郭明發(fā) 賈靜 王亞峰 朱瑩瑩 史利歡 劉俊閃 劉煒★
慢性肉芽腫?。╟hronic granulomatous disease,CGD)是一種以皮膚,肺及淋巴結(jié)廣泛肉芽腫性損害為特點的遺傳性粒細胞殺菌功能缺陷的原發(fā)性吞噬細胞免疫缺陷病,屬于單基因遺傳病,多為性連隱性遺傳。由于患者體內(nèi)吞噬細胞編碼還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷磷酸(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH)氧化酶復合物的相關基因缺陷,導致中性粒細胞呼吸爆發(fā)障礙,不能有效的產(chǎn)生超氧陰離子(O2-)及其代謝物來殺死過氧化物酶陽性細菌和真菌[1]。X 連鎖慢性肉芽腫病(X-linked chronic granulomatous disease,X-CGD)多以男性發(fā)病,女性為基因攜帶為特點,發(fā)病多在2 歲以內(nèi),少數(shù)可晚至10 歲以后。多數(shù)X-CGD 是由于患者CYBB基因編碼區(qū)和剪接區(qū)突變引起,而非由基因調(diào)控區(qū)發(fā)生缺失引起,大多數(shù)突變影響mRNA 和(或)蛋白的穩(wěn)定性,造成反復且嚴重感染,以及過度炎癥反應的影響[2]。該病臨床癥狀呈現(xiàn)多樣性,容易忽視,導致臨床延期診斷。故本文通過總結(jié)分析診治的X-CGD 患者的臨床特點,以及相關實驗室檢查,對該病進行總結(jié),旨在幫助臨床醫(yī)生診斷及對患者家庭進行遺傳咨詢、產(chǎn)前診斷提供幫助。
分析2015年10月至2019年5月間鄭州大學附屬兒童醫(yī)院確診的11 例X-CGD 患者,均為男孩,均來自河南省內(nèi)不同地區(qū)。臨床資料,見表1。納入標準:所有經(jīng)臨床確診的X-CGD 患者,排除標準:合并其他類型的免疫缺陷病者,以及家系成員不愿意參加本研究者。本研究獲得所有患者監(jiān)護人知情同意,研究經(jīng)院醫(yī)學倫理委員會批準。
表1 11 例X-CGD 患者的臨床資料Table 1 Clinical data of 11 X-CGD patients
1.2.1 病史采集及實驗室檢查
收集11 例患者發(fā)病時的一般臨床資料、臨床癥狀及家族史情況、實驗室常規(guī)檢查及病原學檢查等。
1.2.2 中粒細胞呼吸爆發(fā)試驗
取患者、家系成員及健康對照者新鮮靜脈EDTA 抗凝血1 mL,2 h 內(nèi)進行檢測。處理步驟如下:①取兩支流式反應管,各加入50 μL 全血,其中對照管加入50 μL 磷酸鹽緩沖液(PBS),刺激管加50 μL 佛波酯(Sigma,10 μg/mL)工作液,混勻,37℃,孵育15 min;②每支反應管中分別加入25 μL 二氫羅丹明-123(Dihydrorhodamine-123,DHR-123)(Sigma,30 μg/mL)工作液,混勻,37℃避光孵育5 min;③每支反應管加入1 mL 溶血素(BD FACS Lysing Solution),室溫避光10 min;④400 g,離心5 min,棄上清,PBS 洗滌2 次,離心棄上清,加200 μL PBS 上機檢測。本實驗采用FACSCantoⅡ流式細胞儀(BD 公司,美國),以對照管調(diào)節(jié)儀器電壓,設置陰性區(qū)間,采用BD Diva軟件分析刺激管檢測發(fā)出陽性信號的細胞比例,報告中性粒細胞活化率即陽性信號的粒細胞占全部粒細胞的比例。
1.2.3 基因測序
對所有患者及其家系成員進行基因診斷,采集靜脈EDTA-K2抗凝血2 mL,送至北京邁基諾醫(yī)學檢驗所進行Sanger 測序。
11 例患者及家系成員均行中粒細胞呼吸爆發(fā)試驗檢查,其中所有患者中性粒細胞活化率均<10%;其中6 例患者母親呈攜帶者雙峰表型(例1、3、4、5、9、10),3 例患者姐姐也呈現(xiàn)攜帶者表型(例3、9、10),而患者父親中性粒細胞活化率呈現(xiàn)正常陽性信號。見表2、圖1。
表2 11 例X-CGD 患者級家系成員的中粒細胞活化率及基因突變Table 2 Neutrophil activation rate and gene mutations of 11 X-CGD patient-level family members
圖1 例10 X-CGD 患者及家系成員中性粒細胞活化率分析Figure 1 Analysis of neutrophil activation rate of 10 X-CGD patients and family members
經(jīng)Sanger 測序分析,所有患者均顯示為CYBB基因突變,其中自發(fā)突變5 例(例2、6、7、8、11),母系來源突變6 例(例1、3、4、5、9、10),典型基因分析來自10 號病例,患者呈現(xiàn)CYBB基因半合子變異、患兒父親無變異、患兒母親及姐姐呈現(xiàn)雜合變異。見表2、圖2。
