促肾上腺皮质激素型垂体腺瘤的发病机制及诊疗进展
2020-12-08王志涛张川
王志涛 张川
垂体促肾上腺皮质激素(adrenocorticotropichormone,ACTH)分泌型腺瘤是垂体腺瘤的一种类型,由Harvey Cushing于1932年首次提出,故又称库欣病(Cushing’s disease,CD),占库欣综合征患者的70%[1-2]。CD是由垂体肿瘤自主分泌过多的ACTH导致双侧肾上腺分泌过多的皮质醇所引起。ACTH型垂体腺瘤占垂体瘤的15%,发病率为1.6/100万,通常其直径<10 mm,女性的发病率是男性的5~10倍[3]。该疾病的自然进程可导致患者内分泌代谢紊乱和严重的心脑血管疾病,如高血压、糖尿病、肥胖症、骨质疏松症、血管疾病的发病率升高和寿命缩短,还会导致以焦虑症为主要表现的神经认知功能障碍[4]。因此,早期、准确地诊断CD并成功切除ACTH型垂体腺瘤,将有助于患者及时获得生化缓解,进而改善患者的生存质量和长远预后。
一、发病机制
CD的临床发病率很高,而且由于糖皮质激素受体广泛存在于全身各个器官和组织中,因此,当体内皮质醇水平升高时,会累及全身各器官和系统的表现,如向心性肥胖、多血质外貌、高血压、骨质疏松、凝血功能异常、感染风险高等。CD患者缺乏下丘脑-垂体-肾上腺(hypothalamic-pituitary-adrenal,HPA)轴的负反馈调节,但发病机制研究仍有很多争议。ACTH型垂体腺瘤为单克隆细胞起源,ACTH细胞的单体遗传缺陷(如基因突变)就会引起这类肿瘤的发生。正常ACTH细胞中,HPA的轴负反馈调节作用是通过皮质醇与糖皮质激素受体结合形成复合物,转运至细胞核后与前阿片黑皮素(proopiomelanocortin,POMC)基因启动子结合,抑制POMC基因的表达,进而影响ACTH的分泌[5]。此负反馈调节通路中任何一点出现问题,均可导致CD的发生[5]。近年来有关CD发病机制的热点研究总结如下。
(一)泛素特异性肽酶8
泛素特异性肽酶8(ubiquitin-specifc peptidase 8,USP8)体细胞突变是目前在CD中发现的最为普遍的、有生物学意义的突变位点。USP8位于染色体15q21.2,编码泛素特异性蛋白酶家族成员中的一种去泛素化酶。泛素化是一种可逆的、对目标蛋白进行翻译的修饰过程,目标蛋白通过其赖氨酸残基与泛素蛋白结合进行泛素化修饰后,进入胞内体-溶酶体系统进行蛋白降解。USP8通过催化泛素标签的切割即去泛素化,影响胞内体-溶酶体蛋白降解过程。最近,通过第二代基因测序方法进行的全外显子测序研究发现,USP8体细胞基因突变出现在35%的CD患者中,为CD发病机制的研究提供重要线索,而且这种突变在女性(43%~68%的突变率)患者中比男性(0%~36%的突变率)患者更为常见,这可能是继发于对USP8突变细胞的雌激素效应[6]。在儿童CD患者中,USP8基因突变率也高达31%,均位于上述突变热点的第14外显子,影响了该蛋白的14-3-3结合基序,这也是目前为止最大的一组关于儿童CD患者基因测序的研究[7]。其他研究检测无功能腺瘤、泌乳素腺瘤、生长激素腺瘤以及异位ACTH肿瘤的基因序列,均未发现USP8基因的突变,说明USP8突变可能是ACTH型垂体腺瘤的一种特异性的突变[8-10]。因此,抑制USP8或其下游信号通路可能是治疗CD的新途径。最近,一种小分子USP8抑制剂能够降低表皮生长因子受体、酪氨酸激酶受体2、原癌基因Met的表达,并减少ACTH的分泌,进而抑制ACTH肿瘤细胞系的生长并促使其发生凋亡[11]。USP8基因体细胞突变的发现,标志着CD基因变异检测和新的诊断和治疗工具开发的重要进展,但还需要进一步的研究来确定这是否对临床治疗有意义,澄清基因型-表型相关性的争议,并确定突变USP8细胞激活的其他可能途径,这将有助于解开CD的基因之谜[12]。
