Kombinuoto T ir B ląstelių imunodeficito simptomai

Žmonėms sunkus kombinuotas imunodeficitas pirmą kartą buvo aprašytas 1950 m. Šveicarijoje keliems kūdikiams, sergantiems limfopenija, kurie mirė nuo infekcijų pirmaisiais gyvenimo metais. Todėl literatūroje daugelį metų buvo vartojama sąvoka „šveicariškas SKID tipas“. Vėlesniais metais buvo atskleista, kad sunkus kombinuotas imunodeficitas apima daug sindromų, turinčių skirtingą genetinę kilmę ir skirtingus paveldėjimo tipus (X chromosomos sukeltas 46 % atvejų ir autosominis recesyvinis 54 %). Bendras SKID dažnis yra 1:50 000 naujagimių. Šiuo metu žinoma maždaug 15 SKID formų genetinė kilmė, kurias, remiantis imunologinio fenotipo skirtumais, galima suskirstyti į 5 grupes: T-B+ NK+, TB- NK+, T-B+ NK-, T+B+NK- ir TB-NK-.

Pagrindinės klinikinės sunkios kombinuotos imunodeficito apraiškos praktiškai nepriklauso nuo genetinio defekto. Pacientams, sergantiems SKID, būdingas ankstyvas, pirmosiomis gyvenimo savaitėmis ir mėnesiais, klinikinių ligos apraiškų atsiradimas limfoidinio audinio hipoplazijos, nuolatinio viduriavimo, malabsorbcijos, odos ir gleivinių infekcijų, progresuojančio kvėpavimo takų pažeidimo pavidalu. Infekcijų sukėlėjai yra bakterijos, virusai, grybeliai, oportunistiniai mikroorganizmai (pirmiausia Pneumocyctis carini). Citomegaloviruso infekcija pasireiškia intersticinės pneumonijos, hepatito forma, enterovirusai ir adenovirusai sukelia meningoencefalitą. Gleivinių ir odos kandidozė, onichomikozė yra labai dažnos. Regioninės ir (arba) generalizuotos BCG infekcijos vystymasis po vakcinacijos yra tipiškas. Sunkių infekcijų fone stebimas fizinio ir motorinio vystymosi atsilikimas. Reikėtų nepamiršti, kad net ir esant sunkiam kombinuotam imunodeficitui, kūdikiai iš karto neišsivysto visų aukščiau išvardytų simptomų ir 2–3 mėnesius jie gali augti ir vystytis beveik normaliai, ypač jei nebuvo atlikta BCG vakcinacija. Motinos limfocitų transplacentinis pernešimas gali sukelti transplantato prieš šeimininką ligos (GVHD) simptomus, šiuo atveju vadinamus motinos ir vaisiaus GVHD. Ji daugiausia pasireiškia odos eriteminiu arba papuliniu bėrimu ir kepenų pažeidimu.

Laboratoriniai tyrimai daugeliu atvejų atskleidžia sunkią limfopeniją, hipogamaglobulinemiją ir sumažėjusį limfocitų proliferacinį aktyvumą. Beveik normalus limfocitų skaičius gali būti transplacentinio limfocitų perdavimo iš motinos rezultatas. Kaip minėta pirmiau, T limfocitų kiekis yra žymiai sumažėjęs sergant visomis sunkios kombinuotos imunodeficito formomis, tačiau B limfocitų ir NK ląstelių skaičius ir funkcijos priklauso nuo genetinio defekto, kuris yra SKID pagrindas. Retais atvejais stebima normali imunoglobulinų koncentracija, tačiau jų nepakankamas specifiškumas lemia visišką humoralinio ryšio neveiksmingumą. Toliau aptarsime kai kuriuos įvairių sunkios kombinuotos imunodeficito formų patogenezės ypatumus.

Įvairių sunkios kombinuotos imunodeficito formų molekulinės genetinės savybės

T-B-NK-TKIN

• Retikulinė disgenezė

Retikulinė disgenezė yra reta sunkios kombinuotos imunodeficito forma, kuriai būdingas sutrikęs limfoidinių ir mieloidinių pirmtakų brendimas ankstyvosiose kaulų čiulpų vystymosi stadijose. Manoma, kad paveldimas autosominis recesyvinis būdas, tačiau dėl ligos retumo jis nebuvo įrodytas. Molekulinis genetinis ligos pagrindas nežinomas. Ligai būdinga sunki limfopenija, granulocitopenija, trombocitopenija, sunkios infekcijos, dėl kurių pacientai anksti miršta.

