脐血干细胞移植成功治疗早发IPEX,综合征1,例报告并文献复习

许 普 钱晓文 翟晓文 王来栓

国家卫健委新生儿疾病重点实验室 国家儿童医学中心/复旦大学附属儿科医院1.新生儿科,2.血液移植中心(上海 201102)

X连锁多内分泌腺病肠病伴免疫失调综合征(immune dysregulation,polyendocrinopathy,enteropathy,X-linked syndrome,IPEX,OMIM:304790) 是一种以早发性致死性多系统自身免疫缺陷为特征的单基因疾病,由编码转录因子叉头框蛋白3 (forkhead box protein 3,FOXP3)的基因发生功能缺失引起[1]。该转录因子对CD 4+调节性T 细胞(regulatory T cell,Treg)的发育、成熟和维持起至关重要的作用,FOXP3缺陷会导致Treg细胞减少或缺如,从而引发严重的自身免疫病。IPEX综合征发病率极低,Park 等[2]的系统综述提示,截至2017 年国外共报告195例,我国目前报告16例[3-15]。肠病、内分泌疾病、肾脏疾病和皮肤表现是IPEX综合征患儿的特征表现。免疫抑制疗法是其一线治疗,异基因造血干细胞移植(hematopoietic stem cell transplantation,HSCT) 是唯一根治IPEX 综合征的方法。本文描述1 例临床表现为反复血糖升高、腹泻、皮疹的患儿,经遗传学检测确诊为FOXP 3基因半合子变异所致的IPEX 综合征,最终经脐血干细胞移植治疗成功。

患儿,男,1 个月29 天,因反复血糖升高1 月余于2020 年7 月6 日收入复旦大学附属儿科医院。患儿系G 2 P 2,35+5周顺产出生,出生体重2 850 g,Apgar评分不详,羊水清,脐带、胎盘无异常,否认窒息史,否认宫内窘迫史。患儿生后因血糖升高及反复感染多次于当地医院住院治疗,空腹血糖波动于5.3~14.2 mmol/L,住院期间患儿出现皮疹脱屑、腹泻等症状。予氨基酸奶粉喂养,胰岛素降血糖、抗感染、激素抗炎等治疗,因血糖控制不稳定转至我院。父亲23岁,母亲25岁,均体健,孕期无特殊用药史,无特殊家族史。姐姐4岁,体健。

入院体格检查:体温37.4 ℃,脉搏156次/min,呼吸56次/min,血压68/45 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),体重3.65 kg(同年龄同性别第3百分位),身长52 cm(同年龄同性别第10 百分位)。足月儿貌,全身皮肤干燥、蜕皮,头颅尖,头发稀疏、色黄,耳后皮肤潮红。腹软,未及包块及压痛,肠鸣音正常。躯干、四肢散在大小不等牛奶咖啡色斑,双下肢见环形色素脱失斑,双侧腋下、阴囊、腹股沟区、臀部散在红色皮疹。余未见异常。

辅助检查:住院期间空腹血糖波动在2.8~21.4 mmol/L,空腹C 肽0.45 ng/mL(参考值1.1~4.4 ng/mL),胰岛素10.2 pmol/L(参考值15.4~175 pmol/L),血游离脂肪酸629 μmol/L(参考值172~586 μmol/L);
糖尿病抗体中GADA 谷氨酸脱羧酶抗体、IA-2 抗蛋白酪氨酸磷酸酶抗体、IAA 胰岛素抗体、抗胰岛细胞抗体、抗锌转运蛋白8 抗体均阴性;
甲状腺功能、皮质醇、生长激素正常;
免疫球蛋白E 106.28 kU/L;
血常规嗜酸性粒细胞绝对值1.94×109/L;
淋巴细胞亚群(CD 16+CD 56+绝对计数641.49 个/μL、CD 3+绝对计数2 430.9 个/μL、CD 19+绝对计数771.83 个/μL、CD 4+绝对计数1 820.83 个/μL、CD8+绝对计数590.45个/μL)符合该年龄段参考范围;
过敏原初筛阴性;
自身抗体中抗中性粒细胞胞浆(ANCA)抗体、抗ENA抗体阴性;
感染相关检测中血巨细胞病毒IgM抗体阳性,血EB病毒IgM抗体及DNA、结核菌素试验阴性,血培养、粪培养阴性。B超示肝胆胰脾未见明显异常,左肾肾盂轻度增宽,双侧颈部、腋下、腹股沟淋巴结肿大。

