嗜铬细胞瘤双边Y175C冯Hippel-Lindau突变患者

文摘

冯Hippel-Lindau VHL病,在种系突变引起的VHL基因,特点是metachronously发生肿瘤包括嗜铬细胞瘤,肾细胞癌(RCC),和成血管细胞瘤。尽管VHL病导致寿命缩短,其诊断往往是错过了和肿瘤筛查指南是稀疏的。VHL蛋白作为一个肿瘤抑制通过瞄准低氧诱导因子(hif)通过一种氧依赖性的降解机制。VHL突变体与更严重的低氧诱导因子减少退化函数把一个高RCC的风险,而突变体保存诱导降解能力不会造成碾压混凝土,但仍导致其他肿瘤。VHL病分为临床类型(1和2 a-2c)基于这genotype-phenotype关系。我们报告一例嗜铬细胞瘤中,没有其他VHL-related肿瘤患者Y175C VHL和表明,该突变体保护区的能力降低低氧诱导因子在正常氧条件,但类似于野生型VHL蛋白降解低氧诱导因子在缺氧条件下失去能力。这项研究增加了当前的结构关系的理解VHL突变,这是重要的未来患者的肿瘤发展的危险分层。

1。介绍

冯Hippel-Lindau (VHL)是一种肿瘤抑制基因的抑制血管生成,细胞凋亡,细胞周期出口,纤连蛋白矩阵组装、和蛋白质水解。在种系突变VHL在欧洲发生的频率1:36,000 [1)和新创率20%。突变是遗传下来的一种常染色体显性遗传模式几乎完全由60岁(外显率2]。的人VHL突变metachronously开发各种良性和恶性肿瘤。超过一半的患者出现中枢神经系统和视网膜可以小脑或脊髓(最常见的)。其他常见的危及生命的肿瘤是嗜铬细胞瘤和透明细胞肾细胞癌(RCC)。频率的增加胰腺神经内分泌肿瘤,肿瘤内淋巴的囊,附睾的肿瘤,良性囊肿在胰腺和肾脏也报道。因为出现不同的肿瘤之间的时滞,VHL病的诊断常常是延迟,导致死亡率增加(3]。

VHL调节细胞对低氧反应条件与低氧诱导因子(HIF交互α:HIF1α和HIF2α)。在常氧条件下,低氧诱导因子α羟化在prolyl守恒的脯氨酸残基的羟化酶,需要氧气作为辅助因子。羟化低氧诱导因子α是被VHL行为复杂的代数余子式elongin B和C elongin最终目标低氧诱导因子α泛素化和蛋白酶体降解[4]。在缺氧条件下,prolyl羟化酶失去活性,和unhydroxylated低氧诱导因子α不是被VHL。这导致的低氧诱导因子积累α把核的形成,结合hypoxia-response元素,和诱导基因的转录参与适应缺氧,包括血管生成。相同的过程发生在缺乏功能性VHL患者并导致肿瘤发生VHL病,最有可能通过二次打击模型(2,5]。

在十几个不同的研究VHL突变已经确定了几个表型亚型揭示的结构关系的严重性突变预测碾压混凝土的可能性(6]。VHL突变体保留下调低氧诱导因子的能力α不太可能与碾压混凝土比那些失去能力(4,7,8]。1型VHL患者已删除或截断突变完全废除任何功能性蛋白表达。他们有一个高碾压混凝土也存在风险的视网膜和中枢神经系统可以;然而,嗜铬细胞瘤是罕见的9]。2型VHL嗜铬细胞瘤的特征是,由点突变引起的可变度VHL活动的限制。进一步细分为2 a、2 b、2 c基于RCC的频率,可以。碾压混凝土出现患者更频繁更严重的失调VHL导致更高的低氧诱导因子表达α,如类型1和2 b。相比之下,2型c突变保留他们充分表达下调低氧诱导因子的能力α嗜铬细胞瘤和现在只有,表明低氧诱导因子α独立的机制在嗜铬细胞瘤VHL-related的发病机制在起作用。一些在体外研究表明,2型c VHL突变导致缺陷纤连蛋白矩阵组装,同时保留抑制低氧诱导因子的能力α和停止在文化RCC细胞的生长10,11]。

