生长激素释放因子

GHRH 是一种下丘脑肽，可刺激垂体生长激素细胞的合成和增殖以及生长激素的分泌（参见139250）。GHRH 最初被合成为一种前激素原，其 N 端信号序列被酶切以产生成熟的 44 个氨基酸形式的 GHRH 和 C 端 GHRH 相关肽（GHRH-RP）（ Alba and Salvatori, 2004 ）。

▼ 克隆与表达

对患有特纳综合征的女性进行的仔细临床观察导致将生长激素释放因子（GHRF） 表征为分子实体（Thorner 等人，1982 年）。患者出现典型的肢端肥大症和垂体窝扩大，但垂体增生，而非腺瘤，提示来自其他来源的刺激。索纳等人（1982）发现患者患有刺激垂体的胰腺肿瘤。切除胰腺肿瘤，对其GHRF活性进行纯化和测序，随后克隆其cDNA和基因。

古布勒等人（1983）提出了生长激素释放因子的名称作为生长激素释放因子的替代品。初步证据表明，从人胰腺肿瘤中分离的 44 个氨基酸肽与下丘脑 GHRF 相同。古布勒等人（1983）克隆并测序了生长激素前体的 cDNA。他们估计前促体分泌素的分子量为 13 kD。

▼ 基因结构

梅奥等人（1985 年）从 λ 噬菌体和粘粒人类基因组文库中分离并表征了重叠克隆，这些克隆预测了编码 GHRF 的基因的整个结构。该基因有 5 个外显子，跨越 10 kb。

▼ 测绘

来自高分辨率双激光分选机人类染色体的 DNA 斑点印迹分析表明 GHRF 基因位于 20 号染色体上（Lebo 等人，1984 年；Mayo 等人，1985 年）。通过体细胞杂交体中的基因探针，Riddell 等人（1985）确认了这项任务。

佩雷斯 Jurado 等人（1994）鉴定了 GHRF 基因的内含子 A 和 C 中的 2 个 PCR RFLP，并将它们用于与 CEPH 面板的连锁分析，以表明 GHRF 位于 D20S27 之间着丝粒附近的区域（分配到 20p12.1-p11.23 ） 和 D20S16（分配给 20q12）。

Gross（2014）根据 GHRH 序列（GenBank BC098109 ） 与基因组序列（GRCh37） 的比对，将 GHRH 基因对应到染色体 20q11.23。

▼ 基因功能

据推测，GHRF 多肽在某些孤立的生长激素缺乏的情况下是突变的。在 15 名生长激素缺乏的患者中，3 名出现垂体水平的原发性缺陷，8 名出现继发性缺陷，因为他们对 GHRH 的给药有反应（Mitrakou 等，1985）。索纳等人（1988）报道了使用 GHRH 治疗 24 名生长激素缺乏的儿童。

齐默尔曼等人（1993）描述先天性巨人症可能是由于 GHRH 的中枢分泌过多。出生时正常（4.4 kg；53 cm），男性患者身高182 cm，7岁时体重99.4 kg。在标准的 3 小时口服葡萄糖耐量试验期间，生长激素的基线血浆水平显着增加并没有抑制，但在静脉输注 GHRH 后确实增加了 54%。胰岛素样生长因子 I、催乳素（PRL） 和免疫反应性 GHRH 的基线血浆水平也显着升高。头部计算机成像显示一个大的、部分囊性的鞍区和鞍上肿块。术前使用奥曲肽和溴隐亭治疗可减少 25% 的鞍上组织质量。经蝶窦和经额叶手术切除的垂体组织显示大量生长激素、泌乳素、和乳腺生长激素。GH分泌和PRL分泌细胞的腺瘤转化区域也很明显。没有发现 GHRH 垂体来源的组织学或免疫化学证据。外周血浆免疫反应性 GHRH 浓度不受药物和手术干预的影响。先天性下丘脑调节缺陷被认为是导致 GHRH 过量的原因。齐默尔曼等人（1993）提出，先天性 GHRH 分泌过多可能是在婴儿期出现的其他病例中导致巨人症的原因，例如奥尔顿巨人（ Behrens and Barr, 1932 ）。被称为奥尔顿巨人，因为他来自伊利诺伊州的奥尔顿，RW 于 1930 年在巴恩斯医院学习，当时他 12 ，身高 208 厘米。肢端肥大症伴随着 McCune-Albright 综合征（ 174800 ）。尚不清楚这些疾病中是否有任何一种由于 GHRF 分泌过多而导致垂体生长激素过度产生。Scheithauer 等人（1984）回顾了因异位分泌生长激素释放因子引起的支气管类癌肢端肥大症的发生。胰岛细胞肿瘤也分泌 GHRF。Scheithauer 等人（1984）使用术语 somatolibrinoma 来表示这一功能独特的肿瘤组。

