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   中国临床医学  2020, Vol. 27 Issue (1): 102-105      DOI: 10.12025/j.issn.1008-6358.2020.20190727
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LHCGR基因突变所致家族性男性性早熟家系分析
杨海花 , 陈永兴 , 卫海燕     
郑州大学附属儿童医院, 河南省儿童医院, 郑州儿童医院, 河南省儿童遗传代谢性疾病重点实验室, 郑州 450000
摘要目的: 探讨1例家族性男性性早熟(familial male-limited precocious puberty,FMPP)患儿的临床特征,并对黄体生成素/人绒毛膜促性腺激素受体(luteinizing hormone/choriogonadotropin receptor,LHCGR)基因进行突变分析。方法: 收集1例2岁5个月FMPP患儿的临床资料,包括性征、实验室相关检查结果等,并对患儿及其父母外周血白细胞LHCGR基因的11个外显子编码区进行测序。结果: 患儿身高98 cm,双侧睾丸3.5 mL,阴茎长7 cm、横径2 cm,阴毛PH2期;血睾酮3.09 ng/mL,促黄体生成素基础值< 0.1 mU/mL,卵泡刺激素基础值0.2 mU/mL,促性腺激素释放激素激发试验中促黄体生成素峰值0.88 mU/mL、卵泡刺激素峰值1.35 mU/mL,符合外周性性早熟表现。进一步行PCR扩增片段测序显示,LHCGR基因第11外显子1723A>C突变,导致575位氨基酸残基由异亮氨酸变为亮氨酸。患儿母亲检测到相同的基因突变位点,但未出现青春期发育异常。结论: FMPP是外周性性早熟罕见病因,本病例有典型的临床表现,检测发现LHCGR基因杂合突变c.1723A>C(p.Ile575Leu),母子具有相同基因型但表型不同,可能与女性雌激素的产生和卵泡发育需要LH和FSH的共同参与及青春期前女性性腺上不表达或低表达LHCGR有关。
关键词家族性男性性早熟    LHCGR基因    点突变    
Analysis of a family affected with familial male-limited precocious puberty due to a mutation in LHCGR gene
YANG Hai-hua , CHEN Yong-xing , WEI Hai-yan     
Children's Hospital Affiliated to Zhengzhou University, Henan Children's Hospital, Zhengzhou Children's Hospital, Henan Provincial Key Laboratory of Children's Genetics and Metabolic Diseases, Zhengzhou 450000, Henan, China
Abstract: Objective: To report the clinical characteristics of a familial male-limited precocious puberty (FMPP) child, and to analyze the mutation in luteinizing hormone/choriogonadotropin receptor (LHCGR) gene. Methods: The clinical data including sexuality and related laboratory examination results of a child aged 2 years and 5 months were collected. DNA was extracted from blood samples of the proband and his parents. The 11th exons of LHCGR gene were sequenced using a Genetic Analyzer. Results: The height of the child was 98 cm. Testicular volume was 3.5 mL bilaterally, penile size was 7 cm×2 cm, Tanner stage was PH2, basal testosterone level was 3.09 ng/mL, basal LH < 0.1 mU/mL, basal follicle-stimulating hormone (FSH) was 0.2 mU/mL, gonadotropin releasing hormone (GnRH) stimulation test revealed that the peak of LH was 0.88 mU/mL and the peak of FSH was 1.35 mU/mL. Upon sequencing exon 11 of the LHCGR, a heterozygous point mutation of nucleotide 1723 from A to C was detected, which resulted in an amino acid transition from Ile to Leu at position 575. The same point mutation was detected in the patient's mother, but did not have any influence on her puberty development. Conclusions: A novel point mutation of the LHCGR gene has been identified in a family affected with FMPP. The c.1723A>C mutant LHCGR was confirmed to be constitutively active, which has led to maturation and proliferation of Leydig cells. The mother had the same genotype but different phenotypes, which may be due to that the hormone estrogen and the follicular development need both LH and FSH to participate, and before puberty, female gonads do not express or low express LHCGR.
Key words: familial male-limited precocious puberty    luteinizing hormone/choriogonadotropin receptor gene    point mutation    

