库欣病机制新认识

周薇薇， 郑思畅， 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）

分泌促肾上腺皮质激素（adrenocorticotropic hormone，ACTH）的ACTH 细胞腺瘤即库欣病，占垂体肿瘤的15%，发病率为1.6 例/百万人，肿瘤通常较小（约6 mm）[1-3]。 ACTH 细胞腺瘤可致高皮质醇血症，约占库欣综合征的70%。 成人ACTH 细胞腺瘤的诊断年龄为40～60 岁， 女性发病率是男性的5～10 倍； 儿童罕见， 只占所有ACTH 细胞腺瘤的10%，未见性别偏好。 迄今为止，已报道ACTH 细胞腺瘤多种基因突变， 主要影响细胞周期调控蛋白、信号转导蛋白、致癌基因和抑癌基因。 此外，“垂体腺瘤” 这一术语自1932 年Cushing 教授首次提出以来一直沿用至今。最新修订的第5 版世界卫生组织（World Health Organization，WHO）中枢神经系统肿瘤分类中，“垂体腺瘤”与“垂体神经内分泌肿瘤（pituitary neuroendocrine tumors，PitNET）”被纳入同一条目下，以“垂体腺瘤/PitNET”的形式出现。 基于遗传机制的新发现和病理新分类对了解ACTH 细胞腺瘤的发生和发展有重要意义。

遗传机制新发现

一、体细胞突变

研究发现，在30%～60% ACTH 细胞腺瘤中，泛素特异性蛋白酶8 （ubiquitin specific peptidase 8,USP8）和表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）通路的异常调控起重要作用[4-5]。 这一发现部分解释了ACTH 细胞腺瘤发生、发展的原因。USP8位于染色体15q21.2，编码蛋白质属于泛素特异性蛋白酶家族的一员，能对特定下游分子去泛素化来调节细胞信号转导。USP8基因的热点区域突变主要位于第14 号外显子编码的14-3-3 蛋白结合模体， 突变使该结合基序结构被破坏， 导致EGFR 持续过表达，促进促黑素皮质素（proopiomelanocortin，POMC） 基因转录与ACTH 过度合成[4-5]。EGFR 信号通路的增强能增加小鼠ACTH 细胞腺瘤细胞系（AtT20）中的POMC转录和ACTH 分泌；相反，USP8基因突变的人类ACTH 原代细胞给予EGFR 抑制剂吉非替尼后ACTH 分泌减少。 与此发现相一致，USP8基因突变的ACTH 细胞腺瘤表现出较高的EGFR 表达， 且USP8基因敲除后体外ACTH 分泌降低。 全外显子组测序揭示了USP8基因突变为ACTH 细胞腺瘤所特有， 在其他类型的PitNET 中均未发现。在库欣病犬队列研究肿瘤中亦未发现USP8基因突变，提示该突变为灵长类特异性。 研究表明，USP8突变型ACTH 细胞腺瘤的肿瘤较小，且女性突变率较高。 此外，库欣病患儿较成人的USP8基因突变率低。USP8突变型ACTH 细胞腺瘤中EGFR 和生长抑素受体5 型 （somatostatin receptor 5，SSTR5）存在高表达。 提示USP8突变型肿瘤可能对生长抑素类似物帕瑞肽的治疗应答更好，有助于抑制肿瘤生长和ACTH 分泌[6]。

随后，USP8野生型ACTH 细胞腺瘤进行全外显子组测序研究确定了肿瘤还存在去泛素化酶基因USP48（主要编码p.M415I 或p.M415V）和BRAF（编码p.V600E）基因突变，通过增强启动子活性与POMC基因转录，促进腺瘤形成[7]。 与USP8基因相似，BRAF和USP48基因突变也是ACTH 细胞腺瘤所特有。

二、胚系突变

在146 例患儿和35 例成人库欣病队列中，发现了4 例ACTH 细胞腺瘤（2 例儿童和2 例青年成人）存在细胞周期蛋白依赖性激酶（cyclin-dependent kinase 5 and Abl enzyme substrate 1，CABLES1）基因的胚系突变[8]。 CABLES1 蛋白是糖皮质激素诱导的细胞生长负调控因子。 突变的CABLES1 蛋白对肿瘤细胞的生长失去抑制作用，这可解释所有受累患者多表现为ACTH 细胞大腺瘤。

