Clinical and genetic characteristics of combined pituitary hormone deficiency caused by aberrations in the PROP1 gene

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

Background: One of the most common causes of congenital hypopituitarism is the occurrence of inactivating variant aberrations in the PROP1 gene. Encoding the transcription factor of the same name, PROP1 is a key regulator of the differentiation of pluripotent cells of the anterior pituitary gland into individual cell lines with characteristic secretory profiles. Homozygous and compound heterozygous variants of the PROP1 gene lead to the development of combined pituitary hormone deficiency, characterized by deficiency of somatotropic hormone (STH), thyroid-stimulating hormone (TSH), prolactin (PRL), and gonadotropic hormones. Deficiency of adrenocorticotropic hormone (ACTH) is a more variable symptom, in rare cases it can develop in childhood, more often in adolescence and older age, or it can be absent throughout the patient’s life. In 1998, cDNA of the human PROP1 gene was cloned by P. Duquesnoy et al. In the same year, O.V. Fofanova, together with S. Yamashita and other Japanese scientists were among the first to identify defects in the PROP1 genes in patients with multiple pituitary hormone deficiency. More and more data concerning the study of this problem are appearing in the foreign literature. In the domestic literature, there are descriptions of a small number of groups of patients with defects in the PROP1 gene. This work is aimed at expanding the understanding of the etiology, pathogenesis and characteristics of this rare disease.

Objective. Clinical, hormonal and molecular genetic characteristics of cases of monogenic hypopituitarism associated with variants in the PROP1 gene.

Materials and methods: A single-center, non-interventional, cross-sectional, non-comparative study was conducted, which included 54 patients with hypopituitarism associated with a variant substitution in the PROP1 gene. All patients underwent a comprehensive examination, including laboratory and instrumental diagnostic methods and NGS (next-generation sequencing).

Results: 54 children (30 girls, 24 boys) with variant substitutions in the PROP1 gene were examined. The frequency of variant substitutions in the PROP1 gene among children with monogenic hypopituitarism in the Russian population was 44% (95% CI: 34.5–52.7). All identified variants in the PROP1 gene were previously described in the world literature as pathogenic. The most common defect was the compound heterozygous variant c.301_302del/c.150del – detected in 23 (42.5%) cases. The age at the time of hypopituitarism diagnosis was 4.5 (3.0–5.6) years. All children had growth hormone deficiency and secondary hypothyroidism. In a smaller number of cases, hypopituitarism included corticotropic hormone deficiency (40.7%) and hypoprolactinemia (16.6%). Secondary hypogonadism was diagnosed in all children who reached puberty (n=17). According to the results of magnetic resonance imaging of the brain, changes typical for a defect in the PROP1 gene (hyperplasia of the pituitary gland and total changes in the structure of the pituitary gland) were detected in 46% of cases, pituitary hypoplasia – in 26% of cases.

Conclusion: The largest domestic study on the frequency of PROP1-associated hypopituitarism was conducted. In patients with the same aberration, the age and sequence of manifestation of tropic deficiencies can vary significantly. The high probability of developing secondary hypocorticism in this genetic defect postulates the extreme importance of monitoring patients throughout their lives, including the need for regular monitoring of serum cortisol levels.

Sobre autores

Elizaveta Raykina

National Medical Research Center of Endocrinology

Autor responsável pela correspondência
Email: dr.raykina@mail.ru

clinical postgraduate student

Rússia, Moscow

Maria Pankratova

National Medical Research Center of Endocrinology

Email: dr.raykina@mail.ru
ORCID ID: 0000-0003-3396-8678
Código SPIN: 3770-4452

Cand. Sci. (Med.), Doctor of the Highest Qualification Category, Associate Professor at the Department of Pediatric Endocrinology-Diabetology, Leading Researcher at the Department of Endocrine Tumors