2。案例展示

53岁的波多黎各裔男子向内分泌学诊所接受双边肾上腺切除术后嗜铬细胞瘤灶状。他有一个病态肥胖的历史之前,阻塞性睡眠呼吸暂停,糖尿病和高血压。他紧随其后的初级保健医生的持续性血尿红细胞从3 - 35 /高功率场验尿,以及尿频,每晚三次弱流,且前三年了。他无法容忍一个审判经验的tamsulosin良性前列腺肥大由于直立性眩晕。阴性症状相关,这种情况下包括冲洗、头痛、出汗、心悸、焦虑、视力模糊,或头晕。他的家族史是明显的在他的父亲死于心肌梗死57岁和一个未知的泌尿生殖器的癌症在他的妹妹。没有肾上腺肿瘤家族史,甲状旁腺功能亢进,甲状腺髓样癌、肾癌、或垂体肿瘤。病人是一个吸烟者与几个过去的尝试戒烟。

由于持续性血尿、吸烟和癌症的家族病史,进行CT urogram为膀胱癌屏幕。虽然没有异常被认为在尿道内,双边、不规则,异构大肾上腺肿瘤(图1)测量(R) 4.7厘米和1.6厘米(L)指出。此外,一位杰出的和可疑淋巴结被确认。生化特性的肾上腺肿块显示24小时尿液normetanephrine显著升高(1090微克/克肌酐;正常范围,0 - 400微克/克肌酐),导致嗜铬细胞瘤的诊断。尿液变肾上腺素水平在正常范围内。库兴氏综合征是排除检测不到深夜唾液皮质醇水平。电解质水平、肾功能和完整的血细胞计数正常范围内。寻找另外,extra-adrenal疫源地,metaiodobenzylguanidine (MIBG)执行扫描但nondiagnostic是因为缺乏心脏活动。然而,考虑到可用的成像和生化结果,有关心恶性嗜铬细胞瘤,病人最终接受了一个开放的双边肾上腺切除术和paracaval淋巴结切除。术中病人需要血管加压的支持和大量的晶体复苏(13升)维持血流动力学稳定。 Intraoperative ultrasound was used to identify one mesenteric lymph node of mildly suspicious appearance which was resected, in addition to a large retroperitoneal paracaval lymph node.

在双边肾上腺嗜铬细胞瘤手术病理证实(5.0 x 3.5 x 2.5厘米,左,1.5 x 1.3 x 1.0厘米),都局限于肾上腺。paracaval淋巴结被称为副神经节瘤和转移性嗜铬细胞瘤测量1.6厘米最大的维度,没有发现淋巴组织。立即术后当然是毋庸置疑。病人开始终身糖皮质激素和盐皮质激素替代。他的糖尿病和高血压解决。

由于嗜铬细胞瘤的多病灶的性质和一级亲属的存在可能会影响,病人为家族性副神经节瘤综合征提供了遗传筛查。与病人的知情同意书,基因组DNA分离外周血样本使用PGLNext和有针对性的进行基因测序。相邻编码外显子和内含子核苷酸的12个目标基因与遗传有关嗜铬细胞瘤综合症被放大,然后使用PCR和测序下一代测序。总也执行删除和重复分析。病人被发现有一个杂合的生殖系突变,c。524 > GVHL基因,Y175C替换对应的蛋白质。这被认定为可能致病变种,桑格测序证实。在一项研究中,这个改变是描述在一个病人的个人和家庭历史嗜铬细胞瘤和其他VHL-associated肿瘤疾病和隔离在这个家庭12]。

