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        拷貝數(shù)變異致高IgM綜合征1例并文獻(xiàn)復(fù)習(xí)

        2019-06-04 07:23:10朱曉娜
        中國(guó)循證兒科雜志 2019年2期

        朱曉娜 夏 宇 楊 軍

        1 病例資料

        男,14月齡,因“反復(fù)感染1年余,腹脹伴間斷發(fā)熱3個(gè)月”于2018年2月就診于深圳市兒童醫(yī)院(我院)風(fēng)濕免疫科。

        患兒生后2 d出現(xiàn)呼吸道感染,4月齡腋窩膿腫,5月齡重癥肺炎伴巨細(xì)胞病毒(CMV)感染,間斷給予IVIG治療,仍出現(xiàn)多次下呼吸道感染,12月齡馬爾尼菲青霉菌敗血癥,13月齡反復(fù)腹脹、輪狀病毒腹瀉,伴生長(zhǎng)發(fā)育遲緩及肝脾腫大。曾予呼吸機(jī)輔助呼吸,利奈唑胺、萬(wàn)古霉素、美羅培南、頭孢哌酮舒巴坦、更昔洛韋、伊曲康唑和伏立康唑等抗感染。

        既往史:無(wú)乙肝、結(jié)核等傳染病史及接觸史,“青霉素”過(guò)敏史,無(wú)食物過(guò)敏史,既往曾行膿腫切開引流術(shù),無(wú)外傷史,無(wú)異物吸入史。

        個(gè)人史:患兒系G3P2,足月順產(chǎn),出生體重3 350 g,生后母乳喂養(yǎng)至12月齡,6月齡添加輔食,現(xiàn)普食。2月齡會(huì)抬頭,4月齡會(huì)坐,11月齡會(huì)站,13月齡尚不能獨(dú)走、精細(xì)抓物和叫爸爸媽媽。未按時(shí)預(yù)防接種。

        家族史:父母體健,否認(rèn)家族遺傳病史,父母非近親婚配。

        體格檢查:T 37℃,HR 115·min-1,R 24·min-1,體重9.5 kg(P3~P10),身高73 cm(

        圖1 患兒皮膚黃染及腹壁靜脈曲張

        輔助檢查:血常規(guī)WBC (9.30~13.16)×109·L-1,N (1.29~5.34)×109·L-1,L (3.62~4.24)×109·L-1,PLT (115~188)×109·L-1,Hb 95~100 g·L-1,ESR 57 mm·h-1,PCT 0.2~27.4 ng·mL-1。體液免疫指標(biāo)IgG 0.37 g·L-1,IgA 0.04 g·L-1,IgM 1.21 g·L-1,IgE 0.1 IU·mL-1。淋巴細(xì)胞免疫分析CD3+80.9%,CD4+54.9%,CD8+23.2%,CD19+15.4%,CD16+CD56+1.96%,總T淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)2 440·μL-1,CD4+T淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)1 751·μL-1,CD8+T淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)740·μL-1,B淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)438·μL-1,NK細(xì)胞計(jì)數(shù)56·μL-1。肝功能AST 98~209 IU·L-1,ALT 138~414 IU·L-1,TBIL 29.6~92.1 μmol·L-1,DBIL 21.0~69.1 μmol·L-1。甲狀腺功能FT33.3 pmol·L-1,T30.8 nmol·L-1,F(xiàn)T47.3 pmol·L-1,T499.9 nmol·L-1,甲狀腺過(guò)氧化物酶抗體(TPOAb)49.8 U·mL-1,甲狀腺球蛋白抗體(TgAb)81.1 IU·mL-1。直接Coombs試驗(yàn)可疑,間接Coombs試驗(yàn)陰性。血培養(yǎng)(馬爾尼菲青霉菌+);真菌D-葡聚糖420.4 pg·mL-1;血CMV DNA 5.1×102拷貝·mL-1;糞便沙門氏菌核酸檢測(cè)陽(yáng)性。骨髓細(xì)胞學(xué)檢測(cè)示,骨髓增生明顯活躍,成熟階段中性粒系比例減低,嗜酸性粒細(xì)胞增多癥(中度)。胸部CT示,兩肺散在多發(fā)間質(zhì)性病變,兩側(cè)少量胸腔積液(圖2A)。上消化道超聲:食管下段及胃底靜脈迂曲、擴(kuò)張。上消化道CT平掃+增強(qiáng)+三維重建:肝臟增大,格林生系統(tǒng)增寬,門靜脈較細(xì)小,第一肝門區(qū)分支增多、迂曲,考慮肝門靜脈海綿樣變性,脾臟體積增大,肝門區(qū)及腹膜后軟組織樣密度影(圖2B)。

