【佳学基因检测】原发性联合免疫缺陷基因解码、基因检测

【佳学基因检测】原发性联合免疫缺陷基因解码、基因检测

 

一、总述

原发性免疫缺陷病基因检测是对英文疾病名称为primary immunodeficiency disease的疾病进行的各类位点和技术体系互不相同的基因检测的总称。原发性联合免疫缺陷简称为PID，系免疫细胞或其组成成分量或质的变化，导致机体对多种病原体易感性显著增高的一组疾病[1]。PID最新分类包含150余种疾病，其中超过120多种疾病的基因突变已经被佳学基因解码。另外，每年都有2．3种新的PID和致病基因被发现，是目前儿科临床及免疫学界的热点领域。具有明显症状的PID总体发病率约为1/5000活产婴，因未大多数人并不 了解基因解码技术，超过99％的PID病例并未得到及时诊断和治疗。

PID大体上可分为T细胞缺陷、B细胞缺陷、联合免疫缺陷、吞噬细胞数量和／或功能缺陷及补体缺陷。PID临床表型差异很大。其中原发性联合免疫缺陷((primary combined immuno deficiency，PCID)是最严重的临床表型，患儿多在生后早期起病、感染重，抗感染治疗效果差，如果不进行造血干细胞移植(hematopoietic stem cell transplantation，HSTC)绝大多数在l岁内死亡。其中原发性联合免疫缺陷主要包括Omenn综合征、X连锁无丙种球蛋白血症等。

Omenn综合征是一种特殊类型的原发性联合免疫缺陷，1965年由Omenn首先发现并报道[2]。其典型的临床特征包括生后早期严重感染、红皮病、肝脾肿大、淋巴结肿大、嗜酸性粒细胞和IgE升高。与常见的PCID不同的是Omenn综合征患儿外周血存在数量不等的活化的寡克隆T淋巴细胞，并可浸润皮肤、胃肠道、肝脏和脾脏等器官，导致移植物抗宿主样反应。如果不进行造血干细胞移植，绝大多数患几在l岁内死亡。Omenn综合征主要是由重组活化基因RAGI(recombinant active gene1,RAGl)和/或RAG2(recombinant active gene 2，RAG2)基因突变所致[3]。

X连锁无丙种球蛋白血症(X 1inked agammagIobulinemia，XLA)是1952年Bruton新颖描述的原发性免疫缺陷病，也是最常见的体液免疫缺陷病之一，其主要临床特征包括生后早期反复的细菌感染，B细胞和各种免疫球蛋白显著低下。1993年XLA的致病基因定位于X染色体的BTK基因(Xq21．3-q22)。目前，国内外已报道超过l 100种不同的BTK基因突变。

 

二、什么样的人应当做原发性免疫缺陷病基因检测

原发性联合免疫缺陷早期临床表现不典型，早期诊断困难，多表现为患儿出生后立即发生严重的机遇性感染，典型表现包括死亡、慢性腹泻、 持续性真菌性口炎、严重尿布疹或其他皮疹、 肺炎或脓毒血症。严重联合免疫缺陷病发病年龄小、感染重、死亡率高、死亡年龄大多在2岁以内。

其中，XLA该病临床特征包括生后早期发生反复的细菌感染，外周血成熟B细胞和各种免疫球蛋白均明显降低。1993年XLA的致病基因定位于X染色体的BTK基因(Xq21.3-q22)[4,5]。BTK基因包含19个外显子和5个功能区，即血小板-白细胞C激酶底物同源区(Pleckstrin homology，PH)，酪氨酸激酶同源区(Tec homology，TH)，Src同源区3(Src homology 3，SH3)， Src同源区2(Src homology 2，SH2)和酪氨酸激酶区(The kinase domain，TK)[6]。Omenn综合征典型的临床特征包括生后早期严重感染、红皮病、肝脾肿大、淋巴结肿大、嗜酸性粒细胞和IgE升高。

 

如表1所示。

表1  患者临床症状量化统计

症状或表征	频率
慢性腹泻	较高
持续性真菌性口炎	较高
严重尿布疹	较高
皮疹	较高
肺炎	较高
脓毒血症	较高

三、佳学基因原发性免疫缺陷病基因检测的大数据分析

根据文献统计，具有明显症状的PID总体发病率约为1/5000活产婴，因而仍是儿科少见的免疫遗传性疾病。其中，原发性联合免疫缺陷（PCID）发病率约为1/80000活产婴儿。目前香港和中国大陆地区已有一些关于XLA的报道，明确基因诊断的大约100例[7,8]。对于原发性联合免疫缺陷（PCID），其中XLA的发生率为1/200 000活产儿，目前中国存活的XLA病例可能达3000例，由此可见，大量的XLA病例也没有得到及时诊断和治疗。

