Первичные иммунодефицитные заболевания, обусловленные дефектами лимфоцитов

Признание нарушенного иммунитета у детей пятьдесят лет назад дало экспоненциональный рост знаний об иммунной системе. Было идентифицировано более чем 95 наследственных иммунных нарушений. Генетически детерминированный иммунодефицит может вызвать не только чрезмерную чувствительность к инфекции, но также и аутоиммунные процессы и повышенный риск рака. Эти дефекты могут поражать один или несколько компонентов иммунной системы, фагоцитарные клетки, включая Т-клетки, В-клетки, естественные клетки-киллеры, фагоцитарные клетки и протеины комплемента.

ФЕНОТИПЫ

Мутации поражающие функцию В- и Т-клеток проявляются недостаточностью выработки антител, клеточного иммунитета или том и другом. Важно осознать, что различные молекулярные дефекты могут вызывать один и тот же фенотип. Хотя истинная частота этих дефицитов не известна, тем не менее, предполагается, что они встречаются с частотой 1 на каждые 10 000 живых рождений.

Дефекты В-клеточной функции увеличивают риск рекуррентных пиогенных инфекций. Клиническая картина Х-связанной агаммаглобулинемии или обычного вариабельного иммунодефицита определяет фенотип дефицита антител. Дети с недостаточной выработкой иммуноглобулина защищены от инфекции в течение первых месяцев жизни IgG антителами полученными от матери. После чего они инфицируются инкапсулированными микроорганизмами Haemophilus influenzae, Staphylococcus aureus и грам-негативными микроорганизмами такими, как виды pseudomonas. Хронические грибковые инфекции встречаются не часто, а пневмония вызываемая Pneumocystis carinii довольно редка. В отношении вирусов дело обстоит нормально, за исключением энтеровирусов, которые могут вызвать персистирующий менингоэнцефалит, иногда ассоциированный с состоянием подобным дерматомиозиту. Паралич может развиться из хронической инфекции после вакцинации живыми аттенюированными вакцинами. Инфицирование экховирусами, коксаки вирусами, аденовирусами и Ureaplasma urealyticum были определены по суставной жидкости этих пациентов, даже у таковых получающих иммунные глобулины-заместительную терапию.
Концентрация всех изотипов имуноглобулинов очень низка у детей с этими синдромами иммунного дефицита. При Х-связанной агаммаглобулинемии, циркулирующие В-клетки обычно отсутствуют или имеются в очень малых количествах, в то время как при обычных вариабельных иммунодефицитах В-клетки обычно имеются. Тонзиллы очень маленькие, а лимфатические узлы редко пальпируются у пациентов с Х-связаной агаммаглобулинемией, и эти клинические данные должны облегчать раннее распознание этого поражения. И наоборот, эти ткани нормального размера или увеличены у пациентов с обычным вариабельным иммунодефицитом. Ни то ни другое нарушение не поражает ни архитектуру тимуса, ни тимус-зависимые области ни селезенки, ни лимфатических узлов. Ежемесячные инфузии иммунноглобулина оказывают жизне-спасительный эффект при обоих нарушениях.

И наоборот, при инфекционных осложнениях заболеваний дефицита антител дефекты Т-клеточной функции вызывают предрасположенность к оппортунистическим инфекциям. Тяжелый комбинированный иммунодефицит, синдром с различными генетическими причинами (рис. 1 и 2, показывающие мои собственные данные) и глубокие дефициты Т- и В- клеток представляет фенотип недостаточности функции Т-клеток. У пораженных ими детей в первые месяцы жизни появляется диарея и неспособность к набору веса. Персистирующие инфекции, вызванные Candida albicans, P. carinii, варицеллой, аденовирусами, респираторными синцитиальными вирусами, вирусами параинфлюенцы тип 3, цитомегаловирусом, вирусами Epstein-Barr (EBV) и бациллой Calmette-Guerin оказываются фатальными. Эти дети не могут отторгать аллографты, что связано с риском развития фатального заболевания трансплантант-против хозяина, когда им производятся переливания крови или пересадка костного мозга с содержанием Т-клеток.
У детей с тяжелым комбинированным иммунодефицитом отмечается лимфопения; выявление этой одной аномалии может позволить поставить ранний диагноз в течение нескольких часов после рождения. Лимфоциты этих детей не пролиферируют in vitro, когда они обрабатываются митогенами, антигенами или аллогенными клетками. Уровни иммуноглобулинов в сыворотке низки или не поддаются определению. Тимус зависимые области в селезенке лишены лимфоцитов и лимфатические узлы и тонзиллы отсутствуют. Тимус очень маленький (обычно весит менее 1 грамма) и в нем нет тимоцитов; границы между корой и медуллой и гассалевыми тельцами не четки, не просматриваются. Однако, успехи достигнутые в гемопоетической трансплантации стволовых клеток, восстанавливающих популяцию циркулирующих Т- клеток у этих детей показывают, что тимус может поддерживать нормальное развитие Т-клеток. Тяжелый комбинированный иммунодефицит - это педиатрическая неотложная ситуация. Почти во всех случаях диагноз может быть поставлен при рождении путем подсчета белых клеток крови и ручного дифференциального подсчета белых клеток и цитометрическим потоком и исследованием функции Т- клеток, когда абсолютное количество лимфоцитов меньше нормального уровня у новорожденных (2000 до 11000 на кубический миллиметр). Если не проводить трансплантации костного мозга или генной терапии, то смерть в детском возрасте неизбежна. Трансплантация гемопоеэтических стволовых клеток в течение первых трех месяцев жизни пациентов дает им 95% шанс выживания. Во всем мире имеется не более, чем 375 пациентов, которым удалось пережить тяжелый комбинированный иммунодефицит благодаря успешно проведенной трансплантации HLA-идентичного или гаплоидентичного костного мозга.

