1 例LHX3 基因突變致聯(lián)合垂體激素缺乏癥3 型患兒的臨床資料及基因檢測結(jié)果分析

胡思翠，楊洪秀，胡聰慧，井然，李堂

青島大學(xué)附屬婦女兒童醫(yī)院兒童內(nèi)分泌代謝科，山東青島 266000

聯(lián)合垂體激素缺乏癥（combined pituitary hormone deficiency，CPHD）是一組罕見的異質(zhì)性疾病，以至少兩種垂體前葉激素缺乏為特征，伴或不伴有相關(guān)綜合征的表現(xiàn)［1］。CPHD 與編碼轉(zhuǎn)錄因子的基因變異有關(guān)，如HESX1、LHX3、LHX4、POU1F1、PROP1、SIX6、OTX2、PTX2、GLI2 和Sox2 基因等［2］。聯(lián)合垂體激素缺乏癥3 型（combined pituitary hormone deficiency-3， CPHD3）是由LIM 同源結(jié)構(gòu)域轉(zhuǎn)錄因子基因LHX3 的隱性突變引起，患者幾乎均有生長激素（Growth Hormone， GH）、促甲狀腺激素（Thyroid Stimulating Hormone， TSH）、黃體生成素（Luteinizing Hormone， LH）、卵泡雌激素（Folliclestimulating Hormone， FSH）和泌乳素（Prolactin，PRL）缺乏，少數(shù)伴有促腎上腺皮質(zhì)激素（Adrenocorticotrophic Hormone， ACTH）缺乏。研究［3］顯示，大部分CPHD3 患者存在垂體形態(tài)異常、頭頸部旋轉(zhuǎn)受限、精神發(fā)育遲滯和感音神經(jīng)性聽力損失等綜合征表現(xiàn)。2000 年，NETCHINE 等［4］首次報道了來自2 個家系的4 例LHX3 基因突變導(dǎo)致的CPHD3 患者。目前世界范圍內(nèi)已報道的CPHD3患者僅有31 例，尚未有中國人LHX3 基因變異導(dǎo)致CPHD3 的報道。2020 年5 月，青島大學(xué)附屬婦女兒童醫(yī)院收治了1 例LHX3 基因突變致CPHD3患兒，現(xiàn)對其臨床資料及基因檢測信息進(jìn)行分析，總結(jié)LHX3 基因突變致CPHD3 的臨床特點(diǎn)及遺傳學(xué)特征。

1 資料分析

患兒，女，11 月，因“體質(zhì)量不增3 月，發(fā)現(xiàn)肝功異常6 天”于2020 年5 月30 日就診?；純篏1P1，足月順產(chǎn)，出生體質(zhì)量3.35 kg，出生史無特殊，生后母乳喂養(yǎng)，4 個月抬頭，8 個月會坐，11 個月會爬，平素少哭少動，未有出牙。查體結(jié)果顯示，患兒神志清，精神反應(yīng)可，面色蒼黃，頭發(fā)稀疏，頸短，小下頜，眼距略寬，運(yùn)動發(fā)育落后，手足發(fā)黃，無通貫掌，頭圍43 cm，身長62.5 cm，未出牙，頭顱無畸形，前囟平軟3×3 cm，頸軟無抵抗，心、肺、腹查體未見異常，脊柱四肢無畸形，四肢肌力、肌張力正常，神經(jīng)系統(tǒng)查體未見異常?；純鹤≡浩陂g完善垂體內(nèi)分泌功能檢測，結(jié)果顯示：游離三碘甲狀腺原氨酸2.59 pmol/L、游離甲狀腺素＜1.3 pmol/L、TSH 0.728 μIU/mL，可樂定 + 胰島素激發(fā)試驗GH 峰值為0.18 ng/mL，胰島素樣生長因子1＜25.00 μg/L，PRL 0.10 ng/mL，提示患兒存在中樞性甲狀腺功能低下、生長激素缺乏、低泌乳素血癥。ACTH、皮質(zhì)醇檢查結(jié)果未見異常。因患兒年齡小，性激素水平暫未評估。甲狀腺超聲檢查結(jié)果顯示甲狀腺左側(cè)葉低-無回聲包塊，濾泡囊腫可能。超聲心動圖檢查結(jié)果顯示左室壁心肌回聲稍增強(qiáng)，左室射血分?jǐn)?shù)69%，心包腔少量積液。肝膽胰脾B 超未見異常。垂體磁共振檢查結(jié)果顯示，腺垂體高約2.1 mm，余未見異常。頭顱磁共振檢查結(jié)果顯示，雙側(cè)額部腦外間隙略寬。染色體檢查結(jié)果顯示：46，XX，未見異常。結(jié)合患兒臨床表現(xiàn)及相關(guān)檢驗檢查結(jié)果，初步診斷為CPHD。

