Untersuchung des Steroidogenic Factor 1 kodierenden Gens NR5A1 in einer Kohorte von 50 ägyptischen Patienten mit 46,XY Störungen der Geschlechtsentwicklung

Abstract

Steroidogenic Factor 1 (SF-1) ist ein zentraler Transkriptionsregulator von Genen, die eine vielseitige Rolle in der Hypothalamus-Hypophysen-Gonaden-Achse spielen und die Entwicklung und Funktion der Gonaden beeinflussen. In den letzten Jahren wurde festgestellt, das SF-1-Mutationen eine häufige Ursache von 46,XY Störungen der Geschlechtsentwicklung („disorders of sex development“, DSD) beim Menschen sind. Ziel der Arbeit ist die Untersuchung der Häufigkeit von SF-1 Mutationen in einer ägyptischen XY DSD Kohorte. Bisher wurde das Vorkommen von SF-1-Mutationen in anderen Kohorten im Mittleren Osten nicht untersucht. Molekulargenetische Untersuchung des für den Transkriptionsfaktor SF-1 kodierenden Gens NR5A1 im Rahmen einer Fall- Kontroll-Studie. Fünfzig ägyptische XY DSD Patienten mit folgendem phänotypischen Spektrum wurden untersucht: äußerlich normal weibliches Genitale mit/ohne Uterus (n = 8), intersexuelles Genitale ohne Uterus (n = 5), Hodenatrophie (n = 10), Hypospadie (n = 23), und isolierter hypoplastischer Phallus (n = 4). Bei keinem Patienten wurde eine Nebenniereninsuffizienz beobachtet. Nachweis von 2 neuen heterozygoten Mutationen im kodierenden Bereich von NR5A1. Die p.Glu121AlafsX25 Mutation führt zu einem stark trunkierten SF-1 Protein. Die p.Arg62Cys Mutation liegt in der DNA-bindenden Zinkfinger-Region. Funktionelle Untersuchungen der p.Arg62Cys Mutation in- vitro zeigten eine deutlich reduzierte transkriptionelle Aktivierung. Die p.Ala154Thr Mutation zeigte hingegen keine reduzierte transkriptionelle Aktivierung. Siebzehn Patienten (34%) waren Träger des bekannten p.Gly146Ala Polymorphismus. Es wurden zwei neue funktionell relevante SF-1-Mutationen bei 2 von 23 Patienten mit Hypospadie (8,5%) gefunden. Dieses Ergebnis entspricht früheren europäischen Studien, die in bis zu 10% der XY DSD-Patienten NR5A1 Mutation beschrieben haben. Diese Studie unterstreicht die Bedeutung kollaborativer Untersuchungen, um mehr Kenntnisse über das Auftreten von NR5A1 Mutationen bei Patienten mit DSD und unterschiedlichem genetischen Hintergrund zu gewinnen. Es sollten regelmäßige Kontrollen der Gonadenfunktion und eine frühe Kryokonservierung von Spermien bei diesen Patienten in Erwägung gezogen werden, da das Risiko einer zunehmenden Gonadeninsuffizienz bei Männern mit SF-1 Mutationen im Jugend- und Erwachsenenalter sehr hoch ist. Es ist empfehlenswert, das SF-1-Gen bei XY DSD Patienten mit schweren und leichteren Androgenisierungsstörungen und Gonadendysgenesie zu untersuchen. Weitere Verlaufskontrollen und Studien und sind erforderlich, um die Langzeitfunktion der Testes und das Tumorrisiko bei Patienten mit SF-1-Mutationen einschätzen zu können.

Steroidogenic factor 1 (SF-1) is a key transcriptional regulator of genes involved in the hypothalamic-pituitary-gonadal axis. Recently, SF-1 mutations have been emerging as a frequent cause of 46,XY DSD in humans. The objective of the work is to investigate SF-1 mutations as a cause of 46,XY DSD in Egypt. SF-1 mutations have not yet been studied in other oriental cohorts. Molecular genetic analysis of NR5A1 gene coding for SF-1 in a case-control study. Fifty Egyptian XY DSD patients (without adrenal insufficiency) with a phenotypic spectrum from complete female external genitalia with/without uterus (n=8) to ambiguous genitalia without uterus (n=5), vanishing/atrophic testes (n=10), hypospadias (n=23) and isolated hypoplastic phallus (n=4). Two novel heterozygous mutations of the coding region in patients with hypospadias were detected. p.Glu121AlafsX25 results in a severely truncated protein and p.Arg62Cys lies in the DNA-binding zinc finger region of the SF1 protein. Functional studies showed that p.Arg62Cys mutation resulted in a significant reduction of SF-1 transcriptional activity, while p.Ala154Thr showed no reduced activity. A total of 17 patients (34%) harbored the known p.Gly146Ala polymorphism. This study detected two novel SF-1 mutations showing impaired function in 2 of 23 Egyptian XY DSD patients with hypospadias (8.5%). The study corresponds to the results of European studies showing that up to 10% of XY DSD patients harbour a mutation in NR5A1. It highlights the importance of collaborative efforts in increasing the knowledge about the occurrence of SF-1 in patients with DSD and different genetic background. Regular monitoring of gonadal function in adolescence and adulthood in males with NR5A1 mutations is strongly recommended, as it has been previously reported that NR5A1 mutations can cause a progressive disease with deterioration of gonadal function with advancing age. Subsequently, early cryoconservation of detected sperms in attempt to preserve future chances of fertility should be considered. Because of the high prevalence of NR5A1 mutations in XY DSD patients with severe and milder forms of underandrogenization due to gonadal dysgenesis, it is recommended to screen for NR5A1 mutations in this subset of patients. Patients harboring mutations should be followed up as long-term outcome of gonadal function and gonadal malignancy risk are unclear.