遗传性中性粒细胞功能障碍是一种罕见的常染色体隐性遗传性疾病,好发于婴幼儿,系基因突变引起中性粒细胞功能障碍。
(一)中性粒细胞颗粒功能缺陷
脱颗粒作用是中性粒细胞杀菌主要机制之一,颗粒内含多种抗微生物蛋白。嗜天青颗粒含水解酶、杀菌肽及髓过氧化物酶;特异性颗粒含胶原酶和乳铁蛋白。中性粒细胞颗粒功能缺陷可直接影响其杀菌作用。
1.Chiak-Higashi综合征(Chdiak-Higashi syndrome,CHS):系LYST基因突变(该基因编码溶酶体运输调节蛋白)导致中性粒细胞膜改变,胞质内出现巨大畸形和功能异常的溶酶体颗粒,在瑞氏染色的血片中很易发现。这类异常不仅限于中性粒细胞,在其他细胞内也可存在。CHS还常合并自然杀伤细胞功能缺陷和中性粒细胞数量减少,这更加重了患者的免疫缺损。
2.先天性特异颗粒缺乏(congenital specific granule dificiency,CSGD):中性粒细胞趋化性缺陷,难以迁移至炎症部位。
(二)中性粒细胞杀菌作用缺陷
中性粒细胞有两种杀菌机制:①脱颗粒作用与非氧化型杀菌,随着中性粒细胞吞食细菌后,中性粒细胞的颗粒移位并与质膜内陷形成吞噬泡,进而与溶酶体融合形成吞噬体,颗粒中各种抗菌蛋白水解酶随即释放出来,此过程称脱颗粒作用;②氧依赖性杀菌机制,主要通过NADPH氧化酶的激活,利用氧大量生成活性氧物质(ROS),ROS有杀菌效应,又称呼吸爆发作用。遗传性中性粒细胞杀菌作用缺陷见于慢性肉芽肿病,髓过氧化物酶缺乏症、G6PD缺乏症、谷胱甘肽还原酶和谷胱甘肽合酶缺乏症。
1.遗传性髓过氧化物酶缺乏:髓过氧化物酶(MPO)存在于中性粒细胞和单核细胞内的嗜天青颗粒中。MPO基因突变引起的MPO缺乏是最常见的遗传性中性粒细胞功能缺陷,它以常染色体隐性遗传方式传递。有报道其发病率可达1/4000。MPO缺乏的中性粒细胞吞噬细菌和真菌的功能正常,其烟酰胺腺嘌呤磷酸二核苷酸(NADPH)氧化酶活性并不受累。因此,患者发生感染的机会并不增加,亦常无其他临床表现。
2.慢性肉芽肿病:慢性肉芽肿病(chronic granulomatous disease,CGS)是一组吞噬细胞不能表现出呼吸爆发的遗传性疾病。大约2/3的患者为X连锁隐性遗传病,由编码NADPH氧化酶膜结合亚单位的糖蛋白91吞噬细胞氧化酶基因(glucoprotein 91 phagocyte oxidase gene,gp91 phox gene)突变引起。其余1/3左右患者为常染色体隐性遗传,由NADPH氧化酶胞质组成部分P47 phox(25%)、P67 phox(5%)或小的膜结合亚单位P22phox(5%)基因缺陷所致。
(三)中性粒细胞趋化性缺陷
当中性粒细胞自血管内皮层游出,进入组织后即暴露在趋化物质的浓度梯度中,开始趋化运动。趋化因子与中性粒细胞受体结合引起中性粒细胞形态变化,使中性粒细胞极化,通过伸缩的伪足爬向感染源,准备捕捉病原体。趋化性缺陷可直接影响中性粒细胞的运动。遗传性中性粒细胞趋化性缺陷十分罕见。如高免疫球蛋白E综合征(hyperimmunoglobulin E syndrome)又称Jobe综合征(Jobe syndrome),为常染色体显性遗传,最常见的类型是由于STAT3基因突变,引起细胞因子信号传导异常,导致粒细胞趋化功能障碍。
