肾上腺皮质癌临床与基础研究

武鲁铭， 王卫庆

（上海交通大学医学院附属瑞金医院内分泌代谢科 上海市内分泌代谢病研究所国家代谢性疾病临床医学研究中心（上海） 国家卫健委内分泌代谢病重点实验室上海市内分泌肿瘤重点实验室，上海 200025）

肾上腺皮质癌是一类进展迅速的罕见内分泌恶性肿瘤，年发病率（0.7～2.0）例/百万人，发病年龄呈双峰分布， 好发于5 岁以下儿童及40～50 岁成人，女性发病率略高于男性（1.2∶1）[1-3]。 随着影像学检测技术普及,肾上腺肿瘤检出率呈上升趋势。 但目前仍缺乏有效鉴别良、 恶性肾上腺肿瘤的方法，肾上腺皮质癌确诊依赖于病理诊断，其中Weiss 评分在临床应用最广泛,但评分标准受主观因素影响,敏感性和特异性都存在一定缺陷。为简化病理诊断流程、提升诊断准确性[4]，越来越多的学者关注于肾上腺皮质癌的分子生物学研究,以期协助临床诊断和探索新的靶向治疗药物。

根据欧洲肿瘤协会及美国国立卫生研究院指南[5]术前完善激素评估提高皮质癌术前诊断准确性，并可作为术后随访及监测复发主要证据。 据Fassnacht 等[6]报道，45%～70%肾上腺皮质癌表现为功能异常性肿瘤，其中50%～80%为高皮质醇分泌，表现为糖耐量异常、肌无力、骨质疏松等典型库欣综合征症状； 同时由于过量皮质醇激活盐皮质激素受体，这类患者常合并高血压、低血钾。 其次，雄激素分泌性皮质癌占总体分泌性皮质癌40%～60%，女性患者出现月经不规律、 多毛等明显男性化体征，而男性患者呈脱发等非特异性体征易被漏诊。当过量雄激素在肾上腺肿瘤内及外周脂肪组织转化为雌激素后，患者常出现男性乳腺发育症及睾丸萎缩等女性化表现，雌激素分泌性皮质癌占男性皮质癌患者1%～3%[7]。故完善肾上腺皮质激素检测有助肾上腺皮质癌术前早期诊断及疗效评估。

雌激素分泌性皮质癌

过去， 雌激素分泌性皮质癌常被漏诊，自1919 年Bittorf 等报道第1 例雌激素分泌性肾上腺皮质癌导致男性乳腺发育症病例，研究者才开始认识到肾上腺皮质癌可异位分泌雌激素[8]。 近年来随着诊断技术提高，特别是把性激素及肾上腺皮质激素前体物质作为肾上腺皮质癌术前检测推荐项目后，其检出率逐年升高。 Moreno 等[9]报道雌激素分泌性皮质癌占1%～2%， 且几乎所有雌激素分泌性皮质肿瘤均被诊断为肾上腺皮质癌，提示雌激素分泌所致女性化为皮质癌特征性表现。尽管缺乏大样本研究， 数十年来研究者始终尝试探索雌激素分泌性皮质癌临床转归与致病原因。 Gabrilove 等[10]对52 例雌激素分泌性肾上腺皮质癌患者进行生存分析，其3 年生存率为20%，显著低于同时期其他类型皮质癌。

雌激素的来源？

雌激素分泌性皮质癌多见于男性或绝经后女性，通常表现为男性乳腺发育症、睾丸萎缩和性欲减退或绝经后阴道流血。其高度女性化特征主要依赖于高雌激素水平及促性腺激素受抑制所致性腺功能减退。 近年来分子生物学研究技术突飞猛进，皮质癌发生机制研究日益增多。为明确肾上腺皮质癌分泌雌激素来源及机制，研究者提出“类固醇激素外周转化”和“肿瘤恶性分泌”两种假说。“类固醇激素外周转化”学说认为皮质癌分泌雌激素来源于类固醇激素前体物质分泌增多后外周转化为雌激素。Barnard 等[11]报道雌激素分泌皮质癌患者血清雄激素增高显著，提示雌激素来源于雄烯二酮外周转化增加。 而另一方面，肿瘤直接分泌雌激素依赖于芳香化酶和17-羟类固醇脱氢酶表达上调。Yokoyama 等[12]和Mamoojee 等[13]分别报道雌激素分泌性皮质癌患者芳香化酶活性增加。 Goto 等[14]报道1 例绝经后女性患者经影像学及肾上腺静脉取血（adrenal vein sampling，AVS） 术明确诊断肿瘤侧雌激素优势分泌，分子生物学研究揭示皮质癌组织芳香化酶表达增高。 Tezuka 等[15]进一步研究发现皮质癌组织芳香化酶表达增高是由于芳香化酶转变为性腺特异性亚型。然而，Mermejo 等[16]报道1 例绝经后妇女皮质癌组织中芳香化酶表达与正常肾上腺组织相近，提示其芳香化酶活性增高依赖于蛋白修饰调节或其半衰期增加。 Wu 等[17]利用人肾上腺皮质癌细胞系（NCI-H295R）证明皮质癌分泌雌激素与蛋白翻译及转录调控相关。结合纳入分析的文献报道，8 例患者雄烯二酮及硫酸脱氢表雄酮明显升高，6 例皮质癌肿瘤组织高表达芳香化酶， 过量前体物质堆积及雌激素合成酶表达增高共同促进雌激素合成增多， 提示肾上腺皮质癌分泌雌激素来源于肿瘤异位分泌雌激素及过量雄激素外周转化增加。