6 月2 日，分別抽取患兒及父母外周血2 mL，于青島市婦女兒童醫(yī)院行全外顯子檢測，以評估患兒是否存在與多種垂體激素缺乏有關(guān)的基因突變。全外顯子檢測結(jié)果顯示，患兒存在LHX3基因2號外顯子c. 247T＞A（p. Cys83Ser）雜合變異，為錯義突變，來源于父親；3 號外顯子c. 355_357dupCAC（p.His119dup）雜合變異，為框內(nèi)重復(fù)突變，來源于母親，見圖1。

圖1 患兒及其父母的基因檢測結(jié)果

利用Clustal Omega 網(wǎng)站對新發(fā)現(xiàn)的LHX3 基因變異c. 247T＞A（p. Cys83Ser）和c. 355_357dupCAC（p.His119dup）進(jìn)行不同物種多序列同源性比較發(fā)現(xiàn)，第83 位的半胱氨酸和第119 位的組氨酸均位于蛋白質(zhì)的保守區(qū)域，具有很高的序列同源性，提示該位置氨基酸改變可能對LHX3 蛋白功能有一定影響。通過PubMed CD-search 系統(tǒng)分析發(fā)現(xiàn)，兩處變異導(dǎo)致編碼蛋白改變，可能影響LIM1-LHX3b和LIM2-LHX3-LHX4 結(jié)構(gòu)域的功能，從而使調(diào)控基因表達(dá)出現(xiàn)異常，導(dǎo)致組織和細(xì)胞的特異性分化功能出現(xiàn)缺陷。進(jìn)一步應(yīng)用Swiss-Model 同源建模軟件對新發(fā)現(xiàn)的變異進(jìn)行分析，變異c. 247T＞A 導(dǎo)致編碼產(chǎn)物由半胱氨酸變成色氨酸，變異c. 355_357dupCAC 引起119 位氨基酸插入一個組氨酸，與野生型蛋白相比結(jié)構(gòu)有明顯差異。應(yīng)用Mutation-Taster 預(yù)測軟件對變異進(jìn)行有害性預(yù)測，結(jié)果均顯示為有害。結(jié)合基因檢測結(jié)果，明確診斷為CPHD3。

激素替代治療是CPHD 的主要治療方式，予加用優(yōu)甲樂5.5 μg/（kg?d）治療1 周，復(fù)查甲功正常，精神狀態(tài)較前好轉(zhuǎn)，予以出院。后續(xù)隨訪中患兒甲功正常，手足黃染消退，身高增加不理想，于20月大時加用0.1 μ/（kg?d）生長激素治療，身高在9個月間增加17.8 cm，身高標(biāo)準(zhǔn)差由最初的-3.9SDS 增加到0.78SDS。