家族性男性性早熟(familial male-limited precocious puberty,FMPP)又称家族性高睾酮血症,为常染色体显性遗传,仅男性发病。FMPP系因黄体生成素/人绒毛膜促性腺激素受体(luteinizing hormone/choriogonadotropin receptor, LHCGR)基因突变引起LHCGR结构性激活, 是外周性性早熟[1]的一种罕见病因,不依赖于下丘脑-垂体-性腺轴激活。FMPP男孩性激素水平升高、第二性征发育、精子生成,临床表现为体格快速生长、性发育和骨骼成熟,在0~4岁进展快速.常伴有攻击性行为;阴茎增长明显,而睾丸容积与性发育水平不相称。2016年4月郑州儿童医院内分泌遗传代谢科病房收治1例2岁5个月FMPP患儿,经基因检测证实为LHCGR基因杂合突变c.1723A>C(NM_000 233.3)导致第575位氨基酸残基由异亮氨酸变为亮氨酸。现将该病例报告如下。

1 资料与方法 1.1 一般资料

患儿男性,2岁5个月,以“发现阴茎增粗增大1年11个月”为代主诉于2016年4月入我院。患儿出生时阴茎大小正常;半岁后即发现患儿阴茎比同龄儿大,未在意;近半年阴茎增大明显,且每日勃起数次,伴生长加速,有攻击性行为。患儿血尿粪常规均正常;肝肾功、心肌酶、电解质正常;甲胎蛋白、糖类抗原(CA)-125、癌胚抗原正常。父亲及其他家族成员无类似病史。

1.2 基因检测

在其父母签署基因检测知情同意书的情况下,采集患儿及父母的外周静脉血各2 mL于乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝管中,对患儿及其父母外周血白细胞LHCGR基因的第11个外显子编码区直接测序,进行致病突变分析。

1.3 基因致病性分析

应用在线软件PolyPhen-2(http://genetics.bwh.harvard.edu/pph2/)和MutationTaster(http://mutationtaster.org/MutationTaster/index.html)预测LHCGR基因变异的致病性,根据美国医学遗传学与基因组学学会(The American College of Medical Genetics and Genomics,ACMG)遗传变异分类标准与指南[2]进行评级。

1.4 治疗方法

在患儿家长签署知情同意书后,予以雄激素受体拮抗剂螺内酯(20 mg/次,2次/d)联合芳香化酶抑制剂来曲唑(1.25 mg/次,1次/d)口服,出现中枢性性早熟时加用促性腺激素释放激素激动剂(GnRHa)治疗。

2 结果 2.1 患儿性征及血生化检查结果

患儿身高98 cm(同年龄同性别儿童的第75~90百分位),体质量15 kg,双侧睾丸3.5 mL,阴茎长7 cm、横径2 cm,阴毛PH2期。结果(表 1)显示:患儿人绒毛膜促性腺激素正常,17α-羟孕酮、雄烯二酮、硫酸脱氢表雄酮均正常,血清睾酮升高明显,而促性腺激素释放激素(GnRH)激发试验中LH峰值、卵泡刺激素(FSH)峰值均不高。患儿骨龄相当于4岁,睾丸彩超、肾上腺CT、垂体MRI检查均未发现异常(图 1)。

表 1 患儿实验室检查结果
项目 检测值 参考值
黄体生成素zB/(mU·mL-1)
    基础值 < 0.1 -
    GnRH激发峰值 0.88 -
卵泡刺激素zB/(mU·mL-1)
    基础值 0.2 -
    GnRH激发峰值 1.35 -
睾酮ρB/(ng·mL-1) 3.09 < 0.025
雌二醇ρB/(pg·mL-1) < 5 < 5
雄烯二酮ρB/(ng·mL-1) 0.18 0.5~4.8
硫酸脱氢表雄酮ρB/(μg·dL-1) 10.90 0.47~19.4
孕酮ρB/(ng·mL-1) <0.03 0.2~1.4
17α-羟孕酮ρB/(ng·mL-1) 0.719 0~40
人绒毛膜促性腺激素zB/(mU·mL-1) < 0.1 0~5
促甲状腺激素zB/(mU·L-1) 2.790 0.7~5.97
总三碘甲腺原氨酸cB/ (nmol·L-1) 2.71 1.42~3.8
总甲状腺素cB/(nmol·L-1) 109.0 76.6~189
促肾上腺皮质激素ρB/(pg·mL-1) 16.91 6~40
皮质醇ρB/(ng·mL-1) 69.469 72.6~322.8
胰岛素样生长因子-1 ρB/(ng·mL-1) 295.926 45~850
    GnRH:促性腺激素释放激素
图 1 患儿肾上腺CT及垂体MRI检查 A:肾上腺CT检查示,双侧肾上腺形态、大小可,未见异常回声;B:垂体MRI示,垂体高5.1 mm,未见异常信号
2.2 基因分析