        圖2 患兒胸部、腹部CT

        免疫分型:表2顯示,根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道[1]的方法進(jìn)行淋巴細(xì)胞精細(xì)分型(BD公司,美國(guó))。流式細(xì)胞儀檢測(cè)淋巴細(xì)胞亞群,結(jié)果顯示,T、B淋巴細(xì)胞數(shù)量正常,記憶B細(xì)胞及漿細(xì)胞明顯減少(均為0)。

        經(jīng)患兒監(jiān)護(hù)人知情同意,對(duì)患兒及其父母進(jìn)行應(yīng)用免疫整體捕獲方案(邁基諾,北京)進(jìn)行全外顯子測(cè)序,依據(jù)1000 Genomes Project,Exome Variant Server(EVS)及Exome Aggregation Consortium(ExAc)數(shù)據(jù)庫(kù),濾除人群中突變頻率>1%的變異,去除每個(gè)外顯子及上下游各50 bp內(nèi)含子變異、同義變異(除外位于剪切位點(diǎn)的變異)等,同時(shí)使用SIFT、PolyPhen等軟件對(duì)篩選出的突變對(duì)蛋白功能的影響進(jìn)行預(yù)測(cè)。根據(jù)美國(guó)遺傳學(xué)與基因組學(xué)學(xué)會(huì)(ACMG)制定的指南篩選出可能致病的突變[3]。結(jié)果顯示,全外顯子測(cè)序點(diǎn)突變分析未見可疑致病突變位點(diǎn)。

        拷貝數(shù)變異分析:采用cnvkit軟件,利用同一pool捕獲的樣本作對(duì)照進(jìn)行分析。統(tǒng)計(jì)target區(qū)域和非target區(qū)域的reads深度,然后在樣本內(nèi)對(duì)深度進(jìn)行均一化和矯正,和對(duì)照集進(jìn)行比較計(jì)算,得到拷貝數(shù)的信息,用循環(huán)二元分割算法(CBS)對(duì)區(qū)域進(jìn)行分割。通過(guò)Reads數(shù)分析發(fā)現(xiàn)患兒CD40LG片段疑似缺失(圖3)。

        CD40LG基因外顯子熒光定量PCR:提取患兒及其父母基因組DNA,根據(jù)CD40LG基因的不同外顯子設(shè)計(jì)引物(表2),應(yīng)用ROCHE480PCR儀,20 μL體系擴(kuò)增,記錄Ct值,采用文獻(xiàn)[4]報(bào)道的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析?;純浩骄鵆t值為35,CD40LG基因1~5號(hào)外顯子大片段缺失。其父親和母親平均Ct值分別為26.1和25.8,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(圖4)。

        圖3 患者X染色體(Xq25-28)二代測(cè)序reads分析結(jié)果

        圖4 患者家系CD40LG基因各外顯子qPCR擴(kuò)增結(jié)果

        注 P:患兒;PF:患兒父親;PM:患兒母親;E1-E5:CD40LG基因DNA1至5號(hào)外顯子

        CD40LG基因cDNA凝膠電泳:使用RNAiso Blood試劑盒(Takara公司,日本)提取RNA,應(yīng)用PrimeScriptTMII 1st Strand cDNA Synthesis Kit(Takara公司,日本)完成患兒及其父母和正常對(duì)照的RNA的反轉(zhuǎn)錄。根據(jù)CDS序列設(shè)計(jì)上下游引物(表2),反應(yīng)體系為25 μL,退火溫度為60℃。擴(kuò)增完成后,對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行凝膠電泳?;純篊D40LG基因CDS序列cDNA擴(kuò)增無(wú)產(chǎn)物,其父母cDNA擴(kuò)增有產(chǎn)物(圖5)。

        流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)淋巴細(xì)胞CD40L的表達(dá)情況:采集患兒、患兒母親和健康對(duì)照者靜脈血0.2 mL,與RPMI-1640(Thermo Fisher公司,美國(guó))培養(yǎng)基混勻,標(biāo)記為未刺激管;另取抗凝血0.2 mL,與RPMI-1640培養(yǎng)基、PMA(Sigma公司,美國(guó),1 ng·μL-1)、離子霉素(Sigma公司,美國(guó),50 ng·μL-1)作刺激劑,充分混勻,標(biāo)記為刺激管,孵育4 h。將患兒、患兒母親和健康對(duì)照者的刺激管和未刺激管各分成4管,分別依次加入如下組合抗體(BD 公司,美國(guó)):CD3-PerCP/IgG1-PE/CD8-APC,CD3-PerCP/CDl54-PE/CD8-APC,CD3-PerCP/IgG1-PE,CD3-PerCP/CD69-PE。以CD3+CD8-T淋巴細(xì)胞代表CD4+T淋巴細(xì)胞群作為分析對(duì)象,測(cè)定CD40L在其表面的表達(dá)情況?;純篊D3+CD8-T淋巴細(xì)胞CD40L比例為1.0%,其母親為16.8%,較正常對(duì)照明顯減少(1.0%,16.8%vs64.7%)(圖6)。