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ

До недавнего времени мало что было известно об основных причинах заболеваний первичного иммунодефицита. Благодаря прогрессу молекулярной генетики человека за последние семь лет генетические нарушения некоторых дефектов были идентифицированы. Гены определяющие иммунную функцию распределены по всему геному. Однако, имеется явное преобладание Х-связанного иммунодефицита в результате гемизиготности мужчин в отношении значительного числа генов иммунной системы на Х-хромосоме. Более того, спонтанные новые мутации в этих Х-связанных генах относительно часты. У носительниц женского пола Х-связанного иммуннодефицита имеется отклоняющаяся инактивация в пораженной клеточной линии; почти все зрелые клетки пораженной линии у женщин носительниц содержат нормальную Х-хромосому, в то время, как в других клетках Х-инактивация довольно редка. Этот феномен указывает на то, что клетки с ненормальной Х-хромосомой не могут созревать. Эта особенность может применяться клинически для оценки, является ли родственница женского пола пораженного пациента мужского пола, носительницей.
При оценке пациентов с подозрением на иммуннодефицит ключевыми вопросами являются таковые в отношении близкородственной связи, так как дети, родители которых происходят из генетически ограниченных популяций, имеют наибольший риск по гомозиготности развития аутосомально рецессивного иммуннодефицитарного поражения. К другим хромосомальным регионам содержащим соответствующие гены иммунных функций относятся 6p, где располагаются гены ткане-совместимости и 5q, где расположены многие гены цитокинов.
Предшествующие классификации этих заболеваний были основаны на характеристиках клинических проявлений и специфических нарушениях иммунного статуса. Прогресс в молекулярной генетике в настоящее время позволяет группировать их в соответствие с типом генетически пораженных молекул, начиная с таковых на поверхности клетки с дальнейшим продвижением внутрь. Важно для врачей определить молекулярные причины заболеваний у их пациентов, так как это может обеспечить соответствующую генетическую консультацию, пренатальную диагностику и по завершению проведение генной терапии для коррекции дефекта.

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ДЕФЕКТЫ ВЫЗЫВАЮЩИЕ ДЕФИЦИТ ИММУНОГЛОБУЛИНОВ

Дефициты В-клеточных рецепторов

Дефициты В-клеточных рецепторов вызываются мутациями генов кодирующих легкие или тяжелые цепи иммуноглобулинов или ассоциирующие с ними сигнальные молекулы, что приводит к развитию агаммаглобулинемии или гипогаммаглобулинемии. Мутации поражающие m цепь; сюррогатно легкую цепь (l5/14,I); Iga (CD79a), сигнальную молекулу В-клеточного рецептора; и В-клеточный линкер адаптер протеина ассоциируют с отсутсвтием циркулирующих В клеток. Другие мутации генов тяжелых цепей иммуноглобулина (такие как g1, 2, 3 или 4; a1 или 2; и e) обуславливают дефициты отдельных классов или подклассов иммуноглобулинов; но циркулирующие В-клетки присутствуют и общая функция антител обычно нормальная. Мутации гена k легкой цепи проявляется популяцией молекул иммуноглобулина только с l легкими цепями, вместо обычной совокупности k и l типов.