三、家族性肿瘤综合征

大多数ACTH 细胞腺瘤为单克隆起源的散发性肿瘤，仅少数（＜5%）被发现与家族性肿瘤综合征有关[多发内分泌肿瘤1 型（multiple endocrine neoplasia 1，MEN1）、MEN4、Carney 综合征（Carney complex, CNC）、DICER1 综合征或家族性孤立性垂体腺瘤（familial isolated pituitary adenoma, FIPA）]。其他相关的罕见基因突变还包括垂体肿瘤转化基因 （pituitary tumor transforming gene,PTTG）、p53、剂量敏感的性别反转先天性肾上腺发育不良基因1 （dosage-sensitive sex reversal, adrenal hypoplasia critical region, on chromosome X, gene 1,DAX-1）和糖皮质激素受体基因核受体亚家族3 组C 成员1（nuclear receptor subfamily 3, group C, member 1，NR3C1）突变，但病例数较少，突变率低，具体机制有待进一步研究阐明。

MEN1 是由编码肿瘤抑制因子menin 的MEN1基因突变引起，累及垂体时主要表现为泌乳素腺瘤和生长激素腺瘤， 其中ACTH 细胞腺瘤仅占5%左右[9]。 MEN4 由CDKN1B基因失活突变致细胞周期调节子p27Kip1 功能受损引起，可见于散发的儿童ACTH 腺瘤[10]。 CNC 由编码1 型α 蛋白激酶的调节亚基蛋白激酶A 调节亚基1α（protein kinase A regulatory subunit 1α,PRKAR1A）基因胚系突变所致，已有1 例ACTH 细胞腺瘤报道。 DICER1 综合征与胚胎发生过程中不同类型母细胞瘤的发生、发展有关，2%患者会发生ACTH 细胞腺瘤。 DICER1 综合征患者携带编码DICER 蛋白的DICER1基因突变， 能干扰miRNA 的产生进而影响其靶mRNA 的调节， 可能是ACTH 细胞母细胞瘤的发生原因。 约20% FIPA 患者携带芳香烃受体相互作用蛋白细胞凋亡诱导的蛋白（apoptosis inducing protein，AIP）突变，而大多数FIPA 的遗传机制尚不清楚。 ACTH 腺瘤约占FIPA 所有垂体肿瘤的5%。

基于WHO 肿瘤新分类的亚型特征

WHO 新分类在保留了垂体前叶激素[生长激素（growth hormone，GH）、催乳素（prolactin，PRL）、ACTH、 促甲状腺素 （thyroid stimulating hormone，TSH）、卵泡刺激素和促黄体生成素]定义的基础上，更新了基于肿瘤细胞谱系、细胞类型和相关特征的PitNET 组织学亚型，垂体转录因子[垂体特异转录因子1（pituitary-specific transcription factor 1,PIT1）、垂体细胞限制性因子（pituitary cell restricted factor,TPIT）、剪接因子1（splicing factor 1，SF1）、GATA 结合蛋白3（GATA binding protein 3, GATA3）和雌激素α 受体（estrogen receptor α，ERα）]的常规免疫组化应用被认可[11-13]。 新分类中ACTH 细胞腺瘤属于TPIT 细胞谱系PitNET，以转录因子TPIT 表达为特征，分泌ACTH 和其他POMC 衍生物。TPIT 作为转录因子， 特异性表达于产生ACTH 的垂体细胞谱系中。

ACTH 细胞腺瘤根据分泌颗粒的范围和分布以及胞质角蛋白丝的分布分为致密颗粒型ACTH细胞腺瘤（densely granulated corticotroph tumor）、稀疏颗粒型ACTH 细胞腺瘤（sparsely granulated corticotroph tumor）和Crooke 细胞腺瘤（Crooke cell tumor）3 种亚型[11-13]。不同亚型各自具有独特的临床特征，治疗反应和预后也不尽相同。

一、致密颗粒型ACTH 细胞腺瘤

肿瘤往往非常小， 与皮质醇高分泌的多血质（florid）表现相关。作为典型嗜碱性和强过碘酸希夫（periodic acid Schiff，PAS）阳性肿瘤，伴有核TPIT、细胞质ACTH 和低分子量角蛋白 （low molecular weight keratin，LMWK）强反应。由于肿瘤体积小，磁共振成像（magnetic resonance imaging, MRI）往往不可见，多需要岩下窦静脉采血来进行定位。

二、稀疏颗粒型ACTH 细胞腺瘤

肿瘤通常较大，多不伴典型的高皮质醇血症临床特征。 肿瘤由嫌色细胞组成，核TPIT 染色较强，PAS 和ACTH 染色常呈局灶性和弱阳性， 胞质LMWK 表达多变，常为弥漫性。

