IL2RG变异致重症联合免疫缺陷病的临床表现和基因分析

王高伟,刘 磊,肖梦君,谢振华,刘 菁,李东晓,罗淑颖,张耀东,王美烨

(郑州大学附属儿童医院，河南省儿童医院，郑州儿童医院，河南省儿童遗传代谢性疾病重点实验室，郑州 450053；*通讯作者,E-mail:1005164555@qq.com)

重症联合免疫缺陷病(severe combined immunodeficiency,SCID)是联合免疫缺陷病中最严重的类型，由多个基因缺陷引起。研究发现SCID的发生至少与以下基因相关：IL2RG、ARTEMIS、RAG1、RAG2、ADA、CD45、JAK3和IL7R[1]，其中由白细胞介素-2受体共同γ链(interleukin 2 receptor subunit gamma,IL2RG)基因变异引起的X-连锁重症联合免疫缺陷(X-SCID)占50%-60%[2]。X-SCID患者免疫系统常表现为T细胞(CD3+)、NK细胞(CD16+/CD56+)缺失或显著减少，B细胞(CD19+)数量正常或增加，但功能异常，从而导致免疫球蛋白产生异常[3]。IL2RG编码的IL-2Rγ链是IL-2、IL-4、IL-7、IL-9、IL-15、IL-21等多种细胞因子受体共有的功能组成单位，即共有链，是联系细胞膜表面细胞因子结合区域与下游细胞信号转导分子之间的纽带。在X-SCID的临床诊断中，T-B+NK-这种临床表现是由IL-4、IL-7、IL-15、IL-21四种细胞因子的缺失所致，IL-7、IL-15两种细胞因子是T和NK细胞生长所必需的，IL-4和IL-21两种细胞因子的信号转导紊乱会导致内在的B细胞缺陷[4-6]。IL-7在T细胞的发育中具有不可缺少的作用，其诱导的信号缺陷是X-SCID中T淋巴细胞减少的主要原因[7]。因此，IL-2Rγ链的完整性对于机体免疫功能至关重要[8]。根据现有研究，较早的进行基因诊断，明确病因，并及时进行骨髓或干细胞移植对本病具有一定的效果，并能延长生存期[9，10]。本文回顾1例IL2RG变异引起的X-连锁重症联合免疫缺陷病，以提高对X-SCID的认识。

1 病例报告

现病史：先证者，男，3月14天，以“间断感染14 d”来诊，主要表现3月龄开始出现腹泻，治疗效果欠佳。

个人史与既往史：无特殊。

家族史：父母体健，非近亲婚配。哥哥，12岁，体健。母孕期体健。患儿三舅于生后1个月夭折，死因不明。

体格检查：精神萎靡，双下肢、足部轻度浮肿。

实验室检查：血常规：白细胞(WBC)32.10×109/L，红细胞3.9×1012/L，血小板519×109/L，血红蛋白93 g/L，中性粒细胞百分比94.6%，淋巴细胞百分比54.8%；降钙素原0.161 ng/ml。肝功能：谷丙转氨酶304.8 U/L(0-40 U/L)，谷草转氨酶430.0 U/L(0-40 U/L)，总胆汁酸7.1 μmol/L。免疫：患儿IgG 1.3 g/L，IgA<0.03 g/L，IgM 0.08 g/L，C3 0.99 g/L，C4 0.39 g/L，CD3+CD4+T淋巴细胞0，CD3+CD8+T淋巴细胞1%。甲胎蛋白707.2 ng/ml(0-140 ng/ml)，轮状病毒抗体阴性，感染四项、甲轴五项、呼吸道病原学、结明三项、细菌内毒素、凝血功能等均无明显异常。腹部彩超示肝大(肋下25.5 mm)。诊断：“肝损害、免疫缺陷”？

治疗：入院后给予保肝、抗感染、营养支持、补液等治疗，入院第3天出现发热、抽搐，加用头孢曲松抗感染，人免疫球蛋白抗体治疗，体温好转，仍腹泻、精神差，家长要求出院，出院第12天死亡(具体不详)。

基因分析：本研究经医院医学伦理委员会批准并获得患儿父母知情同意。抽取患儿的外周血标本进行DNA提取，应用二代测序技术进行全外显子组测序，应用Sanger测序进行位点验证。检索内部数据库、dbSNP、ExAC等人群数据库，标注核苷酸多态性和低频良性变异。检索HGMD，Pubmed，Clinvar等数据库，整理相关文献，参考ACMG(美国医学遗传学和基因组学学会)变异分类指南，对变异进行分类。

