先天性下丘脑失控

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  史筏脸 2006-03-10 00:00:00

  　　无功能性垂体腺瘤(NFPA)以往称为垂体嫌色细胞腺瘤，约占垂 体腺瘤的25%～30％，因缺乏有效血浆激素水平而导致临床内分泌症状不显著。但免疫组 化研究发现许多NFPA瘤内含有不同种类的分泌颗粒，能合成糖蛋白激素(GPH)、卵泡刺激素( FSH)、黄体生成素(LH)、促甲状腺激素(TSH)等，而这些分泌颗粒合成的激素并不标志着具 有真 正的内分泌功能〔1〕。电镜形态学研究发现NFPA有多种不同细胞成分，其中以无功 能细胞腺瘤和大嗜酸性细胞腺瘤(oncocytomas）常见，两者区别是后者细胞内 线粒体含量超过细胞容量的10%。正常垂体组织中也存在许多非肿瘤细胞的无功能细胞成分 ，有人认为是过度型或未分化的前体细胞，或是产生激素细胞由静止期到分泌活性期的不同 状态〔2〕。NFPA还包括一些“静止性”分泌细胞腺瘤，如催乳素(PRL)、生长激素(GH)腺瘤及促皮质素(ACTH)腺瘤，这 些肿瘤仅表现血浆激素水平轻度升高或正常而没有相应的临床内分泌症状〔3〕。近 期研究认为，80%的 NFPA起源于促性腺激素或糖蛋白激素细胞〔1～3〕。因此，NF PA比功能性垂体腺瘤的发病机制更为复杂。 　　1 下丘脑调节失控 　　以往大量研究结果表明下丘脑多肽激素能促进垂体细胞增殖，而垂体肿瘤的发生 与下丘脑调节功能失常有关。Asa等〔2〕发现分泌促生长激素释放激素(GHRH)的 患者常合并有分泌GH的垂体腺瘤，通过GHRH基因移植能促进大鼠垂体的GH细胞增殖而形成肿 瘤，从而建立了垂体肿瘤的动物模型，并提出下丘脑调节失控与垂体肿瘤发生有关。但是， 以后许多研究者发现先天性肾上腺增生病人很少发生下丘脑刺激诱发的垂体肿瘤；异位GHRH 过度分泌的肢端肥大症病人(如继发于支气管肺癌、小细胞肺癌及胰岛细胞肿瘤等)虽然可发 生GH 细胞增生和GH过度分泌，但是，Z终很难发展成真正的GH细胞腺瘤；再者手术切除分泌性垂 体肿瘤能有效ZL因肿瘤所致的激素过度分泌症状，多数可以长期治愈而很少复发。从上述 结果可以明显看出，垂体腺瘤的发生是垂体细胞自身缺陷所致，而不是下丘脑激素过度分泌 导致垂体细胞功能亢进、增生形成所致〔2〕。尽管目前发现多数垂体肿瘤的始发因 素与下丘脑功能失控无关，但是，以往的许多研究结果仍然能够肯定下丘脑调节功能紊乱可明 显地影响垂体细胞功能，能促进已经发生的肿瘤继续生长，或 是在始发阶段对肿瘤的形成起促进作用。因NFPA本身缺乏有效的激素水平，目前一般认为下 丘脑功能紊乱对NFPA的发生及发展影响不大。 　　2 癌基因突变 　　1990年Alexander等〔4〕利用X-染色体失活型研究方法证实9 例NFPA是单克隆起源，这对垂体腺瘤发病机制的研究和认识起到了突破性进展。许多学者对 其它类型垂体腺瘤也进行了大量研究，发现多数垂体腺瘤是单克隆起源，并认为原癌基因突 变或激活可能是垂体腺瘤形成的始发因素，由此引发了对原癌基因(myc、ras、b c l、Hstl、sea、fos等)突变的大量研究。然而，迄今为止尚不能确定NFPA与 癌基因突变的明确关系〔2～4〕，仅发现个别原癌基因与少数垂体肿瘤发生有关 ，其中以gsp基因家族与垂体肿瘤的发生关系较为密切。