子宫内膜异位症与13例非妇科合并症的共存：全外显子组测序的突变分析

概要
子宫内膜异位症是一种神秘病症，病因不明，发病机制知之甚少，子宫内膜异位症患者代表了大范围慢性病的高危人群。该研究的重点是一位67岁的女性，该女性患有与各种非妇科合并症相关的家族性子宫内膜异位症40年的历史，因此代表了1000例子宫内膜异位症患者的独特病例。她的家族史包括患有子宫内膜异位症的不孕成员。多年来记录了13种非妇科合并症，包括5种自身免疫性疾病（即系统性红斑狼疮，强直性脊柱炎，多发性硬化，支气管哮喘和克罗恩病），膀胱憩室，骨质疏松症，多结节性甲状腺肿，心血管疾病，胃食管反流性疾病，膀胱恶性肿瘤，Barrett食管和双侧白内障。为了理解基因突变在所有这些共病的发展中的潜在作用，进行了全外显子组测序，并观察到存在各种疾病相关的潜在因果错义变体。这些发现与先前建议的一些（但不是全部）自身免疫性疾病的共同潜在病因途径一致。这个不寻常的病例提供了新的见解，证明子宫内膜异位症可以与各种慢性自身免疫疾病和其他病症共存，包括可能有共同遗传原因的非妇科恶性肿瘤，这一事实应该由临床医生认真考虑。

关键词：合并症，子宫内膜异位症，家族史，自身免疫性疾病，全外显子组测序

介绍
子宫内膜异位症是一种神秘病症，病因不明，发病机制尚不清楚。它的定义是子宫腔外的子宫内膜组织的存在，子宫内膜异位症的妇女代表了大范围慢性病的高风险人群（1）。子宫内膜异位症的家族性关联还表明遗传对该疾病的贡献，并且通过病例对照研究以及全基因组关联研究（GWAS）已经鉴定了各种遗传易感性基因座（2）。

迄今为止已发表与妇科和非妇科疾病伴子宫内膜异位症的共病相关的研究结果（3）。在这个框架中，子宫内膜异位症和其他疾病之间的各种关联被检查，包括自身免疫和内分泌失调，心血管疾病，良性妇科疾病和各种类型的恶性肿瘤（3）。考虑到子宫内膜异位症与恶性肿瘤具有某些特征，例如局部和远处器官的侵入，组织生长异常，靶器官功能障碍和遗传损伤，预期后者。此外，之前的病例报告研究强调了子宫内膜异位症与各种自身免疫性疾病的共病，包括自身免疫性秃头症，自身免疫性甲状腺炎，多发性硬化症（MS）和自身免疫性孕激素皮炎（4）。此外，在临床和体液免疫异常的比较评估中检测到系统性红斑狼疮（SLE）和子宫内膜异位症之间的相似性（5）。

目前，下一代测序提供了寻找具有大效应的不常见变体的机会。由于作者最近对一个具有良好特征的三代希腊家庭进行了基因分析，其中7名受影响的妇女患有手术证实的子宫内膜异位症（6），作者进行了全外显子组测序（WES）以试图鉴定罕见的疾病相关外显子变异。在本研究中，作者报告了这个家庭妇女患有子宫内膜异位症的独特病例，表现出13种非妇科疾病的并发症，包括SLE，强直性脊柱炎（AS），MS，支气管哮喘，克罗恩病（CD） ，膀胱憩室，骨质疏松症，多结节性甲状腺肿，心血管疾病，胃食管反流病，膀胱恶性肿瘤，巴雷特食管和双侧白内障，其病史包括患有子宫内膜异位症的不孕成员（表I）。作者还根据WES检测到的数据，探索了大量基因与各种疾病之间遗传关联的潜在解释。

表一
子宫内膜异位症患者的妇科和非妇科疾病综述。



材料和方法
参与者
作者描述了一例67岁女性的家族性病例，该病例由于IV期子宫内膜异位症而出现子宫内膜异位症并在32岁时进行了外科子宫切除术（6）。有趣的是，她的母亲生了四个没有妇科问题的孩子（6）。根据她的产科和病史，她生了三个女性后代，而且，她接受了四次手术治疗子宫内膜异位症（表一）。所有三个女儿均通过外科手术（剖腹术或腹腔镜检查）诊断为子宫内膜异位症，并通过活组织检查证实了该病。此外，她的孙女获得了子宫内膜异位症。

