Corticotropin-independent Cushing's syndrome is caused by tumors or hyperplasia of the adrenal cortex. The molecular pathogenesis of cortisol-producing adrenal adenomas is not well understood.

Gastrointestinal stromal tumors (GIST) harbor driver mutations of signal transduction kinases such as KIT, or, alternatively, manifest loss-of-function defects in the mitochondrial succinate dehydrogenase (SDH) complex, a component of the Krebs cycle and electron transport chain. We have uncovered a striking divergence between the DNA methylation profiles of SDH-deficient GIST (n = 24) versus KIT tyrosine kinase pathway-mutated GIST (n = 39). Infinium 450K methylation array analysis of formalin-fixed paraffin-embedded tissues disclosed an order of magnitude greater genomic hypermethylation relative to SDH-deficient GIST versus the KIT-mutant group (84.9 K vs. 8.4 K targets). Epigenomic divergence was further found among SDH-mutant paraganglioma/pheochromocytoma (n = 29), a developmentally distinct SDH-deficient tumor system. Comparison of SDH-mutant GIST with isocitrate dehydrogenase-mutant glioma, another Krebs cycle-defective tumor type, revealed comparable measures of global hypo- and hypermethylation. These data expose a vital connection between succinate metabolism and genomic DNA methylation during tumorigenesis, and generally implicate the mitochondrial Krebs cycle in nuclear epigenomic maintenance.

Increased secretion of growth hormone leads to gigantism in children and acromegaly in adults; the genetic causes of gigantism and acromegaly are poorly understood.We performed clinical and genetic studies of samples obtained from 43 patients with gigantism and then sequenced an implicated gene in samples from 248 patients with acromegaly.We observed microduplication on chromosome Xq26.3 in samples from 13 patients with gigantism; of these samples, 4 were obtained from members of two unrelated kindreds, and 9 were from patients with sporadic cases. All the patients had disease onset during early childhood. Of the patients with gigantism who did not carry an Xq26.3 microduplication, none presented before the age of 5 years. Genomic characterization of the Xq26.3 region suggests that the microduplications are generated during chromosome replication and that they contain four protein-coding genes. Only one of these genes, GPR101, which encodes a G-protein-coupled receptor, was overexpressed in patients' pituitary lesions. We identified a recurrent GPR101 mutation (p.E308D) in 11 of 248 patients with acromegaly, with the mutation found mostly in tumors. When the mutation was transfected into rat GH3 cells, it led to increased release of growth hormone and proliferation of growth hormone-producing cells.We describe a pediatric disorder (which we have termed X-linked acrogigantism [X-LAG]) that is caused by an Xq26.3 genomic duplication and is characterized by early-onset gigantism resulting from an excess of growth hormone. Duplication of GPR101 probably causes X-LAG. We also found a recurrent mutation in GPR101 in some adults with acromegaly. (Funded by the Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development and others.).