一些研究发现10%的NFPA存 在膜结合刺激因子GTP-结合蛋白(Gsα)基因突变(在GH腺瘤中常见)，认为Gsα基因突 变 能导致gsp基因突变，使腺苷酸环化酶的活性增加，促进环磷酸腺苷(cAMP)合成 ，增 加细胞内钙离子和cAMP依赖蛋白激酶活性，促使调节cAMP转录作用的cAMP反应 元件结合蛋白(CREB)磷酸化，导致细胞生长与分化，从而引起细胞异常增殖而形成肿瘤 〔5，6〕。但是，近来Weil等〔7〕研究得出相反结果，认为垂体腺瘤中 仅有少数的Gsα基因突变，即使在出现Gsα基因突变的肿瘤中也不存在gsp基因 突变。因此，Gsα基因突变能否导致gsp基因突变诱发垂体腺瘤仍需要进一步研究 。 　　3 信号传导通路异常 　　众所周知，蛋白激酶C(PKC)是细胞生长信号调节途径的重要成分之一，PKC激活 后能使靶蛋白分子丝氨酸/苏氨酸残基磷酸化而介导多种细胞生物效应，其中主要作用是对 细胞凋亡起YZ作用。许多研究证明在NFPA中PKC表达及活性明显高于正常垂体，在侵袭性 垂体肿瘤中PKC表达水平明显高于非侵袭性肿瘤，说明PKC对NFPA的生长有重要调节作用 〔3，8〕。 　　4 生长因子作用 　　目前研究发现许多生长因子与人类肿瘤发生有关，其中包括胰岛素样生长因子( IGF）-1、纤维母细胞生长因子(FGF)、血小板衍化生长因子(PDGF)和内皮生长因子( EGF) 等。生长因子主要作用是通过酪氨酸激酶受体调节细胞内信号传导通路，它首先与细胞外激 活区下游级联信号分子结合，发生自身磷酸化后与接头蛋白Grb2结合，激活鸟嘌呤核苷 酸交换因子sos、ras，然后活化丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)，作用于核转录因子 jun和fos，从而Z终促进细胞生长和增殖。生长因子也能直接激活酪氨酸激酶受 体，并与 特异性细胞浆蛋白结合，然后易位到细胞核内，调节细胞基因转录过程。大量的研究结果 发现生长因子信号传导通路受许多因素影响，任何异常都能导致细胞异常增殖。Rober son等〔9〕研究发现MAPK信号传导通路能调节NFPA中的FSH-β和GH-α亚单位的 表达水平，从而支持MAPK信号传导通路异常与垂体腺瘤的发生有关。 　　Chaidarun等〔10〕发现80%的NFPA存在EGF受体过度表达，但是，这种 表达在分泌性垂体腺瘤中不出现，肿瘤细胞培养时应用EGF能使肿瘤细胞生长加速及EGF受体 mRNA表达增加，特别是在侵袭性肿瘤中更明显，这也证明了EGF及其受体调节对NFPA发 生和发展的重要作用〔11〕。 　　FGF-4(即肝磷脂结合转化基因，hst基因)是正常胚胎组织中广泛表达的一种基因，目前研究发现在许多人类肿瘤中 存在hst基因表达。Shimon等〔12〕用hst基因转染大鼠垂体细胞发现PRL分泌增加，细胞增殖加快，转染人PRL腺瘤细 胞时出现明显的侵袭性特征，并在人PRL腺瘤中呈高表达，说明hst基因通过合成分泌hst蛋白直接促进PRL腺瘤的发生及发展。但在NFPA及其它类型垂体肿瘤组织中hst基因表达率仅为5%，所以，hst基因仅可能是少数NFPA的始发因素。 　　5 肿瘤YZ基因失活 　　目前对肿瘤发病机制的研究ZD集中在肿瘤YZ基因对细胞生长的影响上。肿瘤 YZ基因异常能造成限制细胞生长蛋白的功能丧失，出现等位基因缺失或突变。