Дефицит одного из членов лигандной пары

При Х-связанном гипер-IgM синдроме уровни в сыворотке IgG, IgA и IgE очень низки, а уровни в сыворотке IgM или нормальны или существенно повышены. Пациенты с этим синдромом подвержены рекуррентным пиогенным инфекциям и развитию P.carinii пневмонии. У них также отмечается повышенная частота аутоиммунных нарушений и рака. Парадоксально, но гипер-IgM-синдром является скорее Т-клеточным дефектом, чем дефектом В-клеток. До тех пор, пока не были открыты Т-клетки, сопутствующая нейтропения служила объяснением подверженности этих пациентов инфекции P.carinii.
Ненормальный ген при Х-связанном гипер-IgM-синдроме был локализован в Xq26.3-27.1 и был открыт в 1993 году. Продуктом этого гена является поверхностная молекула Т-клетки известная как CD154 (или CD40 лиганд); изначально она присутствует на активированных CD4+ клетках и взаимодействует с ее рецептором CD40 на В-клетках. CD154 это II тип интегрального мембранного гликопротеина, который структурно относится к тумор-некротизирующему фактору. Перекрестное связывание CD40 как на поверхности нормальных В-клеток, или В-клеток пациентов с Х-связанным гипер-IgM синдромом с моноклональным антителом к CD40 или растворимым CD154 в присутствие цитокинов (интерлейкин-2, 4, и 10) заставляет В-клетки пролиферировать и секретировать иммуноглобулины различных изотипов. Мутации в гене CD154 прерывают прохождение сигнала от В-клеток Т-клеткам по пути CD40. При отсутствии помощи Т-клеток В-клетки не могут вырабатывать IgG, IgA и IgE; но они могут вырабатывать IgM. В лимфатических узлах имеется только абортивное формирование герминальных центров, из-за неспособности Т- клеток сигнализировать В-клеткам подвергаться изотипному переключению и увеличиваться в количестве.
Недостаток перекрестных связей CD40 CD154 также проявляется в неспособности В-клеток up-regulate CD80 CD86, имеющих большое значение костимуляторных молекул которые взаимодействуют с иммуннорегуляторными молекулами Т-клеток называемыми CD28 и CTLA-4. Обрывание этого пути в тимусе при гипер-IgM-синдроме проявляется дефективным очищением от аутореактивных тимоцитов и, отсюда подверженностью аутоиммунным заболеваниям. Также отсутствие экстратимического взаимодействия этих регуляторных молекул проявляется в дефективном распознании опухолевых клеток.
Многие различные точечные мутации или делеции в гене CD154 были идентифицированы . Анализ высокополиморфичного микросателлитного динуклеотида (СА) повторяющегося региона в 3’ нетранслируемом конце гена оказывается полезным при идентификации носителей и позволяет ставить диагноз пренатально.
Показателем того, что гипер-IgM-синдром обуславливается более чем одной генетической причиной является аутосомально-рецессивная форма этого нарушения, поражающая лиц женского пола. У таких пациентов имеется присущий В-клеточный дефект, который не дает В клеткам переключаться с выработки IgМ на IgG, IgD и IgE, даже если они культивируются с моноклональными антителами к CD40 и цитокинами. CD40 на таких В- клетках предполагает наличие дефектов ассоциированных с CD40 опосредованным проведением сигнала. Один из таких дефектов был недавно открыт: мутации в гене 12p13 кодирующего активационно-индуцируемую цитидин-деаминазу, мессенджер РНК- издающего энзима.

Дефициты сигнальных молекул

В 1993 году две группы независимо друг от друга открыли мутированный ген при Х-связанной агаммаглобулинемии, который в настоящее время получил название ген Bruton тирозин киназы (BTK). Bruton тирозин киназа - это член Tec семейства тирозин киназ цитоплазматических протеинов. Эта киназа необходима для роста прекурсоров В-клеток и их развития в зрелых В-клетки, что объясняет почему нет циркулирующих клеток у пациентов с Х-связанной агаммаглобулинемией. Мутантный BTK ген был обнаружен в миелоидных клетках, открытие которые могло бы объяснить интермиттирующую нейтропению у мальчиков с Х-связанной агаммаглобуинемией. Было идентифицировано более чем 300 различных мутаций в гене BTK, но не было выявлено ни одной явной корреляции между типом мутации и фенотипом. В семьях в которых мутация идентифицирована, заболевание диагностировалось пренатально у плодов мужского пола на основании определения мутантного гена в ворсинах хориона или в материале амниоцентеза.

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ДЕФЕКТЫ, ВЫЗЫВАЮЩИЕ ЦЕЛЛЮЛЯРНЫЕ ИЛИ КОМБИНИРОВАННЫЕ ИММУНОДЕФИЦИТЫ

Дефекты генов CD3 комплекса

Целлюлярные или комбинированные иммунодефициты, связанные с мутациями в гене кодирующем g или e цепи, вызывают нарушение экспрессии Т-клеточного рецептра (CD3 - это комплекс из пяти полипептидных цепей, которые ассоциируют с и, в основном, Т-клеточным рецептором). У пациентов с такими мутациями отмечаются различные уровни аутоиммунитета и предрасположенность к инфекциям. У них мало циркулирующих CD3+ T клеток или нет вообще, слабая реакция на Т-клеточные митогены и различные иммуноглобулиновые дефициты.

