贺建新
国家儿童医学中心,首都医科医院呼吸科,国家呼吸系统疾病临床医学研究中心
中华实用儿科临床杂志2018年2月第33卷第4期
通信作者:贺建新
《儿童呼吸在线》主编申昆玲
4 Zeta链相关蛋白激酶70kDa(ZAP70)缺陷
获得性免疫系统通过精细调节来对抗侵入的病原。基因缺陷所致淋巴细胞通路受损可使患者出现免疫缺陷。ZAP70是蛋白酪氨酸激酶(PTKs)的一种,与活化的T细胞受体(TCR)相互作用转导下游信号,是获得性免疫反应调节的重要参与者。目前,世界范围内有10余例病例被报道。
4.1 T淋巴细胞信号通路及ZAP70 αβTCR异源二聚体在内质网中与CD3的εγ和εδ链的恒定区和ζ链的同源二聚体组合。CD3和ζ具有重要的胞质结构域,包含具有信号转导功能的基序,由免疫受体酪氨酸活化基序(ITAM)编码。TCR的刺激导致PTKs的活化,PTKs2个家族成员Src和Syk/ZAP70参与受体诱导的大部分远端信号事件。T淋巴细胞表达的Src家族激酶包括Lck、Fyn。Src激酶通过磷酸化Syk和ZAP70的酪氨酸对催化活性起重要作用。TCR诱导活化后,Lck介导CD3ζ链ITAM的磷酸化,通过ZAP70的SH2结构域与CD3ζ链磷酸化的ITAM结合募集ZAP70至TCR/CD3信号复合体。在此过程中,ZAP70构象出现改变,由自身抑制形式变为活性形式,最终导致T淋巴细胞活化、增殖和分化。
4.2 ZAP70缺陷的分子机制 ZAP70表达于T淋巴细胞和NK细胞,由2个SH2结构域和1个羧基端的激酶结构域组成。这些SH2结构域与TCRzeta链的双磷酸化的ITAMs结合,同时负责ZAP70与活化的TCR的桥连。另一个连接区,结构域间B区,连接SH2结构域与激酶结构域。TCR与抗原呈递细胞表面主要组织相容性复合体(MHC)复合物结合的肽链抗原相互作用,供受体相关的Lck被募集到CD3复合物附近,Lck磷酸化ζ链ITAMs的酪氨酸。ζ链双磷酸化的ITAMs通过与ZAP70SH2结构域的高亲和力作用来募集ZAP70,使ZAP70的自身抑制形式获得解除,暴露出针对Lck的调节性磷酸化位点。Lck在3个酪氨酸残基(Y292、Y315、Y319)磷酸化ZAP70。Y292磷酸化募集cCbl和调节TCR复合体的内入。Y315磷酸化使ZAP70与CrkII作用和促进LFA1活化和T淋巴细胞黏附。Y319磷酸化可锚定Lck和PLCγ,促进钙流入和T淋巴细胞信号。ZAP70激酶结构域的活性环的酪氨酸被Lck和ZAP70自身磷酸化进而进一步促进催化活性。ZAP70激酶结构域介导信号转录分子LAT和SLP76的磷酸化,诱导MAP激酶ERK1/2活化,最终导致T淋巴细胞成熟。常染色体隐性无功能的ZAP70缺陷通常引起经典SCID。大部分突变位于激酶结构域。
4.3 临床表现 (1)特征性表现为严重早发感染,临床表型同SCID。(2)在减效突变患者中可观察到表型异质性:活化的CD4+CD25+CD45RO+DR+细胞和嗜酸性粒细胞浸润所致红皮病样皮肤损害;激酶结构域纯合错义突变所致喘息和严重红皮病,类似于Omenn综合征;激酶结构域纯合R514C突变患者表现为浅表血管周围炎、鱼鳞病、高IgE、嗜酸性粒细胞升高和肺炎;内含子纯合突变导致剪切异常使蛋白表达部分残留和迟发的临床症状。
4.4 实验室检查 (1)外周血CD8+T细胞缺失;(2)CD4+T淋巴细胞对抗CD3的增殖反应缺失;(3)T细胞受体剪切环(TRECs)明显降低;(4)循环T淋巴细胞的T细胞受体β链可变区(TCRVB)呈广泛多克隆性;(5)细胞因子表达谱异常,如TGFB、IL4和IL10水平低;(6)ZAP70缺陷患者胸腺皮质内有双阳性胸腺细胞,但髓质内仅有单阳性CD4+胸腺细胞,AIRE+mTECs数目减少,Hassall′s小体mTECs表达外皮蛋白缺陷,nTreg细胞数目也减少;(7)蛋白表达;(8)基因突变分析。
4.5 治疗及预后 ZAP70缺陷是SCID的一种,预后不良,移植为唯一治愈方法,不经移植治疗大部分均于2岁前夭折。
5 胞质分裂贡献者8(DOCK8)
2009年Zhang等对表现为广泛皮肤病毒感染,易进展为癌伴低T、B、NK细胞的患者进行研究,认为是CID的一种。用比较基因组杂交的方法发现DOCK8基因多种大的缺失突变、插入、缺失及点突变。2009年Engelhardt等用基因组纯合子单倍型和拷贝数变异方法证明大部分AR-高IgE血症(HIGE)的致病突变为DOCK8。