检测结果显示患儿IL2RG(NM_000206)存在半合子错义变异c.812G>A，p.(Gly271Glu)(见图1)，位于第6外显子上。根据美国ACMG变异分类指南，此变异符合PS1+PM2，为可能致病变异。检测结果显示此变异遗传自表型正常的母亲。患儿哥哥、外公、外婆、大舅、二舅在该位点为野生型。先证者家系图见图2。

图1 先证者及其父母IL2RG测序图

图2 先证者家系遗传图

2 讨论

X-SCID为SCID中最常见的一种，1993年Noguchi等[11]和Puck等[12]将X-SCID致病基因定位于X染色体q13.1上的IL2RG，其全长4 145个碱基，含有8个外显子，编码369个氨基酸的IL-2Rγ链蛋白，该蛋白对调控T细胞、NK细胞和B细胞的分化、发育和成熟起关键作用。IL2RG变异会导致其编码的IL-2Rγ链蛋白功能障碍，从而导致T细胞发育过程中细胞内信号传导障碍，引起T细胞功能障碍，从而导致严重的T细胞缺陷，进一步造成B细胞功能障碍，临床表现为细胞免疫和体液免疫功能下降诱发机体反复感染[13]。对于多数患者而言，通常表现为肺炎、腹泻、发热等症状。

据Clinvar、HGMD数据库显示，目前共收录IL2RG变异267种，突变类型包括：错义突变、移码突变、无义突变和剪接位点突变，以错义突变为主。国外报道突变多发生在第3，4，5外显子上[14]。Niemela等[15]报道了人类中37个IL2RG变异引起的X-连锁重症联合免疫缺陷病，包含本文变异位点c.812G>A,p.(Gly271Glu)。本家系中先证者母亲为杂合携带者，且表型正常，符合X连锁隐性遗传特征。根据美国ACMG变异分类指南，此变异符合PS1+PM2，为可能致病变异。本患儿在临床症状上主要表现为严重的腹泻，T细胞数量接近于0，B细胞数量虽在正常范围之内，但各种免疫球蛋白、补体均有降低，提示B细胞功能存在异常。免疫功能几乎丧失，符合免疫缺陷病的特点，结合基因检测结果确定为IL2RG变异导致的X-连锁重症联合免疫缺陷病。

X-SCID在临床诊断中通过流式细胞仪测定T淋巴细胞、B淋巴细胞、NK细胞的数量具有较高的参考价值。一般情况下，母乳喂养的患儿会携带有母体中的抗体，能抵抗感染，存活一定时期，不易表现出临床症状，因此在前期诊断中，运用分子生物学手段及早检测极为重要。由于免疫细胞的缺失，患儿早期起病会经历真菌、细菌感染，为治疗带来很大麻烦。在临床诊断过程中，基因分析能很好地明确病因，并进行治疗。在基因治疗的研究方面，已经取得很大进展，Takafumi等[16]运用腺相关病毒作为基因载体在X-SCID小鼠骨髓细胞中的内源性的IL2RG位点插入一部分IL2RGcDNA，之后把这些体外编辑的骨髓细胞重新植入X-SCID小鼠体内，可产生CD4+和CD8+T细胞，为临床治疗提供了很好的依据。在骨髓移植治疗方面，Jamal等[17]研究发现，靶向基因组编辑可在人源的X-SCID多能干细胞疾病模型中恢复T细胞分化功能。随着临床检测技术和治疗方法的不断发展，早发现、早进行骨髓造血干细胞移植，可使X-SCID成活率高达95%[18]。有研究表明：当B细胞功能完整时，通过骨髓移植对患者进行T细胞的功能重建，可以使患者存活长达40年[19]。基因治疗技术和相关领域分子生物学研究的不断突破，为X-SCID患儿的治疗提供更好的依据。本文通过对患儿的临床诊断、基因检测和家系分析，确诊1例X-SCID患者，进一步提高对IL2RG相关X-SCID认识，丰富了X-SCID相关的数据资料，为X-SCID的发现、诊断、治疗及此类患儿家庭遗传咨询及产前诊断提供了依据。