免疫缺陷,常见变量,1; CVID1
ICOS 缺陷导致抗体缺乏
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这种形式的常见变异免疫缺陷(CVID)(此处称为 CVID1)是由染色体 2q33 上的 ICOS 基因(604558) 纯合突变引起的。
▼ 说明
普通变异性免疫缺陷(CVID)是一组临床和遗传上异质性的疾病,其特征是抗体缺乏、低丙种球蛋白血症、反复细菌感染以及无法对抗原产生抗体反应。该缺陷是由于 B 细胞分化失败和免疫球蛋白分泌受损所致;循环 B 细胞的数量通常在正常范围内,但也可能较低。大多数 CVID 患者在 10 岁后开始感染。CVID 代表原发性免疫缺陷疾病的最常见形式,也是原发抗体缺陷最常见的形式。大约 10% 至 20% 的 CVID 诊断患者有该疾病的家族史(Chapel 等人,2008 年、Conley 等人,2009 年和 Yong 等人,2009 年综述)。
常见变异性免疫缺陷的遗传异质性
常见变异型免疫缺陷病是一种遗传异质性疾病。另参见 CVID2(240500),由 TACI 基因突变引起(TNFRSF13B;604907);CVID3(613493),由 CD19 基因(107265) 突变引起;CVID4(613494),由 BAFFR 基因突变引起(TNFRSF13C;606269);CVID5(613495),由 CD20 基因(112210) 突变引起;CVID6(613496),由 CD81 基因(186845) 突变引起;CVID7(614699),由 CD21 基因(CR2;120650)突变引起;CVID8(614700),由LRBA基因(606453)突变引起;CVID10(615577),由 NFKB2 基因(164012) 突变引起;CVID11(615767),由 IL21 基因(605384) 突变引起;CVID12(616576),由 NFKB1 基因(164011) 突变引起;CVID13(616873),由 IKZF1 基因(603023) 突变引起;CVID14(617765),由 IRF2BP2 基因(615332) 突变引起。
这种以前被称为 CVID9 的疾病被发现是一种自身免疫性淋巴增殖性疾病;请参阅 ALPS3(615559)。
▼ 临床特征
Hammarstrom 和 Smith(1999)在对常见变异型免疫缺陷的综合评价中指出,患者血清 IgG 和 IgA 水平显着降低,一半患者 IgM 也降低。患者通常因低丙种球蛋白血症而出现临床症状,例如频繁的细菌性呼吸道和胃肠道感染。除了 B 细胞缺陷外,一些患者还可能存在不同程度的 T 细胞功能障碍。感染可发生在任何年龄,但在第一个和第三个十年有两个主要高峰(Hermaszewski 和 Webster,1993),并且这种疾病在两性之间均匀分布。
Cunningham-Rundles 和 Bodian(1999) 描述了 248 名连续转诊的、年龄从 3 岁到 79 岁、临床诊断为 CVID 的患者的临床和免疫学状态。男性和女性出现症状和诊断时的中位年龄均为三十多,尽管男性的年龄较男性和女性都要早。除了血清免疫球蛋白减少外,40% 的患者对有丝分裂原的淋巴细胞增殖反应低于正常,表明 T 细胞异常。相关疾病包括自身免疫性疾病和淋巴瘤。诊断 CVID 后 20 年生存率,男性为 64%,女性为 67%。20 年期间与死亡率相关的参数是血清 IgG 水平较低、T 细胞对植物血凝素的反应较差,尤其是外周 B 细胞百分比较低。
教堂等人(2008) 对 334 名诊断为 CVID 的欧洲患者进行了超过 5 年的随访(平均随访时间为 25.6 年),并定义了 5 种不同的临床表型:无并发症、自身免疫、多克隆淋巴细胞浸润、肠病和淋巴恶性肿瘤。作者发现 83% 的患者仅具有其中一种表型;12.6% 有 2 个表型的标准。临床表型分析表明,最高死亡率与肠病或多克隆淋巴细胞浸润相关(相对风险分别为 4.0 和 3.0;两者的 p 均小于 0.001)。唯一的临床预测因素是多克隆淋巴细胞浸润,这与淋巴恶性肿瘤风险增加 5 倍相关。血清免疫球蛋白同种型水平以及 B 细胞的百分比和绝对数量存在广泛差异,证实了这些情况的异质性。较高的血清 IgM 和较低的循环 CD8 T 细胞(参见 186910)水平被发现分别是多克隆淋巴细胞浸润和自身免疫的预测标志物。