三、Crooke 细胞瘤

Crooke 细胞瘤属于ACTH 细胞腺瘤的罕见亚型，由具有Crooke 透明样变的肿瘤细胞组成，存在激素合成和分泌的反馈抑制。Crooke 细胞腺瘤的特点是细胞质颗粒被玻璃样物质所取代，这一过程称为Crooke 玻璃样变。 Crooke 细胞瘤由嗜碱性、PAS和ACTH 阳性颗粒的大细胞组成， 呈细胞角蛋白CAM5.2 环状表现。 LMWK 在鉴别ACTH 细胞分化和Crooke 玻璃样变方面有帮助。 Crooke 细胞腺瘤发生、发展的潜在机制尚不清楚。 与致密/稀疏颗粒型ACTH 腺瘤相比，其USP8突变型的比例未见明显差异。Crooke 细胞腺瘤是最具增殖性、侵袭性、复发性和转移性的PitNET。 其增殖指数升高，且在微腺瘤状态时已呈侵袭性生长。

致密颗粒型ACTH 细胞腺瘤通常具有高激素活性，而稀疏颗粒型肿瘤侵袭性更高，发病时间较晚且处于更晚期。 Crooke 细胞瘤在临床上较其他ACTH 细胞瘤更具难治性和侵袭性， 复发率高，其反映了激素反馈调控和生长控制的分裂。

特殊类型

一、静默性ACTH 细胞腺瘤

静默性ACTH 细胞腺瘤的ACTH 免疫染色呈阳性， 但临床上不表现出库欣综合征的临床特征，且ACTH 和皮质醇水平处于参考范围内。这些肿瘤占静默性垂体腺瘤的10%～20%， 约占所有ACTH细胞腺瘤的40%[11-13]。

静默性ACTH 细胞腺瘤以转录因子TPIT 和LMWK 阳性， 典型的缺乏非肿瘤性ACTH 细胞的Crooke 透明样变为特征。 该肿瘤表达不同的POMC前体蛋白，但不分泌ACTH，其分为致密颗粒型和稀疏颗粒型。致密颗粒型类似于以库欣病为表现的致密颗粒型ACTH 细胞腺瘤，表现为较强的ACTH免疫反应活性； 而稀疏颗粒型则不常见，ACTH 免疫反应活性较弱。

静默性ACTH 细胞腺瘤患者以女性为主，常表现为肿瘤占位症状的大腺瘤，年龄多小于静默性促性腺激素细胞腺瘤和零细胞腺瘤患者。其比其他临床无功能PitNET 具有更强的侵袭性， 术前垂体功能减退率较高，海绵窦侵袭发生率更高，复发时间较早，属于难治性垂体肿瘤类型。 有研究观察到静默性ACTH 腺瘤未检测出USP8基因突变，这可能表明静默性ACTH 腺瘤与经典的ACTH 腺瘤有不同的遗传学背景。 然而，在某些情况下其可自发地转变为有分泌功能的ACTH 腺瘤， 表明静默性ACTH 腺瘤和分泌的ACTH 腺瘤可能有相同的起源。

二、Nelson 综合征

Nelson 综合征是治疗库欣病而切除双侧肾上腺后所出现的一系列症状，通常发生于双侧肾上腺切除术后1～5 年。 有学者推测，是由下丘脑-垂体-肾上腺轴反馈抑制功能丧失，导致分泌ACTH 垂体肿瘤的发生。 Nelson 肿瘤的USP8基因的突变比例（45%）与ACTH 细胞腺瘤相似。 因此，Nelson 肿瘤的发生机制仍不清楚。

基于上述发现，有学者提出可将ACTH 腺瘤分为2 种主要亚型。第1 种亚型为USP8基因突变型，多以微腺瘤、非侵袭性的生物学行为和低水平的体细胞拷贝数变异为特征。第2 种亚型包括促肾上腺皮质激素细胞大腺瘤、 静默性ACTH 细胞腺瘤和Crooke 细胞瘤，以高水平的体细胞拷贝数变异为特点，常伴有TP53 突变[14]。总而言之，ACTH 细胞腺瘤从微腺瘤发展为侵袭性大腺瘤的过程中， 涉及基因、miRNA、 蛋白和多肽在内的多种因素被上调或下调，这些新认识为将来更有针对性的个性化治疗方式开辟了新途径。尽管ACTH 细胞腺瘤发生和发展的病因机制在过去十年中取得了相当大的进展，但对其遗传学背景仍然缺乏足够的认识，仍需探索潜在机制以期新发现未来能转化到临床应用中。