T- B+ NK- TKIN

• Sunkus kombinuotas X chromosomos imunodeficitas

Su X chromosoma susijęs SKID, arba γ grandinės trūkumas, yra labiausiai paplitusi forma (daugiau nei 50 % visų sunkių kombinuotų imunodeficitų formų). Jis išsivysto dėl mutacijos bendrosios γ grandinės gene (CD132), kuris yra interleukinų 2, 4, 7, 9, 15 receptorių dalis. Grandinės mutacija sukelia receptorių blokadą, dėl kurios tikslinės ląstelės negali reaguoti į atitinkamų interleukinų poveikį. Šiems pacientams išsivystantiems imunologiniams sutrikimams būdingas T ir NK ląstelių nebuvimas bei B ląstelių skaičiaus padidėjimas. Dėl T ląstelių reguliavimo stokos smarkiai sumažėja B ląstelių imunoglobulinų gamyba.

• Jak3 trūkumas

Janus šeimos tirozino kinazė Jak3 yra reikalinga aktyvacijos signalui perduoti iš bendros IL2, 4, 7, 9, 15 grandinės į ląstelės branduolį. jak3 trūkumas sukelia tokį patį didelį T ir NK ląstelių diferenciacijos sutrikimą, kaip ir bendros grandinės trūkumas. Imunologiniai sutrikimai ir klinikinės apraiškos pacientams, sergantiems Jak3 trūkumu, yra panašios į tas, kurios pasireiškia sergant su X chromosoma susijusiu SKID.

• CD45 trūkumas

Transmembraninis baltymas tirozino kinazė CD45, specifinė kraujodaros ląstelėms, yra būtina signalo perdavimui iš T ir B ląstelių antigeno receptoriaus. CD45 geno mutacijos sukelia SKID, kuriam būdingas staigus T ląstelių, normalių B ląstelių skaičiaus sumažėjimas ir laipsniškas imunoglobulinų koncentracijos serume mažėjimas, vystymąsi. NK limfocitų skaičius sumažėja, bet ne visiškai.

T-B-NK+ TKIN

• Visiškas RAG1/RAG2 trūkumas

Rekombinaciją aktyvuojančių genų (RAG1 ir RAG2) baltymų produktai inicijuoja imunoglobulinų ir T ląstelių receptorių, būtinų B ir T ląstelių diferenciacijai, formavimąsi. Taigi, RAG genų mutacijos sukelia sunkų kombinuotą imunodeficitą. Esant šiai imunodeficito formai, nėra T ir B ląstelių, o NK ląstelių skaičius yra normalus. Serumo imunoglobulinų kiekis smarkiai sumažėja.

• Radiosensityvi SCID (Artemidės trūkumas)

1998 m. buvo nustatyti pacientai, sergantys sunkiu kombinuotu imunodeficitu TB-NK+ be RAG1/RAG geno mutacijų, labai jautrūs jonizuojančiai spinduliuotei ir turintys sutrikusią DNR dvigubos grandinės trūkių reparaciją. T ir B limfocitai atpažįsta antigenus naudodami T ląstelių receptorių (TCR) molekules ir imunoglobuliozę. Šių receptorių antigenui specifinės sritys susideda iš trijų segmentų: V (kintamas), D (įvairovė) ir J (suvienijimas). TCR ir imunoglobulinų antigenui specifinių sričių polimorfizmą užtikrina somatinis pertvarkymas ir V(D)J rekombinacija. Imunoglobulinų genų ir TCR rekombinacijos metu RAG baltymai sukelia dvigubos grandinės DNR trūkius. Spinduliuotės sukeltų ir savaiminių DNR trūkių reparacijai reikia daug baltymų kinazių ir neseniai identifikuoto faktoriaus, vadinamo Artemis. Artemis yra būtinas ląstelės ciklo sustojimui DNR pažeidimo atveju.

