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案例分享孟德尔遗传分枝杆菌易感病

疾病概述

孟德尔遗传分枝杆菌易感病(Mendeliansusceptibilitytomycobacterialdisease,MSMD)是一组罕见的先天性免疫缺陷病,主要易感卡介苗(BCG)、非结核分枝杆菌(NTM)等低致病分枝杆菌,也易感非伤寒沙门菌和毒力强的结核杆菌。自年首次发现IFNGR1为MSMD的致病基因以来,其后又发现IL12RB1,IFNGR2,IL12B,STAT1,IRF8,ISG15等常染色体致病基因和X连锁的致病基因CYBB和NEMO共9个基因。这些基因均位于与IFN-γ的产生和应答相关的功能轴上,且由于这些基因具有高度异质性,又分为不同的遗传型,故MSMD的患儿临床表型多样,重者可于新生儿期即患致命性感染,轻者可无症状,诊断较为困难。图片来源于网络

临床表现

IL-12R1缺陷类型是MSMD中最常见的一种,易感染分枝杆菌和沙门菌。有人指出,此类发生卡介菌播散及沙门菌或非沙门菌的全身系统感染发病率低,不足40%,且接种卡介苗成功后可产生保护作用,其他细菌感染并不多见。

IFN-γR1缺陷的表型和基因型关系密切,IFN-γR1完全缺失的患儿感染发生早,接种卡介苗后全身播散严重(肺,浅表及纵隔淋巴结,甚至脑),患儿平均发病年龄为3.1岁,22例已报道的患者中仅有4例活到12岁。环境分枝杆菌感染如偶发分枝杆菌、龟分枝杆菌、耻垢分枝杆菌、瘰疬分枝杆菌等均有相关报道。沙门菌感染仅报道,多个系统均可累及,皮肤表面易出现麻风样结节。

几乎所有IL-12B缺陷患儿接种卡介苗后均发生全身播散,肺及淋巴系统受累多见,临床表现重,半数以上患儿易合并沙门菌感染,预后极差。

IFN-γR2突变较罕见,感染发生早,全身系统累积不明显,多为多发的肉芽肿样改变。

NEMO为X连锁的隐性遗传,是最罕见的MSMD类型,极大部分为男性患儿。

卡介菌播散后常合并其他环境分枝杆菌,如鸟胞分枝杆菌复合群和荚膜细菌感染;部分患儿临床症状不典型,表现为长期发热、纳差、体质量下降、疲乏虚弱、易合并机会性感染;体征为局部溃疡长期不愈,全身或局部淋巴结肿大、破溃不愈,肝、脾肿大,肺、皮肤软组织及骨骼有结核病变。国内播散型卡介菌病临床诊断标准:患儿接种卡介苗后,根据胸部、骨骼影像和腹部B型超声特征,或皮肤、肺部活组织检查病理抗酸染色结果,或痰或胃液涂片抗酸染色结果,或结核分枝杆菌复合群(MTB)培养结果,存在包括肺和纵隔淋巴结、腹腔淋巴结、皮肤软组织、肝、脾、肾、骨骼、睾丸、脑及脑膜等至少一处的远部位结核感染的证据;同时满足病原学诊断标准,对局部和播散部位标本中培养到的MTB进行分子技术检测,PCR扩增RD1区缺失或基因测序pncA缺失,证实全身播散病灶为卡介菌感染所致。

发病机制

IFN-γ信号在针对分枝杆菌的天然免疫中起重要作用。分枝杆菌感染后,抗原呈递细胞上的模式识别受体识别分枝杆菌的不同分子,产生IL-23(IL-12p40和IL-23p19)和IL-18。IL-23和IL-l8与自然杀伤(NK)细胞上的受体结合,活化IFN-γ产生。IFN-γ与巨噬细胞和树突状细胞上的受体结合,导致细胞因子IL-12(IL-12p40和IL-12p35)和抗微生物机制中各种分子的转录。在感染后期阶段,IFN-γ主要由抗原呈递细胞产生的IL-12刺激辅助性T细胞1(Th1细胞)产生。IL-12通过IL-12受体(由IL-12β1和IL-12β2组成的异源二聚体),刺激T淋巴细胞和NK细胞IFN-γ产生。IL-12β1与Tyk2结合,IL-12β2与Jak2结合。复合物的活化促进STAT4磷酸化,同源二聚体化,移入细胞核诱导IFN-γ产生。IFNGR由IFNGR1和IFNGR2组成,前者是配体结合链,后者是信号转导链。IFNGR1和IFNGR2一直与Jakl和Jak2有关。Jaks相互磷酸化导致IFN-γ胞内区酪氨酸磷酸化。酪氨酸是STAT1锚位。Jaks介导STAT1酪氨酸和酪氨酸磷酸化,导致磷酸化的STAT1分子同源二聚体化。这些磷酸化STAT1分子形成复合物,被称为γ-活化因子(GAF),移入细胞核,与各种基因的启动子结合活化转录。GAF结合的启动子区被称为IFN一γ活化位点(GAS),包括回文一致序列TITCCNGG,活化的基因包括、CXCLll、FCGR1A及各种IRFs。