Дефициты цепей рецептора цитокина

Х-связанный тяжелый комбинированный иммунодефицит

Дефицит обычной g цепи (gс) рецептора интерлейкина-2, один из нескольких дефектов вызывающих тяжелый комбинированный иммунодефицит (относящийся к SCID-XI), является наиболее частой формой составляющей приблизительно 46 процентов случаев в США. Ненормальный ген был маппирован в области Xq13 и позднее был идентифицирован как ген кодирующий g цепь, которая обычно встречается на поверхностно-клеточных рецепторах для молекул интерлейкина (интерлейкин-2, 4, 7, 9 и 15). Среди первых изученных 136 пациентов с Х-связанным тяжелым комбинировнным иммунодефицитом у 95 были идентифицированы явные мутации. Они проявлялись ненормальными цепями gс у двух третей пациентов и отсутствием gс протеина у остальных. Открытие того, что мутированный ген не позволяет нормальному прохождения сигнала некоторыми цитокининовым рецепторам, объясняет почему Т-клетки, В клетки и клетки естественные киллеры - все могут быть поражены единственной мутацией. Единственным исключением из правила, что тяжелый комбинированный иммунодефицит оказывается неизбежно фатальным в отсутствие пересадки костного мозга, имело место у одного ребенка, у которого произошло спонтанное клиническое улучшение и была обнаружена реверсия документированной мутации в гене кодирующем gс, предположительно в прекурсорах Т-клеток. Недавно ретровирусный ген трансфер был использован для передачи комплементарной ДНК из нормальной gс цепи в аутологичные клетки костного мозга двух детей с Х-связанным тяжелым комбинированным иммунодефицитом с последующей полной коррекцией дефектов в их Т-клетках и естественных клетках киллерах.

Лимфопролиферативный Т-клеточный дефицит

У одного ребенка мутация в гене кодирующем a цепь рецептора интерлейкина-2 производила скорее избыточно, чем слишком мало Т- клеток с экстенсивной инфильтрацией в легкие, кишечник, селезенку, лимфатические узлы и кости. Уровни в сыворотке IgG и IgM были повышены, но уровень в сыворотке IgA был понижен. У этого ребенка была лимфопения и in vitro его Т-клетки плохо реагировали на антитела против CD3, фитогемагглютинина и интерлейкина-2. Этот дефект был один из многих, при которых лимфопролиферация и аутоиммунитет были вызваны дисбалансом позитивных и негативных сигналов в результате мутаций генов кодировавших регуляторные компоненты иммунной системы.

Т-клеточно-негативный, В-клеточно-позитивный, естественные клетки киллеры позитивный аутосомально рецессивный тяжелый комбинированный иммунодефицит

У трех моих пациентов, у которых, как было показано, ранее не было дефицита ни gс цепей, ни Janus киназы (Jak3), был Т-клеточно-негативный, В-клеточно-позитивный, естественные клетки киллеры -позитивный аутосомально рецессивный тяжелый комбинированный иммунодефицит. Мутации в гене a цепи рецептора интерлейкина-7 на хромосоме 5p13 были выявлены у всех трех пациентов. Эти данные предполагают, что Т-клеточный дефект, но не дефект естественных клеток киллеров у пациентов с Х-связанным тяжелым комбинированным иммунодефицитом и Jak3-дефицитарным тяжелым комбинированным иммунодефицитом (см. ниже) развился в результате селективной инактивации проведения сигнала интерлейкина-7.

Дефициты сигнальных молекул

Т-клеточно-позитивный, В-клеточно-позитивный, естественные клетки киллеры позитивный аутосомально рецессивный тяжелый комбинированный иммунодефицит

У двух-месячного мальчика с бактериальной, вирусной и грибковой инфекциями, как было обнаружено, имелась лимфопения и гипогаммаглобулинемия. В-клетки и естественные клетки киллеры присутствовали, но количество CD4+ Т-клеток было снижено. In vitro реакции на Т-клеточные митогены были различны. Т-клетки пациента не экспрессировали активационного маркера CD69, когда они стимулировались через Т-клеточный рецептор, но они экспрессировали CD69 подвергаясь стимуляции phorbol 12-myristate 13-acetate diester и ионофором кальция, что указывало на наличие проксимального сигнального дефекта. Молекулярные исследования выявили альтернативно сплайсированный транскрипт для p56, в котором отсутствовал домен киназы. Сигнальная молекула тирозин киназы p56 имеет большое значение в дифференцировке, активации и пролиферации Т- клеток.