Rússia, Moscow

Elena Nagaeva

National Medical Research Center of Endocrinology

Email: dr.raykina@mail.ru
ORCID ID: 0000-0001-6429-7198
Código SPIN: 4878-7810

Dr. Sci. (Med.), Professor at the Department of Pediatric Endocrinology-Diabetology, Head of the Department of Thyroidology, Somatic and Reproductive Health, Deputy Chief Physician for Pediatric Endocrinology

Rússia, Moscow

Anna Kolodkina

National Medical Research Center of Endocrinology

Email: dr.raykina@mail.ru
ORCID ID: 0000-0001-7736-5372
Código SPIN: 6705-6630

Cand. Sci. (Med.), Associate Professor at the Department of Pediatric Endocrinology-Diabetology, Head of the Department of Hereditary Diseases and Endocrinopathy of Early Childhood

Rússia, Moscow

Tatyana Shiryaeva

National Medical Research Center of Endocrinology

Email: dr.raykina@mail.ru
ORCID ID: 0000-0002-2604-1703
Código SPIN: 1322-0042

Cand. Sci. (Med.), Doctor of the Highest Qualification Category, Leading Researcher at the Department of Thyroidology, Somatic and Reproductive Health

Rússia, Moscow

Olga Chikulaeva

National Medical Research Center of Endocrinology

Email: dr.raykina@mail.ru
ORCID ID: 0000-0002-4743-4661

Cand. Sci. (Med.), Associate Professor at the Department of Pediatric Endocrinology-Diabetology, Doctor of the Highest Qualification Category, Leading Researcher at the Department of Thyroidology, Somatic and Reproductive Health, Head of the Department for Organization of Medical Care in the Profile of Endocrinology/Pediatric Endocrinology in the Constituent Entities of the Russian Federation of the Coordination Council

Rússia, Moscow

Olga Bezlepkina

National Medical Research Center of Endocrinology

Email: dr.raykina@mail.ru
ORCID ID: 0000-0001-9621-5732
Código SPIN: 3884-0945

Dr. Sci. (Med.), Professor, Deputy Director of the Center– Director of the Institute of Pediatric Endocrinology

Rússia, Moscow

Valentina Peterkova

National Medical Research Center of Endocrinology

Email: dr.raykina@mail.ru
ORCID ID: 0000-0002-5507-4627
Código SPIN: 4009-2463

Dr. Sci. (Med.), Professor, Academician of the Russian Academy of Sciences, Chief Pediatric Endocrinologist of the Ministry of Health of Russia, Head of the Department of Pediatric Endocrinology-Diabetology, Scientific Director of the Institute of Pediatric Endocrinology

