DICER1综合征在妇科系统表型的研究进展
2020-12-19吴荧宸何冬梅谢梅青
吴荧宸 何冬梅 谢梅青
作者单位:中山大学孙逸仙纪念医院妇科(510120)
生殖细胞DICER1 突变被证实在一个多向性的肿瘤易感综合征中,这个综合征好侵犯肺及内分泌器官,涉及一系列罕见的肿瘤及增生表型,表现为胸膜肺母细胞瘤、卵巢支持细胞-间质细胞瘤、结节性甲状腺肿等,以一种或多种表型发病,并表现出家族聚集性[1]。由于DICER1 突变存在于疾病先证者及相关家系成员中,且被研究证实为致病基因,这一肿瘤易感综合征又被称作“DICER1 突变综合征”[2]。DICER1 综合征的临床表型种类多,且同一家系可能表现不同表型,甚至同一个体在不同年龄也会出现不同表型疾病,在妇科领域,最常见的表型为卵巢性索间质细胞肿瘤,特别是卵巢支持间质细胞肿瘤,以及宫颈横纹肌肉瘤,从某种角度而言,这些肿瘤表型为“前哨”肿瘤,向临床医师提示患者及其家系潜在为DICER1 突变综合征可能,并为患者及其家系进行进一步基因筛查验证。然而,目前国内少见该综合征相关研究报道,潜在患者及其家系成员极易被临床医师忽视。本文从DICER1 综合征的遗传基础、在妇科领域的临床表型出发,进行文献综述。
1 DICER 基因及DICER1 综合征
1.1 DICER 结构DICER 是RNaseⅢ家族中的一种限制性核酸内切酶,在微小RNA 分子(microRNAs)的生成中起着关键作用。 在细胞质中,DICER 酶作用于premicroRNA,并将其剪接成为成熟microRNA,成熟的microRNA 与其他蛋白质一起组成RISC 复合体,并寻找mRNA,抑制或沉默目标mRNA,发挥转录后调控功能。DICER 有多个高度保守的结构域。DICER 的氨基端为1 个RNA 解旋酶结构域,紧接着是1 个PAZ 结构域,随后是2 个RNaseⅢ结构域,在羧基端1 个双链RNA 结合结构域(dsRBD)[3]。完成剪切作用的关键部位有赖于2 个RNaseⅢ结构域的重要作用,RNaseⅢ结构域的活性中心能切割磷酸二酯键,2 个RNaseⅢ结构域的活性中心的距离决定了特异性长度的成熟microRNA[3]。果蝇的DICER 家族包含2 种基因:DICER1 和DICER2,而人类只有DICER1 基因发挥作用。
1.2 DICER1 的异常表达与肿瘤的发生关系密切研究发现,miRNA 在肿瘤发生发展过程中可能扮演着原癌/抑癌基因的角色,与肿瘤发生发展及转移均有密切关系,由于DICER1 在miRNA 成熟中的关键作用,DICER1 与肿瘤发生的关系也十分密切。DICER1 表达下降或缺失会增加小鼠早期发育迟缓及死亡率[4]。DICER1 在多种人类肿瘤中存在基因表达和功能的异常[5]。实验研究更证实了,DICER1 差异的致病性并不依赖于细胞环境,组织特异性发育分化通路的激活或抑制极少受特异性miRNAs 或miRNAs 家族调控[5,6]。DICER1 的表达量同时也是预测预后的良好因子,表达量越低,预后越差[7]。在肿瘤鼠模型中,与对照组动物相比,单个DICER1 等位基因缺失会缩短肿瘤发病时间或减少患者生存时间[8]。DICER1 突变相关肿瘤一般发生在DICER1 基因的1 个等位基因部分或完全失活后,抑癌基因随之发生突变。抑癌基因发生“二次打击”完全丧失功能,引发肿瘤发生,突变常局限发生于DICER1 基因中编码RNA 酶Ⅲb 内切酶的序列中,该结构域功能上影响miRNA 的成熟。研究证实在胚系DICER1突变相关的肿瘤发生中同样存在后续“二次打击”现象[9]。