在对 CVID 临床特征的回顾中,Yong 等人(2009)指出,大多数患者容易出现反复呼吸道和胃肠道感染。一部分患者可能会出现其他并发症,包括淋巴增殖、脾肿大、肉芽肿性炎症、自身免疫性疾病和恶性肿瘤。除了低丙种球蛋白血症和无法对刺激产生抗体反应外,一些患者可能还存在单核细胞衍生细胞和/或 T 细胞的其他免疫学异常。CVID 患者的亲属选择性 IgA 缺乏的频率增加(参见例如 IGAD1, 137100)。
常见变异性免疫缺陷病 1
格里姆巴赫等人(2003) 报道了来自 2 个不相关家庭的 4 名年龄在 19 至 28 岁之间的患者,他们患有体液免疫缺陷特征的呼吸道和消化道反复细菌感染,并且与 CVID 的临床诊断一致。他们缺乏其他复杂的特征,如脾肿大、自身免疫现象或肉芽肿样肉芽肿,并且没有出现明显的 T 细胞免疫缺陷的临床症状。其中一名患者为女性,提示为常染色体隐性遗传。实验室研究显示,一个家庭外周血 B 细胞计数较低,范围为 0.7% 至 1.3%,另一个家庭为 2.8% 至 3.3%。尽管 T 细胞底物发育没有明显异常,但次级淋巴组织中 T 细胞依赖性 B 细胞成熟发生严重紊乱。在激活的 T 细胞上没有检测到 ICOS 特异性信号,而在其他 CVID 患者和对照组的激活 T 细胞中表达正常量的 ICOS。患者单核细胞表达正常量的 ICOS 配体(ICOSLG;605717)。几乎所有 ICOS 缺陷个体的 B 细胞都表现出初始 IgD+/IgM+ 表型。相应地,IgM记忆和转换记忆B细胞的数量大幅减少。ICOS 缺陷个体的静息 B 细胞上的 CD80(112203) 表达减少,而在患者和对照 B 细胞上观察到同等的 CD86(601020) 表达。然而,患者 B 细胞上的 ICOSLG 表达升高,这一观察结果与 ICOS 与其配体相互作用下调配体的观点一致(Witsch 等,2002)。这 4 名受影响个体的数据显示,记忆 B 细胞区室受到严重干扰,并且 Ig 产生减少。
萨尔泽等人(2004) 报道了来自另外 2 个 CVID 家族的 5 名患有 ICOS 缺陷的患者。发病年龄为18个月至15,略早于Grimbacher等报道(2003)。感染包括复发性支气管炎、鼻窦炎、肺炎以及腹泻。一些患者的其他可变特征包括脾肿大、淋巴结肿大、单纯疱疹疹以及 IgG 抗中性粒细胞抗体导致的慢性自身免疫性中性粒细胞减少症。所有患者的记忆B细胞均减少,血清IgG和IgA水平降低;IgM 低正常或低。T 细胞区室显示正常。在某些情况下,静脉注射 Ig 治疗可使病情得到缓解。
▼ 群体遗传学
Hammarstrom 和 Smith(1999)在对常见变异型免疫缺陷的全面回顾中估计,大约每 10,000 到 100,000 个人中就有 1 人患有这种疾病。
▼ 发病机制
Kirkpatrick 和 Schimke(1967) 将低 IgM 作为家族性低丙种球蛋白血症的“标志”。
对于血清丙种球蛋白低的患者,Cooper 等人(1971) 发现携带膜结合免疫球蛋白的 B 淋巴细胞数量正常;生发中心通常在抗原刺激的淋巴结中形成。他们推测,尽管此类患者的 B 淋巴细胞具有表面识别抗原,但它们缺乏浆细胞分化的机制。
法林顿等人(1994) 发现 31 名 CVID 患者中有 23 名(74%) 也有 T 细胞缺陷,而其余 8 名患者则没有。T 细胞功能障碍患者可进一步细分为具有更广泛缺陷的患者(n = 11),导致 gp39(CD40LG; 300386) 表达降低和多种淋巴因子缺乏;其他人则存在更具选择性的 CD40 配体表达缺陷(n = 2) 或 1 种特定淋巴因子缺陷(n = 10)。因此,CVID 可能由许多不同的分子畸变引起。CD40 信号传递效率低下可能是某些 CVID 患者 B 细胞分化失败的部分原因。
Levy 等人在一项针对 8 名患者的研究中,其中 6 名患有 CVID,2 名患有轻度低丙种球蛋白血症和反复感染(1998) 发现 2 名 CVID 患者 Ig 基因可变(V) 区的体细胞超突变显着减少。循环记忆 B 细胞区室中 40% 至 75% 的 IgG 转录物完全没有体细胞突变。由于 T 细胞区室的功能测定正常,因此研究结果表明 CVID 中抗体亲和力成熟过程中存在内在 B 细胞缺陷。
霍尔姆等人(2003) 发现,无论 T 细胞亚群的比例如何,被抗 CD3(参见 186740)和抗 CD28(186760) 激活的 CVID 患者的 T 细胞比健康对照分泌更少的 IL10(124092)。此外,CVID 患者对 I 型蛋白激酶 A(参见 188830)介导的 T 细胞激活的 cAMP 依赖性抑制的敏感性更高。霍尔姆等人(2003) 提出,CVID 患者 T 细胞 IL10 分泌受损可能是 CVID 中 T 细胞缺陷和 B 细胞功能受损之间的联系。