患儿及母亲LHCGR基因第11外显子1723A>C突变(图 2),患儿母亲未出现青春发育异常。该突变导致第575位氨基酸残基由异亮氨酸变为亮氨酸。LHCGR蛋白p.I575L突变,经Mutation Taster软件预测为致病性突变,准确性0.999;经PolyPhen-2软件预测亦为致病性突变,准确性0.986(灵敏度0.54、特异性0.94)。ACMG评级为:强(PS1)+中等(PM1+PM2)+支持证据(PP3+PP4),最终评为致病性的。

图 2 LHCGR基因测序结果 A:受检者LHCGR基因c.1723A>C杂合突变;B:受检者之母LHCGR基因c.1723A>C杂合突变;C:受检者之父LHCGR基因c.1723位点未见异常
2.3 预后

截至2019年4月共随访3年,患儿身高增加30 cm,骨龄增加3岁,阴茎未再继续增大,睾丸容积增加至6 mL,阴茎勃起次数减少,攻击性行为减少,未出现乳房发育及痤疮,血压、电解质无异常。

3 讨论 3.1 FMPP及基因特点

FMPP是外周性性早熟罕见的病因,属常染色体显性遗传,仅男性发病。正常情况下,LH与睾丸Leydig细胞上的LH受体结合,激活腺苷酸环化酶,促使睾酮的合成增加。FMPP患儿LH受体不需与LH结合,而呈持续性激活,导致细胞内非LH依赖性的cAMP增加,Leydig细胞持续分泌睾酮。

人类的LH受体蛋白属于G蛋白偶联受体家族成员,共由674个氨基酸残基组成蛋白分子骨架,分为细胞外N端结构域、7个跨膜螺旋区和细胞内C端结构域。LH受体可同时与LH、HCG结合,因此也被称为LH/CG受体,编码基因为LHCGR。LHCGR基因位于2p21,约80 kb,包括10个内含子和11个外显子。目前国内外所报道的基因突变均位于第11外显子,其1 624~1 741是热点突变区。该热点突变区常位于LHCGR第6跨膜螺旋,编码第571~581位氨基酸。研究发现,LHCGR基因的突变可以是激活性的(引起男性FMPP),也可以是失活性的(引起男性性分化障碍或女性无排卵)。目前国内外报道的LHCGR激活性基因突变共有19种,其中最常见的突变是第6跨膜区第578位的天冬氨酸被甘氨酸代替(D578G)。此突变在美国FMPP患者中约占90%[3]

LHCGR基因第11外显子1723A>C突变由Laue [4]在1996年首次在1例非裔美国FMPP患儿中发现。该研究证实,在无激动剂存在的情况下,腺苷酸环化酶的合成显著增加,提示睾丸Leydig细胞的自发活性来源于LH受体的自发性持续性激活,证实该突变为引起该病的致病性突变,但这种突变在国内未见报道。国内茅江峰等[5]于2010年首次报道了LHCGR基因杂合突变(M398T)导致FMPP中国人家系,且发现汉族人群LHCGR基因可能存在多态性。陈瑞敏等[6]报道1例Ala568Val杂合突变;王敏[7]报道1例Asp578His杂合突变所致的FMPP。

3.2 本病例患儿性征及基因特点

本患儿2岁5个月,有典型的FMPP临床表现,阴茎增粗增大,长7 cm,横径2 cm,且出现阴毛,血清睾酮升高明显,骨龄超前,而促性腺激素释放激素激发试验中LH峰值、FSH峰值均不高,不支持中枢性性早熟;结合孕酮、血17α-羟孕酮、雄烯二酮、硫酸脱氢表雄酮、促肾上腺皮质激素、皮质醇均正常,不支持先天性肾上腺皮质增生症;肾上腺CT、睾丸彩超、垂体MRI无异常,可排除肾上腺肿瘤、睾丸肿瘤及垂体肿瘤等;全身皮肤未见咖啡斑,不支持Mccune-Albright综合征,最后通过基因分析,确定为LHCGR基因第11外显子1723A>C突变,导致第575位氨基酸残基由异亮氨酸变为亮氨酸,诊断为FMPP。1983年,Rosenthal等[8]率先描述了FMPP的临床特征:性早熟、高睾酮、低LH水平,其性激素升高不依赖于下丘脑-垂体-性腺轴激活,临床表现为外周性性早熟。

