《Endocrine Pathology》：Expansion of Germline Variants in Primary Hyperparathyroidism: Fumarate Hydratase Deficiency as a Cause of Parathyroid Adenomas
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遗传性原发性甲状旁腺功能亢进症（hPHPT）中很大一部分（60-85%）缺乏可识别的遗传病因。研究人员描述延胡索酸水合酶（FH）突变作为hPHPT的潜在原因，扩展了FH缺乏肿瘤易感综合征的表型谱。在一例表现为无症状高钙血症和以主细胞-过渡细胞为主的甲状旁腺腺瘤
遗传性原发性甲状旁腺功能亢进症（hPHPT）中很大一部分（60-85%）缺乏可识别的遗传病因。研究人员描述延胡索酸水合酶（FH）突变作为hPHPT的潜在原因，扩展了FH缺乏肿瘤易感综合征的表型谱。在一例表现为无症状高钙血症和以主细胞-过渡细胞为主的甲状旁腺腺瘤的先证者中，全外显子组测序揭示了两个独特的杂合FH变异（种系p.Gln376fs*2；体细胞p.Pro503_Lys504dup）。FH的功能性失活得到弥漫性细胞核和细胞质2-琥珀酰半胱氨酸（2SC）免疫反应性以及肿瘤组织中延胡索酸/苹果酸比值升高的支持。该个体未表现出典型的遗传性平滑肌瘤病和肾细胞癌（HLRCC）表现。保留的FH蛋白表达提示残余酶活性，这可能解释了减弱的表型。为了评估更广泛的相关性，在研究人员所在机构评估的130例疑似hPHPT但病因不明的个体中，未发现其他真正的FH缺陷甲状旁腺腺瘤患者。在一个补充队列中，11例携带致病性种系杂合FH变异的嗜铬细胞瘤/副神经节瘤（PCC/PGL）综合征患者中，一名女性（FH p.Thr234Ala）在40岁时出现多腺体疾病并需要甲状旁腺切除术，特征可疑为hPHPT。这些发现支持延胡索酸水合酶缺乏作为部分甲状旁腺腺瘤疾病的合理病因。因此，在延胡索酸水合酶缺乏肿瘤易感综合征患者中考虑甲状旁腺功能监测可能是必要的。临床试验编号：NCT04969926。
**论文解读：延胡索酸水合酶缺乏与甲状旁腺腺瘤的关联：扩展遗传性原发性甲状旁腺功能亢进症的病因谱**
**研究背景与问题**
原发性甲状旁腺功能亢进症（PHPT）是门诊高钙血症的主要原因，也是第三常见的内分泌疾病，女性年龄调整患病率约为233/100000，男性为85/100000。约10-15%的PHPT具有遗传性（hPHPT）。已知的遗传致病基因包括MEN1、RET、CDKN1B、CDC73、CASR、AP2S1、GNA11、FLCN、GCM2和ZFX等，但仍有约60-85%的疑似hPHPT患者无法明确遗传病因。这一诊断缺口促使研究者进行更广泛的种系和肿瘤基因组分析，以发现新的易感基因。延胡索酸水合酶（FH）是三羧酸循环的关键酶，其种系杂合失活变异导致遗传性平滑肌瘤病和肾细胞癌（HLRCC），表现为皮肤平滑肌瘤、侵袭性肾细胞癌（RCC）、早发性子宫平滑肌瘤，部分患者可出现嗜铬细胞瘤/副神经节瘤（PCC/PGL）。然而，PHPT尚未被描述为FH缺乏所致的肿瘤易感谱的一部分。本研究旨在探索FH缺乏是否与甲状旁腺腺瘤相关，从而扩展FH缺陷综合征的表型，并为不明原因的hPHPT提供新病因。
**研究内容与结论**
研究人员通过国家卫生研究院（NIH）的“甲状旁腺疾病自然史研究”（NCT04969926）和“嗜铬细胞瘤和副神经节瘤的诊断、病理生理学和分子生物学”（NCT00004847）两个队列，对一例先证者（DK-2231）进行全外显子组测序（WES），发现其携带种系杂合FH变异p.Gln376fs
*2和体细胞FH变异p.Pro503_Lys504dup。通过免疫组化（IHC）检测2-琥珀酰半胱氨酸（2SC）和FH蛋白表达，并利用靶向代谢组学（LC-MS/MS）分析肿瘤组织中延胡索酸/苹果酸比值，证实FH功能失活。随后，研究人员在130例疑似hPHPT但病因不明的患者中筛查FH种系变异，发现另一例（DK-2005）携带FH p.Lys477dup变异，但该肿瘤未显示FH功能缺陷证据。此外，在11例携带致病性FH种系变异的PCC/PGL患者中，发现一例（CH-01278）有PHPT病史，且表现为多腺体疾病。这些发现表明FH缺乏可导致部分甲状旁腺腺瘤，扩展了FH缺陷综合征的肿瘤易感谱，并提示对FH缺陷患者应考虑甲状旁腺功能监测。论文发表在《Endocrine Pathology》。
**主要技术方法**
1. **全外显子组测序（WES）**：对先证者DK-2231的配对外周血（种系正常）和福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）肿瘤组织进行WES，使用Illumina平台测序，通过CCBR Pipeliner流程检测单核苷酸变异（SNV）、小插入缺失（indel）、拷贝数变异（CNV）等。
2. **靶向测序（TSO500）**：对DK-2005的肿瘤组织使用TruSight Oncology 500 panel进行靶向测序，检测FH及其他相关基因变异。
3. **Sanger测序**：对DK-2005的甲状旁腺肿瘤DNA和血液DNA进行Sanger测序，检测FH位点杂合性缺失（LOH）。
4. **免疫组化（IHC）**：使用抗FH抗体和抗2SC抗体对FFPE组织切片进行染色，评估FH蛋白表达和2SC标记模式，以判定FH缺陷。