圖2 例10 X-CGD 患者及家系成員基因診斷分析Figure 2 Genetic diagnosis analysis of 10 X-CGD patients and family members
X-CGD 患者為先癥者,其CYBB基因突變來自母親,由母親X 染色體遺傳,其中女兒為攜帶者,男性多發(fā)病,典型家系分析來自10 號病例。見圖3。
圖3 例10 X-CGD 患者遺傳家系分析Figure 3 Analysis of the genetic family of 10 X-CGD patients
本研究中11 例患者中,1 例患者以“潰瘍性結(jié)腸炎”反復多次就診多家醫(yī)院,出生9 天即起病,1 歲9月在本院第二次入院通過中性粒細胞活化率篩查為疑似病例,經(jīng)基因診斷確診。3 例患者死亡,其中2 例在他院經(jīng)歷較長時間抗感染治療,入院明確診斷時已進入感染終末期階段。8 例存活患者中,其中2 例經(jīng)造血干細胞移植治療后檢測中性粒細胞呼吸爆發(fā)功能正常,中性粒細胞活化率>90%;其余6 例經(jīng)控制感染后暫時存活。
慢性肉芽腫是一種少見的遺傳性疾病,可分為X-CGD 和常染色體隱性遺傳CGD。其發(fā)病率約為1/20 萬人,歐美國家報道發(fā)病率大約1/25 萬~1/20 萬[3],目前我國尚無確切的發(fā)病率數(shù)據(jù)報道。由于患者體內(nèi)NADPH 氧化酶復合物的某些成分缺失或減少,不能有效地產(chǎn)生具有殺菌活性的超氧陰離子及其代謝產(chǎn)物,從而吞噬細胞無法產(chǎn)生“呼吸爆發(fā)”,導致機體對多種病原體感染無法清除,造成過氧化氫酶陽性細菌,侵襲性真菌,結(jié)核分枝桿菌等感染[4-6]。CGD 患者常以肺部感染為主要表現(xiàn),包括肺炎與肺膿腫,其他癥狀包括淋巴結(jié)炎、皮膚和胃腸道感染[7-8]。本組中10 例(90.9%)患者以肺炎為主要病因入院,且以新生兒期起病為主,年齡低于國內(nèi)已有報道[9],且患者從發(fā)病到診斷時間明顯縮短,可能與該疾病的快速篩查意識提高有關系。
NADPH 氧化酶復合物是由5 個吞噬氧化酶phox 亞基組成的多組分酶[10],5 個吞噬氧化酶亞基gp91、p22、p47、p67 和p40 的編碼基因分別CYBB、CYBA、NCF1、NCF2、NCF4。其中CYBB基因缺陷常引起引起X-CGD,表現(xiàn)為男性患病,女性攜帶。CYBB基因突變在歐洲和美國報道比例分別為67%、70%[5],國內(nèi)上海和重慶報道比例為89.1%、83.3%[2,6]。
CGD 實驗室傳統(tǒng)診斷依賴硝基四唑氮藍(Nitro blue tetrazolium chloride,NBT)還原實驗,存在操作復雜、繁瑣且結(jié)果不客觀等缺點[10],20世紀90年代后期,DHR-123 經(jīng)流式細胞術測定細胞內(nèi)活性氧開始應用于臨床。無熒光染料DHR-123,進入中性粒細胞后,可被中粒細胞呼吸爆發(fā)過程產(chǎn)生的活性氧(Reactive oxygen species,ROS)氧化為熒光物質(zhì)DHR-123,發(fā)出熒光,被流式細胞儀捕獲,可直接反映中性粒細胞的活化能力[11]。健康人群中性粒細胞活化在檢測圖上呈現(xiàn)顯著的陽性位移群,而X-CGD 患者幾乎沒有移位;且X-CGD攜帶者中粒細胞存在兩個不同群體即部分正常位移,部分沒有位移,呈現(xiàn)雙峰表型[12]。本研究中11例X-CGD 患者中粒細胞活化率均<10%,且檢測圖上幾乎無位移。研究顯示X-CGD 攜帶者中粒細胞活化率范圍在20%~80%,極少情況下只有10%中粒細胞活化率也具有正常的宿主防御能力[13]。本研究的家系成員中粒細胞呼吸爆發(fā)試驗顯示:6 例患者母親中粒細胞活化率在14.2%~59.6%之間;3 例患者同胞姐姐中粒細胞活化率38.6%~63.1%之間,患者父親均呈現(xiàn)典型的陽性位移群。采用流式細胞術檢測中性粒細胞活化率,有助于快速篩查X-CGD 患者,但其明確診斷仍需要基因診斷。
綜上所述,X-CGD 臨床起病早,反復重癥感染常見,由于臨床病例少見,易被忽視。隨著流式細胞儀在基層醫(yī)院的普及,采用流式細胞術-DHR 檢測能簡單快捷檢測中性粒細胞活化率,對于低年齡起病的過氧化氫酶陽性菌感染、真菌感染、卡介苗接種異常等疑似CGD 患者,建議開展檢測中粒細胞呼吸爆發(fā)實驗。目前遺傳性疾病,尤其是單基因遺傳病的臨床確診需要采用基因診斷,主要技術有基于PCR 擴增技術和基因測序技術等[14-15],明確單基因遺傳病的臨床診斷需對患者及其家系成員進行基因分析,明確其遺傳方式,同時對家系中基因攜帶者進行必要的遺傳咨詢和產(chǎn)前診斷,對避免基因缺陷兒的出生,提供優(yōu)生優(yōu)育的指導策略。