 

四、原发性免疫缺陷病基因解码如何指导和规范基因检测

原发性联合免疫缺陷（PCID）可由多种基因缺陷所致，其中最为常见的是IL-2RG基因突变所导致的X连锁无丙种球蛋白血症（XLA）[9]，RAGl和RAG2是Omenn综合征主要的致病基因。其它突变基因包括Jak3，RAGl/RAG2和CD45等[10-12]。PCID通常具有T细胞发育和/或功能缺陷的共同特征，同时根据外周血中B细胞和NK细胞数量和功能可将PCID分为不同类型，其中一种外周血T淋巴细胞缺如，而B淋巴细胞和NK细胞数目基本正常，即T-B+NK+PCID，主要由IL-7Rα基因突变所致[13]。

过去认为“经典”的单基因突变引起单一蛋白质异常，导致单一临床表型。现在认识到单一基因突变所对应的免疫学和临床表型并非固定不变。多种因素，包括基因突变位置、类型、蛋白质分子糖基化异常、生后的环境因素及治疗情况等均可导致不同蛋白质功能和临床表型。而且，一种临床综合征亦可由功能相关甚或看似无关的多个基因突变所致。譬如，从对病原体易感性角度看，同为慢性肉芽肿病(chronic granulomatous disease，CGD)，香港和中国内地报道的病例对分支杆菌的易感性明显增高，其它地区的病例却并无此特点。因而，这一领域正变得越来越复杂，对其临床表型和遗传学基础的研究将是一项长期而艰巨的任务。如参与VDJ重组过程的Artemis、Cernunnos蛋白基因突变可以导致原发性免疫缺陷病。

 

五、原发性免疫缺陷病的基因解码

在骨髓多能干细胞发育成为各种功能齐全的免疫细胞的各个阶段，均接受数量巨大的基因群调控，其中某个或某些基因的突变或缺失可导致这一分化过程受阻，从而影响某些细胞的数量和/或功能，从而导致疾病的发生。

 

六、原发性免疫缺陷病基因检测的基因诊断和临床诊断

淋巴细胞先进计数是最有用的严重联合免疫缺陷病筛查诊断方法，因为几乎严重联合免疫缺陷病患儿生后均会出现淋巴细胞减少或缺如。严重联合免疫缺陷病的诊断要点为婴儿早期出现致死性严重感染、免疫球蛋白降低、淋巴细胞尤其 T 细胞缺如。

为了早期识别该疾病，Jefftey Model 基金会根据临床研究提出了儿童原发性免疫缺陷病 10 大临床预警症状［14］： ①1 年内中耳感染次数 ＞ 4 次。②1 年内严重鼻窦感染 ＞ 2 次。③抗生素治疗 2 个月疗效不佳。④1 年内患肺炎 ＞ 2 次。⑤婴幼儿体重不增或生长发育极度迟缓。⑥反复深部皮肤或器官脓肿。⑦持续鹅口疮或皮肤真菌感染。⑧需要静脉应用抗生素以清除感染灶。⑨≥2 处的顽固性感染( 包括败血症) 。⑩有PID 家族史。如果患儿临床具备≥2 条提示临床医生应警惕 PID 的发生。

 

七、原发性免疫缺陷病基因检测确诊后治疗及预后

造血干细胞移植以重建机体免疫功能仍是约半数以细胞免疫缺陷为主的PID患儿先进治好手段，迄今国外已完成近3000例PID患儿HSCT。多中心临床资料表明对PCID、WAS等PID移植成功率可高达约90％，挽救了大量PID患儿生命[15]。国内近来也进行了HSCT治疗WAS、PCID、高IgM综合征等PID的尝试。采用同胞兄妹有效配型骨髓或脐带血干细胞移植成功治疗了WAS[16]。能否获得造血和免疫重建成功取决于多种因素，包括对疾病的正确诊断能力、是否具有配型满意的相关供者和高分辨配型的无关供者、真菌和病毒的预防和控制措施、移植物抗宿主病防治等。HSCT无疑为一种高风险治疗手段，不同PID的HSCT成功率差异较大，因此PID的正确诊断无疑是进行HSCT的重要前提。

