原发性色素性结节性肾上腺皮质病家系报告并基因突变分析
2017-08-09兰玲张国英邓微王海东叶蕾宁光北京积水潭医院北京00035上海瑞金医院
兰玲,张国英,邓微,王海东,叶蕾,宁光(北京积水潭医院,北京00035;上海瑞金医院)
原发性色素性结节性肾上腺皮质病家系报告并基因突变分析
兰玲1,张国英1,邓微1,王海东1,叶蕾2,宁光2
(1北京积水潭医院,北京100035;2上海瑞金医院)
目的 分析1例原发性色素性结节样肾上腺皮质病(PPNAD)所致库欣综合征患者的家系和基因突变情况。方法 对1例PPNAD患者及其家系进行病史收集及各项相关检查并随访,采集患者及其家系成员全血样本,对PRKAR1α、PDE11A、PDE8B基因进行测序。结果 先证者临床表现为典型库欣综合征,血皮质醇节律消失,小、大剂量地塞米松抑制试验示皮质醇不受抑制,影像学检查提示左侧不典型肾上腺结节样增生,手术切除肾上腺组织呈现色素结节样病变及细胞内脂褐素沉着,诊断为PPNAD。家系其他成员无库欣综合征及Carney综合征表现。测序发现先证者PRKAR1α基因c.502G>A突变可能为与该患者PPNAD发病相关的突变,编码的氨基酸由甘氨酸转变成丝氨酸。先证者母亲同为该突变携带者。结论 通过临床及实验室检查,确诊1例PPNAD患者。先证者及1位一级亲属携带相同的PRKAR1α基因突变,该突变可能与PPNAD的发病相关。
库欣综合征;原发性色素性结节样肾上腺皮质病;基因突变;PRKAR1α基因;家族性
原发性色素结节性肾上腺皮质病(PPNAD)是一种罕见的促肾上腺皮质激素(ACTH)非依赖性库欣综合征,占库欣综合征的比例不到1%,其中约50%有家族发病倾向,呈常染色体显性遗传[1]。该病好发于儿童和青年,其临床及影像学表现常不典型,最终诊断依赖于病理及免疫组化结果。PPNAD的病理特征为双侧肾上腺皮质多发性自主分泌的色素沉着结节和结节间皮质组织萎缩。当PPNAD合并皮肤色素沉着、皮肤黏液瘤、心房黏液瘤、甲状腺腺瘤、卵巢囊肿等称为Carney综合征[2]。多数PPNAD或Carney综合征被认为与PRKAR1α突变有关,此外还与PDE11A、PDE8B基因突变有关[3,4]。目前国内外关于该病的报道较少,临床上非常罕见。2015年我们收治了1例PPNAD患者,现将其诊疗资料及基因分析结果报告如下。
1 病例介绍
1.1 病例资料 患者女,21岁,主因“面部变圆伴腰痛2年”于2015年11月4日入院。现病史:患者于2年前逐渐出现肥胖、面部变圆,腰腹部紫纹形成、腰痛,翻身困难。门诊行腰椎CT检查示“胸腰段多发压缩性骨折,骨质疏松”,腰椎骨密度T值-3.7,Z值-3.9。既往史:幼年时曾行先天性唇裂术。月经史:17岁月经初潮,近1年余月经量明显减少。家族史:家族中无类似症状疾病。查体:身高150 cm,体质量65 kg,BMI 28.9 kg/m2,血压190/116 mmHg。全身皮肤菲薄,多处瘀斑,多毛,满月脸,多血质,颈部脂肪垫,腋下、腰腹部大量纵向紫纹,腹膨隆,四肢纤细。心肺腹部查体未见明显异常。实验室检查:高脂血症,皮质醇显著升高,节律消失(8:00 1 132 nmol/L,16:00 988.7 nmol/L,0:00 904.6 nmol/L),促肾上腺皮质激素(ACTH)水平降低,小、大剂量地塞米松抑制试验阳性。口服葡萄糖耐量试验结果显示,餐后2 h血糖11.6 mmol/L;胰岛素释放试验提示高胰岛素血症。辅助检查:肾上腺CT检查显示双侧肾上腺略饱满,左侧肾上腺外肢可疑小结节影,增强扫描未见明显异常强化,双肾结石;胸部CT提示双侧肋骨多发陈旧骨折,胸椎多发压缩性骨折。垂体核磁共振检查未见异常。妇科超声未探及双侧卵巢。全身PET/CT检查显示左肾上腺放射性摄取稍增高。结合化验检查结果,考虑“ACTH非依赖性库欣综合征”,但定位诊断尚不明确,联系导管室行肾上腺静脉分段采血及皮质醇浓度测定,最终确定左侧为优势侧。治疗:转入泌尿外科后行腹腔镜下左肾上腺全切除术,术中可见肾上腺表面呈散在结节状改变,结节呈灰色至黑褐色,直径0.1~0.6 cm。术后病理检查:HE染色显示,皮质可见多个圆形或卵圆形结节,由大量含有棕色色素的嗜酸细胞构成,细胞排列紧密成巢状和梁状,其中可见含色素沉着的胞质及核异常的透明细胞形成,结节间皮质正常;免疫组化染色显示,增生结节内细胞α-inhibin阳性,Syn阳性,S-100局灶阳性,CgA阴性。病理诊断:PPNAD。
