CK注：临床知识体系中，有些核心的框架知识非常重要。本系列已有内容
指南共识 l 2022WHO l 肾上腺皮质肿瘤病理
肾上腺皮质增殖的分子病理
和遗传倾向因素
编译：陈康
肾上腺皮质瘤形成的分子背景是多方面和异质性的。在产生醛固酮和皮质醇的肾上腺皮质腺瘤中，潜在的遗传异常通常是错义突变，常常劫持导致细胞增殖和激素分泌的生理途径——这由醛固酮分泌腺瘤中扩增的细胞膜去极化和产生皮质醇的腺瘤中增加的蛋白激酶A(PKA)途径信号支配。肾上腺皮质癌常表现出多种染色体总体改变以及调控经典癌相关信号网络(如Wnt和P53通路)的基因突变和缺失。由于预计分子分析将在未来成为这些病变处理的一个组成部分，因此有必要了解推动这些肿瘤的背景遗传学，以便提供最佳诊断和预后评估，并确定无应答病例的可能治疗方案。本问题中，重点关注原发性醛固酮增多症、产生皮质醇的肾上腺皮质腺瘤和ACC发生的常见遗传异常。由于产生皮质醇的肾上腺皮质结节性疾病患者常携带易感基因的种系变异体，这些病变的遗传学将在下一个问题中单独讨论。
新一代测序技术的出现导致了在产生醛固酮的肾上腺皮质病变中的突破性分子发现，并有助于将该肿瘤实体确定为一种离子通道缺陷性疾病。在缺乏细胞外血管紧张素II的情况下，正常的球状带细胞处于由KCNJ5基因编码的G蛋白激活的内向整流钾通道4 (GIRK4)促进的静息状态，这是一种膜结合的K+通道，允许K+离开细胞并确保膜超极化。这种膜电位的建立将介导进入细胞周期的G0期，并且不会产生CYP11B2(醛固酮合酶)酶。当对血管紧张素II结合其受体产生生理反应时，GIKR4/KCNJ5通道关闭，去极化是通过细胞内K+的积累介导的。这将启动细胞内信号级联，导致细胞周期活化和醛固酮产生。在产生醛固酮的肾上腺皮质腺瘤中(无论皮质增生的大小)，这一过程是通过编码几种不同离子通道蛋白的基因的体细胞突变来模拟的。即使在细胞外血管紧张素II不存在的情况下，这些突变也会引起组成型膜去极化，导致细胞增殖增强(图37)。KCNJ5突变，CACNA1D，和CACNA1H将通过Na+ (涉及KCNJ5基因)或Ca2 + (涉及CACNA基因)的流入引起去极化，而ATP1A1的突变和ATP2B3会妨碍这些离子通道的正常功能，即分别将Na+和Ca2+渗漏到细胞外腔室中，从而导致膜去极化(图37)。另外，常染色体显性遗传型家族性醛固酮增多症患者的亚群也与KCNJ5、CACNA1D、CACNA1H中的致病种系变异体以及CLCN2氯离子通道基因有关。
图37 产生醛固酮和皮质醇的肾上腺皮质腺瘤
主要分子畸变
最初在大约一半散发性产生醛固酮的肾上腺皮质腺瘤中报告体细胞离子通道突变，其中仅体细胞KCNJ5突变就占了40%的病例——尤其是在具有明显激素活性的年轻女性患者中比例过高，还可能与肾上腺静脉取样偏侧化指数以及总体组织学相关——尤其是束状透明带样细胞。相比之下，KCNJ5野生型肿瘤在发病年龄较晚的男性中更为常见，且复发时肿瘤大小更小，细胞形态致密。尽管早期研究提示约50%的患者存在离子通道突变，但患者的真实比例可能要高得多，可能在90%-96%之间，这可从依赖阳性CYP11B2免疫反应性作为纳入标准的更近期研究中看出。此外，离子通道的突变不仅局限于传统的产生醛固酮的肾上腺皮质腺瘤，还见于称为产生醛固酮的结节(多腺瘤)和微结节(多微腺瘤)的其他良性肿瘤增生中。非常罕见的醛固酮生成ACC在特征明确的离子通道基因中不表现出突变，在这些情况下，额外的分子异常可能会驱动CYP11B2的过表达[Endocr Relat Cancer 26:217–225]。
尽管绝大多数良性、产生醛固酮的病变会发生离子通道突变，但约5%的散发性产生醛固酮的肾上腺皮质腺瘤会出现互斥的CTNNB1突变。该基因编码β-catenin(一种Wnt信号通路效应子)，激活CTNNB1突变可使该蛋白逃脱蛋白酶体介导的降解并转移至细胞核，在细胞核中与各种转录因子结合并启动基因转录。在肾上腺皮质疾病中，CTNNB1突变最著名的是在肾上腺皮质癌以及无功能性肾上腺皮质腺瘤和伴有轻度自主皮质醇生成的肾上腺皮质腺瘤(也称为亚临床库欣综合征)中反复观察到的。有趣的是，虽然CTNNB1突变很罕见，但在产生醛固酮的肾上腺皮质腺瘤中，一般Wnt通路激活似乎是一个常见的主题。虽然Wnt途径与醛固酮生成偶联的确切机制尚不清楚，但已有研究表明，异常beta-catenin表达与血管紧张素II受体以及CYP11B2酶的上调之间存在联系。