MSMD属于血细胞的内在异常,因为分枝杆菌病在鼠和人类可通过干细胞移植治愈。在分枝杆菌感染过程中,不清楚是否需要IFN-γ来活化T淋巴细胞或巨噬细胞,是否IFN-γ对T淋巴细胞的活化间接导致巨噬细胞活化。这些患者具有巨噬细胞内属性的大部分病原提示人类IFN-γ更主要作为巨噬细胞活化因子而非抗病毒干扰素。人类IL-12由巨噬细胞分泌,是IFN一的重要诱导因子,由于I-12p40或IL-12R缺陷MSMD患者NK细胞和T淋巴细胞基本不产生IFN-γ,在此过程中产生IL-12的巨噬细胞的特性不清楚,尽管伴常染色体显性遗传(AD)缺陷的MSMD患者缺乏产生IL-12的白细胞亚群及CD1C+CD11C+树突状细胞。在此过程中,控制微生物诱导的巨噬细胞IL-12产生的基因尚不清楚。然而,T淋巴细胞依赖的、CD40依赖的IL-12的诱导至关重要,由于NEMO突变的MSMD患者该通路被打断,而大部分其他NF-KB通路是完整的。在巨噬细胞内,IFN-γ控制自发的和诱导的广泛基因表达。IFN-γ靶基因,一定是STAT1依赖的,因为不同的STAT1杂合突变与IFN-γ反应受损而非缺失和MSMD有关。STAT1也是IFN-α/β反应所需要的。

诊断治疗

诊断:

1.实验室检查:长期发热可表现为血常规异常,以中性粒细胞升高为主,Hb可降低;C反应蛋白升高;接种部位或同侧肿大淋巴结穿刺或活组织抗酸涂片及培养阳性,发生肺、肾、骨髓等远处播散者,体液及骨髓抗酸涂片及培养阳性,有条件者进行菌型鉴定可证明为牛型分枝杆菌。PPD可表现为强阳性,由于卡介菌RD1基因的缺失,结核分枝杆菌T细胞斑点试验常呈阴性。

2.影像学检查:合并肺部播散者,胸部CT示肺部炎性反应,厚壁空洞形成,纵隔和腋下淋巴结肿大或钙化影,或呈斑片状阴影、多发结节影、粟粒状结节影及胸腔积液;超声检查示,浅表淋巴结肿大,肝、脾肿大。

3.病理切片检查:免疫功能测定正常者,可见典型的干酪样坏死,上皮样细胞及朗汉斯巨细胞组成的结核样肉芽肿,周围有淋巴细胞浸润;免疫功能缺陷者没有典型的结核样肉芽肿病变,而表现为化脓性肉芽肿病变。病变组织或脑脊液中可找到大量抗酸杆菌。

4.基因检测是明确MSMD的金标准:一般根据患儿的临床表现及常规的免疫学筛查试验(如细胞免疫、体液免疫、中性粒细胞呼吸爆发试验及CD18检测)排除常见的原发性免疫缺陷。实时定量反转录PCR在mRNA水平检测IL12/23-γ干扰素通路的完整性,是一种有效筛查MSMD的手段,通过PCR进行基因测序,IL-12β1、IRN-GR1基因突变是最常见的形式,一般首先筛查这两种基因。但由于MSMD发病机制复杂、涉及的分子多、费用较高,并且国内缺乏有效的筛查手段,大多数患儿未明确诊断时已死亡。未来全部外显子或全部基因组测序可为MSMD的诊断提供帮助。

治疗

免疫缺陷主要是影响机体的造血功能和免疫系统,骨髓移植和基因治疗将是主要治疗方法。

案例分享

患儿男,年6月出生,因“机会性真菌感染,马尔尼菲篮状菌感染,非结核分歧杆菌,先天性免疫缺陷,(MSMD),高IgE,高IgM综合征。”入院。临床重点


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