1.2 术后随访 术后1周复查皮质醇水平较前降低,但节律未恢复;血压控制满意。术后1个月复查,乏力较前明显改善;皮质醇水平恢复正常,节律仍异常(8:00 446.2 nmol/L,16:00 439.6 nmol/L, 0:00 370.5 nmol/L);血压水平进一步降低,体质量无明显变化,性激素水平恢复正常,月经恢复。术后3个月复查,皮质醇节律未完全恢复,血压基本正常,停用降压药,体质量较前下降约3 kg。术后1年复查,皮质醇节律未完全恢复,血压、月经正常,体质量较前继续下降约5 kg。
1.3 基因突变检测 患者家系3代中其他成员均无类似病史,体检及辅助检查未见异常。于患者术后病情稳定时,抽取患者及其母亲全血行DNA检测。以GenBank中提供的PRKAR1α、PDE11A、PDE8B基因序列为模板,应用PrimerPremier5软件在内含子和外显子交界处设计所有跨外显子的引物,用PCR反应扩增仪行PCR扩增,产物纯化后直接测序,使用DNAstar软件对比序列。测序结果显示,患者及母亲PDE8B测序均有一个已知杂合突变(NM_003719.3;rs335614),但为同义突变,正常多态性;而PDE11A(NM_016953.3)测序中第1号外显子有一个纯合有义突变(rs6433711),亦为正常多态性而且普遍存在于东亚人群中,故排除其致病性。母女PDE11A基因第20号外显子的蛋白编码序列中均存在纯合插入突变,c.2763_2764insTCC(p.Ser921_Pro922insSer),见图1A。使用生物信息学工具provean[5]预测此突变对所编码的蛋白质功能的影响为中性(分值为0.007;分值小于-2.5考虑为有害,大于-2.5考虑为中性)。对基因PRKAR1α(NM_001278433.1)测序发现,母女二人第5号外显子编码区上紧邻内含子区的剪接位点存在杂合突变,c.502G>A,p.168Gly>Ser,见图1B。使用provean预测此突变对其编码的蛋白质功能影响为有害突变(分值为-4.883)。
2 讨论
PPNAD是非ACTH依赖性库欣综合征的一种罕见病因及表现形式。临床上可散发,也可作为Carney综合征的组成成分之一出现。其临床和影像学表现可不典型,容易漏诊或误诊。本例患者为年轻女性,以严重骨质疏松伴多发骨折首发,临床提示继发性骨质疏松可能性大,仔细询问病史及体格检查均强烈提示库欣综合征的可能。后续完善相关检查,定性诊断为非ACTH依赖性库欣综合征。行双侧肾上腺静脉分段采血检测皮质醇与ACTH水平,结果显示左侧为优势侧,因此行腹腔镜下左肾上腺全切术。术中大体标本及术后病理均呈现典型的PPNAD表现,免疫组化结果显示Syn、α-inhibin阳性,提示PPNAD的肾上腺神经内分泌性质及自主分泌功能,也可能与该基因过表达有关[6]。
图1 先证者及母亲外显子测序结果
Travis等[7]报道,PPNAD中不仅含丰富的嗜酸性细胞质的网状带细胞,还有大量富含脂质的空泡状束状带细胞,提示PPNAD结节可能来源于肾上腺皮质网状带和束状带。基因测序结果显示,PPNAD可能与定位于17q22-24的cAMP依赖性蛋白激酶A(PKA)的调节亚基R1α基因(PRKAR1α)突变有关[8]。因此,当PPNAD的诊断存在困难或患者存在家族性多发时,对PPNAD常见突变基因外显子的测序也有助于确诊。PRKAR1α被认为是一个抑癌基因,其突变导致的PKA活性增加可引起肿瘤的发生发展[9]。