Artemis geno mutacijos lemia autosominiu recesyviniu būdu paveldimo sunkaus kombinuoto imunodeficito su padidėjusiu jautrumu radioterapijai vystymąsi, kuriam būdingas T ir B limfocitų nebuvimas bei chromosomų nestabilumas. Skiriamasis klinikinių apraiškų bruožas, be tų, kurios būdingos scex SKID, yra nomo tipo burnos gleivinės pažeidimų ir kitų lokalizacijų buvimas.

T-B+ NK+ TKИH

• IL-7R trūkumas

T ir B ląstelių pirmtakai ekspresuoja funkcinį IL7R, sudarytą iš α grandinės ir bendros y grandinės. Šio receptoriaus ekspresija yra labai svarbi T limfocitų brendimui, bet ne B limfocitų vystymuisi. IL-7R alfa grandinės geno mutacijos sukelia SKID su TB-NK+ fenotipu ir žymiai sumažėjusia imunoglobulinų koncentracija serume.

T+ B+ NK- TKIN

2001 m. Gilmour KC ir kt. pirmieji aprašė pacientą, kuriam buvo nustatytas mažas absoliutus T limfocitų skaičius, normalus B ląstelių skaičius ir visiškai nebuvo NK ląstelių. Nors bendroje Y grandinėje ar JAK3 genuose mutacijų nerasta, funkciniai tyrimai parodė sutrikusį JAK3 fosforilinimą per IL2R kompleksą. Vėlesnė srauto citometrinė analizė parodė reikšmingą IL15 receptoriaus beta grandinės (IL15Rbeta) ekspresijos sumažėjimą. Tačiau IL15Rbeta gene mutacijų neaptikta, o tai rodo transkripcijos defektų, kurie buvo atsakingi už IL15Rbeta grandinės ekspresijos trūkumą, buvimą.

• Purino metabolizmo fermentų trūkumas

Dviejų purinų metabolizmą katalizuojančių fermentų – adenozino deaminazės (ADA) ir purino nukleozidų fosforilazės (PNP) – trūkumas yra susijęs su kombinuoto imunodeficito išsivystymu. Dėl šių fermentų trūkumo kaupiasi ląstelėms toksiški produktai – deoksiadenozinas ir deoksiguanozinas, kurie limfoidinėse ląstelėse iš dalies fosforilinami, virsdami atitinkamais deoksinukleozidų trifosfatais. Šių produktų toksiškumas ypač svarbus greitai besidalijančiose ląstelėse ir pasireiškia DNR sintezės slopinimu, apoptozės indukcija, metilinimo sutrikimu ir kt. Abi šios būklės klinikinėje išraiškoje yra nevienodos, priklausomai nuo mutacijos lokalizacijos genuose ir to, kiek dėl to nukenčia atitinkamo fermento funkcija.

• Adenozino deaminazės trūkumas (ADA)

Adenozino deaminazės trūkumas yra viena iš pirmųjų nustatytų SKID formų. Adenozino deaminazės genas yra 20ql3.ll. Yra žinoma daugiau nei 50 ADA geno mutacijų. Yra ryšys tarp genetiškai nulemto likusio adenozino deaminazės aktyvumo ir metabolinio bei klinikinio fenotipo. ADA yra ekspresuojamas įvairiuose audiniuose, jo ekspresija ypač didelė nesubrendusiuose timocituose ir B limfocituose, ADA ekspresijai mažėjant ląstelėms bręstant. Esant adenozino deaminazės trūkumui, ląstelėse kaupiasi deoksiadenozino trifosfatas ir S-adenozilhomocisteinas. Šie metabolitai slopina TT ir B limfocitų proliferaciją.

Daugumai pacientų, sergančių adenozino deaminazės trūkumu, visi SKID požymiai pasireiškia ankstyvame amžiuje. Paprastai tai pacientai, kuriems limfocitų skaičius mažiausias ir pasireiškia ankstyviausios bei sunkiausios ligos apraiškos. Šiems pacientams motinos limfocitai neprisigiję. Be imunologinių sutrikimų, purinų apykaitos sutrikimai gali sukelti skeleto sutrikimus. Taigi, rentgeno tyrimas atskleidžia padidėjusius šostochondrinius sąnarius (kaip sergant rachitu), praplatėjusius šonkaulių galus, dubens displaziją. Pacientams taip pat aprašyti šie neurologiniai pokyčiai: nistagmas, sensorinis kurtumas, spazminiai sutrikimai, sutrikusi psichomotorinė raida (nepriklausomai nuo infekcijų). Dažnas adenozino deaminazės trūkumo požymis yra transaminazių padidėjimas, tikriausiai rodantis toksinio hepatito buvimą.

