Deficit 21-hydroxylázy s genotypem p.I173N//chimérní gen CYP21A1P/CYP21A2 před a po screeningu

Overview

Autorky představují tři případy dětí s deficitem 21-hydroxylázy s identickým genotypem p.I173N//chimerní gen CYP21A1P/CYP21A2. Na těchto kazuistikách je zřejmý pozitivní přínos časné diagnózy cestou novorozeneckého screeningu, který významně mění další osud dětí s výše uvedenou poruchou a také variabilita fenotypu mutace p.I173N. Klíčová slova: deficit 21-hydroxylázy, novorozenecký screening, fenotyp, puberta

ÚVOD

Deficit 21-hydroxylázy je autosomálně recesivní porucha steroidogeneze nadledvin, která je příčinou nedostatečné syntézy kortizolu, u nejtěžších forem je porušena také sekrece aldosteronu. Klasická forma onemocnění se v České republice vyskytuje s incidencí 1:13 000 [1]. Nad blokem steroidogeneze se hromadí prekurzory, které mají silné androgenní účinky a jsou příčinou virilizace, předčasné pseudopuberty a malé finální výšky. 21-hydroxylázu kóduje gen CYP21A2, který leží na chromosomu 6p21.3 a v jeho těsné blízkosti leží pseudogen CYP21A1P. Oba geny mají v 98 % shodné nukleotidové sekvence, ale pseudogen obsahuje četné mutace v kódujících sekvencích, které jsou příčinou ztráty funkce pseudogenu. Většina mutací vzniká buď rekombinací mezi CYP21A2 genem a pseudogenem CYP21A1P během meiotického dělení, nebo delecí či konverzí.

V současné době je známo na 250 mutací tohoto genu. U poruchy 21-hydroxylázy existuje velmi dobrá korelace genotyp-fenotyp, takže na základě molekulárně genetického vyšetření lze určit i závažnost poruchy funkce tohoto enzymu. Současně u složených heterozygotů platí, že klinické projevy odpovídají mírnější z mutací [2]. Nejtěžší a život ohrožující klasická forma se solnou poruchou (SW) s minimální aktivitou enzymu se před zavedením screeningu projevovala ve 2.–4. týdnu po narození metabolickým rozvratem, tzv. solnou krizí. Dívky byly většinou ihned po porodu zachyceny díky virilizaci genitálu [3].Část chlapců před zavedením screeningu předčasně v solné krizi zemřela, protože v populaci SW pacientů bylo 2,5krát více dívek než hochů.

Novorozenecký screening deficitu 21-hydroxylázy byl v České republice zaveden v roce 2006 a od té doby je zastoupení obou pohlaví vyrovnané. Klasická prostá virilizující forma (SV) je u dívek většinou klinicky také diagnostikována při narození, ale u chlapců se v minulosti projevila až v předškolním věku jako předčasná pseudopuberta. Aktivita 21-hydroxylázy se u této formy pohybuje v rozmezí 3–10 %. Pokud je hypotalamus dlouhodobě vystaven vysokým hladinám adrenálních androgenů u pozdě diagnostikované nebo špatně léčené poruchy, může dojít k maturaci center hypotalamu a spuštění centrální předčasné puberty (CPP), což ještě zhoršuje finální výšku pacienta. Díky zavedení novorozeneckého screeningu je klasická forma deficitu 21-hydroxylázy zachycena a léčena již v novorozeneckém období, organismus není dále vystaven účinku androgenů, takže se růst a vývoj neliší od vrstevníků. Neklasická forma (NC) deficitu s aktivitou enzymu 20–50 % novorozeneckým screeningem nemusí být zachycena a mnohdy ani nevyžaduje substituční terapii [4, 1].

KAZUISTIKA 1

Chlapec narozený v roce 2002 byl v šesti letech odeslán na endokrinologii pro výraznou akceleraci růstu a projevy izosexuální předčasné pseudopuberty. Příčinou byla klasická virilizující forma deficitu 21-hydroxylázy. Hormonální hladiny jsou uvedeny v tabulce 1.