为了更好地定义RCC的风险在这种带有这种突变的病人和其他人,我们评估的能力Y175C VHL降解低氧诱导因子体外α。稳定的野生型(WT)或Y175C VHL-expressing细胞行被转染和克隆选择的生成VHL零786 - o细胞来源于人类RCC如前所述[10,13]。控制细胞转染GFP。我们发现HIF2α表达的控制VHL零细胞系,而稳定的WT或超表达Y175C VHL导致HIF2的消失ɑ(图2左面板)。进一步描述的功能Y175C VHL在缺氧条件下,这些细胞被置于一个缺氧孵化器为1%₂为24小时。正如所料,诱导HIF2 WT VHL失去了能力α退化在缺氧(图2右面板)。的Y175C VHL同样没有减少HIF2α丰度在缺氧。HIF2α丰富也类似WT和Y175C VHL-expressing细胞6小时和12小时后缺氧(数据没有显示)。因此,在常氧和缺氧条件下,Y175C VHL函数类似于WT关于低氧诱导因子α退化。

3所示。讨论

VHL的鉴别诊断包括其他遗传性综合征如多发性内分泌瘤2型,多囊肾疾病,1型神经纤维瘤,世袭pheochromocytoma-paraganglioma综合症。在已知的易感基因种系突变包括SDHB(琥珀酸脱氢酶复合体B)和其他标识在11 - 13%的嗜铬细胞瘤的患者(14]。尽管筛查不应该给每个病人嗜铬细胞瘤,指导方针包括那些来自马萨诸塞州总医院(1]建议考虑基因筛查的嗜铬细胞瘤综合症患者与其他因素,如某些肿瘤、胰腺囊肿,嗜铬细胞瘤和多个或那些40岁以下。一般来说,遗传筛查可能根据这些指导原则没有得到充分利用。遗传筛查是推荐给这个病人嗜铬细胞瘤由于两国的存在。

尽管Y175C VHL据报道在另一个家庭相似的表型,其分子功能还没有被研究过。我们已经表明,Y175C突变保存VHL降解低氧诱导因子的能力α在正常氧条件。变异函数类似于野生型蛋白在缺氧,而废除VHL-mediated低氧诱导因子α退化。这是第一个报道的分子研究Y175C VHL,它增加了越来越多的各种知识VHL突变体。根据我们的发现,这个病人2型c VHL,保留低氧诱导因子的亚型α嗜铬细胞瘤降解能力和作为唯一展示功能。之前报道2型c VHL突变体与嗜铬细胞瘤是唯一明显的疾病包括L188V和V84L表现。这些突变体还演示了保存ubiquitinate低氧诱导因子的能力α(10]。

就是类似于先前描述的西班牙群体相同的突变(12嗜铬细胞瘤,面对突变携带者和没有其他VHL-associated肿瘤。这项研究的作者计算了折叠的能量Y175C VHL,发现只有略高于野生型,表明Y175C VHL预计相当稳定。相比之下,折叠与更严重的疾病表型变异的能量大大高于野生型,导致不稳定的蛋白质和预测功能丧失。我们的在体外结果是一致的在网上预测支持碾压混凝土的低风险病人。

尽管低氧诱导因子α退化是更好的特征,许多研究表明VHL也很重要在组装和细胞细胞外基质膜结构通过调节纤连蛋白和整合蛋白,这个函数会导致肿瘤发展和损失。纤连蛋白的调节是VHL缺氧(mRNA水平和独立的15)或低氧诱导因子α通路(16),需要共价修饰的VHL NEDD8, ubiquitin-like分子(16]。突变体,逃离这个修改参与肿瘤发生尽管足够的低氧诱导因子α抑制。VHL也减少了蛋白质丰富的几个亚型的整合蛋白oxygen-independent方式,通过蛋白酶体降解,这表明VHL是重要的细胞粘附和维护紧密连接(17]。此外,HIF-2损耗α并不能完全概括中VHL替代的影响VHL零细胞系(18整合蛋白的差别),尤其是对这些形态变化和产生的结果。这些机制可能参与VHL-associated肿瘤发生,尤其是在嗜铬细胞瘤,低氧诱导因子α途径并不扮演重要角色。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

作者感谢基斯Nehrke博士和特蕾莎修女谢尔曼提供缺氧室用于实验。

引用

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