Pastaraisiais metais buvo aprašyti „vėlyvosios pradžios“ ADA trūkumo variantai ir nustatyti net sveiki asmenys, kuriems nustatytas dalinis fermentų trūkumas.

Pacientų, kuriems pasireiškia sunkios ADA trūkumo apraiškos, gydymas praktiškai nesiskiria nuo kitų SKID gydymo. Tačiau eksperimentinis metodas yra pakaitinės terapijos skyrimas fermentu PEG-ADA į raumenis 15–30 mg/kg/savaitę doze. Defektams koreguoti reikalingas ilgalaikis ir nuolatinis gydymas. T limfocitų skaičius ir funkcija paprastai pagerėja per 6–12 gydymo savaičių, tačiau net ir po ilgalaikio gydymo (10 metų) daugumai pacientų išlieka limfopenija ir sutrikęs mitogeninis atsakas.

• Purino nukleotidų fosforilazės (PNP) trūkumas

PNP genas yra 14ql3. Skirtingai nuo ADA, purino nukleozių fosforilazės aktyvumas didėja bręstant T limfocitams. Esant PNP trūkumui, ląstelėse kaupiasi deoksiguanozino trifosfatas, slopinantis T limfocitų proliferaciją.

Kaip ir adenozino deaminazės trūkumo atveju, daugumai pacientų, sergančių purino nukleozės fosforilazės trūkumu, klinikiniai SKID požymiai pasireiškia kūdikystėje, nors kai kuriais atvejais aprašyta ir vėlesnė pradžia. Su PNP trūkumu susiję sindromai yra urikemija ir urikurija. Pacientams, sergantiems purino nukleozės fosforilazės trūkumu, dažnai pasireiškia autoimuninės (hemolizinė anemija, trombocitopenija, neutrolenija, sisteminė raudonoji vilkligė) ir neurologinės (plegija, parezė, ataksija, tremoras, protinis atsilikimas) apraiškos. Pacientams padidėja polinkis sirgti vėžiu. Laboratoriniai tyrimai rodo staigų T limfocitų sumažėjimą ir, kaip taisyklė, normalų B limfocitų skaičių. B limfocitų disreguliacijos požymiai yra padidėjęs imunoglobulinų kiekis, gamaopatija ir autoantikūnų buvimas.

• MHC II trūkumas

Plikojo limfocitų sindromas yra įgimtas imunodeficitas, išsivystantis dėl to, kad ląstelės paviršiuje nerasta pagrindinio audinių suderinamumo komplekso (MHC II) II klasės molekulių. Sergant šia liga, dėl MHC II kontroliuojančių genų defektų, nerasta jo molekulės, būtinos CD4+ ląstelių diferenciacijai ir aktyvacijai, sutrinka T ląstelių atranka užkrūčio liaukoje ir išsivysto sunkus imunodeficitas. Pažeisti genai koduoja keturis labai specifinius transkripcijos faktorius (RFXANK, RFX5, RFXAP ir CITA), kurie reguliuoja MHC II raišką. Pirmieji trys yra RFX (reguliuojančiojo faktoriaus X), trimerinio DNR surišančio komplekso, reguliuojančio visus MHC II promotorius, subvienetai. CIITA (II klasės transaktyvatorius) yra DNR nesirišantis koaktyvatorius, kontroliuojantis MHC II raišką.

Ligai būdingi tipiški SKID klinikiniai požymiai, kurie, tačiau, yra lengvesni. Taigi, 9 šia liga sergančių pacientų, kuriems nebuvo atlikta transplantacija, vidutinė gyvenimo trukmė buvo 7 metai.

Laboratoriniai tyrimai rodo reikšmingą CD4+ limfocitų sumažėjimą, o CD8+ limfocitų skaičius paprastai yra normalus. Kai kuriems pacientams trūksta ne tik MHC II molekulių, bet ir MHC I. Apskritai yra ryškus T ląstelių atsako trūkumas, taip pat smarkiai sumažėja imunoglobulinų gamyba.