V šesti letech chlapec měřil 136 cm (+3,7 SD) a kostní věk odpovídal 12,75 roku. Vývoj genitálu podle Tannerovy stupnice odpovídal G3, P2, velikost testes byla prepubertální. Predikovaná finální výška byla 163 cm, předpokládaná výška dle středního rodiče 184,5 cm. Hned při průkazu poruchy měl tedy ztrátu předpokládané finální výšky 20 cm. Rodinná a osobní anamnéza byla jinak bez pozoruhodností. Molekulárně genetické vyšetření prokázalo, že hoch je složený heterozygot pro bodovou mutaci p.I173N v CYP21A2 genu a pro chimérní gen CYP21A1P/CYP21A2. Tato kombinace mutací se projevuje jako klasická virilizující forma.

Po zahájení substitučně supresní léčby hydrocortisonem došlo k normalizaci hormonálních hladin, růstové rychlosti a vývoj sekundárních pohlavních znaků dále již neprogredoval. Během dalších dvou měsíců však došlo k prudkému rozvoji centrální předčasné puberty, která by dále zhoršila chlapcovu výslednou výšku. Magnetická rezonance hypotalamo-hypofyzární oblasti byla bez patologie. Ihned byla zahájena blokace CPP analogy gonadoliberinu ve snaze o regulaci pubertálního vývoje a zlepšení finální výšky. Rodina i pacient po celou dobu vzorně spolupracovali v dodržování léčebného režimu. Po pětileté kombinované léčbě analogy gonadoliberinu a hydrocortisonu s fludrocortisonem a další důsledné terapii základní choroby hoch dosáhl výšky 175 cm [5].

KAZUISTIKA 2

Dívka narozená v roce 2009 byla odeslána z porodnice k vyšetření pro významnou virilizaci genitálu podle Pradera stupně III. Narodila se v 39. týdnu gravidity, 2950 g/48 cm, poporodní adaptace proběhla bez komplikací. Hladiny 17-hydroxyprogesteronu (17-OHP) ze screeningu svědčily pro klasickou formu deficitu 21-hydroxylázy, což bylo potvrzeno i vyšetřením hormonů v séru (tab. 1). Provedené genetické vyšetření stanovilo karyotyp 46,XX a genotyp p.I173N//CYP21A1P/CYP21A2 chimérní gen.

Byla zahájena terapie hydrocortisonem a malou dávkou fludrocortisonu. Rodina také velmi přesně dodržuje léčebný režim a v 8,5 letech dívka měří 130 cm (-0,3 SD), biologický věk odpovídá kalendářnímu. Po celou dobu dívka roste pravidelně kolem 50. percentilu, přesně podle genetické predispozice a nijak se neodlišuje od ostatních vrstevníků. V šesti letech byla provedena discize labiální komisury, při terapii kortikoidy došlo k regresi velikosti klitoridy a chirurgická korekce sinus urogenitalis je plánována do období adolescence.

KAZUISTIKA 3

Tato dívka se narodila v roce 2014, perinatálně bez komplikací, 3200 g/49 cm,  proto byla v dobrém klinickém stavu propuštěna z porodnice do domácí péče, zevní genitál byl bez pozorované anomálie. Pro vysokou hladinu 17-OHP ve screeningu byla pozvána k došetření, sérová hladina 17-OHP však byla 7. den po narození jen lehce nad horní hranicí normy a vnitřní prostředí bylo v normě.  Byla však zachycena vysoká hladina ACTH (tab. 1). Proto byl proveden stimulační synactenový test, který potvrdil závažnou poruchu steroidogeneze nadledvin se stimulovanou hladinou kortizolu 139 nmol/l a hladinou 17-OHP >115 nmol/l.

Byla zahájena léčba hydrocortisonem a fludrocortisonem. Provedené molekulárně genetické vyšetření potvrdilo opět genotyp p.I173N//CYP21A1P/CYP21A2 chimérní gen. I tato rodina precizně dodržuje doporučený léčebný režim. Zatím dívenka neprodělala žádné závažné onemocnění, po celou dobu roste po 50. percentilu podle rodičovské predispozice a její biologický věk odpovídá kalendářnímu. Gynekologický nález je prakticky fyziologický, nebude třeba chirurgického zákroku.