5. **靶向代谢组学分析**：采用液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）对新鲜冰冻肿瘤组织进行靶向代谢物测量，检测33种中心碳代谢途径的代谢物浓度，并计算延胡索酸/苹果酸比值（>1.5定义为FH缺陷的功能证据）。样本队列来源包括NIH的两个研究队列。
**研究结果**
1. **Index Case with Germline FH Variant and Primary Hyperparathyroidism（先证者携带种系FH变异和原发性甲状旁腺功能亢进症）**：一名38岁黑种人女性（DK-2231）因无症状高钙血症就诊，经定位检查后行甲状旁腺上极切除术，切除的腺瘤重6.44 g，以主细胞-过渡细胞为主。通过WES发现其携带种系杂合FH变异p.Gln376fs
*2，该变异在ClinVar中分类为致病性，且患者无HLRCC相关表现。
2. **Detection and Curation of Germline FH Variants（检测和整理种系FH变异）**：先证者种系血液样本检测到FH（NM_000143.4）c.1127_1128delAG（p.Gln376fs
*2）杂合变异，预测导致蛋白截短或无义介导的mRNA降解，等位基因频率为1/1,614,106（gnomAD v4.1.0），符合HLRCC诊断。
3. **Somatic FH Alterations in Parathyroid Tumors（甲状旁腺肿瘤中的体细胞FH改变）**：先证者甲状旁腺肿瘤WES显示体细胞FH变异c.1506_1511dupACCTAA（p.Pro503_Lys504dup），等位基因频率36%（肿瘤含量约70%），为意义不明确的变异（VUS）。未发现其他已知甲状旁腺肿瘤相关基因的致病性变异。
4. **Prevalence of Germline FH Variants in Patients with Primary Hyperparathyroidism（PHPT患者中种系FH变异患病率）**：在130例疑似hPHPT且已知基因检测阴性的患者中，通过靶向panel检测发现另一例（DK-2005）携带种系杂合FH变异c.1431_1433dup（p.Lys477dup），但该变异在ClinVar中分类冲突，且人群等位基因频率较高（约0.1%），功能研究提示其可能降低酶活性但非高外显率癌症易感等位基因。
5. **Immunohistochemical Evaluation of Fumarate Hydratase Deficiency in Parathyroid Tissues（甲状旁腺组织中延胡索酸水合酶缺乏的免疫组化评估）**：在10例FH完整的甲状旁腺腺瘤（含MEN1相关和散发性）中，2SC标记仅局限于嗜酸细胞（oncocytes）的细胞质，且强度弱（1+）。先证者DK-2231的肿瘤中，FH表达保留，但2SC显示弥漫性、强阳性细胞核和细胞质标记，符合FH缺陷的特征。DK-2005的肿瘤仅显示局限性细胞质2SC标记，无明确细胞核标记，不支持FH缺陷。
6. **Metabolomic Confirmation of Fumarate Hydratase Deficiency（代谢组学确认延胡索酸水合酶缺乏）**：靶向代谢组学分析显示，DK-2231的甲状旁腺肿瘤具有最高的蛋白质校正延胡索酸浓度和延胡索酸/苹果酸比值（>1.5），且糖酵解相关代谢物富集，呈现Warburg效应。而DK-2005的肿瘤及6例MEN1相关甲状旁腺腺瘤（阴性对照）均未显示延胡索酸/苹果酸比值升高。FH缺陷嗜铬细胞瘤（阳性对照）显示相似代谢特征。
7. **Prevalence of Primary Hyperparathyroidism in Patients With Germline FH Variants（种系FH变异患者中PHPT患病率）**：在11例携带致病性种系FH变异的PCC/PGL患者中，1例（CH-01278，FH p.Thr234Ala）有PHPT病史，40岁时因多腺体疾病行甲状旁腺次全切除术，且无MEN1或RET种系变异，高度提示FH缺陷相关hPHPT。
**讨论与结论**
讨论部分指出，本研究将克雷布斯循环缺陷描述为1/131（<1%）疑似hPHPT患者和1/11（9%）携带FH种系变异的PCC/PGL患者中甲状旁腺腺瘤的病因，扩展了FH缺陷肿瘤易感综合征的临床谱，并将延胡索酸（fumarate）引入作为首个导致甲状旁腺肿瘤的致癌代谢物。FH位于1q43，其功能域包括N端和中央裂解酶I以及C端延胡索酸酶C，致病性变异常聚集于中央和C端域。FH缺陷导致肾肿瘤的机制涉及多因素，包括琥珀酸和延胡索酸积累抑制α-酮戊二酸依赖性双加氧酶（如PHD、TET），稳定HIF-1α和HIF-2α，以及延胡索酸独特的亲电性引起蛋白质琥珀酰化（succination）。研究局限性包括：短读长测序无法确定等位基因相位，需长读长验证双等位基因事件；仅对130例患者进行种系FH筛查，未评估体细胞FH双等位基因失活患病率；代谢组学特征可能受线粒体DNA变异影响，但对照肿瘤未显示类似变化。研究结论认为，克雷布斯循环缺陷及由此导致的致癌代谢物积累与甲状旁腺组织中的代谢重编程和肿瘤发生相关。对于携带FH种系变异的患者，建议进行HLRCC监测和级联筛查，同时监测甲状旁腺功能，以增进对甲状旁腺肿瘤发生的理解。约65-80%的遗传性甲状旁腺功能亢进症仍遗传学不明，本研究为靶向甲状旁腺肿瘤的代谢和信号通路提供了新方向。