        圖5 患兒家系淋巴細(xì)胞CD40LG基因CDS區(qū)cDNA擴(kuò)增后凝膠電泳圖

        注 A:患兒及對(duì)照;B:患兒父母凝膠電泳

        治療與隨訪:入院后先后予頭孢哌酮舒巴坦、米卡芬凈、更昔洛韋、伊曲康唑靜滴及復(fù)方磺胺甲噁唑口服抗感染治療,住院期間予丙種球蛋白支持治療及復(fù)方甘草酸苷、熊去氧膽酸護(hù)肝利膽治療,加用左甲狀腺素片口服治療,患兒好轉(zhuǎn)出院,出院后定期返院予IVIG治療,中性粒細(xì)胞較前升高(2.8~5.34)×109·L-1,仍間斷反復(fù)感染,皮膚黃染等肝功能損害較前好轉(zhuǎn)(18月齡復(fù)查ALT 49 IU·L-1,AST 70 IU·L-1),生長(zhǎng)發(fā)育仍受限。

        2 文獻(xiàn)復(fù)習(xí)

        檢索PubMed、中國(guó)知網(wǎng)、萬(wàn)方和維普數(shù)據(jù)庫(kù),檢索時(shí)間均從建庫(kù)至2019年4月11日。英文檢索關(guān)鍵詞“Hyper IgM syndrome”,共檢出3 893篇;中文檢索關(guān)鍵詞“高IgM綜合征”,共檢出233篇。HGMD數(shù)據(jù)庫(kù)共收錄HIgM綜合征致病突變295個(gè),CD40LG最多見(234個(gè))。常見致病突變類型為錯(cuò)義突變、無(wú)義突變、缺失突變、剪切位點(diǎn)突變,其中以錯(cuò)義突變最多見。AICDA、CD40、UNG、IKBKG基因較CD40LG報(bào)道相對(duì)較少,亦以錯(cuò)義突變最常見??截悢?shù)變異導(dǎo)致的HIgM綜合征病例的相關(guān)文獻(xiàn)共10篇(n=10),其中英文8例,中文2例。7例為CD40LG基因拷貝數(shù)變異,均表現(xiàn)為大片段缺失,2例為國(guó)內(nèi)報(bào)道(不含本文報(bào)道,P6和P7);3例為AICDA基因拷貝數(shù)變異,亦為大片段缺失,余致病基因無(wú)拷貝數(shù)變異(表3)。

        表3 CNV所致HIgM綜合征病例匯總

        注 IgG、IgA和IgM單位g·L-1;IC:胞內(nèi)區(qū),TM:胞漿區(qū),EC:跨膜區(qū)

        3 討論

        原發(fā)性免疫缺陷病(PID)是單基因突變導(dǎo)致免疫器官、免疫細(xì)胞及免疫活性分子發(fā)生缺陷,最終導(dǎo)致機(jī)體免疫功能異常的一組臨床綜合征。PIDs常缺乏明顯的基因型與表型相關(guān)性,同一基因不同突變可導(dǎo)致不同的臨床與免疫表型(RAG1基因不同突變可導(dǎo)致SCID、OMENN綜合征等), 而不同的基因突變又可以導(dǎo)致相似的臨床表型(OMENN綜合征可由RAG1、RAG2、LIG4、ADA等基因突變導(dǎo)致)。近年來(lái)每年都有很多新的PID致病基因通過(guò)NGS被確認(rèn)。但即使在二代測(cè)序技術(shù)的幫助下,最高也僅有30%~40%的PID患者得到基因診斷,在二代測(cè)序陰性病例中,拷貝數(shù)變異(CNVs)越來(lái)越受到關(guān)注。

        CNV是由基因組重排導(dǎo)致的,一般指的是長(zhǎng)度>1 kb的大片段拷貝數(shù)增加或減少,主要表現(xiàn)為亞顯微水平的缺失和重復(fù)[14]。隨著測(cè)序技術(shù)的廣泛應(yīng)用,CNV在PID的作用逐漸受到重視,包含DOCK8、CYBB、BTK等在內(nèi)的數(shù)十種PID相關(guān)基因已有CNV的相關(guān)報(bào)道[15]。目前全世界僅7例CD40LG基因大片段缺失報(bào)道,加上本文報(bào)道共8例,及3例AICDA基因CNV報(bào)道,本文為首次系統(tǒng)整理CNV所致高IgM綜合征(HIgM)。