CD8 лимфопения

Св8 лимфопения связана с мутациями в гене в хромосоме 2q12, который кодирует zeta-ассоциированный протеин 70 (ZAP-70), тирозин киназу имеющую большое значение в проведении сигнала Т-клеткам. ZAP-70 играет незаменимую роль в позитивной и негативной селекции созревающих Т-клеток в тимусе. Пациенты с этим состоянием могут поступать с умеренными инфекциями или инфекциями такими же тяжелыми, как у пациентов с тяжелым комбинированным иммунодефицитом. Восемь пациентов было описано, большинство из которых были меннонниты. У этих пациентов было нормальное или повышенное количество циркулирующих CD4+ Т клеток, но главное, ни одной CD8+ Т клетки. Дефект предположительно связан с дефектами сигнальных путей, которые незаменимы для развития CD8+ клеток внутри тимуса. Тимус одного из пациентов имел нормальную архитектуру, с нормальным количеством CD+ CD8+ двойных позитивных тимоцитов, но никаких CD8+ (одно-позитивных) тимоцитов. У пораженных пациентов циркулирующие CD4+ Т-клетки не реагировали нормально на митогены или на аллогенные клетки in vitro или становились цитотоксическими клетками. И наоборот, активность натуральных клеток киллеров, количество В-клеток и уровни иммуноглобулинов в сыворотке оставались нормальными.

Т-клеточно-негативный, В-клеточно-позитивный, естественные клетки киллеры негативный аутосомально рецессивный тяжелый комбинированный иммунодефицит

Дети с Jak3 дефицитом напоминают пациентов с другими типами тяжелого комбинированного иммунодефицита в отношении их предрасположенности к инфекции и болезни трансплантант-против хозяина, вызываемых аллогенными Т-клетками в перелитой крови или трасплантантах костного мозга. Они похожи на детей с Х-связанным тяжелым комбинированным иммунодефицитом, так как у них имеются повышенные количества В-клеток и очень небольшие количества Т-клеток и естественных клеток киллеров в крови. Jak3 - это единственная сигнальная молекула о которой известно, что она ассоциирует с gс цепью и служит в качестве проводника gс цепи зависимых интрацеллюлярных сигналов. Также были идентифицированы 18 пациентов, у которых отсутствовал Jak3. Подобно пациентам с Х-связанным тяжелым комбинированным иммунодефицитом у них сохраняются очень низкие уровни естественных клеток киллеров даже после успешно проведенной трансплантации костного мозга.

Т-клеточно-негативный, В-клеточно-негативный, естественные клетки киллеры позитивный аутосомально рецессивный тяжелый комбинированный иммунодефицит и синдром Ommen’s

Дети с Т-клеточно-негативным, В-клеточно-негативным, естественные клетки киллеры позитивным аутосомально рецессивным тяжелым комбинированным иммунодефицитом в результате мутаций в рекомбиназо-активирующем гене 1 или 2 (RAG1 или RAG2) похожи на пациентов с другими типами тяжелого комбинированного иммунодефицита в отношении того, что касается их предрасположенности к инфекциям и отсутствия функциональных Т- и В-клеток. Однако, они отличаются тем, что лимфоциты в их циркуляции являются первичными естественными клетками киллерами. RAG1 и RAG2 необходимы для реанжировки генов рецепторов Т-клеток и В-клеток.
Пациенты с синдромом Omenn’s также имеют мутации в RAG1 RAG2 генах, что проявляется в нарушенной (но не отсутствующей) реаранжировке генов как рецептора В-клеток, так и рецептора Т-клеток. Omenn’s синдром характеризуется развитием генерализованной эритродермы и десквамации, диареи, гепатоспленомегалии, гиперэозинофилии и значительным повышением в сыворотке уровней IgE вскоре после рождения. Эозинофилия и повышенные уровни в сыворотке IgE связаны с циркуляцией активированных олигоклональных хелпернового типа 2 Т клеток, которые в норме не реагируют на митогены или антитела in vitro. Циркулирующие В-клетки отсутствуют и в лимфатических узлах нет герминальных центров. Состояние фатально, если не будет скорректировано путем пересадки костного мозга.

Мутация обычного лейкоцитарного поверхностного протеина (CD45)

Совсем недавно открытый молекулярный дефект вызывающий тяжелый комбинированный иммунодефицит представляет мутацию гена кодирующего обычный поверхностный лейкоцитарный протеина CD45. Эта специфичная для гематопоетических клеток трансмембранная тирозин фосфатаза регулирует src тирозин киназы необходимые для проведения сигнала рецепторов Т- и В-клеток.
У двух-месячного мальчика с симптомами тяжелого комбинированного иммунодефицита было обнаружено существенное снижение количества Т-клеток, но нормальное количество В-клеток. Т-клетки не реагировали на митогены и уровни иммуноглобулина сыворотки со временем понижались. Точечная мутация в CD45 аллеле вызвавшая альтерацию интервенционной секвенции 13 донор слайс сайта и была выявлена делеция значительной части другого аллеля.