Rússia, Moscow

Bibliografia

  1. Cohen L.E. Genetic disorders of the pituitary. Curr Opin Endocrinol Diab Obes. 2012;19:33–9. doi: 10.1097/MED.0b013e32834ed639.
  2. Gregory L.C., Dattani M.T. The Molecular Basis of Congenital Hypopituitarism and Related Disorders. J Clin Endocrinol Metab. 2020;105:e2103–20. doi: 10.1210/clinem/dgz184.
  3. Obermannova B., Pfaeffle R., Zygmunt-Gorska A., et al. Mutations and pituitary morphology in a series of 82 patients with PROP1 gene defects. Horm Res Paediatr 2011;76:348–54. doi: 10.1159/000332693.
  4. Duquesnoy P., Roy A., Dastot F., et al. Human Prop‐1: cloning, mapping, genomic structure: Mutations in familial combined pituitary hormone deficiency. FEBS Letters. 1998;437:216–20. doi: 10.1016/S0014-5793(98)01234-4.
  5. Wu W., Cogan J.D., Pfäffle R.W., et al. Mutations in PROP1 cause familial combined pituitary hormone deficiency. Nat Genet. 1998;18(2):147–9. doi: 10.1038/ng0298-147.n.d.
  6. Fofanova O., Takamura N., Kinoshita E., et al. Compound heterozygous deletion of the PROP-1 gene in children with combined pituitary hormone deficiency. J Clin Endocrinol Metab 1998;83:2601–4. doi: 10.1210/jcem.83.7.5094.
  7. Navardauskaite R., Dusatkova P., et al. High prevalence of PROP1 defects in Lithuania: phenotypic findings in an ethnically homogenous cohort of patients with multiple pituitary hormone deficiency. J Clin Endocrinol Metab. 2014;99(1):299–306. doi: 10.1210/jc.2013-3090.
  8. Deladoëy J., Flück C., Büyükgebiz A., et al. “Hot Spot” in the PROP1 Gene Responsible for Combined Pituitary Hormone Deficiency 1999. 84 р.
  9. Cogan J.D., Wu W., Phillips J.A., et al. The PROP1 2-base pair deletion is a common cause of combined pituitary hormone deficiency. J Clin Endocrinol Metab 1998;83:3346–9. doi: 10.1210/jcem.83.9.5142.
  10. Correa F.A., Nakaguma M., Madeira J.L.O., et al. Combined pituitary hormone deficiency caused by PROP1 mutations: update 20 years post-discovery. Arch Endocrinol Metab. 2019;63:167–74. doi: 10.20945/2359-3997000000139.
  11. Mendonca B.B., Osorio M.G., Latronico A.C., et al. Longitudinal hormonal and pituitary imaging changes in two females with combined pituitary hormone deficiency due to deletion of A301,G302 in the PROP1 gene. J Clin Endocrinol Metab. 1999;84(3):942–5. doi: 10.1210/jcem.84.3.5537.
  12. Riepe F.G., Partsch C.J., Blankenstein O., et al. Longitudinal imaging reveals pituitary enlargement preceding hypoplasia in two brothers with combined pituitary hormone deficiency attributable to PROP1 mutation. J Clin Endocrinol Metab. 2001;86(9):4353–7. doi: 10.1210/jcem.86.9.7828.
  13. Voutetakis A., Argyropoulou M., Sertedaki A., et al. Pituitary magnetic resonance imaging in 15 patients with PROP1 gene mutations: pituitary enlargement may originate from the intermediate lobe. J Clin Endocrinol Metab. 2004;89:2200–6. doi: 10.1210/jc.2003-031765.
  14. Нагаева Е.В., Ширяева Т.Ю., Петеркова В.А. и др. Российский национальный консенсус. Диагностика и лечение гипопитуитаризма у детей и подростков. Проблемы эндокринологии. 2018;64(6):402–11. [Nagaeva E.V., Shiriaeva T.Yu., Peterkova V.A., et al. Russian national consensus. Diagnostics and treatment of hypopituitarism in children and adolescences. Problems of Endocrinology. 2018;64(6):402 411. (In Russ.)]. doi: 10.14341/probl10091.
  15. Богова Е.А., Дедов И.И., Нагаева Е.В. и др. Федеральные клинические рекомендации по диагностике и лечению гипогонадизма у детей и подростков. 2016. [Bogova E.A., Dedov I.I., Nagaeva E.V. et al. Federal clinical guidelines for the diagnosis and treatment of hypogonadism in children and adolescents. 2016. (In Russ.)].
  16. Рыжкова О.П., Кардымон О.Л., Прохорчук Е.Б. и др. Руководство по интерпретации данных последовательности ДНК человека, полученных методами массового параллельного секвенирования (MPS) (редакция 2018, версия 2). Медицинская генетика 2019;18:3–23. [Ryzhkova O.P., Kardymon O.L., Prokhorchuk E.B., et al. Guidelines for the interpretation of human DNA sequence data obtained by massively parallel sequencing (MPS) methods (2018 edition, version 2). Medical Genetics 2019;18:3–23. (In Russ.)]. doi: 10.25557/2073-7998.2019.02.3-23.