 

八、原发性免疫缺陷病基因检测疾病筛查

PCID 患儿预后差， 有些发达国家已将 PCID 基因检测列为新生儿出生后常规筛查项目，早诊断、 早治疗是 PCID 治疗的关键。PCID 的治好办法是造血干细胞移植，主要包括骨髓、外周血及脐血干细胞，在严重感染发生之前进行造血干细胞移植成功率较高， 多数患儿能够获得长期稳定的免疫重建［16］。

 

原发性免疫缺陷病基因检测的科学依据

[1]Fischer A. Human primary immunodeficiency diseases.[J]. Immunity, 2007, 27(6):835-845.

[2]Omenn G S. FAMILIAL RETICULOENDOTHELIOSIS WITH EOSINOPHILIA.[J]. New England Journal of Medicine, 1965, 273(8):427.

[3]Villa A, Santagata S, Bozzi F, et al. Partial V(D)J recombination activity leads to Omenn syndrome.[J]. Cell, 1998, 93(5):885.

[4]Tsukada S, Saffran DC, Rawlings DJ, et al. Deficient expression of a B cell cytoplasmic tyrosine kinase in human X-linked agammaglobulinemia.[J]. Cell, 1993, 72(2):279-290.

[5]David Vetrie, Igor Vo&rcaronechovský, Paschalis Sideras, et al. The gene involved in X-linked agammaglobulinaemia is a member of the src family of protein-tyrosine kinases[J]. Nature, 1993, 364(6435):226-233.

[6]Alessandro Plebani, Annarosa Soresina, Roberto Rondelli, et al. Clinical, immunological, and molecular analysis in a large cohort of patients with X-linked agammaglobulinemia: an Italian multicenter study.[J]. Clinical Immunology, 2002, 104(3):221-230.

[7]Lee P P, Chen T X, Jiang L P, et al. Clinical characteristics and genotype-phenotype correlation in 62 patients with X-linked agammaglobulinemia.[J]. Journal of Clinical Immunology, 2010, 30(1):121-131.

[8]Wang Y, Kanegane H, Wang X, et al. Mutation of the BTK gene and clinical feature of X-linked agammaglobulinemia in mainland China.[J]. Journal of Clinical Immunology, 2009, 29(3):352-356.

[9]Noguchi M, Yi H, Rosenblatt H M, et al. Interleukin-2 receptor gamma chain mutation results in X-linked severe combined immunodeficiency in humans[J]. Cell, 1993, 73(1):147-157.

[10]Russell S M, Tayebi N, Nakajima H, et al. Mutation of Jak3 in a patient with SCID: essential role of Jak3 in lymphoid development.[J]. Science, 1995, 270(5237):797-800.

[11]Corneo B, Moshous D, Güngör T, et al. Identical mutations in RAG1 or RAG2 genes leading to defective V(D)J recombinase activity can cause either T-B-severe combined immune deficiency or Omenn syndrome[J]. Blood, 2001, 97(9):2772-6.

[12]Kung C, Pingel J T, Heikinheimo M, et al. Mutations in the tyrosine phosphatase CD45 gene in a child with severe combined immunodeficiency disease[J]. Nature Medicine, 2000, 6(3):343-345.

[13]Puel A, Leonard WJ. Mutations in the gene for the IL-7 receptor result in T(-)B(+)NK(+) severe combined immunodeficiency disease.[J]. Current Opinion in Immunology, 2000, 12(4):468-473.

[14]Cooper M A, Pommering T L, Korányi K. Primary immunodeficiencies[J]. American Family Physician, 2003, 68(10):2001.

[15]Ozsahin H, Cavazzana-Calvo M, Notarangelo L D, et al. Long-term outcome following hematopoietic stem-cell transplantation in Wiskott-Aldrich syndrome: collaborative study of the European Society for Immunodeficiencies and European Group for Blood and Marrow Transplantation.[J]. Blood, 2008, 111(1):439-445.

[16]于洁, 管贤敏, 戴碧涛,等. 造血干细胞移植治疗Wiskott-Aldrich综合征一例报告及文献复习[J]. 中华儿科杂志, 2009, 47(3):183-188.

[17]Long-term outcome after hematopoietic stem cell transplantation of a single-center cohort of 90 patients with severe combined immunodeficiency.

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