假火炬综合症 3; PTORCH3
有证据表明伪 TORCH 综合征 3(PTORCH3) 是由染色体 12q13 上的 STAT2 基因(600556) 纯合突变引起。
▼ 说明
伪 TORCH 综合征 3(PTORCH3) 是一种常染色体隐性遗传疾病,其免疫失调和神经炎症从婴儿早期就明显可见。受影响的个体发育迟缓,伴有急性发热和多系统器官受累,包括凝血障碍、肝酶升高和蛋白尿,通常与血栓性微血管病相关。脑成像显示进行性颅内钙化、白质异常,有时还有大脑或小脑萎缩。实验室研究显示干扰素(IFN) 刺激基因(ISG) 转录物异常升高,与 I 型干扰素病一致。该表型类似于宫内感染的后遗症,但通常没有感染原的证据。该疾病是由干扰素免疫途径负调节缺陷引起的。儿童早期死亡很常见(Duncan 等人,2019 年和 Gruber 等人,2020 年总结)。
有关 PTORCH 遗传异质性的讨论,请参阅 PTORCH1(251290)。
▼ 临床特征
邓肯等人(2019) 报告称,巴基斯坦近亲父母所生的 2 名兄弟在出生后不久就出现了严重的多系统炎症性疾病。由于胎膜早破,两名婴儿均在妊娠 32 周和 34 周时早产。第一个兄弟患有暂时性新生儿血小板减少症,但没有感染证据,后来发现在 6 个月左右出现神经发育迟缓、生长不良和甲状腺功能障碍。8 个月时,他出现了 3 次明显的全身性和神经炎症性疾病中的第一次,表现为全身强直阵挛性癫痫发作、嗜睡和发育退化。他被发现患有肺炎球菌血液感染和多器官功能障碍,包括发烧、肝脾肿大、D-二聚体增加、血小板减少、铁蛋白和 LDH 升高、肝酶升高以及急性肾损伤伴高血压和肾病范围蛋白尿。他从这次发作中恢复过来,并显示出轻微的发育进展,但还出现了其他类似的发作,包括癫痫发作、发育退化和多系统受累,但没有感染证据;自身抗体筛查正常。他符合噬血细胞性淋巴组织细胞增多症(HLH)的诊断标准,并具有肾血栓性微血管病(TMA)的特征。脑成像显示进行性弥漫性颅内钙化、白质病变和颅内出血。20个月大时,他在造血干细胞移植过程中因感染死亡。他的弟弟也有类似的病程,其特征是从婴儿早期就明显出现神经发育异常。约3周龄时,出现呼吸暂停、贫血、凝血异常、蛋白尿等脑影像学异常,如颅内实质钙化和出血、脑白质异常、脑干和小脑萎缩等。没有感染的证据。他的神经系统继续退化,并表现出肌张力障碍和脑电图异常,这与严重的神经系统损伤一致。他在 14 周大时去世。两名患者的血液分析显示,干扰素刺激基因(ISG)转录物有所升高,这对鲁索替尼治疗有部分反应。
格鲁伯等人(2020) 报道了一名摩洛哥近亲父母所生的男孩,他患有与 I 型干扰素病一致的早发性严重自身炎症综合征。出生后,他接种了卡介苗,没有产生副作用。15 天时,他出现腹泻、鹅口疮以及与克雷伯氏菌和假单胞菌感染相关的腺炎。抗生素治疗使临床症状有所改善,但他患有细支气管炎和与发烧无关的癫痫发作。脑部影像学显示双侧大脑钙化。5 个月大时,他在没有感染的情况下再次出现急性呼吸窘迫;此后不久他就因呼吸衰竭去世。两名同胞此前曾死于并发症,这些并发症似乎具有传染性,但没有确定的病原体。对先证者血液的详细研究显示 ISG 水平升高,包括 IFIT1(147690)、IFI27(600009)、RSAD2(607810) 和 ISG15(147571),所有这些在患者体内均升高近 1,000 倍。健康的捐赠者或杂合子母亲。患者血浆还显示出非常高水平的 IFN-α,证实了 I 型干扰素病,以及自然死亡物(NK) 细胞和单核细胞的低频率,以及 T 细胞的升高,表明免疫表型失调。
▼ 遗传
Duncan 等人报道的 PTORCH3 在家族中的遗传模式(2019) 与常染色体隐性遗传一致。
▼ 分子遗传学
在2个兄弟中,由近亲巴基斯坦父母所生,具有伪TORCH PTORCH3,Duncan等人(2019) 鉴定了 STAT2 基因中的纯合错义突变(R148W; 600556.0003)。该突变是通过全外显子组测序发现并经桑格测序证实的,与家族中的疾病分离。在 gnomAD 数据库中仅以非常低的频率以杂合状态发现它。患者细胞中的 STAT2 蛋白表达不受影响。对患者血液的 RNA 和 RT-PCR 分析显示,干扰素刺激基因(ISG) 基因表达增加,与 I 型干扰素病一致。β-干扰素(IFNB1;147640)和α-干扰素(IFNA1;147660)的基础和诱导产生与对照相似,尽管这些样本是在治疗期间采集的。患者细胞和转导突变的 STAT2 缺失细胞对 IFNA1 表现出相似的敏感性增强,这与暴露于干扰素后异常增强的反应一致,而不是 STAT2 的组成性激活。这些异常与患者细胞中的 IFNAR(107450) 信号延长有关,但与携带杂合突变的亲本细胞无关,作者指出,这对于功能获得性突变来说是不寻常的。进一步的体外研究表明,R148W 突变损害了 STAT2 与负调节因子 USP18(607057) 的相互作用,导致对 USP18 通常赋予的负调节脱敏。对照细胞中 USP18 的敲低导致 STAT2 磷酸化延长,重现了患者细胞的表型。相比之下,USP18 无法抑制患者细胞中的 IFN-α 信号传导;在患者细胞中敲除 USP18 也没有效果,表明对 USP18 不敏感。这些发现与患者细胞无法正确抑制 IFNAR 信号传导相一致,从而导致与 I 型干扰素病一致的炎症性疾病。邓肯等人(2019) 指出,由于 STAT2 突变,IFNAR 信号传导负调控的丧失表现为一种隐性特征,对 IFN 信号传导通路产生整体功能获得效应。
Gruber 等人发现,男孩是摩洛哥近亲父母所生,患有 PTORCH3(2020) 鉴定了 STAT2 基因中的纯合错义突变(R148Q; 600556.0004)。该突变是通过全外显子组测序发现并经桑格测序证实的,在未受影响的母亲中发现为杂合状态;无法获得父亲 DNA。作者指出,R148 残基在哺乳动物中高度保守,但在啮齿动物中则不然。与对照组相比,延长 IFN1 刺激患者细胞和转导突变的 STAT2 缺失细胞会导致 ISG 表达增加,这与功能获得效应一致。值得注意的是,野生型 STAT2 的表达导致缺陷正常化,表明该效果需要双等位基因突变。对患者成纤维细胞的免疫沉淀研究显示,R148Q STAT2 将 USP18 招募到 IFNAR2(602376) 受体复合物的能力降低,尽管突变型 STAT2 和 USP18 之间的亲和力似乎正常。即使在 USP18 存在的情况下,患者细胞也无法减弱对 IFN1 的信号传导,这表明 USP18 功能无效,可能是由于 USP18 向 IFNAR 受体的转移缺陷所致。格鲁伯等人(2020)指出,纯合性功能获得突变很少见,并表明它们必须破坏负调控过程才具有致病性,就像本例一样。