雌激素与皮质癌发生

随着肿瘤分子生物学技术不断发展，研究者认为肿瘤细胞功能状态取决于分化水平，不同分化水平对肿瘤发生、发展及治疗、预后密切相关。Fujisawa 等[18]研究雄激素分泌性肾上腺皮质癌肿瘤分化水平，发现皮质癌肿瘤组织高表达性腺相关性标志物 [细胞色素酶 （cytochrome, CYP）11A1、CYP17A1、 P450 氧化还原酶（P450 oxidoreductase，POR）、17-β-羟基类固醇脱氢酶3（17-beta-hydroxysteroid dehydrogenase type 3，HSD17B3）、磺基转移酶 2A1 （sulfotransferase family 2A member 1，SULT2A1）和胰岛素样蛋白3（insulin like 3，INSL3）]，低表达肾上腺皮质标志物[CYB5A、醛酮还原酶1C3（aldo-keto reductase, AKR1C3）和HSD3B2]，提示肾上腺皮质癌肿瘤细胞去分化为肾上腺皮质前体细胞；与此同时，Schröder 等[19]比较14 例睾丸肾上腺残余肿瘤（testicular adrenal rest tumour,TART）、9 例正常睾丸及13 例正常肾上腺类固醇激素合成酶表达水平， 发现TART 组织具有睾丸细胞及肾上腺皮质细胞共同特征（CYP11B1、CYP11B2、MC2R、INSL3 和HSD17B3）， 进一步说明肾上腺及性腺肿瘤细胞为同一起源。为综合分析肾上腺皮质癌性激素分泌分子机制，我们利用7 例性激素分泌性皮质癌、6 例无功能皮质癌及8 例正常肾上腺皮质组织样本行荧光定量PCR 及免疫组织化学（组化）等分子生物学实验，发现性激素分泌性肾上腺皮质癌高表达CYP19A1、HSD17B3 和黄体生成素/人绒毛膜促性腺激素受体 （luteinizing hormone choriogonadotropin receptor, LHCGR）等性腺特异性分子；而类固醇生成急性调控蛋白（steroidogenic acute regulatory protein, StAR）、CYP11A1 和HSD3B2 等肾上腺皮质标志物表达显著降低，提示性激素肾上腺皮质癌肿瘤细胞呈低分化水平[20]。 因此推测肾上腺皮质癌可能通过肾上腺皮质细胞去分化为肾上腺-性腺共同起始细胞状态而获得多种类固醇激素合成潜能，导致皮质癌分泌性激素。

Wnt 信号通路

Wnt 信号通路在肾上腺皮质肿瘤生长过程起重要作用，β-连环素（catenin）是通路中的关键信号分子。正常成熟细胞中细胞质内游离β-连环素蛋白水平极低， 当Wnt 信号通路调节因子发生变化或β-连环素基因自身突变导致糖原合成酶激酶3B（glycogen synthase kinase-3B，GSK3B）活性被抑制，β-连环素蛋白磷酸化受阻， 使其在细胞质内堆积，转运入核的β-连环素与T 细胞因子、 转录因子（transcription factor，GF）43 家族相互作用， 最终调节靶基因表达， 从而启动细胞的恶性增殖。 目前Wnt 信号通路在肾上腺皮质肿瘤发生、发展中的地位已达成共识。 根据2016 年Cancer Cell[21]发表的一项美国癌症和肿瘤基因图谱计划——肾上腺皮质癌基因组学研究，发现功能性皮质癌组织Wnt 通路相关突变发生率显著高于无功能皮质癌（23/47比6/26，P＜0.05），提示肾上腺皮质癌激素分泌状态与Wnt 通路相关基因突变相关。然而，Wu 等[22]对肾上腺皮质腺瘤行β-连环素染色， 发现83%无功能腺瘤显示β-连环素染色强阳性，阳性率显著高于功能性皮质腺瘤（25%）。 在此基础上，我们利用13 例皮质癌石蜡切片组织行β-连环素染色，发现4/7 例性激素分泌性皮质癌组织高表达β-连环素蛋白，仅33%（2/6 例） 无功能皮质癌呈β-连环素染色强阳性[17]。 因此我们认为Wnt 信号通路过度激活引起肾上腺皮质癌性激素分泌。 除此以外，本文同样总结了其他肾上腺皮质癌关键致病分子。