患儿入院后表现为反复发热、银屑样皮疹、腹泻及血糖升高,监测血糖最高21.4 mmol/L,予胰岛素降血糖,抗感染、止泻、补液、氨基酸奶粉喂养等对症支持治疗。外院及我院高通量测序结果示X 染色体FOXP3基因有1 个半合子变异,c.1150G>A(编码区第1150 号核苷酸鸟嘌呤变异为腺嘌呤),导致氨基酸改变p.Ala384Thr(第384号氨基酸由丙氨酸变异为苏氨酸),为错义变异。患儿父母与姐姐该位点均为正常基因型。结合患儿临床表现诊断为IPEX综合征。与家长充分沟通后同意行脐血干细胞移植。入院57天开始预处理(氟达拉滨+白消安+环磷酰胺),环孢素单药预防移植物抗宿主病(graft versushost disease,GVHD),期间无明显不良反应。入院66天行脐带血干细胞回输,非亲缘脐带血来自山东脐血库,人类白细胞抗原(HLA)-A、B、C、DRB1和DQ 基因型10/10 相合,输注总有核细胞数(TNC)20.52×107/kg;
CD 34+T 细胞数4.2×105/kg。移植过程顺利。移植后27天血小板植活,移植后47天粒细胞植活。移植前予头孢吡肟预防细菌感染,米卡芬净预防真菌感染,更昔洛韦治疗巨细胞病毒感染。移植后8天患儿粒细胞缺乏合并发热,停头孢吡肟改美罗培南抗感染。移植后12天患儿仍有反复高热,考虑植入综合征,加用甲基泼尼松龙(2 mg/kg,q12h)治疗好转。移植前4天开始环孢素抗排异,依据血药浓度调整剂量。移植后3 天加用吗替麦考酚酯抗排异。患儿移植后复测血糖维持在正常范围,未再使用胰岛素,未再出现腹泻,大便呈黄糊便,2、3 次/d,躯干皮疹明显消退,四肢仍有散在皮疹。移植后53天出院。

患儿移植后于本院规律随访,末次随访日期2022 年5 月28 日。未见移植后不良反应,复查嵌合结果,外周-NK细胞嵌合率84.99%,外周-B细胞嵌合率88.10%,外周-T细胞嵌合率76.66%,外周全血嵌合率83.07%,为混合嵌合状态。复查血糖维持稳定,未再使用胰岛素,糖化白蛋白值12.52%,甲状腺功能正常,EB 病毒及巨细胞病毒DNA 测定均低于检测值下限。移植后患儿未再反复腹泻、感染,生长发育情况良好。具体诊断、治疗、随访时间轴见图1。

图1 患儿诊断、治疗、随访时间轴

以IPEX、Immune dysregulation,polyendocrinopathy,enteropathy,X-linked syndrome、FOXP3、Chlid为英文检索词,以IPEX综合征、X连锁多内分泌腺病肠病伴免疫失调综合征、儿童作为检索词,计算机检索PubMed、万方数据库等,检索时限均从建库至2022 年6 月,检索策略采用主题词与自由词相结合的方式,共检索出英文文献399篇、中文文献16篇进行分析。

IPEX 综合征是一种由于FOXP 3基因变异导致的X连锁隐性遗传原发性免疫缺陷病。1982年由Powell等[16]首次报道。2001年Bennett等[17]证实了其致病基因为FOXP3基因。

人类FOXP 3基因位于X 染色体着丝粒区域(Xp11.23-q13.3),高度保守,由12个外显子组成,其中1 个外显子(外显子1)位于5’端的非翻译区,其余11 个外显子编码431 个氨基酸构成的FOXP 3蛋白,它是叉形头(fork head,FKH)转录因子家族的成员,包含1 个富含脯氨酸(proline-rich protein,PRR)的氨基末端结构域、中央锌指(zinc finger,ZF)和亮氨酸拉链(leucine zipper,LZ)结构域,以及核定位和DNA 结合活性所需的羧基末端FKH 结构域[18]。在目前已发现的70多个FOXP3基因变异位点中,40%的变异发生于FKH结构域,23%发生于PRR区域,14%发生于亮氨酸拉链结构域,6%发生于非编码区上游的起始密码子和C末端的开放阅读框ORF[19]。FOXP 3基因编码的FOXP 3 蛋白是胸腺来源的CD4+CD25+FOXP3+Treg细胞维持免疫耐受所必需的重要转录因子,该位点变异可诱发Treg细胞发育障碍及功能异常,发生多系统淋巴细胞浸润和自身免疫性损害[20]。

