17α-羥化酶/17,20碳鏈裂解酶缺陷癥的研究進(jìn)展及挑戰(zhàn)

張一鳴，祝捷，葉山東

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)附屬第一醫(yī)院(安徽省立醫(yī)院)內(nèi)分泌科，合肥 230001

17α-羥化酶 /17,20碳鏈裂解酶缺陷癥(17OHD)是先天性腎上腺皮質(zhì)增生癥(CAH)的一種少見(jiàn)類(lèi)型，為CYP17A1基因突變引起的常染色體隱性遺傳病，發(fā)病率在1/100 000至1/50 000之間,僅占所有CAH的1%[1]，以低腎素型高血壓、低鉀血癥、男性患者假兩性畸形、女性患者性幼稚和原發(fā)性閉經(jīng)為主要臨床表現(xiàn)。由于本病屬于罕見(jiàn)病且臨床表現(xiàn)復(fù)雜，容易發(fā)生漏診及誤診。本文對(duì)17OHD的生化及病理生理、臨床表現(xiàn)及分型、分子遺傳學(xué)機(jī)制尤其是中國(guó)人群的常見(jiàn)突變類(lèi)型以及其診斷、治療的研究發(fā)展和面臨的挑戰(zhàn)進(jìn)行綜述。

1 生化及病理生理

既往研究發(fā)現(xiàn)17α-羥化酶/17,20碳鏈裂解酶(P450c17)在腎上腺類(lèi)固醇激素合成過(guò)程中起關(guān)鍵作用[2]，其屬于細(xì)胞色素P450酶超家族的一員，含508個(gè)氨基酸，分子量約57 KD，為混合功能酶，同時(shí)具有17α-羥化酶和17,20-裂解酶的活性。在正常的皮質(zhì)醇代謝過(guò)程中，膽固醇在急性調(diào)節(jié)蛋白(StAR)作用下轉(zhuǎn)變?yōu)樵邢┐纪?，再?條途徑衍變?yōu)槠べ|(zhì)醇的前體17羥孕酮：一是轉(zhuǎn)化為孕酮后經(jīng)17α-羥化酶作用形成17羥孕酮，再經(jīng)兩步羥化形成皮質(zhì)醇；二是由17α-羥化酶羥化為17羥孕烯醇酮，再經(jīng)3β-羥類(lèi)固醇脫氫酶作用轉(zhuǎn)變?yōu)?7羥孕酮。而17,20碳鏈裂解酶則將17羥孕烯醇酮的17和20位碳原子上的側(cè)鏈斷開(kāi)，形成雌激素及雄激素的前體脫氫表雄酮。因此，當(dāng)P450c17存在缺陷時(shí)，皮質(zhì)醇及性激素的合成通路均受阻。

本病患者皮質(zhì)醇合成減少，ACTH分泌反饋性增加導(dǎo)致雙側(cè)腎上腺增生。而孕烯醇酮和孕酮合成增加，向鹽皮質(zhì)激素轉(zhuǎn)化，脫氧皮質(zhì)酮(DOC)大量增加[3]。由于DOC有弱的糖皮質(zhì)激素作用，可部分代償皮質(zhì)醇不足，因此患者一般不出現(xiàn)腎上腺皮質(zhì)功能減退的表現(xiàn)。同時(shí)DOC強(qiáng)大的鹽皮質(zhì)激素作用引起低血鉀、堿中毒、水鈉潴留及高血壓。大部分患者血容量的增加會(huì)抑制腎素-血管緊張素系統(tǒng)，醛固酮生成減少[4]。然而醛固酮水平升高的17OHD病例也有報(bào)道，機(jī)制尚不明確，可能與標(biāo)本未層析分離而脫氧皮質(zhì)酮、皮質(zhì)酮等前體物質(zhì)干擾放射免疫法測(cè)定結(jié)果有關(guān)[5]；近年來(lái)，也有研究指出當(dāng)17α-羥化酶 /17,20碳鏈裂解酶活性嚴(yán)重低下時(shí)，腎上腺醛固酮合酶活性增強(qiáng)，可導(dǎo)致醛固酮大量增加[6]。

P450c17缺乏時(shí)性激素合成通路受阻，睪酮和雌激素等性腺激素均存在合成障礙，垂體促黃體生成素和促卵泡生成素均反饋性增加。在女性患者，主要導(dǎo)致青春期無(wú)第二性征發(fā)育和原發(fā)性閉經(jīng)，而17OHD男性患者的睪丸支持細(xì)胞仍可產(chǎn)生抗苗勒氏管激素(AMH)使中腎旁管退化而無(wú)子宮、輸卵管等出現(xiàn)，故內(nèi)生殖器為男性型。而睪酮水平不足則導(dǎo)致睪丸進(jìn)一步發(fā)育及外生殖器分化障礙，表現(xiàn)為外生殖器女性型，整體上表現(xiàn)為假兩性畸形，社會(huì)性別常為女性。性腺激素水平低下還會(huì)造成17OHD患者骨骺延遲閉合，骨齡落后，常伴有骨質(zhì)疏松。