2.5 歲時患兒出現(xiàn)頸部旋轉(zhuǎn)受限，目前聽力篩查正常，隨訪ACTH、皮質(zhì)醇正常。

2 討論

人類LHX3 基因位于染色體9q34.2～9q34.3，包括7個編碼外顯子和6個內(nèi)含子，全長8.7 -κB，編碼蛋白是一種LIM（lin-1、Isl-1 和mec-3）同源結(jié)構(gòu)域轉(zhuǎn)錄因子［3］。LHX3 轉(zhuǎn)錄因子具有兩個氨基末端LIM 結(jié)構(gòu)域（富含半胱氨酸的鋅指結(jié)構(gòu)域）和一個位于中心的DNA 結(jié)合同源結(jié)構(gòu)域，此外還擁有一個羧基末端，包括主要的反式激活結(jié)構(gòu)域，參與垂體發(fā)育相關(guān)基因的調(diào)節(jié)［5］。人類LHX3 轉(zhuǎn)錄因子包括三種亞型：LHX3a、LHX3b 和M2-LHX3，其中LHX3a 是最活躍的異構(gòu)體，直接與垂體發(fā)育相關(guān)的幾個基因的啟動子/增強(qiáng)子區(qū)域結(jié)合，包括αGSU、TSHβ、FSHβ、PRL、GnRH 受體和PIT-1［6］。LHX3 作為垂體發(fā)育最重要的早期轉(zhuǎn)錄因子之一，對垂體前葉特異性激素產(chǎn)生的細(xì)胞分化和功能起到至關(guān)重要的作用［7］。除垂體外，LHX3 還在發(fā)育中的腦、脊髓運(yùn)動神經(jīng)元和內(nèi)耳中表達(dá)［8］，這也解釋了一些攜帶LHX3變異體的患者出現(xiàn)頸部旋轉(zhuǎn)受限、感音神經(jīng)性聽力受損等復(fù)雜表型的原因。

目前世界范圍內(nèi)已報道的CPHD3 患者僅有31例，共14 篇文獻(xiàn)，均為國外文獻(xiàn)，國內(nèi)未見報道，其臨床資料和基因檢測結(jié)果存在以下特點(diǎn)：①臨床表現(xiàn)：幾乎所有患者均有新生兒期低血糖、黃疸消退延遲的表現(xiàn)，大部分患者出現(xiàn)頸椎強(qiáng)直、頸部旋轉(zhuǎn)受限、脊柱側(cè)凸、感音神經(jīng)性聽力損傷，部分患者伴有特殊面容和體征，如前額突出、三角臉、小下頜畸形、鼻梁凹陷、鼻孔前傾、低耳位、頸短、面中部發(fā)育不全、反向斜視、眼距寬、皮膚松弛、頸椎及胸腰椎過度前凸，延誤診斷者通常伴有智力、運(yùn)動、語言發(fā)育落后。少數(shù)患者伴有先心病、視網(wǎng)膜營養(yǎng)不良、肌張力減低、關(guān)節(jié)過度松弛。男童常伴有小睪丸、小陰莖。②輔助檢查：垂體內(nèi)分泌功能檢測結(jié)果顯示所有患者均有GH、TSH、PRL 缺乏，少數(shù)患者伴有ACTH 缺乏，且部分患者ACTH 缺乏可能發(fā)生在后期隨訪中，大多數(shù)患者隨年齡增加出現(xiàn)性激素缺乏的表現(xiàn)。頭顱核磁共振檢查可見垂體前葉發(fā)育不良、垂體囊性病變、胼胝體發(fā)育不全表現(xiàn)，部分患者垂體影像學(xué)檢查正常，另有部分患兒在隨訪過程中出現(xiàn)垂體增生的表現(xiàn)。③共發(fā)現(xiàn)20 個突變位點(diǎn)，包括5 個缺失突變、1 個插入突變、3 個內(nèi)含子突變、4 個無義突變、7 個錯義突變，均為純合突變或復(fù)合雜合突變。2000 年，NETCHINE 等［4］首次報道了來自兩個家系的4 例患者，此后，不斷有CPHD3相關(guān)病例的報道，且以家系報道為主，部分患者父母近親婚配且有該疾病家族史，家族中常有雜合子攜帶者，攜帶者通常表型正常。但2012 年SOBRIER 等［9］報道了1 例男孩，其父母及祖母均為雜合子攜帶者，母親表型正常，父親及祖母身高偏矮、頸部旋轉(zhuǎn)受限、無激素水平異常，這可能與突變影響受體剪接位點(diǎn)引起顯性負(fù)效應(yīng)有關(guān)。文獻(xiàn)報道的患者通常存在GH、TSH、FSH、LH 四種垂體激素缺乏，少數(shù)患者在隨訪中發(fā)現(xiàn)ACTH 缺乏。垂體MRI 檢查一半以上的病例垂體前葉發(fā)育不良，少部分病例出生后或隨訪中發(fā)現(xiàn)垂體前葉增生或微腺瘤，僅有少數(shù)病例垂體形態(tài)正常［10-14］。除對少數(shù)病例的報道，2007 年—2021 年P(guān)FAEFFLE 等［15-18］發(fā)表了四篇關(guān)于大樣本人群的研究，總結(jié)文獻(xiàn)報道的CPHD3患者，認(rèn)為LHX3 基因突變和疾病表型之間可能存在結(jié)構(gòu)/功能的相關(guān)性，LHX3 基因突變破壞蛋白質(zhì)整體功能和影響LIM 結(jié)構(gòu)域或同源結(jié)構(gòu)域可能會導(dǎo)致內(nèi)分泌（CPHD）和神經(jīng)（頸部旋轉(zhuǎn)受限，感音神經(jīng)性耳聾）的病變。而LHX3 蛋白羧基末端的作用似乎僅限于垂體的發(fā)育和功能，通過對患者研究顯示，僅影響該結(jié)構(gòu)域的突變與垂體疾病相關(guān)，而沒有明顯的神經(jīng)系統(tǒng)缺陷［20-21］。