Метаболический дефект

Отсутствие purin-salvage-pathway энзима аденозина деаминазы наблюдалось у приблизительно 15 процентов пациентов с тяжелым комбинированным иммунодефицитом (Т-клети -негативны, В-клетки-негативны, естественные клетки киллеры-негативны аутосомально рецессивный тяжелый комбиированный иммунодефицит). Пациенты с дефицитом аденозин деаминазы имеют те же самые клинические особенности как и таковые с другими формами тяжелого комбинированного иммунодефицита, но кроме того, у них имеется хондро-оссеальная дисплазия, которая объективизируется наличием множественных скелетных аномалий при радиографическом исследовании, включая flaring (горением, выбуханием) косто-хондрального соединения и «bone-in-bone» аномалию позвонковых тел.
У детей с дефицитом аденозин деаминазы отмечается более глубокая лимфопения, чем у детей с другими типами тяжелого комбинированного иммунодефицита со средним абсолютным количеством лимфоцитов менее, чем 500 на кубический миллиметр. Дефицит аденозин деаминазы, в первую очередь, поражает Т-клетки, которые отсутствуют так, как они присутствуют при всех формах тяжелого комбинированного иммунодефицита. Так как имеются сообщения только о более слабых формах этого состояния, то заболевание может оставаться не диагносцированным вплоть до взрослого возраста.
Дефицит аденозин деаминазы, связанный с мутацией в гене на хромосоме 20q13.2-q13.11, проявляется значительным накоплением аденозина, 2’-деоксиаденозина и 2’-O-метиладенозина. Накопление этих токсических деоксиаденин нуклеотидов непосредственно или опосредовано вызывает апоптоз лимфоцитов. Энзим-заместительная терапия путем еженедельного подкожного введения полиетилен-гликол-модифицированной бычей аденозин деаминазы проявилась в клиническом и иммунологическом улучшении у более, чем 100 пациентов. Однако, иммунокомпетенция оказывается менее полной, чем таковая достигаемая с помощью пересадки костного мозга; поэтому трансплантация костного мозга остается терапией выбора. Генная терапия поэтому не так уж и безуспешна при этом состоянии.

ДЕФИЦИТЫ ОСНОВНОГО КОМПЛЕКСА HLA I И II МОЛЕКУЛ

Дефициты транскрипционных факторов

Было выявлено более 70 пациентов с аутосомально рецессивными дефицитами основного комплекса ткане-совместимости (МНС) класса II молекул, многие из которых происходили из Северной Африки. В детстве у них отмечаются перситирующая диарея, часто ассоциирующая с криптопоридиозом, бактериальная пневмония, P.carinii пневмония, септицемия и вирусные и монилиальные инфекции. Тем не менее, иммунодефицит не так сильно выражен, как это имеет место при тяжелом комбинированном иммунодефиците, так как у них не развивается ни системное микобактериальное заболевание, ни болезнь трансплантант против хозяина после вакцинации бациллами Calmette-Guerin или переливания необлученных продуктов крови, соответственно.
У пациентов с дефицитами МНС класс II молекул очень низкие количества CD4+ Т-клеток, но нормальное или повышенные количества CD8+ Т-клеток. Лимфопения только умеренная. МНС класс II антигены HLA-DP, DQ и DR не поддаются определению на В-клетках или моноцитах и иммунные реакции нарушены из-за отсутствия этих антиген-представляющих молекул. Как предполагается, В-клетки этих пациентов не могут стимулировать аллогенные клетки в смешанно-лейкоцитарных культурах; in vitro их лимфоциты нормально реагируют на митогены, но не на антигены. Тимус и другие лимфоидные органы существенно гипоплазированы. Так как распознание HLA молекул тимоцитами является основным для позитивной и негативной селекции, то развитие периферического Т-клеточного репертуара при отсутствии МНС класса II молекул приводит к появлению Т-клеток с нарушенными Т-клеточными профилями рецепторов аминокислот внутри antigen-combing site. Дефекты как В-клеток, так и Т-клеток опосредующих иммунитет при этом заболевании, демонстрирует значение HLA детерминант в кооперации иммунных клеток.

Четыре различных молекулярных дефекта могут поразить экспрессию МНС класс II молекул. Эти дефекты не поражают сами МНС класс II гены, но гены регулирующие транскрипцию МНС класс II гены. Три из мутаций поражают субъединицы RFX комплекс факторов мультипротеиновой транскрипции, который связывает X-box motif МНС класса II промотера и несет ответственность за регуляцию экспрессии МНС класса II молекул. Эти субъединицы получили обозначения RFX5, RFX-ассоцииррованный протеин, и RFXANK. Мутации RFXANK являются наиболее частой причиной МНС класса II дефектов. Четвертый тип мутации включает novel МНС класса II трансактиватор (CIITA), master switch, который контролирует клеточную специфичность и индуцибиальность экспрессии класса II МНС генов. Все четыре этих дефекта нарушают координированную экспрессию МНС класса II молекул на поверхности В клеток и макрофагов.