Boggi ld等〔13〕研究垂体肿瘤基因突变时发现20%的NFPA中存在染色体11q13等位 基因缺失，提出此区可能存在一种新的抑癌基因，Chandrasekharappa等 〔14〕进行克隆定位研究发现11q13等位基因是多发性内分泌腺瘤Ⅰ型(MEN- 1)基因，命名为menin基因，认为menin基因缺失与单克隆发生性垂体 肿瘤有密切关系，随后许多研究报道也支持它是大多数单克隆起源垂体腺瘤的始发因素 〔5，6，14〕。p53基因突变在许多人类肿瘤中十分常见，但在垂体肿瘤的研究中 尚未发现p53基因突变的证据。 　　Rb基因是调节细胞周期的重要基因，它能控制细胞分化及存活。动物实验证明Rb基因 敲除的小鼠垂体肿瘤的发生率极高，证明Rb基因缺失能诱发垂体肿瘤。但是，有人 发现人垂体肿瘤中很少出现Rb基因杂合性缺失(LOH)，并且没有Rb蛋白缺乏 ，说明Rb基因在人垂体肿瘤起源中并不重要。近来研究发现细胞周期依赖性激酶(CDK)抑 制剂在细胞周期监控中起关键作用。CDK4能介导Rb基因蛋白产物磷酸化，加速细胞从G1期 向S期的转换，而多肿瘤YZ基因(MTS1，也称p16基因)的产物是CDK4的特异性YZ剂， 主要作用是与Cyclin D竞争性结合，YZCDK活性，从而阻止了Rb基因的磷酸化 ，防止细胞异常增殖。Woloschak等〔15〕发现垂体腺瘤的p16基因表 达水平明显低于正常垂体，而p16基因失活是由5’端启动子区的CpG岛高度甲基化所 致，与p16基因突变或杂合性缺失无关，因此认为p16基因失活在垂体肿瘤的发生过程中 十分重要。Farrell等〔16〕对57例NFPA的研究发现，30%的肿瘤染色体9q 21-22(p16基因定位于染色体9q21)发生LOH，Simpson等〔17〕 对46例NFPA研究证明70%的NFPA发生p16基因diyi外显子的5’端CpG岛高度甲基化，并 伴有P16蛋白表达阴性，从而进一步明确了p16基因失活在NFPA发生早期的关键作用。 　　6 垂体肿瘤转化基因 　　Z近从大鼠垂体GH肿瘤细胞系中克隆出一种新的转化基因，称为垂体肿瘤转化基 因(PTTG)。Pei等〔18〕首先证明PTTG在正常垂体中不表达，而在垂体肿瘤细胞 和3T3纤维母细胞中呈高表达，体外实验发现它能诱导细胞转化，把转染的3T3细胞注射到无 胸腺裸鼠体内，所有动物3周内均能迅速发生肿瘤。Zhang等〔19〕对54例垂体 腺瘤进行研究发现有46例肿瘤出现PTTG表达，其中30例NFPA中有23例，并且PTTG表达过度与 垂体腺瘤的侵袭性有关，进一步说明PTTG对垂体腺瘤发病机制的重要意义，从而为垂体腺瘤 的病因学研究开拓了一种新途径。 　　总之，从目前研究结果可以看出对NFPA的发病机制有了比较深入的了解，但仍无质的突破 。一般认为染色体异常、癌基因激活及肿瘤YZ基因失活等是NFPA的主要始发因素，并且多 数肿瘤是单克隆起源。其次，下丘脑激素分泌异常及细胞生长和分化的调节因子功能紊乱在 导致垂体细胞异常转化及克隆扩展过程中也发挥重要作用。 　　郭常利(唐山工人医院神经外科，河北唐山 063000) 　　史春茂(唐山市玉田县计生ZX医院外科，河北唐山 064100) 　　马景(天津医科大学总医院神经外科，天津 　　2006

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