1.3 人类DICER1 表型的复杂性人类编码DICER1 基因DICER1 位于14 号染色体亚端粒区(14q32.13)。DICER1基因敲除的胚胎不能存活,也无法培养出DICER1 基因缺失的胚胎干细胞。但携带DICER1 一个等位基因突变的人经常为正常表型,外显率不高,DICER1 综合征的临床表型种类多,涉及多种器官,良恶性均有,且同一家系可能表现不同表型,同一患者不同年龄段发病表型也会有不同,这给认知这一综合征带来了困难。早在1951 年就有学者报道家族聚集性卵巢支持细胞-间质细胞瘤(SLCT)合并甲状腺瘤的病例,并表现为常染色体显性遗传的模式[10]。但DICER1 综合征于1996 年首次报道,直到2009 才首次在有表型的家系中被验证致病的DICER1 突变。该综合征涉及一系列罕见的肿瘤及增生表型,好侵犯肺部及内分泌器官,并表现为相应部位的肿瘤疾病,如:胸膜肺母细胞瘤(PPB)、囊性肾瘤、SLCT、子宫颈胚胎型横纹肌肉瘤(cERMS)、结节性甲状腺肿、鼻软骨间叶错构瘤、垂体母细胞瘤、松果体母细胞瘤。目前,在与牵涉到这些器官的肿瘤中已识别到多种DICER1 突变,大部分表型伴随的突变类型在表达水平预测为截短蛋白。然而,DICER1 突变并未表现在此肿瘤易感综合征罕见表型以外的肿瘤中。说明DICER1 突变的致病作用具有其相对特定性[11],大多数DICRE1 综合征相关肿瘤表型发生在30 岁以下患者中。在妇科领域,最常见的表型为卵巢性索间质细胞肿瘤,特别是卵巢支持间质细胞肿瘤及宫颈横纹肌肉瘤。
2 卵巢SertoliLeydig 细胞瘤(SLCT)
SLCT 是女性生殖系统中罕见的肿瘤,属于性索间质细胞瘤范畴,占所有原发性卵巢肿瘤的0.5%以下。SLTC发生于6 个月到75 岁之间,75%以上的SLCT 发生在女性20-30 岁之间,平均临床诊断时间为25 岁,不到10%的SLCT 发病于初潮前或绝经后[12]。临床上,SLCT 的症状大多与内分泌性的表现相关。约1/3SLCT 会表现为丧失女性第二性征的带雄性特征的临床表现,如痤疮、秃顶、声音低沉及阴蒂肥大。与这些男性化表现相伴随的是由支持细胞-间质细胞产生的高水平的血清睾酮。少数SLCT 也会出现雌激素过多临床表现,如月经增多或绝经后阴道出血。有大约50%左右SLCT 并不分泌激素并且仅表现为腹部包块或腹痛[13]。80%有内分泌功能紊乱表现的SLCT 患者中都可以检测到睾酮或雌激素水平的增高[14]。患者大部分为单边肿瘤,且97.5%在诊断时为FIGO I 期[12]。根据细胞不典型性及核分裂活跃性,SLCT 划分为高、中、低分化,无内分泌表现患者细胞分化较差。
早在1951 年就有学者报道家族聚集性SLCT 合并甲状腺瘤的病例,随后陆续有散在的类似报道,SLCT 常与多发性甲状腺结节合并表现于先证者中,与家族性结节性甲状腺肿之间可能存在一定的基因关联[15,16]。SLCT从此也被认定为DICRE1 综合征特征性表型之一,2011年,William 等学者选取了5 个家庭(其中3 个多发性结节性甲状腺肿家庭,2 个多发性结节性甲状腺肿合并SLCT家庭),共53 个个体,行DICER1 基因检测,发现37 个体阳性。并认为家族性“SLCT 和结节性甲状腺肿”均与生殖细胞系DICER1 突变相关联,且独立于PPB 疾病而存在[11]。一项对卵巢非上皮性肿瘤的研究中发现,在RNaseⅢb 结构域上检测到非随机且特征性的体细胞DICER1 突 变,其 中46 例SLCT 病 例 中 有23 例 阳 性,这 更加证实了DICER1 在SLCT 中的重要作用,且这些高度特异性的突变影响的均为5’成熟miRNA 链的分裂[12]。