研究背景:肾上腺是人体最重要的内分泌器官之一,具有复杂而重要的功能。肾上腺由两个不同的结构组成——髓质和皮质。肾上腺髓质位于肾上腺的腺体中央,只占整个肾上腺的10%,主要分泌肾上腺素和去甲肾上腺素等儿茶酚胺,受交感神经的调控,在机体应急情况下发挥重要作用,儿茶酚胺的异常增多可引起心悸、血压增高等一系列症状;肾上腺皮质可进一步分为3层,从内到外分别是网状带、束状带和球状带。最内层的网状带主要将胆固醇经过一系列酶促反应合成肾上腺雄激素并分泌,受下丘脑-垂体肾上腺轴(hypothalamic-pituitary-adrenal,HPA)和下丘脑-垂体-性腺轴的双重调控,肾上腺雄激素的增多主要导致肾上腺功能早现和女性男性化。束状带约占肾上腺皮质的75%,主要分泌以皮质醇为主的糖皮质激素,其功能包括调节糖、蛋白质和脂肪代谢以及免疫系统等功能,由HPA轴调控,皮质醇增多导致满月脸、向心性肥胖、紫纹、骨质疏松为特征的库欣综合征(Cushing syndrome,CS);而严重的皮质醇减少可导致肾上腺危象危及生命。最后,球状带占肾上腺皮质的15%,它产生以醛固酮为主的盐皮质激素,起调节血压、水电解质平衡的作用,受到肾素-血管紧张素-醛固酮系统的调控,醛固酮的过量可导致以高血压、低血钾,甚至不可逆转的心血管损伤。由于肾上腺解剖和功能上E-616452抑制剂的复杂性,肾上腺疾病常表现为不同的症候群,因而其诊断及鉴别诊断较为困难。随着二代测序的应用,较多肾上腺疾病被认为是与遗传密切相关,可呈家族性发病,并以综合征的形式出现。肾上腺髓质疾病中,约30%-40%的嗜铬细胞瘤患者携带胚系基因突变,根据突变基因的不同可以表现为多种复杂的肿瘤综合征的一部分,如VHL综合征、MEN2综合征。肾上腺皮质的三层(网状带、束状带和球状带)也有其相对应的遗传性疾病,如:CYP21A2等基因导致的先天性肾上腺皮质增生症(congenital adrenal hyperplasia,CAH)、ARMC5等基因导致的原发性双侧肾上腺大结节样增生(primary bilateral macronodular adrenal hyperplasia,PBMAH)、PRKAR1A导致的原发性色素沉着性结节样肾上腺皮质病(primary pigmented nodular adrenocortical disease,PPNAD)以及胚系KCNJ5等突变导致的家族性醛固酮增多症。临床上对这些罕见遗传性疾病的分子机制、临床特征等方面认识不足,容易导致在外科诊治过程中出现漏诊误诊、治疗不全面等。本文通过从内层髓质(遗传性嗜铬细胞瘤)到外层皮质(CAH、PPNAD和PBMAH)的遗传性疾病分子和临床特征的研究,一方面为深入了解该类遗传疾病的病理生理和分子机制提供重要的理论和实践意义,另一方面提高对这些遗传性疾病的诊断和临床决策水平。研究方法:回顾性收集2000年-2022年经病理或影像学诊断的肾上腺疾病共1383例[肾上腺皮质腺瘤、皮质癌、皮质增生和(异位)嗜铬细胞瘤],筛选出其中有发病较早、双侧/多发病变、合并家族史等遗传性疾病特征的患者51例,采集患者的外周血标本进行测序明确易感基因的突变,使用Sanger测序对先证者及其家族成员进行验证。并收集患者及其家族成员的临床资料、实验室检查结果、影像学检查结果等。研究结果及结论:1.遗传性嗜铬细胞瘤/副神经节瘤及其相关综合征的临床研究通过二代测序以及临床诊断出三类PCC/PGL相关综合征共15例,包括7个von Hippel-Lindau(VHL)综合征、3个MEN2综合征以及5个家族性PGL综合征。