• TAP trūkumas

TAP (transporterio baltymas) yra būtinas antigenų peptidų pernašai į endoplazminį tinklą ir jų prisijungimui prie I klasės MHC molekulių. Nustatyti TAP 1 ir 2 subvienetų (TAP1 ir TAP2) defektai. Būdingi laboratoriniai tyrimai pacientams, sergantiems TAP trūkumu, yra šie: I klasės MHC ekspresijos trūkumas, beveik normalus imunoglobulinų kiekis (kai kuriems pacientams pastebėtas selektyvus IgM trūkumas) ir antikūnų atsako į polisacharidų antigenus nebuvimas. Įvairiems pacientams CD8 T limfocitų skaičius buvo normalus arba progresyviai mažėjantis, o kitos limfocitų subpopuliacijos paprastai buvo normalios. Ši CIN forma yra susijusi su dideliu jautrumu bakterinėms kvėpavimo takų gleivinės infekcijoms, būdingi granulomatiniai odos pažeidimai. Virusinės infekcijos ir intracelulinių patogenų sukeltos infekcijos yra retos. Kai kuriems pacientams aprašyta besimptomė eiga ir vėlyvas imunodeficito klinikinių apraiškų atsiradimas.

• CD25 trūkumas

IL-2 receptoriaus alfa grandinės geno (IL2Rct) {CD25) mutacijos sukelia CIN vystymąsi, sumažėja periferinių T ląstelių skaičius ir sutrinka jų proliferacija, o B ląstelės vystosi normaliai. Timocitų diferenciacija nesutrinka, tačiau nepaisant normalios CD2, CD3, CD4 ir CD8, CD25 raiškos, žievės timocitai neekspresuoja CD1. Pacientams padidėja jautrumas virusinėms infekcijoms (CMV ir kt.), jie nuo mažens kenčia nuo pasikartojančių bakterinių ir grybelinių infekcijų, lėtinio viduriavimo. Pacientams taip pat pasireiškia limfoproliferacija, panaši į ALPS. Manoma, kad tai pagrįsta sutrikusia apoptozės reguliacija užkrūčio liaukoje, dėl kurios autoreaktyvūs klonai išplinta įvairiuose audiniuose.

• SVZ ir CD3e trūkumas

T ląstelių antigeną atpažįstančių receptorių kompleksą sudaro pats T ląstelių receptorius (TCR) ir CD3 molekulė. Yra dviejų tipų TCR, kurių kiekvienas susideda iš dviejų peptidinių grandinių – ab ir yv. Pagrindinė TCR funkcija yra prisijungti prie antigeno peptido, susijusio su pagrindinio audinių suderinamumo komplekso produktais, o CD3 – perduoti antigeno signalą ląstelei. CD3 apima 4–5 tipų molekules. Visos CD3 komplekso grandinės (y, v, e, £, t) yra transmembraniniai baltymai. Mutacijos y, v arba £ grandinių genuose lemia subrendusių T ląstelių, kurių TCR raiška maža, skaičiaus sumažėjimą. Mutacijos e grandinės gene sutrikdo timocitų diferenciaciją CD4-CD8- lygmenyje. Žmonėms CD3 trūkumas lemia CD8+ T limfocitų ir CD4+CD45RA+ kiekio sumažėjimą, CD4+CD45R0+, B ir NK ląstelių kiekis bei imunoglobulinų koncentracija serume yra normali. Klinikinis CD3y ir CD3e trūkumo fenotipas gali skirtis net tarp tos pačios šeimos narių – nuo apraiškų iki gana lengvos ligos eigos.

• ZAP70 trūkumas

ZAP70/Syk šeimos baltymų tirozino kinazės atlieka svarbų vaidmenį signalo perdavime iš antigeną atpažįstančio receptoriaus ir yra būtinos normaliam T limfocitų vystymuisi. ZAP70 yra būtinas ab T limfocitų diferenciacijai. ZAP70 trūkumas sukelia selektyvų CD8+ ląstelių trūkumą. Cirkuliuojančių CD4+ ląstelių skaičius yra normalus, tačiau jos turi reikšmingų funkcinių sutrikimų, pasireiškiančių IL-2 gamybos ir proliferacinio aktyvumo stoka. Serumo imunoglobulinų koncentracija yra sumažėjusi.