DISKUSE

Klasická prostá virilizující forma deficitu 21-hydroxylázy sice neohrožuje pacienty na životě v novorozeneckém období, přesto včasná diagnóza a léčba této poruchy umožní takto postiženým dětem normální vývoj a předchází zbytečné traumatizaci dětí a jejich rodičů vývojem předčasné pseudopuberty/CPP a malou finální výškou. V současné době se již se sekundární CPP u těchto pacientů prakticky nesetkáme. Výjimku představují jen mírné bloky, které screeningem nemusí být zachyceny, nebo nedostatečná adherence k léčbě.

Pozdní diagnóza deficitu 21-hydroxylázy u prvního pacienta zhoršila jeho předpokládanou finální výšku o 20 cm a spuštění CPP signalizovalo riziko progrese výškového deficitu v důsledku další akcelerace maturace růstových štěrbin. Léčba analogy gonadoliberinu zpomaluje zrání kostí a uzavírání růstových štěrbin také u pacientů s kongenitální adrenální hyperplazií komplikovanou CPP, což přispívá ke zlepšení finální výšky [6, 7]. Důsledné dodržování zavedené medikace a správné načasování ukončení blokace CPP u tohoto pacienta nakonec významně zlepšilo jeho finální výšku.

Fenotypy dívek z kazuistiky 2 a 3 jsou značně odlišné, před zavedením screeningu by dívka ze třetí kazuistiky byla pravděpodobně diagnostikována až při nástupu předčasné pseudopuberty v předškolním věku. S narůstajícími počty pacientů s geneticky prokázaným deficitem 21-hydroxylázy se objevuje stále více těch, u nichž dochází k nesouladu nalezené mutace CYP21 A2 genu a fenotypu.

Analýza 1507 pacientů prokázala, že u určitých mutací působících nejtěžší formu se solnou poruchou (delece CYP21A2 genu, chimérní CYP21A1P/CYP21A2 gen, c.332_339del8, klastr E6, p.Q319X, p.R357W) a také neklasickou formu (V282L) byla korelace genotyp-fenotyp nalezena v 98 %. Avšak u mutace p.P31L, která obvykle způsobuje neklasickou formu, až 30 % pacientů splňovalo kritéria klasické formy deficitu. Největší variabilita byla pozorována u mutací způsobujících klasickou SV formu. Mutace p.I173N, působící SV formu, měla tento fenotyp pouze v 76 %, jeden pacient měl neklasickou formu a zbytek SW. V případě těžšího fenotypu se spekuluje o přítomnosti dalších mutací v nekódující oblasti genu, které dále snižují transkripční kapacitu mutované hydroxylázy. U pacienta s NC fenotypem autoři spekulují o přítomností třetí kopie genu s mírnou mutací [8]. U naší třetí pacientky je přítomnost třetí kopie genu vzhledem k použité vyšetřovací metodě MLPA (Multiplex ligation-dependent probe amplification) nepravděpodobná, příčina jejího fenotypu je zatím nejasná. Výrazná fenotypická variabilita bývá popisována také u sestřihových mutací.

ZÁVĚR

Řadě chlapců s nejtěžší formou deficitu se solnou poruchou již screening a včasná diagnóza zachránila život [3]. Na našich kazuistikách demonstrujeme významné zlepšení prognózy a finální výšky i u pacientů s „pouhou“ prostou virilizující formou deficitu 21-hydroxylázy po zavedení novorozeneckého screeningu. U mutace p. I173N  je předpokládaná aktivita enzymu 21-hydroxylázy 3–10 %, což odpovídá klasické poruše SV [2]. Kazuistiky našich dvou dívek však prezentují určitý nesoulad genotypu a fenotypových projevů této mutace a ke zjištění příčiny bude třeba dalšího molekulárně genetického došetření. Korelace genotyp-fenotyp právě u SV formy bývá relativně často diskordantní, nejvíce popsaných případů je právě u mutace p.I173N [8, 9].

MUDr. Dana Novotná, Ph.D.

Pediatrická klinika FN Brno a LF MU

Černopolní 9

613 00 Brno

e-mail: dnovotna@fnbrno.cz