Дефициты транспортных протеинов

Изолированный дефицит МНС класса I молекул довольно редок и развивающийся иммунодефицит слабее, чем таковой при тяжелом комбинированном иммунодефиците. При этом нарушении МНС класс I молекулы в норме обнаруживаемые на всех клетках организма отсутствуют. Имеется дефицит CD8+ Т-клеток, но не CD4+ Т-клеток. Мутации были выявлены в двух генах - TAP1 и TAP2 - в МНС локусе на хромосоме 6, в котором закодированы пептид-транспортные протеины, называемые транспортеры ассоциированные с антиген процессинг, или TAPs. TAPS транспортируют пептидные антигены из цитоплазмы через аппарат Golgi к связи a цепи МНС класс I молекул и бета2-микроглобулина. Комплекс затем может передвигаться к поверхности клетки; если сборка комплекса не может быть завершена из-за отсутствия пептидных антигенов, то МНС класс I комплекс разрушается в цитоплазме.

ИММУНОДЕФИЦИТАРНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ С ОТДЕЛЬНЫМИ ФЕНОТИПАМИ

Х-связанное лимфопролиферативное заболевание

Х-связанное лимфопролиферативное заболевание - это неспособность контролировать пролиферацию цитотоксических Т-клеток, которая проявляется при инфекции EBV. Пациенты с этим нарушением (которое также называется болезнь Duncan, по семейству Duncan, где впервые было описано это состояние) кажутся здоровым до тех пор, пока они не будут инфицированы EBV (вирусы Ebstein-Barr), обычно в возрасте меньше пяти лет. Наиболее частой формой проявления (75 процентов случаев) является тяжелый инфекционный мононуклеоз и инфекция оказывается фатальной в 80 процентах случаев, в первую очередь, из-за развития обширного некроза печени вызываемого активированными цитотоксическими Т-клетками. Для большинства мальчиков, переживших инфецию EBV, характерны глобальные клеточные иммунные дефекты, лимфомы, апластические анемии, и обязательно развивается гипогаммаглобулинемия.

Дефективным геном при Х-связанном лимфопролиферативном заболевании является Xq25, который кодирует адаптерный протеин имеющийся в Т-клетках и естественных клетках киллерах, который воздействует на связывание, расположенным ниже по пути передачи сигнала, сигнальных молекул с протеином на поверхности Т- и В-клеток, что получило название «signaling lymphocyte activation molecule» или SLAM. SLAM необычен в том, что это мембранный протеин, который является как способствующей росту молекулой, так и рецептором для самого себя. Адаптерный протеин, который официально называется SH2D1A но также и SAP (SLAM-ассоциированный адаптерный протеин) и DSHP (Duncan синдром человеческий протеин), ингибирует проведение сигнала посредством SLAM, так что пролиферация Т-клеток и естественных клеток киллеров не продолжается беспрепятственно. Менее 10 пациентам с Х-связанным лимфопролиферативным заболеванием была проведена трансплантация HLA-идентичного костного мозга и у приблизительно половины в последствие не оказалось признаков заболевания.

Wiskott-Aldrich синдром

Wiskott-Aldrich синдром - это Х-связанный синдром характеризующийся экземой, чрезмерной предрасположенностью к инфекциям и тромбоцитопенической пурпурой с маленькими дефектными тромбоцитами. Пациенты обычно поступают в раннем детстве с кровавой диареей и чрезмерными гематомами.
Атопический дерматит и рекуррентные инфекции пневмококками и другими инкапсулированными бактериями обычно появляются на первом году жизни. Позднее более проблематичными становятся инфекции оппортунистическими агентами такими, как P.carinii и вирусом герпеса. Аутоиммунные цитопении и васкулиты обычны у пациентов переживших детство. Инфекции и кровотечения оказываются частыми причинами смерти, но наиболее частой причиной смерти - это лимфома, индуцированная EBV.

Концентрации инммуноглобулина варьируют у этих пациентов, но, как правило, находятся ближе к норме. Тем не менее, реакция антител на полисахаридные антигены нарушена, и отсутствуют кровь-групповые изогемагглютинины. Кроме того, со временем отмечается постепенное снижение титров антител на протеиновые антигены, такие как токсоиды дифтерии и столбняка. У пациентов имеется умеренно сниженный процент CD3+ , CD4+, CD8+ Т-клеток, и лимфоцитарная реакция на митогены снижена in vitro.

Мутантный ген, связанный с этими дефектами, маппирован на Xp11.22 и идентифицирован в 1994 году. Как было обнаружено, он в основном экспрессирован в лимфоцитарных и мегакариоцитарных линиях. Генный продукт, пролин-обогащенный протеин из 501 аминокислоты, контролирует сборку актин филаментов необходимых для формирования микровезикул. Большое число мутаций в гене было идентифицировано среди пациентов с синдромом Wiskott-Aldrich. Изолированная Х-связанная тромбоцитопения также связана с мутацией в этом гене.