就像产生醛固酮的肾上腺皮质病变通过突变劫持血管紧张素II刺激的生理途径一样，产生皮质醇的腺瘤在ACTH应答介导的蛋白激酶A (PKA)途径中表现出遗传异常。在正常的束状带中，细胞通过黑皮质素2受体(MC2R)对ACTH刺激作出反应，从而激活一个级联反应，其中cAMP由ATP通过腺苷酸环化酶产生。cAMP分子又会抑制PKA的调节亚基，使催化亚基刺激增殖和皮质醇的产生(图37)。
在产生皮质醇的腺瘤中，观察到PRKACA、PRKAR1A、GNAS和PRKACB突变，这些异常将以不同方式导致PKA途径的过度激活。
最近关于肾上腺库欣综合征良性相关因素的泛基因组研究表明，这些病变实体分离为三个不同的簇，包括：
成年人群中出现的大多数ACC是通过体细胞遗传变异的积累而发生的。精确定位与该疾病发展相关的基因是一项跨越数十年的工作，包括基因特异性研究和泛基因组分析。与肾上腺皮质腺瘤相比，ACC通常表现出与Wnt和P53通路相关的互斥驱动基因改变，以及异常IGF2信号和复杂的总染色体畸变——这些都是肾上腺皮质腺瘤通常缺乏的特征 (图38)。此外，ACC的特征是整体低甲基化模式，与显示整体高甲基化的腺瘤相反。
图38 肾上腺皮质腺瘤与癌的遗传差异示意图
ACC中的复发性遗传事件包括活化CTNNB1突变和有害的ZNRF3突变(或者纯合子ZNRF3拷贝数丢失)，这将导致癌基因Wnt信号通路的活化。此外，TP53、RB1、MDM2和CDKN2A中的细胞周期相关基因突变也很常见。20%的ACC中仅发现TP53突变，这些突变的有害性质破坏了P53蛋白的正常功能，包括细胞周期控制、DNA修复以及细胞衰老和凋亡的调节(图39)。此外，种系TP53突变患者易患Li-Fraumeni综合征，其中患者发生ACC的风险增加，从而进一步巩固了该基因与恶性皮质肿瘤发生之间的联系。
图39 P53正常功能和TP53突变的影响
病例分组还显示染色质重塑基因(如DAXX、ATRX和MEN1)突变，有些病例还可能显示PKA途径相关突变(PRKAR1A)。
就染色体事件而言，在ACC中常发现伴随11p15父系等位基因重复的母体等位基因丢失。该区域包括H19和IGF2基因，它们被印记并因此分别从母系和父系等位基因选择性表达。这种选择性缺失导致H19(一种编码具有肿瘤抑制能力的长非编码RNA的基因)下调，并导致致癌性IGF2的上调。值得注意的是，Beckwith-Wiedemann综合征患者表现出该位点的单亲二倍体(具有两个遗传的父系等位基因)，并表现出发生ACC的风险增加。除这种染色体异常之外，ACC要么出现全染色体缺失，要么出现大量拷贝数改变和全基因组加倍(图40)。
图40 肾上腺皮质癌的分子风险分型
下一代测序技术促使对ACC的理解有了长足的进步，其中介绍了几种与预后相关的分子亚分类方案。尽管这些研究在病例数和采用的技术方面有所不同，但在分析其突变、表达、DNA甲基化和大体染色体概况时，肾上腺皮质癌可规属于低、中或高风险簇(图40)。虽然进展率低的肿瘤很少表现出Wnt/P53途径突变、或表现出低水平DNA甲基化(“CpG岛甲基化表型(CIMP)低”)，并与通常与更惰性的临床病程相关的mRNA表达簇相关，但高风险ACC携带频繁的Wnt/P53途径突变，这种表达模式通常与更差的结局、CIMP-high谱以及与全基因组加倍相关的广泛染色体改变相关(图40)。
尽管ACC的泛基因组分类有望在未来整合到这些病变的临床工作中，但与日常临床常规相比，在研究实验室所能做的仍有差距。WHO新分类鼓励诊断医师提供预后不良分子簇(如P53和β-catenin)的常见免疫组织化学相关性；然而，常规使用靶向遗传分析和/或预后分子分析(例如，转录组或甲基化研究)有望在不久的将来有助于管理。实际上，针对ACC的TCGA研究确定了一个由68个探针组成的较小甲基化分析，这可能有助于确定高危ACC[Cancer Cell 29:723–736]，随后的研究为评估G0/G1开关2 (G0S2，G0/G1 Switch 2)基因高甲基化作为预后不良的CIMP-high病例的替代标记物提供了额外的价值[Cancer Cell 29:723–736]。
尽管由于获得了体细胞突变，大多数肾上腺皮质增生为克隆性扩张，但在具有潜在遗传倾向的患者中出现了病例亚群。为了在临床环境中检测到这些病例，允许进行遗传咨询和充分的患者随访，有必要了解肾上腺皮质病变综合征变体的基本知识。以下内容总结与肾上腺皮质疾病发展相关的种系改变的简要概述。