IPEX综合征可引起多器官受累,最常见的是肠道、内分泌系统及皮肤。有研究表明临床表现与发病时间具有相关性,典型的三联征(严重肠病、1 型糖尿病和湿疹)常见于新生儿期发病的患儿,1月龄至1 岁发病患儿常表现为消化道症状和湿疹,1 岁以上发病者可出现肾病或自身免疫性肝炎等[21]。慢性腹泻是IPEX 综合征最常见的首发症状[22]。内分泌系统损伤最常见的表现是1 型糖尿病,已报道的IPEX 病例中近50%的患儿合并1 型糖尿病,我国报道5 例(31%)[2]。患儿常生后即表现为高血糖,胰腺组织呈典型的淋巴细胞浸润,血清中常可检出胰岛特异性自身抗体包括抗谷氨酸脱羧酶抗体、抗胰岛β 细胞抗体、抗胰岛素抗体。部分病例同时表现有生长激素缺乏和肾上腺功能减退。IPEX的部分临床表现与自身免疫性多内分泌腺综合征(autoimmune polyendocrine syndromes,APS)-I型重叠,但更为严重和极端,多数患儿在生后2年内因生长发育迟缓或营养不良而死亡。也有报道FOXP 3基因变异仅引起胰岛素依赖性糖尿病而缺乏其他IPEX 综合征特征性表型的病例[23]。其他少见的临床表现包括自身免疫性肝炎、关节炎、脾肿大和淋巴结病变等。近年来有报道临床症状不典型、只有1 个器官受累、晚发型和轻症病例的发生[24-27]。实验室检查方面,免疫球蛋白E 升高和嗜酸性粒细胞计数增加最常见。在某些情况下,可出现白细胞增多症,以CD4+T细胞增多为主,CD8+T细胞数量也可以增加,但不向幼稚T细胞或记忆性T细胞倾斜,淋巴细胞亚群相对分布基本不变。患儿的各种自身抗体大多阳性[20]。抗甲丙氨酯抗体(anti-harmonin autoantibodies,HAA)和抗绒毛蛋白抗体(anti-villin autoantibodies,VAA)对IPEX 综合征有很高的特异性,但检测方法尚未普及,明确诊断仍需基因检测[28]。

免疫抑制疗法及HSCT 是治疗IPEX 综合征的主要方法。通常需要联合使用免疫抑制药物来控制IPEX 综合征的急性期,但也有研究表明使用单一免疫抑制药物也可控制自体免疫情况及临床稳定性[29]。雷帕霉素可以抑制外周T 细胞,同时抑制表达野生型FOXP3的Treg细胞,因此常作为免疫抑制治疗的首选(单独或与类固醇药物联合使用),可长期缓解IPEX患儿顽固性腹泻等症状,减少激素剂量,且不增加感染风险[30]。

目前,IPEX 综合征的唯一根治措施是HSCT,可阻止自身免疫损伤继续进展且避免免疫抑制不良反应,是IPEX 综合征的最佳治疗方案。一项国际多中心回顾性分析显示,接受HSCT的患儿15年存活率虽低于接受免疫抑制疗法的患儿(73.2%比86.8%),但移植后存活超过2.5年的患者没有表现出额外的死亡率,而随访时间更长的免疫抑制疗法患儿的存活概率随着疾病的进展而下降,并发症随着时间的推移而增加[21]。HSCT 患儿完全消除自身免疫的比例较高,出现新自身免疫症状的持续时间明显低于接受免疫抑制疗法的患儿,表明长期的免疫抑制疗法在短期内可能是有益的,但它并不能阻止疾病进展。因此在疾病早期免疫抑制疗法可使临床症状在短期内明显改善,但仍需HSCT 有效阻断疾病进展。

本例患儿生后即表现为反复血糖升高、腹泻、皮疹和发热,符合IPEX综合征新生儿期发病典型三联征的特点。免疫球蛋白E 及血常规嗜酸性粒细胞绝对值升高明显,抗中性粒细胞胞浆(ANCA)抗体、抗ENA 抗体阴性,完善基因检测明确诊断IPEX 综合征后,随即进行脐血干细胞移植,形成稳定混合嵌合状态。后续随访,患儿反复腹泻、银屑样皮疹等情况已获得完全缓解,未再出现反复感染,生长发育状况良好,移植后血糖稳定,未再使用胰岛素。王依柔等[15]报告1例患儿5月龄起病,3岁5个月成功行HSCT后严重湿疹、肠病、肾病综合征等情况获得完全缓解,但胰岛素依赖性糖尿病仍存在,胰岛素用量较移植前明显减少。可见早期进行HSCT 可以尽早改善Treg 细胞缺陷,阻止胰岛β 细胞的消除,以完全治愈1型糖尿病[31]。

既往报道接受清髓预处理的患儿移植后存在稳定的混合嵌合体,可存活长达10年[32],但由于患儿自身状况较差及清髓预处理不良反应较重,移植早期存活率较低[33-34]。近期报告表明,使用非清髓性预处理方案,包括低剂量全身照射或阿仑单抗、白消安、曲奥舒凡低剂量预处理,形成完全或混合嵌合体[32,35-36]。尽管对造血干细胞输注的需求增加,但所有存活的患儿可以获得更好的结局和生存质量[37]。

近年来有些研究表明将FOXP 3基因在体外转染IPEX综合征患儿的CD4+T细胞使其表达FOXP3蛋白的基因治疗及Treg 细胞替代治疗可作为IPEX综合征患儿新的治疗方案,但目前仍处于临床前实验阶段[38-39]。且有研究认为,Treg 细胞的发育障碍及功能异常也可能包括效应T 细胞反应缺陷,单独使用Treg细胞替代治疗不能治愈本病[40]。

综上所述,本研究报告1 例以新生儿糖尿病起病,伴有湿疹、难治性腹泻等表现的患儿,经基因测序确诊IPEX综合征,行脐血干细胞移植后预后良好。提示有多发内分泌疾病、难治性腹泻及反复湿疹、感染的婴幼儿需警惕该疾病,基因测序可明确诊断,早期移植治疗可缓解病情。

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