本例為我國首次報道，患兒因體質(zhì)量不增及肝功異常入院，出生史正常，入院后查體發(fā)現(xiàn)運(yùn)動發(fā)育落后，垂體內(nèi)分泌功能檢查提示多種垂體激素缺乏，完善垂體MRI 檢查未發(fā)現(xiàn)異常，基因檢測明確診斷為CPHD3。該患兒為LHX3 基因復(fù)合雜合突變，突變位點(diǎn)（p. Cys83Ser、p. His119dup）影響LIM 同源結(jié)構(gòu)域，目前患兒有多種垂體激素缺乏及頸部旋轉(zhuǎn)受限，聽力篩查未見異常，需進(jìn)一步隨訪聽力及ACTH變化并注意患兒青春期性發(fā)育情況，很可能會出現(xiàn)中樞性性腺功能低下。文獻(xiàn)報道的病例，多在新生兒期加用優(yōu)甲樂治療，生長激素治療的最小年齡為17 d。目前該患者已加用優(yōu)甲樂及生長激素治療，效果良好。

綜上所述，CPHD3 為罕見遺傳病，表現(xiàn)為多種垂體激素缺乏，完善基因檢測有助于明確診斷。LHX3 基因突變可導(dǎo)致CPHD3，LHX3 基因2 號外顯子c. 247T＞A（p. Cys83Ser）雜合變異、3 號外顯子c. 355_357dupCAC（p. His119dup）雜合變異為新發(fā)現(xiàn)的突變。由于本病罕見，容易造成誤診或漏診，了解CPHD3 患者的臨床特征，早期識別LHX3 基因突變，制定有效的治療方案，有助于患者及時開始激素替代治療，進(jìn)行聽覺測試以保證正常的語言發(fā)育，對頸椎活動受限和脊柱側(cè)凸進(jìn)行相關(guān)專業(yè)咨詢。同時，可以幫助患者基因篩查，并協(xié)助基因咨詢和產(chǎn)前診斷。