張 榮,張靜靜,彭單伊,成勝權(quán)
(1.空軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院兒科,陜西 西安 710032;2.重慶醫(yī)科大學(xué)附屬兒童醫(yī)院兩江院區(qū)呼吸科,重慶 400016)
慢性肉芽腫病(chronic granulomatous disease,CGD,OMIM:306400)是常見的吞噬細胞功能障礙引起的原發(fā)性免疫缺陷病,發(fā)病率為1/20萬~1/25萬。由于基因突變引起吞噬細胞還原型輔酶(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NAPDH)氧化酶復(fù)合物缺陷,引起吞噬細胞呼吸爆發(fā)功能障礙,無法有效地產(chǎn)生具有殺菌活性的超氧陰離子及其他代謝產(chǎn)物。臨床上常表現(xiàn)為反復(fù)致命性的細菌及真菌感染,并在病變部位形成肉芽腫,其中以CYBB引起的X連鎖慢性肉芽腫病最為常見。本文分析空軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院兒科1例反復(fù)發(fā)熱患兒診治過程,旨在加強臨床醫(yī)生對該病的認識,提高患兒生存率。
患兒男,4歲6月齡,主因“反復(fù)發(fā)熱9月余”入院。入院前在外院因“肺炎”住院治療2次,出院后仍有反復(fù)發(fā)熱。既往有卡介苗接種后的異常反應(yīng)(紅腫、破潰)。家族史:系第2胎第2產(chǎn),有1姐姐體健。父母及其家系無遺傳病史。體格檢查:營養(yǎng)稍差,面色蒼黃。左上臂卡疤陽性,咽部黏膜充血,扁桃體Ⅰ度腫大。雙肺呼吸音粗,可聞及濕性啰音。心、腹及神經(jīng)系統(tǒng)未見異常。該患兒監(jiān)護人知情同意且自愿參與研究。
結(jié)核菌素試驗:結(jié)核菌純蛋白衍生物(protein purified derirative,PPD)皮內(nèi)注射0.1mL,48~72h觀察結(jié)果顯示中度陽性(++)。外周血白細胞及中性粒細胞分類升高。免疫球蛋白系列均升高。胸片示兩肺多發(fā)感染,左腋區(qū)斑點高密度影,見圖1。

圖1 本病例患兒胸片
入院給予頭孢噻肟鈉舒巴坦鈉抗感染治療,1周后仍有發(fā)熱。復(fù)查外周血白細胞及中性粒細胞分類正常,結(jié)核菌素T細胞斑點試驗(T-spot)陰性。胸部CT示雙肺多發(fā)炎癥改變伴實變影,考慮結(jié)核,見圖2。肺泡灌洗液:結(jié)核涂片、真菌涂片、呼吸道合胞病毒、腺病毒、流感病毒、痰涂片、支原體DNA、結(jié)核桿菌DNA、甲流核酸抗體檢測均為陰性。

圖2 本病例患兒胸部CT
患兒抗感染效果不佳,病史長且反復(fù)不愈,考慮可能存在免疫缺陷疾病或存在基礎(chǔ)相關(guān)疾病如支氣管畸形、原發(fā)性纖毛運動障礙等。根據(jù)文獻及經(jīng)驗總結(jié),患兒出現(xiàn)卡介苗后相關(guān)異常反應(yīng)如局部破潰、同側(cè)腋下淋巴結(jié)腫大并有液化,提示患兒存在免疫缺陷病,最常見者為慢性肉芽腫。為明確診斷,行呼吸爆發(fā)試驗提示中性粒細胞的活化率為0.1%(正常>90%)。同時經(jīng)患兒及家屬的知情同意后,采集患兒及其父母、姐姐外周血,提取DNA,委托北京智因東方轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究中心行高通量測序和生物信息學(xué)分析。
基因檢測發(fā)現(xiàn)該患兒CYBB基因存在雜合錯義突變位點c.560(exon6)T>G,導(dǎo)致氨基酸改變即p:I187R(p.Ilel187Arg),母親為c.560(exon6)T>G攜帶者,父親及同胞姐姐正常,見圖3。檢索文獻及基因組數(shù)據(jù)庫,該患兒CYBB基因突變位點未被收錄,分別使用生物信息學(xué)軟件Panter、PHD-SNP、SNAP、Meta-SNP進行預(yù)測,提示此突變位點為有害突變。利用Pymol三維蛋白繪圖軟件繪制的CYBB蛋白構(gòu)象圖顯示與還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH)重要的結(jié)合位點之一是187位氨基酸,該突變位點可能導(dǎo)致NADPH跨膜區(qū)蛋白結(jié)構(gòu)域異常,從而影響NADPH氧化酶功能,降低吞噬細胞殺傷細菌的能力,見圖4。

