Science:上海瑞金医院与华大基因联合发现肾上腺皮质肿瘤致病基因
华大基因 · 2014/04/08
由上海瑞金医院、深圳华大基因研究院等单位组成的科研团队,通过对57例ACTH非依赖性库欣综合征患者的肾上腺皮质肿瘤样本进行全外显子和转录组测序,发现了PRKACA基因上L205R热点突变与肾上腺瘤发病密切相关,为肾上腺皮质肿瘤及ACTH非依赖性库欣综合征的诊断、治疗提供了新思路。


由上海瑞金医院、深圳华大基因研究院等单位组成的科研团队,通过对57例ACTH非依赖性库欣综合征(Adrenal Cushing’s syndrome)患者的肾上腺皮质肿瘤样本进行全外显子和转录组测序,发现了PRKACA基因上L205R热点突变与肾上腺瘤发病密切相关,并且发现了DOT1L和CLASP2与其他亚型的关联,为肾上腺皮质肿瘤及ACTH非依赖性库欣综合征的诊断、治疗提供了新思路。最新研究成果于2014年4月3日在《科学》(Science)杂志上在线发表。

ACTH非依赖性库欣综合征主要由于主要由于肾上腺皮质肿瘤引发的皮质醇过量分泌导致,主要包括肾上腺皮质腺瘤、肾上腺癌、肾上腺皮质结样增生及肾上腺皮质嗜酸细胞瘤等,多发于20至45岁,男女比例为1:3至1:8。库欣综合征会导致糖脂代谢紊乱、蛋白质代谢障碍、高血压、性功能减退、电解质失衡等一系列的代谢异常,而对于这一类肾上腺疾病的遗传原因、发生机制和诊疗手段等方面,仍有大量问题亟待解决。

在本研究中,科研人员利用全外显子和转录组测序技术,对57例肾上腺皮质肿瘤患者的病变组织和血液样本进行了研究。发现PRKACA上L205R热点突变,同时发现了DOT1L和CLASP2在其他类型标本中存在重复突变,从而描绘了肾上腺皮质肿瘤的整体突变图谱。

在大规模验证中,科研人员发现L205R突变仅存在于肾上腺皮质腺瘤标本中,并且位于高度保守的P+1 loop功能域,该功能域对激酶和底物的结合具有重要作用。随后针对L205R突变进行了相关分子和细胞功能学验证,证明突变引起了蛋白活性的增加和磷酸化催化能力的增强,并且通过底物的磷酸化促进了肿瘤的发生和类固醇的生成。

瑞金医院内分泌科医生曹亚南博士介绍道:“肾上腺皮质肿瘤和库欣综合症是内分泌代谢疾病中非常重要的一类疾病。我们的这项研究揭示了肾上腺肿瘤中多个亚型的关键致病基因,并通过结构和分子生物学技术系统分析了PRKACA基因上L205R突变的功能,为肾上腺库欣综合症未来诊疗技术的发展提供了基础”。

华大基因该项目负责人何铭辉指出:“本研究通过高通量测序和信息分析技术,描绘了肾上腺皮质肿瘤突变谱,发现其中L205R突变与肾上腺皮质腺瘤密切相关,为该肿瘤的临床诊断和治疗提供了新的思路”。
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  • Activating Hotspot L205R Mutation in PRKACA and Adrenal Cushing's Syndrome

    Adrenal Cushing’s syndrome is caused by excess production of glucocorticoid from adrenocortical tumors and hyperplasias, which lead to metabolic disorders. We performed whole-exome sequencing of 49 blood-tumor pairs and RNA sequencing of 44 tumors from cortisol-producing adrenocortical adenomas (ACAs), ACTH-independent macronodular adrenocortical hyperplasia (AIMAH), and adrenocortical oncocytoma (ADO). We identified a hotspot in the PRKACA gene with a c.T617G/p.L205R mutation in 69.2% (27 out of 39) of ACAs and validated in 65.5% of total 87 ACAs. Our data revealed that the activating L205R mutation, which locates in the P+1 loop of PKA catalytic subunit, promoted PKA substrates phosphorylation and target genes expression. Moreover, we discovered recurrently mutated DOT1L in AIMAHs and CLASP2 in ADOs. Collectively, these data highlight potentially functional mutated genes in adrenal Cushing’s syndrome.

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