通过对其分子和临床特征进行分析我们发现:(1)7个VHL综合征家系中共筛查出27例患者及1例无症状携带者;根据临床表现,c.500G>A与VHL2A型相关,而国外报道该突变与VHL1型相关,c.239G>T和c.444＿457del与VHL2B型相关,c.293A>G与VHL2C型相关;2例复发性PCC及多发性肾癌患者接受了舒尼替尼靶向治疗,治疗效果显著;(2)3个多发性内分泌腺瘤病(multiple endocrine neoplasia,MEN)2型综合征家系共筛查出7例患者及3例无症状携带者;c.1901G>C,c.1832G>A和c.1901G>A突变都与MEN2A相关;预防性甲状腺切除对该类患者意义重大;(3)共4例患者携带SDHB,1例患者携带SDHD突变,4例为截短突变(SDHB:c.343C>T,c.268C>T;SDHD:c.337＿340del),1例为致病点突变;SDHx突变与异位性嗜铬细胞瘤PGL密切相关,PGL多位于腹膜后副神经节。总之,不同基因和位点的突变与不同综合征表现密切相关。NGS技术的应用加深了我们对遗传性PCC/PGL相关临床综合症发生的分子机制的认识,对临床精准诊治、随访及遗传咨询等方面均为重要的指导作用。2.先天性肾上腺皮质增生症的基因型-表型相关性本研究共筛查出3个CYP21A2突变家系和1个罕见的CYP17A1突变家系。通过对其分子和临床特征分析,我们发现:(1)CYP21A2和CYP17A1突变导致的表型有相似点也有显著差异,先证者1和先证者4分别为CYP21A2(c.293-13C>G/c.518T>A,p.I173N)和CYP17A1(c.1118A>T,p.H373L/c.1459＿1467del9,p.D487＿F489del)突变,但两个家系均可表现为双/单侧肾上腺的髓样脂肪瘤;但不同之处是先证者4和家族中两个携带CYP17A1复合杂合突变的姐姐由于突变导致皮质酮类激素合成增加主要表现为低血钾等症状;而先证者1及其哥哥由于突变导致雄激素增加主要表现为雄激素过剩的症状如身高矮小等;(2)同样CYP21A2突变的患者,性别不同导致表型差异显著,先证者2为女孩,携带CYP21A2的30kb-loss/c.[188A>T;518T>A],p.[H63L;I173N],其中两个点突变是新的双突变(double mutant),属于单纯男性化相关的突变,表现为典型的女性男性化,在出生时即因外阴异常检查发现17羟孕酮升高确诊;同样为CYP21A2突变,先证者1(男性)和其哥哥主要表现为双侧肾上腺巨大的髓样脂肪瘤及个lichen symbiosis子矮小,先证者3(男性,c.293-13C>G/c.518T>A,p.I173N)表现为个子矮小和继发性低促性腺激素性性腺功能减退症所致的无精子症;(3)相同的复合杂合突变也可导致不完全一样表型,先证者1和3家系是相同的两个CYP21A2复合突变,如上述表型却不尽相同。总之,不同的基因及性别可导致表型的差异,相同的复合突变也可出现不同的表型。基因检测在CAH的病因诊断(特别是非典型的CAH患者)、及时准确的治疗、疾病预防、遗传咨询等方面具有一定的临床意义。3.罕见的遗传性ACTH非依赖性肾上腺结节样增生的分子和临床特征我们通过临床特征以及基因检测共筛选出3例遗传性ACTH非依赖性肾上腺结节样增生的患者。通过比较其分子和临床特征发现:(1)PBMAH和PPNAD均能导致严重的库欣综合征,病例1(39岁男性)和2(51岁女性)是PBMAH患者,病例3(16岁男性)为PPNAD患者,实验室检查均发现有皮质醇的升高、ACTH的抑制以及大剂量/小剂量地塞米松抑制试验阴性,临床表现均为严重的库欣综合征;(2)PBMAH患者主要表现双侧肾上腺结节样增生,结节一般较大(>10mm),但PPNAD发病年龄往往较早、肾上腺结节小并伴有色素沉着,如病例3有皮肤和巩膜的色素沉着;(3)ARMC5突变是PBMAH患者的重要分子特征,病例1和2携带ARMC5无义突变,有一个为新的致病突变(p.Arg173*);而PPNAD主要与PRKAR1A突变导致的Carney综合征密切相关,病例3携带PRKAR1A致病突变;PBMAH可伴或不伴有ARMC5的体细胞突变,携带体细胞突此网站变的ARMC5患者发病年龄更早,症状更严重。总之,对ACTH非依赖性肾上腺结节样增生的分子特征进行详细分析有利于减少临床漏诊及误诊,对患者诊治至关重要。