  17. Richards S., Aziz N., Bale S., et al. Standards and Guidelines for the Interpretation of Sequence Variants: A Joint Consensus Recommendation of the American College of Medical Genetics and Genomics and the Association for Molecular Pathology. Genetics in Medicine : Off J Am Coll Med Genet. 2015;17:405. doi: 10.1038/gim.2015.30.
  18. De Rienzo F., Mellone S., Bellone S., et al; Italian Study Group on Genetics of CPHD. Frequency of genetic defects in combined pituitary hormone deficiency: a systematic review and analysis of a multicentre Italian cohort. Clin Endocrinol (Oxf). 2015;83(6):849–60. doi: 10.1111/cen.12849.
  19. Дедов И.И., Безлепкина О.Б., Панкратова М.С. и др. Гормон роста – 30 лет клинической практики: прошлое, настоящее, будущее. Проблемы эндокринологии. 2024;70(1):4–12. [Dedov I.I., Bezlepkina O.B., Pankratova M.S., et al. Growth hormone – 30 years of clinical practice: past, present, future. Problems of Endocrinology. 2024;70(1):4-12. (In Russ.)]. doi: 10.14341/probl13432.
  20. Чикулаева О.А. Молекулярно-генетические, гормональные и иммунологические особенности врожденной соматотропной недостаточности у детей. Дисс. канд. мед. наук. М., 2005. [Chikulaeva O.A. Molecular-genetic, hormonal and immunological features of congenital somatotropic deficiency in children. Diss. Cand. of Med. Sci. Moscow, 2005. (In Russ.)].
  21. Гаврилова А.Е., Нагаева Е.В., Ширяева Т.Ю. и др. Клинико-генетические особенности пациентов с множественным дефицитом гормонов аденогипофиза, обусловленным мутациями в гене PROP1, эффективность терапии рекомбинантным гормоном роста. Проблемы эндокринологии. 2017;63(2):72–81. [Gavrilova A.E., Nagaeva E.V., Shiryaeva T.Yu., et al. Clinical and genetic features of patients with multiple anterior pituitary hormone deficiency caused by mutations in the PROP1 gene; the efficacy of recombinant growth hormone therapy. Problems of Endocrinology. 2017;63(2):72–81. (In Russ.)]. doi: 10.14341/probl201763272-81.
  22. Böttner A., Keller E., Kratzsch J., et al. PROP1 Mutations Cause Progressive Deterioration of Anterior Pituitary Function including Adrenal Insufficiency: A Longitudinal Analysis. J Clin Endocrinol Metab. 2004;89:5256–65. doi: 10.1210/jc.2004-0661.
  23. Carvalho L.R., Nishi M.Y., Azevedo F., et al. PROP1-Related Combined Pituitary Hormone Deficiency.
  24. Lebl J., Vosáhlo J., Pfaeffle R.W., et al. Auxological and endocrine phenotype in a population-based cohort of patients with PROP1 gene defects. Eur J Endocrinol. 2005;153:389–96. doi: 10.1530/eje.1.01989.
  25. Fujieda K., Hanew K., Hirano T., et al. Growth response to growth hormone therapy in patients with different degrees of growth hormone deficiency. Endocr J. 1996;43(Suppl.):S19–25. doi: 10.1507/endocrj.43.suppl_s19.
  26. Пятушкина Г.А. Полиморфизм гена рецептора гормона роста и эффективность рекомбинантных препаратов гормона роста. Дисс. канд. мед. наук. М., 2008. [Pyatushkina G.A. Polymorphism of the growth hormone receptor gene and the effectiveness of recombinant growth hormone preparations. Diss. Cand. of Med. Sci. Moscow, 2008. (In Russ.)].
  27. Nasonkin I.O., Ward R.D., Bavers D.L., et al. Aged PROP1 deficient dwarf mice maintain ACTH production. PLoS One. 2011;6(12):e28355. doi: 10.1371/journal.pone.0028355.
  28. Asteria C., Oliveira J.H., Abucham J., et al. Central hypocortisolism as part of combined pituitary hormone deficiency due to mutations of PROP-1 gene. Eur J Endocrinol. 2000;143(3):347–52. doi: 10.1530/eje.0.1430347.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
2. Figure. Frequency of nucleotide variants among patients with defects in the PROP1 gene

Baixar (131KB)

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».