IL2RG變異致重癥聯(lián)合免疫缺陷病的臨床表現(xiàn)和基因分析

王高偉,劉 磊,肖夢君,謝振華,劉 菁,李東曉,羅淑穎,張耀東,王美燁

(鄭州大學(xué)附屬兒童醫(yī)院，河南省兒童醫(yī)院，鄭州兒童醫(yī)院，河南省兒童遺傳代謝性疾病重點實驗室，鄭州 450053；*通訊作者,E-mail:1005164555@qq.com)

重癥聯(lián)合免疫缺陷病(severe combined immunodeficiency,SCID)是聯(lián)合免疫缺陷病中最嚴重的類型，由多個基因缺陷引起。研究發(fā)現(xiàn)SCID的發(fā)生至少與以下基因相關(guān)：IL2RG、ARTEMIS、RAG1、RAG2、ADA、CD45、JAK3和IL7R[1]，其中由白細胞介素-2受體共同γ鏈(interleukin 2 receptor subunit gamma,IL2RG)基因變異引起的X-連鎖重癥聯(lián)合免疫缺陷(X-SCID)占50%-60%[2]。X-SCID患者免疫系統(tǒng)常表現(xiàn)為T細胞(CD3+)、NK細胞(CD16+/CD56+)缺失或顯著減少，B細胞(CD19+)數(shù)量正常或增加，但功能異常，從而導(dǎo)致免疫球蛋白產(chǎn)生異常[3]。IL2RG編碼的IL-2Rγ鏈是IL-2、IL-4、IL-7、IL-9、IL-15、IL-21等多種細胞因子受體共有的功能組成單位，即共有鏈，是聯(lián)系細胞膜表面細胞因子結(jié)合區(qū)域與下游細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子之間的紐帶。在X-SCID的臨床診斷中，T-B+NK-這種臨床表現(xiàn)是由IL-4、IL-7、IL-15、IL-21四種細胞因子的缺失所致，IL-7、IL-15兩種細胞因子是T和NK細胞生長所必需的，IL-4和IL-21兩種細胞因子的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)紊亂會導(dǎo)致內(nèi)在的B細胞缺陷[4-6]。IL-7在T細胞的發(fā)育中具有不可缺少的作用，其誘導(dǎo)的信號缺陷是X-SCID中T淋巴細胞減少的主要原因[7]。因此，IL-2Rγ鏈的完整性對于機體免疫功能至關(guān)重要[8]。根據(jù)現(xiàn)有研究，較早的進行基因診斷，明確病因，并及時進行骨髓或干細胞移植對本病具有一定的效果，并能延長生存期[9，10]。本文回顧1例IL2RG變異引起的X-連鎖重癥聯(lián)合免疫缺陷病，以提高對X-SCID的認識。

1 病例報告

現(xiàn)病史：先證者，男，3月14天，以“間斷感染14 d”來診，主要表現(xiàn)3月齡開始出現(xiàn)腹瀉，治療效果欠佳。

個人史與既往史：無特殊。

家族史：父母體健，非近親婚配。哥哥，12歲，體健。母孕期體健。患兒三舅于生后1個月夭折，死因不明。

體格檢查：精神萎靡，雙下肢、足部輕度浮腫。

實驗室檢查：血常規(guī)：白細胞(WBC)32.10×109/L，紅細胞3.9×1012/L，血小板519×109/L，血紅蛋白93 g/L，中性粒細胞百分比94.6%，淋巴細胞百分比54.8%；降鈣素原0.161 ng/ml。肝功能：谷丙轉(zhuǎn)氨酶304.8 U/L(0-40 U/L)，谷草轉(zhuǎn)氨酶430.0 U/L(0-40 U/L)，總膽汁酸7.1 μmol/L。免疫：患兒IgG 1.3 g/L，IgA<0.03 g/L，IgM 0.08 g/L，C3 0.99 g/L，C4 0.39 g/L，CD3+CD4+T淋巴細胞0，CD3+CD8+T淋巴細胞1%。甲胎蛋白707.2 ng/ml(0-140 ng/ml)，輪狀病毒抗體陰性，感染四項、甲軸五項、呼吸道病原學(xué)、結(jié)明三項、細菌內(nèi)毒素、凝血功能等均無明顯異常。腹部彩超示肝大(肋下25.5 mm)。診斷：“肝損害、免疫缺陷”？

治療：入院后給予保肝、抗感染、營養(yǎng)支持、補液等治療，入院第3天出現(xiàn)發(fā)熱、抽搐，加用頭孢曲松抗感染，人免疫球蛋白抗體治療，體溫好轉(zhuǎn)，仍腹瀉、精神差，家長要求出院，出院第12天死亡(具體不詳)。

基因分析：本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準并獲得患兒父母知情同意。抽取患兒的外周血標本進行DNA提取，應(yīng)用二代測序技術(shù)進行全外顯子組測序，應(yīng)用Sanger測序進行位點驗證。檢索內(nèi)部數(shù)據(jù)庫、dbSNP、ExAC等人群數(shù)據(jù)庫，標注核苷酸多態(tài)性和低頻良性變異。檢索HGMD，Pubmed，Clinvar等數(shù)據(jù)庫，整理相關(guān)文獻，參考ACMG(美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)和基因組學(xué)學(xué)會)變異分類指南，對變異進行分類。