对DICRE1 综合征中卵巢SLCT 的特征,最常见为中分化,大部分病理分期FIGOⅠ期,一般累及单侧卵巢。而DICRE1综合征中卵巢SLCT 的发病年龄比散发性SLCT 肿瘤突变发生更年轻,年龄常小于20 岁,常采用保留生育功能的手术治疗[13]。合并DICER1 基因突变的SLCT 患者的复发率高于无DICER1 基因突变者,但大部分DICER1 基因相关 的 卵 巢 性 索 间 质 肿 瘤 预 后 较 好[17,18]。由 于SLCT 是DICRE1 综合征在卵巢病变中最常见的表型,因此临床上应仔细审查患者的个人和家族史,并在适当的情况下进行遗传研究。我们的前期研究也在国内首次证实了1 例16 岁的DICRE1 综合征患者,该患者首诊为SLCT,同时合并有家族性结节性甲状腺肿,在该患者及其母亲均验证了胚系DICER1 突变[19]。
3 幼年型颗粒细胞瘤(JGCT)
JGCT 与SLCT 一样,属于卵巢性索间质细胞瘤范畴,仅占卵巢颗粒细胞的5%,但好发于儿童及青年人。 JGCT临床主要表现为青春期前性早熟症状,年龄较大者表现为不规则阴道流血,腹痛、腹胀及盆腔包块,少数患者睾酮增高[20,21]。在DICRE1 综合征中报道卵巢幼年型颗粒细胞瘤表型较少,JGCT 患者中偶有体细胞DICRE1 突变。研究报道14 例JGCT 患者中仅有1 例出现DICER1 基因体细胞突变,有初始病理诊断为卵巢颗粒细胞瘤且合并胚系DICRE1突变的病例,经专家重审后证实为SLCT 者[16]。在一项对4例具有胚系突变的SLCT 患者病灶病理组织中发现,3 例有明显形态学改变,混有支持细胞结构、JGCT 样成分以及未能确定的成分,且这3 例初始病理诊断均为卵巢颗粒细胞瘤[22]。因此,由于卵巢性索间质细胞易表现出异质形态,DICRE1 综合征中卵巢性索间质细胞肿瘤也常表现出兼具SLCT 及JGCT 的特征。而对两种病理类型的诊断主要依赖于此两种组织成分的不同比例,故有学者提出,在遇到卵巢性索间质细胞肿瘤中混合存在的SLCT 细胞及JGCT 细胞成分时,应考虑潜在的胚系DICRE1突变可能。
4 子宫颈横纹肌肉瘤(cERMS)
cERMS 是一种罕见的恶性肿瘤,属于横纹肌肉瘤,是最常见的宫颈肉瘤类型,大多数病例有息肉样外观伴发阴道流血,少数情况下肿瘤会呈浸润团块生长。子宫颈横纹肌肉瘤在临床表现、病理形态等多方面区别于其他肉瘤。cERMS 的好发年龄为10-20 岁[23]。部分患有cERMS 的患者(约20%)也有其他DICER1 相关肿瘤的表型,包括合并卵巢SLCT,此时诊断应考虑潜在DICER1 综合征可能[23]。DICER1 综合征相关的cERMS 预后较好,特别是较阴道横纹肌肉瘤有更佳的5 年生存率。
DICER1 综合征的肿瘤表型在人群中相对罕见。在妇科领域,主要为卵巢SLCT 和cERMS。临床上应考虑潜在的肿瘤易感综合征可能,对患者及其家人进行遗传评估。DICER1 综合征为常染色体显性遗传,携带DICER1 基因致病突变个体的子代有50% 的机会遗传该突变。而由于DICER1 基因的外显率低,许多携带DICER1 基因致病突变的个体并无临床表型。2018 年美国癌症研究协会关于DICER1 基因致病突变个体监测指南中建议为确诊DICER1基因突变综合征患者的家系行基因检测,评估潜在疾病风险[24]。同时,由于DICER1综合征相关生殖系统肿瘤患者多为育龄期女性,生育时需积极行产前诊断,以及胚胎植入前遗传诊断,必要时多学科协作,制定个体化的治疗方案。