进入血液循环，然后被分布到几乎所有组织和体液当中，在饮用咖啡后15～120分钟内会到达咖啡因的血药浓度峰值，约8～10mg/L。咖啡因的半衰期约5个小时，主要在肝内被细胞色素P450氧化，产生一系列二甲基黄嘌呤代谢产物，随后这些二甲基黄嘌呤会经过脱甲基形成单甲基黄嘌呤最终被氧化为甲基尿酸（methyl-1 uric acid ，MUA）等终产物随尿液排出体外，此外还有大约2%的咖啡因会直接随尿液排出体外。目前研究发现正是这些甲基黄嘌呤复合物（咖啡因及其代谢产物）在肾结石（主要是草酸钙结石）的预防中发挥主要作用。 咖啡因主要通过其与腺苷相似的结构，竞争性抑制腺苷，阻断腺苷受体来发挥药理作用，咖啡因的利尿效应就是通过其阻断肾近端小管上皮细胞上的腺苷A1受体引起的，腺苷A1受体缺陷小鼠实验的结果也支持了这一点。咖啡因对于腺苷A1受体的阻断作用也削弱肾小管上皮细胞对于钙离子的重吸收作用，这是咖啡因可导致高尿钙的主要原因。正是由于咖啡因导致的这种高尿钙效应，以及咖啡富含草酸的前体（乙醇酸），早期学者认为喝咖啡可能会增加肾结石疾病的风险。后来研究发现只有约3%～5%来自于咖啡中的乙醇酸会被代谢为草酸，这几乎对结石的形成没有影响，而且摄入咖啡之后，尿液中柠檬酸盐浓度也会增加，其可以通过络合钙离子进而有效抑制草酸钙结石的形成，这种效应可以抵消高尿钙所带来结石风险。此外咖啡因还具有利尿作用，当咖啡因的摄入量超过360mg时（大约4杯咖啡的含量），其利尿效果最为明显，尿量的增加也显著降低了钙离子和草酸盐离子过饱和率，对于结石预防和治疗也有一定的作用。 这些复杂的作用机制使得咖啡和咖啡因与肾结石的关系显得更加扑朔迷离，但从整体上来说，咖啡因对肾结石形成的抑制作用似乎战胜了促进因素，咖啡因能够抑制肾结石形成，可以起到预防肾结石的作用。2014年，三大队列研究总计超过20万人的数据分析结果也证实了摄入含有咖啡因的饮料（咖啡、茶等）可以降低肾结石疾病的风险（26%～31%）。2016年，实验研究也证实咖啡因预防肾结石形成的直接证据，动物实验表明咖啡因可以导致膜联蛋白A1（肾小管上皮细胞表达的一种单水草酸钙晶体连接蛋白）从肾小管上皮细胞的顶端膜转位到细胞质当中（具有剂量依赖性），降低了单水草酸钙结晶对于肾小管上皮细胞的粘附能力，干扰了结石形成的最关键步骤，进而有效预防了结石的形成，这是目前已知的关于咖啡因抑制肾结石形成的唯一直接证据，证明了咖啡因对于草酸钙肾结石形成的抑制作用，但是目前缺乏体内实验数据，我们暂时还不清楚咖啡因预防肾结石疾病的最佳剂量。此外，茶特别是绿茶也具有一定的保护作用，除了咖啡因外，茶叶中富含多酚类化合物，有学者认为这些多酚类物质的抗氧化性是绿茶具有保护作用的主要原因。 虽然喝咖啡有助于预防肾结石，但是这并不表示摄入越多越好。2006年文献报道了一个罕见的甲基尿酸肾结石的病例，这位患者每天至少8杯咖啡，过多的咖啡因摄入导致其代谢产物甲基尿酸在肾脏沉积所致，因此，过量的咖啡摄入也可能导致肾结石疾病。此外，除了肾脏以外，腺苷受体还广泛分布于中枢和周围神经系统以及各种器官上，如心脏和血管，所以咖啡因药理作用十分广泛，具有提高情绪、警觉性、认知能力以及升高血压的效果，咖啡因对于孕产妇以及哺乳期妇女、儿童及青少年、心脑血管疾病患者以及某些精神疾病患者（如精神分裂症）的副作用会比较大，应该适当限制咖啡因的摄入。此外，由于咖啡因会导致钙质流失，具有骨折风险的女性也应该严格限制咖啡因的摄入。除了以上几种特殊人群外，普通人群常规量的咖啡因摄入是安全且有益的，除了可预防肾结石，还具有缓解疼痛、改善帕金森综合症和阿尔兹海默症等神经退行性病变的症状以及减缓神经退行性病变的进展等一系列好处。肾结石患者中，除了有明显高草酸尿症和高钙尿症外，摄入一定量的咖啡，每天3到4杯咖啡可以将各种副作用降到最低，对健康利大于弊。