拉塞尔-奥莱特等人（1999）通过分级剂量的特定竞争性 GHRH 受体拮抗剂在健康年轻和老年男性中测量了自发和 GHRH 刺激的 GH 分泌的抑制性。老年人的夜间 GH 比年轻人低约 30%。与年轻男性相比，老年人自发 GH 分泌的剂量抑制曲线向左移动（P = 0.01）。作者得出的结论是，内源性下丘脑 GHRH 输出与年龄相关，导致与年龄相关的 GH 下降。

弗拉维尔等人（1996）通过 GHRF 的局部反馈抑制在大鼠中诱导了一种常染色体显性遗传的侏儒症。这是通过在转基因大鼠的下丘脑中表达靶向 GHRF 神经元的人类生长激素来完成的。通过免疫细胞化学，在转基因大鼠的大脑中检测到人类生长激素，仅限于下丘脑的正中隆起。这些大鼠的下丘脑中 GHRF mRNA 减少，而其他侏儒大鼠中伴随生长激素缺乏的 GHRF 表达增加。转基因大鼠的内源性 GH mRNA、GH 含量、垂体大小和生长激素细胞数量也显着降低。另一方面，垂体ACTH和TSH水平正常。

Kiaris 等人（1999）研究了 GHRH 是否可以在小细胞肺癌（SCLC; 182280 ） 中充当自分泌/旁分泌生长因子。体外培养的两个 SCLC 细胞系表达 GHRH 的 mRNA，其显然被翻译成肽 GHRH，然后由细胞分泌，如在体外培养的细胞的条件培养基中检测到 GHRH 样免疫反应性所示。此外，携带 SCLC 异种移植物的裸鼠血清中的 GHRH 样免疫反应水平高于无肿瘤小鼠。这些和其他结果表明，GHRH 可以作为 SCLC 中的自分泌生长因子。用 GHRH 的拮抗类似物治疗可能会为治疗 SCLC 和其他癌症提供一种新方法。

贾诺蒂等人（2000）研究了胰岛素样生长因子 I（IGF1; 147440 ） 的潜在机制） 诱导的人类生长激素分泌的抑制。在 6 名正常年轻志愿者（均为女性）中，他们研究了 GH 对 GHRH 的反应，无论是单独的还是与精氨酸联合的，在用重组人 IGF1（rhIGF1）预处理后，精氨酸被认为通过抑制下丘脑生长抑素（SS）释放而起作用安慰剂。重组人 IGF1 将循环 IGF1 水平提高到可重复的程度，并且这些水平保持稳定并在正常范围内直到 90 分钟。安慰剂或 rhIGF1 未改变精氨酸和/或 GHRH 之前 3 小时内的平均 GH 浓度。在安慰剂之后，精氨酸共同给药显着增强了 GH 对 GHRH 的反应。作者得出结论，精氨酸可抵消 rhIGF1 对人体生长激素对 GHRH 反应的抑制作用。

布斯托等人（2002）确定了在人类胰腺癌、结肠直肠癌和胃癌中存在基于 GHRH 和 GHRH 受体（ 139191 ） 剪接变体的自分泌/旁分泌刺激环。这提出了一种基于特定 GHRH 拮抗剂阻断该受体的抗肿瘤治疗方法。

Letsch 等人（2003 年）评估了 GHRH 拮抗剂 JV-1-38 在携带 2 种人类雄激素敏感性和 1 种雄激素非依赖性前列腺癌皮下异种移植物的裸鼠中的抗增殖作用。在雄激素敏感模型中，JV-1-38 大大增强了手术去势诱导的雄激素剥夺的抗肿瘤作用，但单独给药时无效。然而，在不依赖雄激素的癌症中，单独使用 JV-1-38 可以在 45 天后抑制 57% 的肿瘤生长。结果表明，GHRH 拮抗剂可抑制不依赖雄激素的前列腺癌，并且在与雄激素剥夺相结合后，还可抑制雄激素敏感性肿瘤。因此，可以考虑使用 GHRH 拮抗剂来治疗雄激素依赖性或非依赖性前列腺癌。