年龄，妇科和主要非妇科慢性病见表I.全子宫切除术后双侧输卵管卵巢切除术后骨质疏松症，复发性膀胱炎和膀胱憩室明显。在45岁时，她获得了多结节性甲状腺肿。两年后，患者经历了第一次心血管疾病发作。在50岁时，SLE被确诊，而在接下来的12年内，又确认了4种自身免疫性疾病，即AS，MS，支气管哮喘和CD。除了上述自身免疫性疾病外，该女性在其生命的第六个十年中经历了膀胱恶性肿瘤。病理报告显示移行细胞癌和患者接受了膀胱内化疗周期。临床医生和病理学家收集的数据报告了医疗记录，包括外科手术和发现。伊拉克利翁Venizeleio综合医院人类研究伦理委员会（ECHR no.46 / 6686）（希腊伊拉克利翁）批准了整个研究，并从患者处获得了书面知情同意书。

全外显子组测序
根据制造商的方案，使用商业试剂盒（PureLink®GenomicDNA mini试剂盒; Invitrogen Life Technologies; Thermo Fisher Scientific，Inc.，Waltham，MA，USA）从外周血白细胞中分离基因组DNA。使用AmpliSeq技术在Ion Proton平台（Thermo Fisher Scientific，Inc。）上进行外显子组测序。在使用Torrent软件进行序列组装后，使用ANNOVAR（hg19参考; openbioinformatics）进行变体注释。使用Ion Proton方案确定变体，并使用Genome Analysis Toolkit管道进行确认。

结果
WES检测到自身免疫疾病风险基因型
研究中的女性被发现是PTPN22基因的功能性，SLE-，AS-和CD-相关的rs2476601 SNP的风险等位基因'T'的纯合子，编码蛋白酪氨酸磷酸酶，非受体22型（表II）。 由PTPN22基因编码的蛋白质有助于调节胸腺中的负T细胞选择和外周自身反应性T细胞的下调（7）。

表二
与子宫内膜异位症患者共病的疾病相关基因型


SLE，系统性红斑狼疮; AS，强直性脊柱炎; CD，克罗恩病; CAD，心血管疾病; BC，膀胱癌。

研究中的患者分别对ERAP1基因，T / C和A / G的rs27434和rs30187 SNP都是杂合的。 ERAP1基因编码在HLA I类呈递之前参与肽修剪的内质网氨肽酶，并且已经通过GWAS（8）以及CD（9）与AS相关联。她也是rs602662 FUT2 SNP的杂合子（A / G）。 FUT2编码负责粘膜中ABO组织血型抗原分泌的蛋白质。重要的是，rs602662 SNP的杂合基因型A / G先前已与SLE，CD和AS相关（9,10），所有三种疾病都出现在所研究的女性中。

此外，WES结果显示该女性对于CARD9的rs10781499和rs4077515 SNP以及与CD（9-11）相关的MST1基因的rs3197999 SNP是杂合的。 Caspase募集结构域（CARD）9是一种重要的衔接蛋白，在各种组织中广泛表达，包括肝脏，脾脏，骨髓，脑，肺和外周血，并且与免疫和炎症反应密切相关（12）。 MST1是调节哺乳动物ste20样蛋白激酶（MST）蛋白家族细胞凋亡的基本基因（13）。

白细胞介素16（IL16），也称为淋巴细胞化学引诱因子，是一种促炎细胞因子，在各种免疫和炎症反应中起着决定性作用，同时它也被称为子宫内膜异位症和SLE的致病因素（14），可能通过导致IL16的异常表达。研究中的女性被发现是该SNP的杂合子（G / T），有趣的是，该SNP的G / T基因型先前已与SLE和CAD相关联（15），因此表明这种多态性可能有助于在这种情况下两种疾病的发展。

非自身免疫性疾病的WES数据
关于在患者中鉴定的膀胱恶性肿瘤，发现其位于3q26.2（表II）中的MYNN基因的rs10936599 SNP是杂合的，这是一种已被GWAS证实为疾病相关基因的SNP。可用于衡量膀胱癌遗传风险（BC）（16）。