        HIgM為免疫球蛋白類別轉(zhuǎn)換障礙伴或不伴體細(xì)胞高頻突變的一種原發(fā)性免疫缺陷病,典型的免疫學(xué)表現(xiàn)為血IgG、IgA水平下降或缺乏,血IgM水平正?;蛏摺ER床主要表現(xiàn)為反復(fù)感染,如肺部細(xì)菌感染、中耳炎、胃腸道感染等,某些機(jī)會(huì)致病性感染發(fā)生率高,如卡式肺囊蟲、隱孢子蟲、弓形蟲感染等,且易罹患某些自身免疫性疾病及惡性腫瘤。經(jīng)典的HIgM綜合征分為5類:①CD40L缺陷;②CD40缺陷;③活化誘導(dǎo)的胞苷脫氨酶(AID) 缺陷;④尿嘧啶DNA轉(zhuǎn)葡糖基酶(UNG)缺陷;⑤其他,僅根據(jù)表型難以完全明確致病分子。

        CD40L屬腫瘤壞死因子超家族成員,表達(dá)于活化的CD4+T細(xì)胞表面,CD40屬TNF受體家族成員,持續(xù)表達(dá)于B細(xì)胞及單核巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞等抗原提呈細(xì)胞(APC)[16]。CD40-CD40L共刺激信號(hào)促進(jìn)B細(xì)胞活化、類別轉(zhuǎn)換及體細(xì)胞高頻突變,誘導(dǎo)記憶B細(xì)胞的形成,從而使B細(xì)胞產(chǎn)生的抗體由IgM向IgG、IgA或者IgE轉(zhuǎn)換并且對(duì)T細(xì)胞依賴性抗原產(chǎn)生高親和力的抗體[17],同時(shí)影響CD4+T細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞及巨噬細(xì)胞的相互作用,使細(xì)胞免疫受損。因此,CD40L的缺陷將導(dǎo)致導(dǎo)致X連鎖HIGM患者IgG、IgE和IgA水平明顯下降,但I(xiàn)gM水平正?;蛏撸籜HIGM患者存在正常數(shù)量的成熟B細(xì)胞,但是不能轉(zhuǎn)換為記憶B細(xì)胞,記憶B細(xì)胞數(shù)量減少。

        本文患兒以反復(fù)感染起病,病程中出現(xiàn)馬爾尼菲青霉菌、鼠傷寒沙門菌等機(jī)會(huì)致病菌感染,伴中性粒細(xì)胞減低及自身免疫性溶血性貧血、橋本甲狀腺炎等自身免疫疾病,外周血IgM水平正常,IgG、IgE和IgA均降低,逐漸出現(xiàn)肝膽系統(tǒng)病變,記憶B細(xì)胞及漿細(xì)胞明顯減少,臨床符合HIgM表現(xiàn),由于缺乏陽(yáng)性家族史,難以明確致病分子。據(jù)HGMG數(shù)據(jù)庫(kù),目前HIgM綜合征致病突變中,最常見的突變類型是點(diǎn)突變,其中錯(cuò)義突變最為多見。本文患兒二代測(cè)序常規(guī)生物信息學(xué)分析并未見致病突變位點(diǎn),但患兒臨床表型典型,流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)患兒CD3+CD8-T淋巴細(xì)胞CD40L蛋白亦無(wú)表達(dá),遂進(jìn)一步行CNV分析,發(fā)現(xiàn)CD40LG基因大片段缺失,進(jìn)一步擴(kuò)增其cDNA無(wú)產(chǎn)物,從而明確CD40LG基因CNV所致HIgM綜合征。

        目前HIgM的基因型與臨床表型的關(guān)系尚不明確,但本文患兒大片段缺失與點(diǎn)突變患者臨床表型無(wú)明顯差異。例7除HIgM綜合征常見臨床表現(xiàn)外還存在孤獨(dú)癥,因曾有報(bào)道提示孤獨(dú)癥譜系障礙(ASD)患者[18]中有高頻率新發(fā)生的CNV,尤其是缺失型CNV,推測(cè)其獨(dú)特表型可能與CNV影響除CD40LG以外的其他基因有關(guān)。本文患兒母親為雜合CNV攜帶者,其CD40L表達(dá)降低,與點(diǎn)突變的攜帶者相比,雖無(wú)明顯感染表現(xiàn),但其CD40L表達(dá)水平相對(duì)低下,因此母系家族中CD40L表達(dá)降低可能是作為大片段缺失變異的高危因素。

        致謝:感謝邁基諾有限公司史麗娜老師對(duì)此文的幫助與指導(dǎo)。

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