英文名称 :chronic granulomatous disease
慢性肉芽肿病(chronic granulomatous disease,CGD)是少见的原发性吞噬细胞免疫缺陷病,发病率1/(200 000~250 000)。由于NADPH氧化酶缺陷,患者于儿童早期发生反复致命的细菌和真菌感染,在慢性炎症部位形成肉芽肿。
(1)呼吸暴发和NADPH氧化酶:
中性粒细胞通过呼吸暴发参与非特异杀菌过程,呼吸暴发特征为氧消耗增加和产生过氧阴离子。活化的NADPH氧化酶是参与呼吸暴发的关键酶,作用是在生理刺激下将电子由NADPH传递给氧产生过氧阴离子。NADPH氧化酶由数个蛋白亚单位组成,膜亚单位gp91phox(CYBB)和p22phox(CYBA)组成细胞色素b558,胞浆亚单位包括 p47phox(NCF1)、p67phox (NCF2)、p40phox(NCF4)。NADPH氧化酶的活化是一个复杂的过程,包括多个信号转导事件。在未活化状态,胞浆亚单位通过精确的相互结合在一起。活化后胞浆亚单位作为一个整体转移到浆膜,与细胞色素的亲水区相关联。Rac的活化对NADPH氧化酶的活化亦是至关重要的。细胞色素的NADPH结合位点位于胞浆一侧,NADPH被氧化为NADP+,电子沿着还原势能梯度被传递给FAD,然后很可能传递给两个不同的亚铁血红素(heme)组。在空泡内或膜的细胞外侧,氧接受电子被转换为过氧阴离子。
gp91phox是有570个氨基酸的蛋白质,N端对应CYBB基因的5'端,N端包括亚铁血红素(heme)组,碳水化合物糖基化位点和电子传递通道,是疏水性的,由4~6个跨膜α螺旋组成。一个黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)结合蛋白对于NADPH氧化酶活性是必要的,推测黄素-蛋白结合NADPH,将电子传递到细胞色素,提供还原能量。细胞色素结合heme和FAD为2∶1,heme等电点是热动性的,使之成为电子传递的中间体。2个heme与4个重要的组氨酸残基有关(heme组1:101~209,heme组2:115~222)。N端有花生四烯酸-活化的H+通道,补偿膜电位的去极化,避免细胞内pH迅速下降。组氨酸-115对H+传导是必要的,而且与 heme之一结合。heme插入gp91phox有助于稳定二聚体。gp91phoxC端结合NADPH和FAD,作为远端电子传递,还包括20个氨基酸(484~504),是NADPH的结合位点。
p22phox由195个氨基酸组成,未被糖基化,不同于gp91phox的髓系表达,mRNA表达于多种细胞。gp91phox糖基化依赖于与p22phox的相互作用,而且对细胞色素二聚体的稳定起重要作用。p47phox是有390个氨基酸的高碱性蛋白质,有一个富含精氨酸和丝氨酸的C端,是重要的磷酸化位点。p47phox通过调节的序惯的方式在多个位点被磷酸化。P67phox含526个氨基酸,略酸性。二者均有与src相关酪氨酸激酶的非代谢区(SH3)相似的2个片断结构,与富含精氨酸的目标结合。
(2)分子基础:
CYBB基因突变引起X-连锁隐性CGD(X-linked recessive CGD,XLR-CGD),占所有CGD患者的65%。此外,至少有三种常染色体隐性遗传CGD(autosomal recessive CGD,AR-CGD)已被认识,按频率排列为:NCF1(p47phox)(33%);NCF2 (p67phox)(5%);CYBA(p22phox)(5%)。根据蛋白表达完全缺失(0)、减少(-)或正常水平的缺陷蛋白(+),又可分为不同亚型,如 X910,-,+,A220,+,A470,A670,-,+。