檢測結(jié)果顯示患兒IL2RG(NM_000206)存在半合子錯義變異c.812G>A，p.(Gly271Glu)(見圖1)，位于第6外顯子上。根據(jù)美國ACMG變異分類指南，此變異符合PS1+PM2，為可能致病變異。檢測結(jié)果顯示此變異遺傳自表型正常的母親?；純焊绺?、外公、外婆、大舅、二舅在該位點為野生型。先證者家系圖見圖2。

圖1 先證者及其父母IL2RG測序圖

圖2 先證者家系遺傳圖

2 討論

X-SCID為SCID中最常見的一種，1993年Noguchi等[11]和Puck等[12]將X-SCID致病基因定位于X染色體q13.1上的IL2RG，其全長4 145個堿基，含有8個外顯子，編碼369個氨基酸的IL-2Rγ鏈蛋白，該蛋白對調(diào)控T細胞、NK細胞和B細胞的分化、發(fā)育和成熟起關(guān)鍵作用。IL2RG變異會導(dǎo)致其編碼的IL-2Rγ鏈蛋白功能障礙，從而導(dǎo)致T細胞發(fā)育過程中細胞內(nèi)信號傳導(dǎo)障礙，引起T細胞功能障礙，從而導(dǎo)致嚴重的T細胞缺陷，進一步造成B細胞功能障礙，臨床表現(xiàn)為細胞免疫和體液免疫功能下降誘發(fā)機體反復(fù)感染[13]。對于多數(shù)患者而言，通常表現(xiàn)為肺炎、腹瀉、發(fā)熱等癥狀。

據(jù)Clinvar、HGMD數(shù)據(jù)庫顯示，目前共收錄IL2RG變異267種，突變類型包括：錯義突變、移碼突變、無義突變和剪接位點突變，以錯義突變?yōu)橹?。國外報道突變多發(fā)生在第3，4，5外顯子上[14]。Niemela等[15]報道了人類中37個IL2RG變異引起的X-連鎖重癥聯(lián)合免疫缺陷病，包含本文變異位點c.812G>A,p.(Gly271Glu)。本家系中先證者母親為雜合攜帶者，且表型正常，符合X連鎖隱性遺傳特征。根據(jù)美國ACMG變異分類指南，此變異符合PS1+PM2，為可能致病變異。本患兒在臨床癥狀上主要表現(xiàn)為嚴重的腹瀉，T細胞數(shù)量接近于0，B細胞數(shù)量雖在正常范圍之內(nèi)，但各種免疫球蛋白、補體均有降低，提示B細胞功能存在異常。免疫功能幾乎喪失，符合免疫缺陷病的特點，結(jié)合基因檢測結(jié)果確定為IL2RG變異導(dǎo)致的X-連鎖重癥聯(lián)合免疫缺陷病。

X-SCID在臨床診斷中通過流式細胞儀測定T淋巴細胞、B淋巴細胞、NK細胞的數(shù)量具有較高的參考價值。一般情況下，母乳喂養(yǎng)的患兒會攜帶有母體中的抗體，能抵抗感染，存活一定時期，不易表現(xiàn)出臨床癥狀，因此在前期診斷中，運用分子生物學(xué)手段及早檢測極為重要。由于免疫細胞的缺失，患兒早期起病會經(jīng)歷真菌、細菌感染，為治療帶來很大麻煩。在臨床診斷過程中，基因分析能很好地明確病因，并進行治療。在基因治療的研究方面，已經(jīng)取得很大進展，Takafumi等[16]運用腺相關(guān)病毒作為基因載體在X-SCID小鼠骨髓細胞中的內(nèi)源性的IL2RG位點插入一部分IL2RGcDNA，之后把這些體外編輯的骨髓細胞重新植入X-SCID小鼠體內(nèi)，可產(chǎn)生CD4+和CD8+T細胞，為臨床治療提供了很好的依據(jù)。在骨髓移植治療方面，Jamal等[17]研究發(fā)現(xiàn)，靶向基因組編輯可在人源的X-SCID多能干細胞疾病模型中恢復(fù)T細胞分化功能。隨著臨床檢測技術(shù)和治療方法的不斷發(fā)展，早發(fā)現(xiàn)、早進行骨髓造血干細胞移植，可使X-SCID成活率高達95%[18]。有研究表明：當B細胞功能完整時，通過骨髓移植對患者進行T細胞的功能重建，可以使患者存活長達40年[19]。基因治療技術(shù)和相關(guān)領(lǐng)域分子生物學(xué)研究的不斷突破，為X-SCID患兒的治療提供更好的依據(jù)。本文通過對患兒的臨床診斷、基因檢測和家系分析，確診1例X-SCID患者，進一步提高對IL2RG相關(guān)X-SCID認識，豐富了X-SCID相關(guān)的數(shù)據(jù)資料，為X-SCID的發(fā)現(xiàn)、診斷、治療及此類患兒家庭遺傳咨詢及產(chǎn)前診斷提供了依據(jù)。