哈尔莫斯等人（2002）研究了 GHRH 和 GHRH 受体的剪接变体的表达，以及 GHRH 受体同种型的结合特征，在 20 个器官局限和局部晚期人类前列腺癌的手术标本中。基于 125I 标记的 GHRH 拮抗剂 JV-1-42 肿瘤膜的结合，通过配体竞争试验测定 GHRH 受体的亲和力和密度。20 个肿瘤中有 12 个（60%）表现出对 JV-1-42 的特异性、高亲和力结合。在 20 个（65%） 前列腺癌样本中的 13 个中检测到剪接变体 1 的 mRNA，并且与 GHRH 结合的存在一致。RT-PCR 分析还揭示了 GHRH 的 mRNA 在检查的 15 个（86%） 前列腺癌标本中的 13 个中的表达。

金城等人（2003）发现 DMS-153 小细胞肺癌细胞系表达 GHRH 和 GHRHR 剪接变体 1 和 2 的 mRNA，这表明 GHRH 是一种自分泌生长因子。此外，细胞系的体外增殖受到 GRP（ 137260 ） 和 IGF2（ 147470 ） 的刺激，并受到 GHRH 拮抗剂的抑制。金城等人（2003）研究了 GHRH 和 GRP 拮抗剂对异种移植到裸鼠体内的 DMS-153 细胞产生的肿瘤的影响。GHRH 拮抗剂治疗使肿瘤体积减少了 28%，而 GRP 拮抗剂治疗使肿瘤体积减少了 77%。两种拮抗剂的组合使肿瘤体积减少了 95%。蛋白质印迹分析表明，抗肿瘤作用与 TP53 表达减少有关（191170 ） 含有肿瘤相关突变。接受 GHRH 拮抗剂的动物血清 Igf1 水平降低，联合治疗后 Igf2、Igf 受体-1（ 147370 ）、Grp 受体（ 305670 ） 和 Egf 受体（ 131550 ） 的 mRNA 水平降低。

杰瑟普等人（2003）研究了内源性 GHRH 是否对脉冲间 GH 水平具有不同的、性别特异性的影响。研究了 6 名健康男性和 5 名健康女性，年龄在 20 至 28 岁之间，他们不肥胖、不吸烟，并且没有服用已知会影响 GH 分泌的药物。在两种性别的 GHRH 拮抗剂输注期间，平均 GH、脉冲幅度和 GH 对 GHRH 的反应均显着下降，而脉冲频率保持不变。然而，在 GHRH 拮抗剂输注期间，男性 GH 谷值没有显着变化（P = 0.54），但女性显着下降（P = 0.008）。反卷积分析证实男性（P = 0.81）与女性（P = 0.006）相比，基础分泌缺乏显着变化。杰瑟普等人（2003）得出结论，人类GH分泌的神经内分泌调节中的性别二态性涉及内源性GHRH在维持基线GH中的不同作用。

▼ 动物模型

Alba 和 Salvatori（2004）通过删除小鼠 Ghrh 基因的内含子 2 和大部分外显子 3 产生了缺乏功能性 Ghrh 的小鼠。这部分基因编码成熟蛋白质的最初 14 个氨基酸，这些氨基酸对生物活性至关重要。Ghrh -/- 小鼠以预期的孟德尔比率出生，并且在出生时看起来正常，但它们在出生第二周后显示出生长迟缓的证据。Ghrh -/- 小鼠的垂体体积缩小，生长激素 mRNA 和蛋白质含量异常低。他们还降低了血清 Igf1（ 147440） 并减少肝脏 Igf1 mRNA。Ghrh -/- 小鼠表现出正常的生育能力，但突变雌性小鼠的产仔数持续减少。Ghrh -/- 雌性幼崽表现出较高的死亡率和无法茁壮成长。Ghrh -/- 雄性在睾丸中具有正常的 Ghrh-rp 蛋白表达，这表明用于消除成熟的生物活性 Ghrh 表达的基因陷阱在 Ghrh-rp mRNA 中保持框内外显子 4 和 5 序列。

▼ 历史

肖哈特等人（ 1989 , 1991 ） 将 GHRH 基因从 20pter-p11.23 中排除，因为该基因在该片段缺失的患者中存在 2 个拷贝。然而，该患者有 Rieger 异常（见180500）和生长激素的神经分泌缺陷——这些特征提示 SHORT 综合征（269880）。

Rao 等人使用放射性 cDNA 探针对来自双激光分选染色体的 DNA 进行斑点印迹分析（1991）将 GHRF 基因定位在 20p12 带上或附近。