2 臨床表現(xiàn)及分型

17OHD患者因P450c17殘余的酶活性水平不同而有輕重不一的臨床表現(xiàn)，目前認(rèn)為臨床類(lèi)型可分為完全型、部分型以及孤立型3種[7]。完全型患者最為常見(jiàn)，以低腎素型高血壓、低血鉀、男性假兩性畸形、女性性幼稚和原發(fā)性閉經(jīng)為典型臨床表現(xiàn)。部分型患者仍存在一定的P450c17活性，臨床表現(xiàn)與完全型相似但較輕，可無(wú)低血鉀及高血壓。部分型的男性患者可出現(xiàn)小陰莖、尿道下裂等性發(fā)育障礙。部分型的女性患者可有自發(fā)的青春期第二性征發(fā)育，如乳腺發(fā)育及稀發(fā)月經(jīng)。孤立型患者的P450c17保留了17α-羥化酶活性，糖皮質(zhì)激素合成功能基本正常，僅17,20碳鏈裂解酶的活性缺失造成患者性激素缺乏。17α-羥化酶和17,20碳鏈裂解酶的活性均需要電子從還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)經(jīng)過(guò)細(xì)胞色素P450氧化還原酶(POR)轉(zhuǎn)移到P450c17，而細(xì)胞色素B5的A型(CYB5A)通過(guò)其變構(gòu)效應(yīng)，促進(jìn)POR與 P450c17相互作用，從而間接促進(jìn)17，20-碳鏈裂解酶活性，17α-羥化活性卻不受CYB5A影響，國(guó)外研究指出CYP17A1基因(p.R347H、p.R358Q、p.E305G)、POR基因(p.G539R)錯(cuò)義突變，以及CYB5A基因(p.W27X)無(wú)義突變?cè)斐扇狈γ富钚缘慕囟痰鞍拙c孤立型17,20碳鏈裂解酶缺陷癥有關(guān)[8]。

3 分子遺傳學(xué)機(jī)制

CYP17A1基因位于染色體10q24.3，包含8個(gè)外顯子，8 637個(gè)堿基對(duì)[9]。自1966年Biglieri等[10]首次報(bào)道1例女性17OHD患者以來(lái)，已有超過(guò)100種CYP17A1的突變被報(bào)道[11-12]。目前研究發(fā)現(xiàn)CYP17A1基因突變?cè)谔囟ㄗ迦夯虻乩韰^(qū)域的分布有一定遺傳學(xué)規(guī)律，有文獻(xiàn)指出在20例加拿大門(mén)諾派人和荷蘭弗里斯蘭人患者中100%檢測(cè)到Ile479后4-bp(CATC)重復(fù)(第8外顯子)突變[13]。p.R362C (exon 6)突變?cè)诎臀骰颊咧休^多見(jiàn)。日本患者中可見(jiàn)F53(或54)(2119-2121)3-bp del(外顯子1)，p.H373L、p.H373N(外顯子6)突變。韓國(guó)患者中p.H373L (外顯子6)較多見(jiàn)，其次為p.Y329fs(外顯子6)突變。

中國(guó)人群CYP17A1基因突變的高發(fā)區(qū)域?yàn)榈?和第8外顯子，最常見(jiàn)的突變類(lèi)型為p.Y329fs(外顯子6)和D487-S488-F489(1519-1527)9-bp del(外顯子8)突變[14]，p.H373L突變少見(jiàn)。此類(lèi)現(xiàn)象可能與“奠基者效應(yīng)”有關(guān)。此外，近期尚有研究發(fā)現(xiàn)一些中國(guó)患者的新發(fā)突變，如c.1244-3C>A[15]。CYP17A1基因TAC329AA即p.Y329fs突變最初由Hahm等在1例32歲韓國(guó)女性患者中發(fā)現(xiàn)。該患者329位密碼子由T A C變成 A A，導(dǎo)致移碼突變，生成僅包含417個(gè)氨基酸的截短蛋白，此蛋白缺乏CYP17 C端高度保守的血紅素結(jié)合區(qū)(密碼子435-455)，而該區(qū)域?qū)τ赑450c17酶活性的表達(dá)必不可少，因此該區(qū)域的缺失造成17α-羥化酶和 17,20 碳鏈裂解酶兩種酶活性的完全喪失[16]。另外按照 P450c17酶的計(jì)算機(jī)模擬結(jié)構(gòu)，329位酪氨酸位于 P450c17酶J螺旋的中心，對(duì)維持其正常的酶活性非常重要[17]。除了p.Y329fs，目前報(bào)道的該位點(diǎn)相關(guān)突變類(lèi)型還有p.Y329X[18]，p.Y329D[19]和p.Y329D/A-G[20]，表明329位密碼子可能是一個(gè)突變熱點(diǎn)。D487-S488-F489(1519-1527)9-bpdel突變則首先報(bào)道于1例14歲的泰國(guó)女孩[21]，CYP17A1第8外顯子的缺失突變使合成的肽鏈缺少3個(gè)氨基酸(Asp487-Ser488-Phe489)，使P450c17兩種酶的活性均缺失[22]。