正在研究的女性在33岁时被诊断出患有复发性膀胱炎。此外，支气管哮喘表现为62岁，并且被发现是CDHR3基因的rs6967330的风险等位基因的纯合A / A，其编码钙粘蛋白相关的家族成员3，其在气道上皮中高度表达，其与之相关。对哮喘的易感性增加（17）。

显然，通过进行的WES分析检测到携带已知SNP的次要等位基因以及新基因多态性（SNP和indel）的许多基因型。然而，考虑到关于观察到的多态性与疾病发病机理的因果关联的任何推测必须首先通过功能实验来确认，因此没有详细介绍这些数据。

讨论
在30年的时间里，来自两个不同地理位置（美国和希腊）的1000名子宫内膜异位症患者接受了作者同事的子宫内膜异位症手术治疗。据作者所知，在回顾文献后，本研究中正在调查的女性是第一例报告的与13种非妇科疾病相关的家族性子宫内膜异位症。因此，该妇女获得了各种非妇科疾病，包括心血管疾病，自身免疫疾病和非妇科癌症。作者的总体研究结果表明，患有严重家族性子宫内膜异位症的女性患其他慢性疾病的风险更高。有趣的是，有几个关于子宫内膜异位症与严重慢性疾病相关的流行病学报告。作者之前已经证实了子宫内膜异位症和哮喘之间的相关性，一组55名青春期女孩（18），以及各种自身免疫性疾病，如类风湿性关节炎，甲状腺功能减退症，SLE和MS（19）。到目前为止，腹腔镜确诊的子宫内膜异位症与随后的SLE显著相关，但目前尚不清楚子宫内膜异位症本身，子宫切除术或任何不明因素是否与SLE风险增加有关。

值得注意的是，该女性没有吸烟或饮酒史。考虑到酒精和吸烟会影响该患者中明显的许多疾病的发展，即支气管哮喘，BC，心血管疾病，可以假设遗传背景而不是环境生活方式因素在这种情况下贡献更大，因此更重要的是遗传贡献。值得注意的是，子宫内膜异位症与间质性膀胱炎（IC）之间以及IC与BC之间存在正相关关系。可能解释患者大部分情况的假设表明，子宫内膜异位症，IC，CD和气道问题（支气管哮喘）与上皮/间皮屏障完整性丧失有关（20），因此，炎症可被视为自然免疫学对这种敏感性的反应。

自身免疫疾病是复杂疾病，其特征在于丧失自身耐受性，导致免疫介导的组织破坏。在子宫内膜异位症中发生类似的免疫学改变，从而增加巨噬细胞的数量和细胞毒性，并导致B和T淋巴细胞的功能和浓度的各种异常（21）。子宫内膜异位症已被广泛地描述为炎性疾病，在损伤部位以及子宫内膜异位症妇女的子宫腔中显示出免疫系统的显著失调。因此，越来越多的证据表明，经历过一种自身免疫性疾病的女性更可能有其他自身免疫问题，可能是由于潜在的共同致病途径。虽然越来越多的证据表明常见遗传因素可能导致多种自身免疫性疾病，但没有直接证据支持明确的因果关系，这些因果关系涉及共同的遗传或环境因素。正在讨论的妇女中发生的自身免疫性疾病主要影响中年妇女（35-45岁）。

就眼部并发症而言，特发性黄斑裂孔通常在65岁以后出现，其中2/3的患者为女性，通常为单侧。关于白内障的形成，已知大多数与老年人有关，但存在其他原因，如眼外伤和眼外科，放射，糖尿病和长期使用类固醇以及环境和遗传易感性（22）。

总之，考虑到高通量测序技术的出现显著扩展了全基因组基因异常的知识，WES数据分析支持子宫内膜异位症和各种自身免疫疾病共享可能的共同遗传和病理生理学特征的观点。鉴于大量的合并病症提出了共享的分子/遗传致病机制的问题，所观察到的合并症数量显著增加了进一步研究的必要性。如果未来的研究证实子宫内膜异位症与慢性疾病之间的关系和/或确定易患子宫内膜异位症患者发展许多非妇科疾病的更多风险因素，那么新的研究结果将对子宫内膜异位症患者的管理和护理产生重要影响，允许医生做出决定关于相关的治疗方法。

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