CAH病是一种常染色体隐性遗传疾病，患者肾上腺皮质类固醇生成途径中编码多种酶的基因出现种系突变。这方面的优势基因是CYP21A2，在95-99%的CAH患者中发现其突变。CYP21A2基因编码21-羟化酶，参与盐皮质激素和糖皮质激素的产生，CYP21A2双等位基因突变的个体会阻碍产生醛固酮和皮质醇的能力，反而会驱动雄激素的过量产生。这可能会导致显著的男性化。同时，皮质醇生成的减少会解除下丘脑-垂体轴的负反馈，从而导致ACTH水平的升高，进而导致肾上腺变得增生(图41)。其他基因的突变也可能导致CAH，包括CYP11B1(编码11-β-羟化酶)、HSD3B2(编码3-β-羟类固醇脱氢酶)和CYP17A1(编码17-α-羟化酶)。在约24%经基因确认的CAH病患者中发现了肾上腺皮质肿瘤形成，且近40%的患者可能表现为肾上腺髓样脂肪瘤(图41)。尚不清楚CAH髓脂肪瘤比例过高的原因。
图41 先天性肾上腺增生患者
切除肾上腺的形态学相关性(CAH)
术语“双侧肾上腺皮质结节性疾病”包括产生皮质醇的原发性双侧小结节肾上腺皮质疾病(结节< 10 mm)和原发性双侧大结节肾上腺皮质疾病(结节> 10 mm)，其中前者可细分为原发性色素性小结节肾上腺皮质疾病(PPNAD)和孤立性小结节肾上腺皮质疾病(i-MAD)。与病变实体无关，这些患者的易感基因经常出现种系变异，随后在反式等位基因上出现“二次打击”。PPNAD可与Carney综合征(心脏粘液瘤、斑点状色素沉着和内分泌过度活跃的综合征，包括肾上腺皮质病变)相联系。当发生在Carney复合征(“c-PPNAD”)的情况下时，调节PKA途径的基因突变占优势，如PRKAR1A (c-PPNAD和孤立PPNAD/ i-PPNAD中最常见的改变)，随后是PRKACA基因异常和CNC2位点改变。同样，PKA途径相关基因PDE11A和PDE8B中的种系变异体也可能导致i-MAD。
原发性双侧大结节性肾上腺皮质疾病(以前称为原发性双侧大结节性肾上腺皮质增生)由独立的克隆扩增组成，其中患者通常携带种系突变：
ARMC5、
MEN1、
FH、
APC、
GNAS、
PDE8B或PDE11A。
ARMC5突变最常见(发生在25-55%的病例中)，在每个独立结节的反式等位基因中发现了额外的体细胞改变，这有力地支持了多克隆肿瘤的发生，而不是“增生性”现象。有趣的是，携带ARMC5突变的原发性双侧大结节性肾上腺皮质疾病患者比未携带ARMC5突变的患者更常表现为肾上腺增大和皮质醇增多症。
易患肾上腺皮质肿瘤的遗传综合征总结见图42。肾上腺皮质腺瘤是Li-Fraumeni、MEN1、FAP、BeckwithWiedemann和Carney综合征的罕见表现。此外，就产生醛固酮的腺瘤而言，患者亚群可能存在常染色体显性遗传的原发性醛固酮增多症家族史，有几个受影响的一级亲属。这些综合征(家族性醛固酮增多症，FHA)包括:
FHA 1型(种系CYP11B1/CYP11B2嵌合融合体)，
FHA II型(种系CLCN2突变)，
FHA III型(种系KCNJ5突变)
FHA IV型(种系CACNA1H突变)。
此外，种系CACNA1D突变也可能导致早发性原发性醛固酮增多症伴各种神经系统异常；也称为“PASNA”综合征。
图42 遗传综合征伴肾上腺皮质肿瘤
ACC的遗传性疾病包括:
Li-Fraumeni、
Lynch、
MEN1、
Beckwith Wiedemann、
Carney综合征
NF1综合征。
总体而言，约10%的ACC预计发生于遗传背景。最常见的综合征表现为Li-Fraumeni综合征，除了3-5%的成人外，50-80%的ACC患儿中可能明显可见该综合征。此外，发现约3%发展成这种疾病的成年人是Lynch综合征患者，原因在一个错配修复基因MSH2、MSH6、MLH1和PSM2中携带失活种系突变。由于这些基因的突变与相应蛋白的免疫反应缺失有关，因此MSH2、MSH6、MLH1和PMS2免疫组织化学可能是鉴定需要遗传咨询的病例的有效方法。此外，种系SDHx变体已与ACC的发生相联系，但这些发现需要进一步验证。在问题中10中已讨论了辅助生物标志物在种系筛选方面的作用；然而，仔细评估非肿瘤性肾上腺皮质也可能有助于区分c-PPNAD相关ACCs。鉴于ACC的总体罕见性，可考虑对所有患者进行基因咨询，无论患者年龄如何。
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