(二)睾丸孤核受体4
睾丸孤核受体4(testicular orphan nuclear receptor 4,TR4)是由定位于3p25.1上的NR2c2基因编码的一种核受体,广泛表达于全身各器官组织,是多种启动子的转录激活因子[13]。研究证实TR4是ACTH肿瘤生长和相关激素分泌的有效调节因子[14]。Ras/Raf/MEK/ERK通路是肿瘤细胞增殖、分化和凋亡调控的重要途径,这些通路在人类肿瘤中普遍被过度激活,而ACTH肿瘤TR4被ERK1/2介导的磷酸化激活,表现为ACTH的过度分泌和细胞增殖[13,15-16]。MEK-162是一种选择性的非ATP竞争性MEK抑制剂,最初作为抗类风湿关节炎药物开发,因为其对核转录因子κB通路具有深刻的抑制作用,可导致白细胞介素(interleukin,IL)-1、IL-6和肿瘤坏死因子活性降低[15]。MEK-162对MEK/ERK途径的强大生长抑制作用吸引了人们对其抗癌活性的兴趣[17]。有研究评估了MEK-162对小鼠和人体内外ACTH肿瘤增殖和ACTH分泌的影响,结果表明,MEK-162剂量依赖性抑制ACTH肿瘤增殖,诱导细胞凋亡,降低POMC的mRNA水平,抑制ACTH分泌[17-18]。在TR4过度表达的情况下,上述MEK-162的作用增强,提示TR4水平可作为MEK-162抑制ACTH肿瘤反应性的预测性生物标志物。在CD小鼠体内ACTH肿瘤模型中,MEK-162治疗可抑制肿瘤生长,降低肿瘤源性循环血浆ACTH和皮质酮水平。这些结果表明MEK-162通过TR4在体内和体外实验中,抑制ACTH肿瘤生长和激素分泌,具有治疗CD的潜在可能性。
二、疾病诊断
所有内分泌疾病的诊断都需要结合其特征性的临床表现,以及病理演变过程的确定[3]。绝大多数的CD患者由于体内皮质醇水平的明显升高,常常会引起全身各器官和系统的异常表现,如向心性肥胖、多血质外貌、高血压、骨质疏松、凝血功能异常,甚至出现躁狂、偏执、焦虑和恐慌等神经精神症状[4]。因此,临床经验丰富的医生往往比较容易发现此类患者,并建议其进行相关的实验室评估和影像学检查。
尿游离皮质醇水平是血浆游离的具有生物活性皮质醇水平的直接反映。通过高压液相色谱分离质谱定量法测量24 h尿游离皮质醇水平以明确是否存高皮质醇血症,同时测量尿肌酐以确定收集是否完整[19]。24 h尿中的游离皮质醇水平是通过将早晨皮质醇分泌的增加和下午晚上分泌的减少来平均量化的,健康成人24 h的尿游离皮质醇水平为8~51 μg。如果男性肌酐水平<1.5 g/d,女性<1 g/d,表明尿量收集不完全,应对这些患者进行重复检测。
20世纪60年代由格兰特·利德尔研发的地塞米松抑制试验是诊断CD的常用方法,是区分ACTH依赖性和非ACTH依赖性库欣综合征的鉴别诊断方法。库欣综合征的ACTH依赖性病因有ACTH来自垂体(原位病因)和ACTH来自其他部位(异位病因)两类。在ACTH释放激素刺激垂体ACTH分泌后,立即测量岩下窦血浆ACTH和外周血浆ACTH。在用ACTH释放激素刺激后的4、6和15 min获得的样本中,岩下窦(单侧或双侧)与外周血浆内ACTH水平之比为3或3以上时提示为CD诊断,即ACTH来自垂体相关分泌,该试验的特异性为100%[3,20]。