4 診斷及治療

目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)本病的統(tǒng)一診斷標(biāo)準(zhǔn)。其臨床診斷要點(diǎn)在于低腎素型高血壓、低血鉀、男性患者假兩性畸形、女性患者性幼稚和原發(fā)性閉經(jīng)為主要特點(diǎn)的疾病表型，以及激素測(cè)定ACTH增高而皮質(zhì)醇低于正常、促性腺激素增高而性激素低于正常兩個(gè)方面。確診依靠分子診斷，以CYP17A1基因測(cè)序?yàn)橹?，拷貝?shù)變異檢測(cè)使用多重連接依賴(lài)式探針擴(kuò)增(MLPA)技術(shù)[23]。鑒別診斷方面，完全型17OHD患者常在青春期因第二性征發(fā)育障礙、原發(fā)性閉經(jīng)而就診，需要與各種原因?qū)е碌母叽傩韵偌に匦孕韵俟δ軠p退癥、特納綜合征鑒別。部分型17OHD患者可有青春期第二性征發(fā)育，如稀發(fā)月經(jīng)及乳腺發(fā)育，血壓及血鉀可正常也可能異常，對(duì)ACTH興奮實(shí)驗(yàn)可有反應(yīng)，在臨床上需注意與醛固酮增多癥相鑒別。值得注意的是，極少數(shù)患者有P450c17缺陷而CYP17A1基因檢測(cè)卻無(wú)異常，需要與細(xì)胞色素P450氧化還原酶(POR)缺陷癥相鑒別。POR基因突變可能導(dǎo)致微粒體P450酶活性降低，包括P450c17以及P450c21[24]。Antley-Bixler綜合征(ABS)中存在POR基因突變的患者也常表現(xiàn)為皮質(zhì)醇合成障礙和生殖器模糊。

對(duì)于17OHD患者及時(shí)適當(dāng)?shù)闹委熆煞乐垢哐獕涸斐尚哪X血管并發(fā)癥發(fā)生以及糾正低血鉀和性腺功能低下，有助于促進(jìn)骨骺閉合[11]。糖皮質(zhì)激素替代治療非常重要，目前認(rèn)為需維持終身治療以抑制ACTH過(guò)量分泌，使DOC水平下降，低血鉀及高血壓得到緩解。糖皮質(zhì)激素治療以小劑量為宜，兒童患者應(yīng)選用氫化可的松，成年患者常用地塞米松，起始劑量在每日0.75～2 mg，一般血鉀在治療1周左右恢復(fù)正常，血壓需1～4周恢復(fù)。地塞米松一般維持劑量需每日0.375 mg。若高血壓仍難以控制，可加用安體舒通輔助治療[25]，并囑患者低鹽、富鉀飲食。近期國(guó)外也有使用微量泵持續(xù)皮下注射氫化可的松治療先天性腎上腺皮質(zhì)增生癥患者[26-27]的報(bào)道。

患者一般需要在年齡達(dá)到青春期后開(kāi)始使用性激素替代療法，促進(jìn)第二性征的發(fā)育以及獲得正常的骨代謝。在女性患者，通常需要雌激素聯(lián)合孕激素治療誘導(dǎo)人工月經(jīng)周期。既往認(rèn)為本病女性患者難以受孕生育，但隨著輔助生殖技術(shù)的不斷發(fā)展，國(guó)內(nèi)已有報(bào)道p.Y329fs雜合突變的患者經(jīng)輔助生殖成功受孕[7],但目前尚未見(jiàn)有p.Y329fs純合突變患者受孕的報(bào)告。國(guó)外也有數(shù)例患者經(jīng)體外受精技術(shù)(IVF)受孕并活產(chǎn)的報(bào)道[28-29]。提示某些CYP17A1基因突變類(lèi)型的患者可以借助輔助生殖技術(shù)生育。在男性患者，則需注意發(fā)育不良及異位睪丸的篩查，必要時(shí)需手術(shù)切除從而避免惡性變[30]，如社會(huì)性別為女性，術(shù)后可給予雌激素促進(jìn)女性性征發(fā)育。心理干預(yù)方面，需要從患者年齡、外陰形態(tài)、患者社會(huì)性別定位、自我性別認(rèn)知等方面考慮，綜合治療，促進(jìn)其心理健康發(fā)育。

綜上所述，由于本病是一種罕見(jiàn)遺傳性疾病，雖然目前對(duì)該病的認(rèn)知較前有所進(jìn)展，但仍存在局限?；颊咴诨鶎俞t(yī)院容易發(fā)生漏診、誤診，國(guó)內(nèi)相關(guān)的病例研究主要來(lái)源于高級(jí)別醫(yī)院，本病的基因檢測(cè)和診斷技術(shù)需要進(jìn)一步推廣，在輔助生殖等方面的臨床工作仍存在挑戰(zhàn)。未來(lái)臨床及基礎(chǔ)研究的進(jìn)一步深入，有利于17OHD患者的及時(shí)診斷、治療，進(jìn)一步提高本病的診療水平。