Носители могут быть выявлены путем обнаружения не слепой инактивации Х-хромосомы в линиях гемопоетических клеток или по наличию мутантного гена. Заболевание может быть диагносцировано пренатально по материалу ворсин хориона или амниоцентеза. Были описаны две семьи с явной аутосомальной наследственностью фенотипа, схожего с таковым синдрома Wiskott-Aldrich. Однако, в другом сообщении, как было обнаружено, девочка с синдромом Wiskott-Aldrich являла чрезвычайно необычный пример тяжелой искаженной инактивации Х-хромосомы, так что активная Х-хромосома имела мутацию в Х-связанном локусе гена синдрома Wiskott-Aldrich.
У некоторых пациентов с синдромом Wiskott-Aldrich тромбоцитарные и иммунологические аномалии были полностью скорректированы путем трансплантации костного мозга или крови пупочного канатика HLA-идентичного близнеца или соответствующего HLA не родственного донора после кондиционирующего режима, включавшего облучение или бусульфан и циклофосфамид. Некоторые пациенты, которым потребовалось проведение спленектомии по поводу неконтролируемого кровотечения, дали впечатляющее увеличение количества тромбоцитов и прекрасное клиническое состояние, получая профилактическое лечение антибиотиками и иммунноглобулином.

Ataxia Teleangiectasia

Ataxia Teleangiectasia - это комплексный синдром комбинированного иммунодефицита ассоциирующего с нейрологическими, эндокринологическими, печеночными и кожными аномалиями. Основными проявлениями являются прогрессирующая мозжечковая атаксия, окуло-кутанная телеангиоэктазия, рекуррентное сино-пульмональное заболевание, повышенная подверженность к раку и гуморальный и клеточный иммунодефициты различной тяжести. Один из моих пациентов с Ataxia Teleangiectasia умер от ветряной оспы, также у этих пациентов описывается болезнь трансплантант-против-хозяина при переливаниях крови.

Селективный IgA дефицит имеется у 50 до 80 процентов пациентов с Ataxia Teleangiectasia, а сывороточные уровни IgG2 или полного IgG могут также оказаться пониженными. В тестах in vitro лимфоцитарной функции обычно наблюдается умеренно депрессированные пролиферативные реакции на митогены. Тимус гипопластичен, плохо организован и в нем отсутствуют тельца Hassall’s.

Клетки пациентов и носителей ненормального гена обычно чувствительны к ионизирующей радиации и имеют дефективное восстановление ДНК, частые хромосомальные отклонения. Лимфоретикулярный рак и прогрессивное нейрологическое заболевание являются наиболее частыми причинами смерти, но аденокарцинома и другие формы рака также описаны в качестве причин смерти.

Дефективный ген при Ataxia Teleangiectasia, АТМ, располагается на хромосоме 11q23.3. Этот ген кодирует фосфатидилинозитол 3-киназа-подобный протеин, который также имеет сходства с каталитической субединицей ДНК-зависимой протеин киназы. Он участвует в митогенном проведении сигнала, мейотической рекомбинации реакции ДНК на поражение и контроле за клеточным циклом.

ЗАБОЛЕВАНИЯ, АССОЦИИРУЮЩИЕ С НЕИДЕНТИФИЦИРОВАННЫМИ МОЛЕКУЛЯРНЫМИ ДЕФЕКТАМИ

Несмотря на неимоверный прогресс в идентификации молекулярных причин иммунодефицитов, многие вопросы остаются нерешенными. Среди заболеваний, в отношении которых не известны фундаментальные причины: обычный вариабельный иммунодефицит, селективный дефицит IgA и синдром гипер-IgE. Пациенты с обычным вариабельным иммунодефицитом и таковые с дефицитом IgA часто выявляются в одной семье и имеют общий HLA гаплотип; у многих имеются редкие аллели и делеции генов внутри класса МНС класс III регион на хромосоме 6, подтверждая тем самым, что ген подверженности расположен там. Ген ответственный за гипер-IgE, синдром, который характеризуется абсцессами на коже, в легких и внутренних органах; остеопенией, эозинофилией и необычными типами лица, был маппирован на хромосоме 4. Однако, ни базовый дефект хозяина, ни дефективный ген пока еще не идентифицированы.

Источник: R. H. Buckley. Primary Immunodeficiency Diseases Due to Defects in Lymphocytes. New England Journal of Medicine, Vol. 343, N.18

Перевод с английского – Ю.М.Богданов, кафедра педиатрии ФПК Северного медуниверситета, г.Архангельск

Статья опубликована на сайтеhttp://www.medafarm.ru