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DAX-1基因突变导致先天性肾上腺发育不良的临床分析

2020-06-14樊大贝李志臻张好好

河南医学研究 2020年14期
关键词:证者性腺孕酮

樊大贝,李志臻,张好好

(郑州大学第一附属医院内分泌科,河南郑州 450052)

X连锁的先天性肾上腺发育不良(adrenal hypo plasia congenital,AHC)是一种罕见的X染色体隐性遗传病,主要是由肾上腺功能不全引起,大多数为男性病例,只有极少数的女性病例,发病率在1∶140 000至1∶2 000 000,但是目前国内没有确切的关于该疾病发病率的数据报道[1-2]。此类疾病患者通常会在婴儿早期或者整个儿童时期表现出肾上腺功能不全的症状。一般情况下,该疾病的治疗方法包括终身使用糖皮质激素和盐皮质激素替代疗法[3-4]。

许多AHC病例是由遗传因素引起的,主要包括常染色体隐性遗传或者X连锁隐性遗传。剂量敏感-性逆转-肾上腺增生不良基因1(dosage sensitive sex-reversal,adrenal hypoplasia locus on the X-chro mosome,gene 1,DAX-1)位于X染色体上,含有两个外显子。DAX-1基因的特定突变,包括点突变和缺失突变会引发肾上腺发育不良,因此,DAX-1被认为是肾上腺发育的重要角色。DAX-1也是非典型孤儿核受体超家族的一员,与此同时,DAX-1作为主要的负调节剂与其他核受体相互作用[5]。目前已有超过200种DAX-1突变位点被报道,突变方式多样,以片段缺失、移码突变、无义突变和错义突变为主。相关研究表明,DAX-1序列突变可以引起男女之间的性别反转表型,也可以导致性腺机能减退,这凸显了DAX-1基因在性别决定和性腺发育方面的关键作用[6-7]。目前对于AHC发病机制的相关科学认知上仍然表现不足,因此仍然无法实现有效的AHC药物治疗体系。本文主要通过搜集到郑州大学第一附属医院就诊的5岁男性AHC先证患者的家系,分析患者及家系成员临床特征、基因型及二者之前的关系,以增加对AHC的认知,提高对AHC的诊断和治疗水平。

1 资料与方法

1.1 研究对象2018年郑州大学第一附属医院诊断为X连锁先天性AHC的5岁先证者及家系成员。本研究经过郑州大学第一附属医院伦理委员会的批准并征得患儿父母的知情同意。

1.2 研究方法

1.2.1病历资料收集 收集先证者及家系成员的发病年龄、临床表现、体格检查(包括皮肤和外生殖器)、家族史及既往病史、生长发育及治疗情况。

1.2.2激素测定 采用化学免疫发光法检测先证者促肾上腺皮质激素、肾素、皮质醇、醛固酮、睾酮、黄体生成素、卵泡刺激素。采用放射免疫法检测患者17-羟孕酮。此外,通过超声影像对先证者的肾上腺及性腺进行相关检查。

1.2.3基因检测 首先,采集先证者、父母及其家系成员的外周血约4 mL(管中预先已加入EDTA抗凝血),通过 QIAamp DNA Blood Mini Kit(Qiagen,Germa ny)对血液基因组DNA进行提取,将提取后的DNA放于-20℃保存备用。

采用Premier Primer 5 0软件设计DAX-1基因引物,送由上海生工生物进行合成。PCR反应体系为20 L,具体体系如下:基因组DNA 2 L、10反应缓冲液2 L、DNA聚合酶 0 3 L、dNTP 2 L、上游引物 0 5 L、下游引物0 5 L,其余用ddH2O补齐。PCR反应条件如下:94℃预变性5 min,94℃变性30 s,60℃退火30 s,72℃延伸35 s,共28个循环,最后一次循环后,72℃终延伸5 min,8℃冷却保存。经过扩增后的PCR产物通过琼脂糖凝胶电泳进行检测。

进一步将DNA进行片段化并进行DNA建库,通过对目标DNA序列进行捕获后经过Illumina Hiseq高通量测序仪进行测序,其中测序读长为2 150 bp。测序原始数据根据SamTool和Pindel软件进行分析,并且与UCSC Genomics数据库提供的人类基因组hg19参考序列进行比对,严格评估目标区域的覆盖度及对应的测序质量。根据筛选标准对DAX-1序列变异进行过滤并且筛选出潜在的突变位点,通过Sanger测序验证这些潜在的突变位点。

2 结果

2.1 先证者临床资料先证者,男,5岁,因“自幼精神萎靡”为代诉于2018年5月27日就诊于郑州大学第一附属医院。该患者自出生被发现全身皮肤呈暗黑色,无明显其他异常表现,系第一胎第一产,40周剖宫产,出生体质量为3 65 kg,患儿父母否认近亲结婚及家族存在类似疾病史,患儿母亲否认孕期有特殊用药史及毒物接触史。随后在3个月大时出现体质量不增、呕吐等现象,曾于郑州市儿童医院就诊,经治疗电解质正常后出院。入院前父母自述患者出现恶心、呕吐现象。入院后查体:身长90 cm,体质量26 kg,体温37 1℃,脉搏每分钟153次,呼吸每分钟38次,血压75/36 mm Hg。患者意识清晰,精神萎靡,全身皮肤色素沉着,心、肺、腹及神经系统查体均未见明显异常。外生殖器未见明显畸形,阴囊皮肤色素沉着。电解质:钾为 6 42 mmol· L-1,钠为 116 5 mmol·L-1,氯为75 3 mmol·L-1。血气分析:pH为 7 22,二氧化碳分压值为 7 9 kPa,氧分压值为 10 3 kPa,HCO3-值为17 8 mmol·L-1。激素水平检测:促肾上腺皮质激素为759 3 ng·L-1,肾素活性为每小时 0 97 ng·mL-1,皮质醇为 25 6 g·L-1,醛固酮为 35 3 ng·L-1,硫酸脱氢表雄酮为 14 2 mg·L-1,睾酮为 3 39 g·L-1,孕酮为 0 31 g·L-1,17-羟孕酮为6 7 g·L-1。肝肾功能正常,甲状腺功能正常,尿、便常规正常。彩超结果显示:肝脏、胰腺、脾脏、肾脏、睾丸均未见异常。