5.1 发病机制 DOCK8属于不典型鸟嘌呤核苷酸交换因子DOCK180超家族一员,活化Rho/Rac/Cdc42家族的GTPases。位于9P42,包含48个外显子,基因组DNA长度250kb。这个亚端粒区域包含多个Alu重复序列和其他短的重复序列,利于染色体间的重组。具有DHR1和DHR2结构域,DHR1与PIP3结合,使DOCK8募集到细胞膜。DHR2与GTPases作用,介导GTPGDP交换反应。多种组织中可检测到DOCK8mRNA的转录,但在T、B淋巴细胞中表达水平最高。具有多种mRNA异构体,原发的T淋巴细胞中mRNA缺乏外显子1。在间质内移行的树突状细胞的前向缘中,DOCK8为Cdc42空间活化所必需。DOCK8缺陷导致树突状细胞不能移行至淋巴结的被膜下窦和缺陷的CD4+T细胞预激活和记忆CD8+T细胞产生。DOCK8缺陷使溶解的免疫突触处的肌动蛋白聚集缺陷损伤NK细胞溶解功能,可被外源性的IL-2纠正。NK细胞系DOCK8耗竭引起明显细胞溶解活性降低。在B淋巴细胞,DOCK8为TLR9下游和STAT3上游的调节蛋白。DOCK8缺陷鼠不能形成生发中心和边缘区B细胞形成缺陷。DOCK8缺陷影响长期的记忆B细胞。
5.2 分子特征 由于Alu介导的重组,很多病例具有大的缺失,甚至累及临近基因。点突变通常导致蛋白不稳定。因此蛋白表达缺失见于大部分患者。有体细胞逆转报道。
5.3 临床表现 综合文献报道显示平均诊断年龄10岁,2/3在第1个10年,1/3在第2个10年,个别在第3个和第5个10年获得诊断。评分系统大部分至少40分(最高67分),1/3为20~40分。与ADHIGE共同点是均具有湿疹、皮肤脓肿、窦肺感染、念珠菌病、IgE升高、嗜酸性粒细胞升高。基本均有湿疹,1/3新生儿期有皮疹。大部分有皮肤脓肿,器官脓肿见于肝、肾、肺和脑,金黄色葡萄球菌和曲霉菌各见于1例肾和脑脓肿。基本均出现上下呼吸道感染,大部分至少1次肺炎,1/3肺炎>5次,间质破坏可导致支气管扩张和肺大疱,但不多见。2/3有皮肤黏膜念珠菌感染。系统性念珠菌感染亦有报道,包括肺炎和脓毒症。曲霉菌肺定植、鼻窦炎、慢性感染和慢性支气管肺曲霉菌病(ABPA)均有报道。其他真菌感染少见,如股藓、隐球菌病(脑膜炎、皮肤脓肿)。寄生虫感染如溶组织阿米巴和隐孢子虫可见报道。最明显的不同特征是皮肤病毒感染。难以控制的继发于HPV的扁平疣和疣状疣,广泛播散的传染性软疣常见,反复单纯疱疹和水痘带状疱疹病毒感染也常见。非皮肤病毒感染包括致命的JC病毒相关的进展的多灶性白质脑病。疱疹病毒引起的肺炎、脑膜炎、脑炎、视网膜炎、角膜炎和/或结膜炎。轮状病毒肠炎、甲乙丙型肝炎亦可见。半数患者有哮喘,大部分有过敏,主要为食物过敏,环境及吸入变应原包括乳胶和药物。体质量不增长和发育不良常见。自身免疫性溶血性贫血亦有报道。中枢神经系统除感染外包括血管炎、血管瘤、脑梗死/中风。中枢神经系统淋巴瘤(伯基特、非何杰金),咽后壁伯基特淋巴瘤和鳞癌有报道。鳞癌通常与HPV感染有关,难以治愈。结缔组织、骨骼、牙齿异常不常见。
5.4 实验室特征 IgM经常降低,回忆抗原特异性抗体低或缺失,低同族血凝素。淋巴细胞减少常见,随年龄进展。T淋巴细胞、B淋巴细胞、NK细胞通常都减少。记忆B淋巴细胞、转换记忆B淋巴细胞降低或缺失。TRECs降低。
5.5 诊断 用流式细胞分析方法或免疫印迹方法检测蛋白。用RT-PCR方法找被剪切的外显子。拷贝数变异(MLPA、arrayCGH),或Sanger测序。二代测序,Sanger验证。
5.6 治疗及预后 湿疹可严重,局部治疗很难控制,有的需系统免疫抑制剂,如皮质激素,但要仔细权衡,很难减停,可使皮肤病毒感染加重,增加机会感染的可能。常规治疗疣和传染性软疣经常无效,干扰素α效果不一致。丙种球蛋白替代用于特异抗体缺陷者,可改善窦肺感染的发生和严重度,对病毒感染过程无影响。HSCT可治愈。病死率为34%,平均死亡年龄9岁3个月。大部分死于第1个10年,其余第2个10年。死亡原因包括脑炎、病毒和真菌感染、脓毒症、脑淋巴瘤、消耗和代谢紊乱、呼吸衰竭、主动脉瘤破裂、JC病毒阴性的进展多灶白质脑病。10岁时存活率为67%,18岁时下降为48%。
编辑首都医科医院
呼吸科秦强
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