Horvath等[9]对185个Carney综合征家系基因研究发现,114个家系存在PRKAR1α基因突变,而在Carney综合征中以PPNAD所致库欣综合征为主要临床表现的患者中,该基因突变的检出率为80%。国外报道,在PRKAR1α突变携带者中,具有Carney综合征的外显率超过95%。国内瑞金医院对1例Carney综合征进行家系调查及基因突变研究,发现患者及其父亲均携带PRKAR1α基因突变[10]。近年研究发现,除PRKAR1α基因外,PPNAD还与定位于2q3l的磷酸二酯酶11A(PDE11A)和定位于5q13的磷酸二酯酶8B(PDE8B)基因突变有关[11]。
Bertherat等[12]报道,已知的致病PRKAR1α基因突变大部分是因为产生提前终止密码子,通过无义介导的mRNA降解机制使对应蛋白不能表达翻译,从而导致功能缺失,仅因为改变PRKAR1α基因上少数氨基酸而导致其功能失效的突变非常稀有。本研究在先证者及其母亲的PRKAR1α中发现一稀有的突变,第5号外显子编码区剪接位点的杂合突变,c.502G>A,p.168Gly>Ser,仅导致编码的第168位氨基酸由甘氨酸突变为丝氨酸,蛋白数据库UniProtKB中多序列比较显示此位点位于蛋白上一个相对保守的区域内,该位点的甘氨酸高度保守。对应的蛋白3D结构图显示此突变位点处在一个相对独立的结构域上,因此该位点氨基酸的改变可能导致了相应蛋白质功能的破坏。此突变在群体中的突变频率尚无公开数据,仅在文献[12]中有报道此位点和Carney综合征表型有关,基本可以确定为此病例的致病突变。但先证者母亲没有症状,通过分析母亲测序峰图上突变位点的2等位基因信号强度比例跟病例不同,通过数据库检索发现此基因刚好坐落于一拷贝数变异区域上,所以强烈怀疑是杂合等位基因在母女俩基因组上存在不同的拷贝数变异而导致的表型差异。当然也有可能是其他我们目前未能检测到的基因差异导致她们临床表现的差别)。同时,我们还发现,母女二人PDE11A第20号外显子存在纯合插入突变,c.2763_2764insTCC(p.Ser921_Pro922insSer),即第921号密码子后插入TCC 3个碱基,在编码蛋白的第921位和922位氨基酸之间插入了一个丝氨酸。该突变在群体中的突变频率数据未知,目前未见有临床意义的公开报告。我们通过生物信息学方法预测该突变对蛋白质功能的影响为中性,故在此病例中有临床意义的可能性较小。此例突变为母女遗传,符合典型的显性遗传,而先证者母亲虽然携带了相同的突变但无PPNAD表现,这可能与突变基因的低外显率有关。既往基因型-表型关联性分析研究显示,PRKAR1α突变阳性的患者比阴性者更易、更早发生皮肤色素沉着病变、黏液瘤、甲状腺和性腺肿瘤;本研究中,先证者无其他Carney综合征症状,仅符合PPNAD的诊断,随访需注意发生其他Carney综合征表现的可能。同时,位于2q31的PDE11A和5q13的PDE8B基因也被认为可能与该病有关。但是,对本例PPNAD家系的PDE11A和PDE8B基因测序中均未发现有意义的突变。
PPNAD是一种常染色体显性遗传性疾病,药物治疗作用有限。因PPNAD绝大多数累及双侧肾上腺,故最有效的治疗方法是双侧肾上腺全切术及术后激素替代治疗,治愈率近100%,但术后可出现Nelson综合征,需采用激素替代疗法。本例患者行肾上腺单侧切除后随访1年,临床症状及体征明显改善,皮质醇激素水平显著降低,血压、月经均恢复正常。
综上所述,我们对1例确诊PPNAD患者及其家系进行临床和基因分析,在对PRKAR1α、PDE11A和PDE8B测序后,发现PRKAR1α的c.502G>A很可能是与该患者PPNAD发病相关的突变,而PDE11A的c.2763_2764insTCC致PPNAD发病的可能性较小,但不能完全排除。这两个突变均可导致编码蛋白的改变,考虑可能与PPNAD的发病有关。
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