(四)中性粒细胞黏附缺陷
中性粒细胞与内皮细胞的黏附作用分别是由中性粒细胞表面的黏附分子和内皮细胞表面的黏附分子共同作用的结果。中性粒细胞黏附性增加的分子基础是整合蛋白β2亚族的CD11/CD18在趋化因子作用下表达增加并被激活。内皮细胞上的黏附分子主要是免疫球蛋白超家族的ICAM-1和VCAM-1及E-选择素,它们被细胞因子或细菌产物内毒素等激活,通过配体-受体反应相互识别发生相互黏附作用。中性粒细胞黏附缺陷导致中性粒细胞在循环中积蓄,而感染灶处粒细胞却很少。遗传性白细胞黏附缺陷症(leukocyte adhesion deficiency,LAD)是一组常染色体隐性遗传性疾病。发病率约为百万分之一。因为黏附分子表达缺失,中性粒细胞无法牢固地黏附在炎症部位的内皮表面并进行跨内皮细胞迁移所致。
(一)中性粒细胞颗粒功能缺陷
1.Chiak-Higashi综合征(Chdiak-Higashi syndrome,CHS)
2.先天性特异颗粒缺乏(congenital specific granule dificiency,CSGD)
(二)中性粒细胞杀菌作用缺陷
1.遗传性髓过氧化物酶缺乏
2.慢性肉芽肿病
(三)中性粒细胞趋化性缺陷
(四)中性粒细胞黏附缺陷
1.先天性特异颗粒缺乏(congenital specific granule dificiency,CSGD):CSGD的中性粒细胞在电镜下可见嗜天青颗粒正常,而特异性颗粒稀少或阙如。细胞核分叶异常,常呈两叶,似Pelger-Huёt畸形。
筛选试验主要有:①血涂片观察中性粒细胞的形态;②Rebuck皮窗试验:观察粒细胞的趋化和移动功能;③四唑氮蓝还原试验(NBT):检测粒细胞的吞噬功能和呼吸爆发产生过氧化物的活力;④特殊染色:检查中性粒细胞内的髓过氧化物酶、碱性磷酸酶等;⑤流式细胞术检测外周血中性粒细胞膜表面CD11、CD18或CD15受体的表达,观察粒细胞的黏附功能。
(一)中性粒细胞颗粒功能缺陷
1.Chiak-Higashi综合征(Chdiak-Higashi syndrome,CHS)
本征的处理主要是防治感染,预防性用药难以奏效。维生素C口服0.5~1.0g/d,对部分患者可有帮助。有合适供者时可进行异基因造血干细胞移植。发生淋巴瘤样疾病时,可试用大剂量甲泼尼龙治疗后切除脾。
2.先天性特异颗粒缺乏(congenital specific granule dificiency,CSGD)
为预防感染,可长期服用复方SMZ或双氯苯甲异唑青霉素。异基因粒细胞输注可用于非常严重的感染者。
(二)中性粒细胞杀菌作用缺陷
1.遗传性髓过氧化物酶缺乏
患者一般无须治疗。
2.慢性肉芽肿病
对CGS患者应长期使用抗菌药物预防感染,可选用复方SMZ。急性感染时应用足量的抗菌药物。白细胞输注可能有帮助。γ干扰素可能有助于某些患者杀菌功能的改善。异基因造血干细胞移植可作为最后的治疗手段。
(三)中性粒细胞黏附缺陷
约3/4以上的患儿在10岁以前死亡。因而,对CD11/CD18完全缺乏者应争取及早进行异基因造血干细胞移植。基因替代治疗被认为很有希望,但尚在研究中。此外,中性粒细胞肌动蛋白功能不良也是因基因缺陷影响中性粒细胞黏附功能,细胞不能形成伪足发生趋化和吞噬反应。出生后即反复发生感染,但不会化脓。异基因造血干细胞移植有效。