注:從上至下分別為標準序列、患兒、患兒父親、患兒母親、患兒姐姐

注:A為配體結(jié)合位點;B為NADPH;C為NADPH結(jié)合位點(187位氨基酸)
最近一次隨訪時患兒6歲,已完成骨髓配型及骨髓移植術(shù),目前無不良反應(yīng)及排斥反應(yīng)。
慢性肉芽腫病是一種吞噬細胞功能缺陷病,由于NADPH氧化酶的某些成分缺失或減少,使得吞噬細胞殺傷功能降低,吞噬細胞在局部大量積聚,形成化膿病灶和肉芽腫。NADPH是由5個phox亞基組成,其中g(shù)p91phox和p22phox細胞膜上的細胞色素b558成分,分別由CYBB、CYBA基因編碼;而p47phox、p67phox和p40phox是胞質(zhì)蛋白,由NCF1、NCF2、NCF4基因編碼[1]。CGD患兒由于其中一個基因突變,引起NADPH氧化酶活性缺陷。CYBB基因突變引起的X連鎖CGD(X-CGD)最為多見,約占CGD病例的70%。目前已有300多種CYBB突變被CYBBbase數(shù)據(jù)庫收錄。其中以錯義突變最多見,同時61%的突變發(fā)生在N端結(jié)構(gòu)域,其可能與血紅素結(jié)合及p22phox相互作用有關(guān)[2-4]。
CYBB基因不同突變位點所致的臨床表型不同,但大多數(shù)仍以反復(fù)感染為主要表現(xiàn),如反復(fù)呼吸道感染、淋巴結(jié)炎、骨髓炎、肝膿腫、皮膚膿腫或者蜂窩織炎[3-4],可能與個體免疫、調(diào)控基因及環(huán)境因素等有關(guān)。病原主要是過氧化氫酶陽性的細菌和真菌。在國外,最主要的五種病原菌為金黃色葡萄球菌、黏質(zhì)沙雷菌諾卡爾菌屬、洋蔥伯霍爾德桿菌和煙曲霉菌[5-6]。據(jù)報道近50%的慢性肉芽腫病患者死亡是由曲霉菌感染引起。而曲霉菌感染的患者通常無典型癥狀和體征。在我國,結(jié)核感染較常見[7]。卡介苗接種可引起嚴重的局部反應(yīng),甚至出現(xiàn)結(jié)核播散,故此類患者禁忌接種卡介苗。有可疑家族史者,新生兒應(yīng)暫緩接種卡介苗,等待解除懷疑后再考慮接種。因此臨床上常常誤診,經(jīng)驗性治療往往效果不佳。
本例既往有卡介苗接種后的異常反應(yīng),反復(fù)肺部感染,CT提示雙肺多發(fā)炎癥改變伴實變,且腋窩多發(fā)腫大淋巴結(jié)伴多發(fā)鈣化灶,實驗室檢查Ig系列明顯升高,具有典型的慢性肉芽腫表現(xiàn)。
對于出生后反復(fù)感染、生長發(fā)育落后,皮膚黏膜、胃腸道等部位形成肉芽腫,卡疤不易愈合等情況,均應(yīng)高度懷疑CGD。目前呼吸爆發(fā)試驗是確診的主要手段。近些年,為提高CGD的診斷率,大多醫(yī)院直接采用二代測序方法進行原發(fā)性免疫缺陷疾病的基因篩查。本例進一步行二代測序證實存在CYBB新突變位點,即第560位堿基T錯義突變?yōu)镚,母親為致病基因的攜帶者。經(jīng)檢索千人數(shù)據(jù)庫、dbSNP等多個數(shù)據(jù)庫,該位點不屬于多態(tài)位點,在人群中發(fā)生頻率極低,變異可能致病,且目前尚未發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外文獻報道。利用生物信息技術(shù)、多種統(tǒng)計方法預(yù)測變異對基因保守性及蛋白結(jié)構(gòu)有害。該突變位點是NADPH細胞膜上的結(jié)構(gòu)域跨膜突變,此位點編碼的蛋白雖不是細胞色素b245的核心蛋白,但可能會影響呼吸鏈中一系列細胞吞噬能力。
目前傳統(tǒng)治療CGD主要是長期使用抗生素、抗真菌、抗結(jié)核藥物,以預(yù)防細菌和真菌感染。隨著干細胞及基因技術(shù)的深入研究,干細胞骨髓移植和基因治療在臨床中被廣泛使用[8-10]。CYBB基因突變分布廣泛,異質(zhì)性較明顯,總結(jié)大樣本分子缺陷特征可能有助于理解臨床形式、突變類型和功能數(shù)據(jù)的相關(guān)性。隨著基因檢測的不斷進展,基因突變分析將成為產(chǎn)前診斷的重要工具,從而提高診斷慢性肉芽腫病的能力。