CYBB、CYBA、NCF2基因突变包括各种突变类型,如错义突变、无义突变、拼接区突变、插入、缺失,分布于所有外显子和外显子与内含子的交界处,无建立者效应。CYBB还包括缺失/插入,全外显子缺失及X染色体连续缺失。CYBB启动子区的错义突变导致嗜酸粒细胞呼吸暴发正常,中性粒细胞呼吸暴发缺陷。完全传递,有体细胞嵌合病例报道。携带者母亲若偏移重可有临床表现,亦有体细胞嵌合病例报道。X染色体连续缺失若累及XK基因可出现McLeod血液表型,禁忌输注普通血。CYBA可出现全外显子缺失。NCF2可出现1~58位氨基酸的缺失。93%的NCF1患者具有相同的突变,为外显子2起始部位的GTGT重复序列的GT缺失,使阅读框偏移,导致蛋白合成在第51位氨基酸处提前中止。如此高的GT缺失出现率与NCF1基因与两个假基因重组事件有关,假基因在GTGT重复序列处缺失GT,与野生型具有99%的一致性。有十余例△GT/非△GT及非△GT/非△GT NCF1患儿,所有患者p47phox蛋白表达缺失。
男性多见,男女比例6∶1。85% X-CGD患者5岁前获得诊断,5%患者20岁时,1%患者30岁时获得诊断。AR-CGD患者诊断年龄20岁前各个年龄段较平均,各占1/4患者。
(1)吞噬细胞呼吸暴发:
经典筛查筛查方法为四唑氮蓝(NBT)还原试验。NBT是一种黄白色染料,可被超氧阴离子还原为蓝黑色、不溶水的化合物。当低水平的氧化物产生时,随时间的推移,试验也可能变为阳性,因此NBT试验阳性不能除外CGD。过氧化物产生的定量方法包括高铁细胞色素C还原方法和化学发光或荧光探针方法,前者检测细胞外的过氧化物,不能区分X-CGD与AR-CGD。二氢罗丹明(DHR)123流式细胞分析方法较NBT还原方法更精确,DHR123被过氧化氢氧化时增强了荧光,因此检测细胞内氧化剂的产生。大部分X-CGD无DHR移位。p47phox-AR-CGD中度DHR移位,直方图基底宽。若母亲有明显的双峰,可考虑X-CGD诊断。高铁细胞色素C还原方法和DHR123流式细胞方法结果偶尔不一致,可能与二者检测的终产物不同有关。
(2)蛋白表达:
用Western blot免疫印迹方法或流式细胞分析方法可检测 gp91phox、p22phox、p47phox、p67phox蛋白表达。用Western blot方法检测gp91phox和p22phox,由于分子间作用,二者可相互影响。若蛋白表达减低(p67phox)或正常表达的缺陷(p22phox、p67phox)蛋白,需结合基因突变分析来确诊。P47phox表达缺失可诊断所有p47phox-ARCGD患者。
(3)基因突变分析:
可明确诊断各类型XGD。可用基因扫描方法筛查NCF1最常见的ΔGT突变,非ΔGT突变需用基因特异的RT-PCR方法,必要时需基因组特异PCR方法来验证。
针对急性期易感病原进行相应治疗。空腔脏器梗阻对全身激素治疗敏感。复方磺胺甲唑(每日30mg/kg,qd或bid)口服预防革兰阴性菌感染。若有过敏反应,可考虑单独应用甲氧苄啶或双氯青霉素;伊曲康唑(≥13岁,>50kg,200mg/d;<13岁,<50kg,100mg/d,qd)口服预防曲霉菌感染;γ干扰素(每次50μg/m2,3次/周)皮下注射预防感染。
粒细胞输注可应用于有危及生命感染,抗微生物治疗和外科治疗无效患者,副作用可有发热,由于白细胞凝集素出现导致丢失过快,少见肺白细胞淤滞。应与两性霉素B间隔数小时。
若考虑移植,需考虑同种免疫可能。鉴于移植相关的患病率和死亡率,若患者预防无效有反复严重感染及有HLA配型相合的正常同胞,可考虑移植。移植前感染应获得良好控制。有报道部分控制感染亦不影响移植效果。患者禁忌接种卡介苗。有可疑家族史者,新生儿暂缓接种BCG,待排除CGD后再考虑接种。