Cunningham-Rundles 等人使用流式细胞术评估 32 名 CVID 患者的免疫学特征(2006) 发现,除了 CD27(TNFRSF7; 186711) 阳性记忆 B 细胞水平降低外,CVID 患者还存在无关的、明显的 TLR9(605474) 缺陷。即使受到 B 细胞受体共刺激,CpG 寡核苷酸也不会激活 CVID B 细胞,并且它们不会刺激 TLR9 的表面或胞质内表达或 IL6(147620) 或 IL10 的产生。此外,表达正常量胞质内 TLR9 的 CVID 浆细胞样树突状细胞仅产生少量 IFNA(147660)。未检测到 TLR9 突变或多态性。坎宁安-朗德尔斯等人(2006) 得出结论,CVID 患者存在广泛的 TLR9 激活缺陷,导致 CpG 启动的先天免疫受损。
通过流式细胞术分析,Bossaller 等人(2006) 发现 ICOS 缺陷患者(而非其他 CVID 患者)的 CXCR5(BLR1; 601613) 阳性/CD4(186940) 阳性 T 细胞严重减少,并且几乎完全没有 CD57(参见 151290) 阳性/CXCR5 阳性/CD4 阳性 T 细胞。免疫组织化学分析表明,ICOS 缺陷患者的淋巴结中生发中心的形成受到干扰。在正常个体中,用抗CD3和抗ICOS刺激T细胞可诱导CXCR5表达,但在ICOS缺陷患者中效果不佳。CD40L(300386) 缺陷的患者的生发中心形成也被消除,并且 CXCR5 阳性 T 细胞严重减少。
▼ 遗传
Grimbacher 等人报告的 CVID1 在家庭中的遗传模式(2003)与常染色体隐性遗传一致。
▼ 分子遗传学
Grimbacher 等人在患有 CVID1 的 ICOS 缺陷个体中(2003) 鉴定出 ICOS mRNA 部分缺失且蛋白质完全缺失。mRNA 的 443 个核苷酸缺失是由于 ICOS 基因的 1,815 个碱基对缺失所致,包括内含子 1 部分缺失、外显子 2、内含子 2 和外显子 3 完全缺失以及内含子 3 部分缺失(604558.0001 )。患者体内删除的 DNA 区域通常侧翼有两个 150 bp 的高度同源 DNA 序列,其中部分包含两个 150 bp 的高度同源 DNA 序列,其中包括一个 13 bp(TCTTGTCAGAGTA) 重复序列。格里姆巴赫等人(2003) 提出最初的缺失事件发生在减数分裂重组过程中,通过同源不等重组,消除了两个 13 bp 重复中的 1 个以及整个插入序列。在来自 2 个被认为无关的家庭的所有 4 名受影响患者中都发现了这种缺失;然而,在测序区域中发现了相同的 SNP,这表明所有 4 名患者有共同的创始人。在 100 个健康对照等位基因中未发现此缺失。
Salzer 等人在来自 2 个家庭的 5 名因 ICOS 缺陷而患有 CVID 的个体中(2004) 在 ICOS 基因中发现了与 Grimbacher 等人发现的相同的纯合缺失(2003)。所有4个家庭都来自奥地利和德国多瑙河沿岸的同一地区,单倍型分析表明存在创始人效应。
▼ 历史
Wollheim(1961) 描述了两名患有“获得性”低丙种球蛋白血症的女性,她们来自瑞典的不同地区,但有远亲关系。他认为隐性遗传因素可能与“获得性”低丙种球蛋白血症有关。
卡明等人(1968) 发现,在患有所谓“获得性”无丙种球蛋白血症的成人细胞中,植物血凝素诱导的淋巴细胞将标记前体掺入 DNA 和 RNA 的过程显着减少。该差异与培养基的特性无关,表明细胞异常。
▼ 动物模型
麦克亚当等人(2001) 发现与野生型小鼠相比,Icos 缺陷小鼠的 IgM 基础水平相似,IgG3 略有升高,IgG1、IgG2a 和 IgE 降低。免疫敲除小鼠和野生型小鼠,除了存在高度炎症性完全弗氏佐剂外,也具有相似水平的 IgM 特异性抗体,但 IgG1 和 IgG2a 特异性抗体减少,生发中心形成减少。通过刺激 CD40,Icos -/- 小鼠恢复了从 IgM 到 IgG 的类别转换(109535)。
博萨勒等人(2006) 表明 Icos 缺陷小鼠的血液、脾脏和淋巴结中 Cxcr5 阳性/Cd4 阳性 T 细胞数量减少。免疫组织学分析表明,Icos 缺陷小鼠的 B 细胞滤泡中缺乏完整的生发中心,且 Cd4 阳性 T 细胞减少。