基因突变及表达异常

一、细胞周期编码基因

细胞周期编码基因失调是肾上腺皮质癌细胞转录蛋白差异表达的主要原因，G1/S 期和G2/M 期编码基因异常表达是皮质癌形成机制之一。研究发现皮质癌G1 期蛋白编码基因过表达,导致肾上腺皮质细胞异常增殖、分化。 Lerario 等[23]证实G2 期相关基因在皮质癌表达增高, 与染色体5q13 异常有关，其他G2 期调节基因拓扑异构酶Ⅱα 基因（topoismoerase 2A，TOP2A）在皮质癌高表达与染色体改变无关。TOP2A高表达作为肾上腺皮质癌分子标志物,是阿柔比星、依托泊苷等化疗药物的主要效应靶点[24-25]。 细胞周期调节蛋白编码基因异常是皮质癌细胞无限增殖和分化的诱因。

二、TP53 基因

TP53抑癌基因位于染色体17p13，全长19 kb，含11 个外显子，在调节细胞增殖及DNA 损伤修复中起重要作用， 与肿瘤发生密切相关。 Wilmouth等[26]发现17.65%（9/51 例）肾上腺皮质癌患者合并TP53基因体细胞突变。 Pearlstein 等[27]分析103 例皮质癌成年患者TP53突变情况，4 例患者存在TP53基因突变，其中3 例为40 岁以下，表明在青壮年皮质癌患者中检测TP53突变更有价值。 但Nazha 等[28]研究发现4 例TP53基因突变患者中3 例肾上腺皮质癌患者首发年龄超过45 岁， 提示所有皮质癌患者均应进行TP53基因检测， 过于强调年龄因素不利于识别所有突变携带者。

三、 类固醇生成因子1 （steroidogenic factor-1,SF-1）

SF-1 作为一种调节肾上腺皮质类固醇生成组织激素合成酶表达的核转录因子，是孤核受体家族成员，与肾上腺皮质肿瘤的发生密切相关。 SF-1 作为肾上腺皮质来源组织的分子标志，其表达水平在皮质癌病理组织诊断有一定价值，SF-1 高表达提示预后不佳， 可作为皮质癌患者转归的独立预测指标。Relav 等[29]评估发现56%（20/36 例）儿童患者和19%（13/67 例） 成人患者肿瘤组织SF-1 蛋白表达水平升高，47%（8/17 例）儿童患者和10%（2/21 例）成年患者SF-1基因表达升高， 且儿童组的基因表达水平高于成年组， 提示SF-1在儿童肾上腺皮质肿瘤形成中起重要作用。

四、 胰岛素样生长因子2 （insulin-like growth factor 2, IGF-2）

IGF 具有促生长、 诱导肾上腺组织分化的作用，包括IGF-1 和IGF-2 两种构型及其相应受体即IGF 受体（IGF receptor, IGFR）。 散发性皮质癌患者染色体11p15 位点的杂合性丢失可增加IGF-2 表达，诱导肿瘤形成。体内外实验证实IGF-1 和IGF-2均可诱导肾上腺皮质细胞合成类固醇激素，IGF-2通过与IGF-1R 结合产生作用， 然而皮质癌患者的肿瘤组织中仅发现IGF-2 和IGF-1R 的高表达，无IGF-1 表达增高[30]。Elhassan 等[31]发现70.83%（17/24 例） 肾上腺皮质癌患者肿瘤组织高表达IGF-2， 进一步验证散发性皮质癌肿瘤形成与IGF-2 过多有关， 提示IGF-2 可作为鉴别肾上腺皮质良、恶性肿瘤的染色标志物辅助诊断临床疑难病例。

DNA 甲基化

DNA 甲基化通过影响细胞凋亡、DNA 损伤修复、 信号转导、 肿瘤构建影响肿瘤形成和进展。Mohan 等[32]通过全基因组研究发现皮质癌肿瘤组织呈低甲基化状态， 分析肾上腺组织DNA 甲基化程度可鉴别正常肾上腺、肾上腺腺瘤、原发性皮质癌和转移性皮质癌。 Gara 等[33]评估肾上腺组织中CpG岛甲基化程度发现皮质癌组织中有关肿瘤转录调节和细胞凋亡调控基因高度甲基化，提出通过检测组织DNA 的甲基化程度可准确区分肾上腺肿瘤良恶性的全新理念。 Kerdivel 等[34]发现肾上腺皮质癌的DNA 甲基化与抑癌基因失活相关， 且其甲基化程度与患者生存时间呈反比，提示高度甲基化患者往往预后不佳。

肾上腺皮质癌是一类高度恶性的内分泌肿瘤，临床异质性高。根据肿瘤激素分泌状态可分为无功能、醛固酮分泌、皮质醇分泌和性激素分泌。其中，功能性肾上腺皮质癌恶性程度高，预后差。其中雌激素高分泌引起女性化体征出现早于高皮质醇血症体征。 分子生物学研究提示肿瘤分泌性激素源于Wnt 通路相关基因突变导致肿瘤细胞去分化，表现为高表达性腺特异性分子；低表达肾上腺皮质标志物。 Wnt 通路抑制剂可作为未来靶向治疗方向， 但需注意伴发的性腺功能紊乱等药物不良反应。