2.2 基因结果该例先证者DAX-1基因检测结果显示,外显子I存在突变:c 214G>C,该突变未见文献报道。其母亲为该突变携带者,父亲并未检测到该突变,此突变为错义突变,即导致DAX-1基因中编码的第72位氨基酸发生改变,由天冬氨酸(D)突变成组氨酸(H)。使用PolyPhen-2进行蛋白质损伤分析以预测该突变位点对蛋白的影响,结果显示该突变对蛋白功能会产生有害作用(图1)。该基因突变最终导致编码成无功能或者功能异常的DAX-1蛋白。

图1 突变位点对蛋白质损伤预测

2.3 激素治疗患者自入院后病情发展较不稳定,给予氢化可的松进行对症治疗,治疗1个月后病情稳定,随后进行复查检测激素水平发现:促肾上腺皮质激素为368 3 ng·L-1,皮质醇为 16 7 g·L-1,醛固酮为35 3 ng·L-1,硫酸脱氢表雄酮为 103 2 g·L-1,睾酮为0 33 g·L-1,孕酮为 0 01 g·L-1,17-羟孕酮为0 6 g·L-1。电解质、血常规均正常,予以院外继续口服氢化可的松(8 mg,每日3次)和氟氢可的松(早0 05 mg,晚0 05 mg)替代治疗,3个月后复诊,未再发现患者有复发的症状,生长发育良好。

3 讨论

DAX-1基因主要在下丘脑-垂体-肾上腺-性腺中表达,因此其对于下丘脑、垂体、肾上腺和性腺的正常发育与功能起着十分重要的作用[8]。AHC临床表现十分复杂,大多在婴幼儿阶段发病,且多伴有体质量变化、呕吐、腹泻、全身皮肤色素沉着等相关临床表现。此外,也存在严重的高钾、低钠和酸中毒的现象。目前已经报道的DAX-1基因突变类型已经达到200多种,包括了移码突变、片段缺失或重组、无义突变、错义突变等,报道最多的是移码突变或无义突变,导致DAX-1基因编码区异常,影响蛋白编码,但是DAX-1基因突变导致AHC引发的临床表现机制尚不清楚[9-11]。因此,分子诊断技术的发展为通过基因检测手段诊断AHC提供了新的可靠手段。通常情况下,患者早期临床表现与醛固酮减少症、21-羟化酶缺乏症、Addison病临床表现相似,因此容易被误诊。Wang等[12]报道发现8岁男孩因为腹泻、呕吐、皮肤色素沉着进行就诊,经过检测后发现高钾、低钠、促肾上腺皮质激素水平升高,17-羟孕酮正常,因此诊断为Addison病,直到12岁时因为患者性腺发育不良后重新就诊,经过基因检测诊断发现DAX-1基因突变,最终确诊为AHC。本病例中的先证者为5岁男童,表现为全身皮肤色素沉着、恶心、呕吐、体质量减轻等现象,而且促肾上腺皮质激素水平明显提高,提示该患者存在肾上腺皮质功能不全,但是该临床症状容易被误诊为其他疾病,因此需要采用严格的基因检测。本研究中,该患儿DAX-1经过基因检测后存在移码突变,其父无此基因突变位点,其母为此基因突变携带者,因此综合考虑判断为X连锁的AHC疾病。本研究提示,在临床上,对于此类患者应当谨慎诊断,必要时需结合基因检测确认疾病类型,避免误诊。该基因突变的发现可以进一步丰富人类基因突变数据库,为AHC的分子诊断提供了新的基因突变位点。

AHC同样也会表现为青春期前的肾上腺皮质功能不全现象,这会导致青春期过程的性腺发育不良和成年后的生精障碍[13]。本实验的患者目前仍然处于青春期前,尚未合并性腺发育不良,因此不能够准确评估未来生长发育过程中性腺发育情况。因此应提供后续的随访工作和干预治疗,减轻患者及家庭由于疾病带来的经济、心理负担。肾上腺皮质功能发育不全若不及时治疗,会产生对应的并发症,如低钠、高钾血症、酸中毒等,严重时甚至会危及生命[14]。本实验的患者就诊后通过外源性的氢化可的松和氟氢可的松替代治疗,病情得到逐步好转。但是,众所周知,糖皮质激素和盐皮质激素替代疗法是需要终身服用的。因此,后续的治疗需要规律性的随诊复查并根据患者情况及时调整诊疗方案。

综上,我们鉴定了1例由于DAX-1基因突变导致的AHC家系,并且利用外源性氢化可的松进行治疗和干预。此外,DAX-1突变导致的临床症状由于与其他疾病症状相似,容易被误诊。因此,当患者就诊时,需要综合考虑临床症状,并且尽量尽早进行基因检测以确定疾病类型。此外,要做到尽早治疗、规律复查、合理调整治疗方案等原则。

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