基因解碼:偽副甲狀腺機能低下症 (PHP) 1a 與 1b 的外觀差異與內分泌異常原理

最近學弟在臨床上接觸到一例因 STX16 基因缺失導致的「偽副甲狀腺機能低下症 1b 型」案例。許多家長對於這個疾病感到十分「生份」(tshinn-hūn 台語的陌生),也常常好奇不同分型之間究竟有什麼差別。今天 T探求真相朱子宏醫師就來為大家詳細開拆 PHP 的分型特徵,以及基因是如何影響我們內分泌系統的。

什麼是偽副甲狀腺機能低下症 (PHP)?

偽副甲狀腺機能低下症(Pseudohypoparathyroidism, 簡稱 PHP)是一群罕見的遺傳性內分泌疾病。這些小朋友的副甲狀腺明明有分泌賀爾蒙(PTH),但身體的器官(例如腎臟、骨骼)卻像「已讀不回」一樣,對這些賀爾蒙產生了抗性,進而導致低血鈣與高血磷的症狀。

Pseudohypoparathyroidism 偽副甲狀腺低下1a與1b

從外觀分辨偽副甲狀腺低下1a與1b分型

雖然都是 PHP,但根據基因表現的不同,外觀上會有極大的差異。

偽副甲狀腺機能低下症 (PHP) 各分型之臨床與生化特徵比較表
這張表格詳細整理了偽副甲狀腺低下 的各種亞型(包含偽副甲狀腺低下1a與1b、 PHP1A, PHP1B, PHP1C, PPHP, PHP2)。主要區分重點在於是否具備 AHO 特徵(Albright 遺傳性骨性營養不良症)、多重荷爾蒙抗性(如 PTH, TSH 等)、Gsα 蛋白活性,以及對副甲狀腺素 (PTH) 輸注後的尿液 cAMP 與磷酸鹽反應。不同亞型對應著 GNAS 基因的不同突變或甲基化異常(例如 PHP1A 為母系 GNAS 突變,而 PHP1B 通常與 STX16 等基因缺失相關)。

PHP 1a 型的典型特徵 (AHO)

1a 型的患者通常會伴隨「Albright 遺傳性骨性營養不良症 (AHO)」的典型外觀。根據華人族群的臨床研究統計,這類患者的特徵十分鮮明:

  • 圓面容與短指症: 發生率高達 100%。
  • 身材矮小: 約有 70% 的患者身高會受到明顯影響。
  • 異位性骨化: 約有 40% 的患者會在皮下軟組織出現不正常的鈣化硬塊。 此外,1a 型通常還會合併多種荷爾蒙抗性,例如高達 90% 的患者會有促甲狀腺素 (TSH) 抗性。

PHP 1b 型的非典型特徵

相較之下,1b 型(包含 STX16 基因缺失引起的家族性 1b 型)的患者,通常沒有傳統典型的 AHO 外觀。不過,這並不代表完全沒有蛛絲馬跡:

  • 研究指出,1b 型患者中仍有約 60.6% 會有圓臉,21.3% 有身材矮小的情況。
  • 主要症狀多半是因為低血鈣引起的肌肉無力、麻木或抽筋。

基因造成內分泌異常的原理

為什麼同樣是基因問題,會導致器官對荷爾蒙「已讀不回」呢?這要從 GNAS 基因與其編碼的蛋白質說起。

GNAS 基因與 Gsα 蛋白的關鍵角色

我們體內的賀爾蒙(如 PTH)要發揮作用,需要透過細胞膜上的接收器,並啟動內部的傳令兵來傳遞訊號。GNAS 基因負責編碼一種名為 Gsα (刺激性 G 蛋白 α 次單位) 的重要傳令兵。當 Gsα 缺乏或功能異常時,細胞就無法順利產生 cAMP 這個第二傳訊者,導致賀爾蒙的訊號被迫中斷

父母源的印記效應 (Imprinting)

GNAS 基因座 (The GNAS locus) 的父系與母系對偶基因表現與甲基化圖解。
本圖展示了人類第 20 對染色體上複雜的 GNAS 基因印記(Imprinting)機制。可以清楚看到父系與母系對偶基因在轉錄與甲基化(Me)標記上的差異。例如,NESP 只在母系表現,而 XLas、A/B 與 NESPAS 則只在父系表現。位於更上游的 STX16 基因若發生缺失,將會影響 A/B 區域的甲基化狀態,這正是導致 PHP 1b 型的關鍵機轉。

GNAS 基因是一個非常特別的「印記基因」。在我們人體大多數的組織中,來自父親和母親的 GNAS 基因都會同時表現。但是,在某些特定的組織(例如腎臟的近端腎小管、甲狀腺),來自父親的對偶基因會被自然「沉默」,只有來自母親的基因在工作

如果母親遺傳下來的 GNAS 基因發生了突變(失去功能),那麼在腎臟這些只靠母系基因運作的器官裡,就會完全缺乏 Gsα 蛋白,進而引發 PHP 1a 型的全面性荷爾蒙抗性

STX16 基因缺失如何引發 PHP 1b?

圖解偽副甲狀腺機能低下症 1a 與 1b 型的外觀與基因差異。左側 1a 型呈現典型的 AHO 特徵,如身材矮小、圓臉與短指,源於 GNAS 基因突變;右側 1b 型外觀無明顯異常,但易因低血鈣引發抽筋,源於甲基化開關異常。當中有「糾筋」(kiù-kun,臺語的「抽筋」)左下角為朱子宏醫師的門診社群資訊。

STX16 是一個位在 GNAS 基因附近(距離約 25 萬個鹼基對)的基因。它就像是管理 GNAS 基因表現的「開關調控區」。

當來自母親的 STX16 基因發生缺失(例如常見的 3-kb 缺失)時,會導致 GNAS 基因上一個叫做 A/B 區域的甲基化標記消失 (Loss of methylation)。這個甲基化標記一旦不見,就會擾亂 Gsα 的正常製造流程,導致近端腎小管中的 Gsα 表現量大幅下降,最終產生對副甲狀腺素 (PTH) 的抗性,這就是 PHP 1b 型的發病原理

醫學的進步讓我們能透過分子層級的基因檢測,給予這些小朋友更精確的診斷。及早介入治療,維持血鈣穩定,就能大大改進孩子們的生活品質!

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朱子宏醫師
Tsu Tsír-hông, zhuˋziiˊfen
醫學遺傳/新陳代謝/兒童內分泌/國際醫療/托育人員/多語
於新竹市 沐橙診所 (line) / 竹北 中國醫藥大學新竹附設醫院 /台北 安民家醫 (line) 開診
母語ê/gǎi醫學 迷頁主

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