3.3 FMPP治疗

FMPP患儿由于骨龄超前,导致终身高矮小[9],且治疗困难。Alemida等[10]随访了10例达到终身高的FMPP患儿,其中5例应用醋酸环丙孕酮、5例应用酮康唑,认为长期使用醋酸环丙孕酮与酮康唑治疗效果类似,无严重的不良反应,然而,这2种药物对身高的作用有限。Soriano-Guillén等[11]随访了5例应用酮康唑的患儿,其睾酮水平下降,终身高与靶身高一致,且显著高于治疗前预测的身高。有研究[12]称螺内酯、睾内酯联合GnRHa可提高青春期前的生长速率和促性腺激素水平,但对终身高改善不明显。而近年来采用比卡鲁胺联合阿那曲唑治疗FMPP较多。比卡鲁胺作为非甾体类的雄激素受体拮抗剂,可用来治疗前列腺癌[13]。其可以与雄激素受体结合,促进雄激素受体降解。Yoshizama-Ogasawara[14]等首次报道,联合应用第3代芳香化酶抑制剂阿那曲唑和螺内酯可有效抑制骨龄进展、延长青春期阶段,从而增加终身高。Kor[15]报道1例联合使用比卡鲁胺、阿那曲唑和醋酸曲普瑞林治疗3年的患儿,其每年身高增加5 cm,骨龄增长2年后骨龄/生理年龄比值(BA/CA)降低1.73~1.42,且没有出现药物相关不良反应。比卡鲁胺和阿那曲唑治疗FMPP的国际多中心研究[16]中,13例患儿治疗12个月,其中9例生长速率降低,但差异无统计学意义;BA/CA明显降低,从2.1±0.6降至1.0±0.4;阴毛Tanner分期多保持不变,平均睾丸体积稍增加;50%的患者乳腺发育,12.5%发生乳腺疼痛。

本患儿入院初用螺内酯治疗6个月后,家长自觉效果不明显,且患儿有尿频症状,要求停药观察;观察1年后,因身高增长快速,复测骨龄进展明显,在患儿家长签署知情同意书后,应用来曲唑联合螺内酯治疗;7个月后出现中枢性性早熟,予以加用GnRHa治疗,骨龄进展缓慢。至2019年4月共随访3年,身高增加30 cm,骨龄增加3岁,阴茎未再继续增大,睾丸容积增加至6 mL,阴茎勃起次数减少,攻击性行为改善,睾酮水平下降,未出现乳房发育及痤疮,血压、电解质均正常,继续进行随访。

3.4 患儿母亲基因特点及表现

该患儿母亲具有同样的基因突变,但并未出现性早熟表现,可能是因为女性卵泡发育和雌激素产生需要同时有LH和FSH参与,单独激活LH受体尚不足以使卵泡发育并产生大量雌激素,其次与青春期前女性性腺上不表达或低表达LHCGR有关。

综上所述,本研究通过基因分析发现LHCGR基因第11外显子1723A>C突变(p.Ile575Leu)的非LH依赖的FMPP。患儿母亲虽然存在相同的杂合突变,但并无异常临床表现。本研究结果提示,对于男性外周性性早熟患者,要考虑到FMPP可能。

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引用本文
杨海花, 陈永兴, 卫海燕. LHCGR基因突变所致家族性男性性早熟家系分析[J]. 中国临床医学, 2020, 27(1): 102-105.
YANG Hai-hua, CHEN Yong-xing, WEI Hai-yan. Analysis of a family affected with familial male-limited precocious puberty due to a mutation in LHCGR gene[J]. Chinese Journal of Clinical Medicine, 2020, 27(1): 102-105.
通信作者(Corresponding authors).
卫海燕, Tel:0371-85515838. E-mail:haiyanwei2009@163.com.
Corresponding author
WEI Hai-yan, Tel:0371-85515838. E-mail:haiyanwei2009@163.com.

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