高分辨率垂体半剂量增强核磁或垂体动态增强核磁检查,均有助于ACTH微腺瘤的影像检出。近年来正电子发射断层扫描/磁共振(positron emission tomography/magnetic resonance,PET/MR)在垂体微腺瘤检测中逐渐体现出优势[21]。有研究对37例激素水平升高的患者(19例原发性垂体瘤患者和18例疑似复发性垂体腺瘤患者)进行PET/MR评估,提示PET/MR图像诊断质量良好,无明显图像伪影,且PET成像的高对比度为MRI的精细解剖显示提供了补充信息[21]。所有患者的氟代脱氧葡萄糖摄取均明显增加,而在应用传统钆喷酸二葡萄糖胺增强MRI检查中仅在47%的原发性和39%的复发性垂体腺瘤患者中有可疑发现。
三、疾病治疗
垂体腺瘤的治疗方法有多种,括经蝶手术切除、放射治疗和药物治疗,彼此互相配合,每种治疗都有针对腺瘤类型的优缺点,经蝶手术切除后能出现垂体功能减退、尿崩症和脑脊液漏[22]。
经蝶手术切除是CD的首选治疗方法,约75%的患者病情缓解,约10%的患者复发[23]。随着神经内镜技术的飞速发展及其在经鼻颅底外科的广泛应用,使得ACTH腺瘤的手术疗效得到很大提高,尽管更彻底的手术有可能切除全部腺瘤,但全切除术后并发症发生率高,垂体损伤可能性大[24]。
放射治疗可以控制患者的病情,但这种治疗方法的疗效要推迟几年才能体现,且仍有大约30%的患者复发[25]。因此,放射治疗可作为手术后患者的辅助治疗选择。
在CD的药物治疗领域,肾上腺靶向药物治疗可提高临床疗效和生化指标,但大多数此类治疗的研究尚未得到严格证实,且临床效果不一[26]。肾上腺类固醇生成抑制剂可阻断高皮质醇血症,但不针对垂体瘤。酮康唑是一种抗真菌咪唑类药物,可使50%的患者尿中游离皮质醇水平正常化,不良反应包括恶心、头痛、睾酮水平低、可逆性肝酶水平升高,在极少数情况下还有肝毒性[27]。米非司酮是一种糖皮质激素受体拮抗剂,已被批准用于治疗手术失败或非手术候选者的库欣综合征相关的高血糖。由于米非司酮阻断了皮质醇的作用,ACTH和尿游离皮质醇水平会反应性升高,而且肾上腺功能衰竭、低钾血症和阴道出血过多等是长期应用该药物时可能会出现的不良反应[28]。垂体靶向药物大剂量卡麦角林(每日高达1 mg),可控制高达30%的CD患者的皮质醇分泌,但治疗效果往往无法长期维持。帕司罗肽阻断垂体腺瘤性ACTH分泌,使约40%的轻度CD患者的尿游离皮质醇水平正常化,且临床症状趋于正常,但大多数患者会出现高血糖表现[29]。随着此类垂体腺瘤分子机制的深入研究,有望出现更多的有效药物。
四、总结与展望
尽管绝大多数CD患者的临床表现明显、实验室化验结果确切,并有越来越先进的影像检查支持,但其诊治过程复杂,经常需要神经外科、内分泌科、放射肿瘤科和神经肿瘤科专家积极会诊协调,通过微创手术、放射治疗以及药物治疗的不断完善,CD患者的预后将得到进一步改善。然而,一些研究提示即使CD患者处于病情缓解中,仍存在高于一般人群的死亡风险[30]。随着对ACTH细胞垂体肿瘤分子病理学的深入研究和认识,期待进一步研发出新的、更有效的治疗方法,从而降低CD患者的病死率。