Симптоми комбінованих Т і В-клітинних імунодефіцитів

У людей тяжкий комбінований імунодефіцит вперше був описаний у 1950 році у Швейцарії у кількох немовлят з лімфопенією, які померли від інфекцій протягом першого року життя. Саме тому вираз «швейцарський тип ТКІД» зустрічався в літературі протягом багатьох років. У наступні роки було виявлено, що тяжкий комбінований імунодефіцит включає багато синдромів з різним генетичним походженням та різними типами успадкування (Х-зчеплений у 46% випадків та аутосомно-рецесивний у 54%). Загальна захворюваність на ТКІД становить 1:50 000 новонароджених. Наразі відомо генетичне походження приблизно 15 форм ТКІД, які, виходячи з відмінностей в імунологічному фенотипі, можна розділити на 5 груп: T-B+ NK+, TB- NK+, T-B+ NK-, T+B+NK- та TB-NK-.

Основні клінічні прояви тяжкого комбінованого імунодефіциту практично не залежать від генетичного дефекту. Для пацієнтів із ТКІД характерний ранній, у перші тижні та місяці життя, початок клінічних проявів захворювання у вигляді гіпоплазії лімфоїдної тканини, стійкої діареї, мальабсорбції, інфекцій шкіри та слизових оболонок, прогресуючого ураження дихальних шляхів. Збудниками інфекцій є бактерії, віруси, грибки, умовно-патогенні мікроорганізми (перш за все Pneumocyctis carini). Цитомегаловірусна інфекція протікає у формі інтерстиціальної пневмонії, гепатиту, ентеровіруси та аденовірус викликають менінгоенцефаліт. Дуже поширені кандидоз слизових оболонок та шкіри, оніхомікоз. Типовим є розвиток регіональної та/або генералізованої БЦЖ-інфекції після вакцинації. На тлі тяжких інфекцій спостерігається відставання у фізичному та руховому розвитку. Слід пам'ятати, що навіть за наявності тяжкого комбінованого імунодефіциту у немовлят не одразу розвиваються всі вищезазначені симптоми, і протягом 2-3 місяців вони можуть рости та розвиватися майже нормально, особливо якщо щеплення БЦЖ не було зроблено. Трансплацентарне перенесення материнських лімфоцитів може спричинити симптоми реакції «трансплантат проти господаря» (РТПХ), у цьому випадку називається материнсько-плодовою РТПХ. Вона проявляється переважно у вигляді шкірного еритематозного або папульозного висипу та ураження печінки.

Лабораторне дослідження в більшості випадків виявляє виражену лімфопенію, гіпогаммаглобулінемію та знижену проліферативну активність лімфоцитів. Майже нормальний рівень лімфоцитів може бути результатом трансплацентарного перенесення лімфоцитів від матері. Як зазначалося вище, Т-лімфоцити значно знижені при всіх формах тяжкого комбінованого імунодефіциту, але кількість та функції В-лімфоцитів та NK-клітин залежать від генетичного дефекту, що лежить в основі ТКІД. У рідкісних випадках спостерігаються нормальні концентрації імуноглобулінів, але їх недостатня специфічність призводить до повної неефективності гуморальної ланки. Нижче ми розглянемо деякі особливості патогенезу різних форм тяжкого комбінованого імунодефіциту.

Молекулярно-генетичні особливості різних форм тяжкого комбінованого імунодефіциту

Т- Б- НК- ТКІН

• Ретикулярна дисгенезія

Ретикулярна дисгенезія – це рідкісна форма тяжкого комбінованого імунодефіциту, що характеризується порушенням дозрівання лімфоїдних та мієлоїдних клітин-попередників на ранніх стадіях розвитку в кістковому мозку. Передбачається аутосомно-рецесивний тип успадкування, але через рідкість захворювання це не доведено. Молекулярно-генетична основа захворювання невідома. Захворювання характеризується тяжкою лімфопенією, гранулоцитопенією, тромбоцитопенією, тяжкими інфекціями, що призводять до ранньої смерті пацієнтів.

Т- Б+ НК- ТКІН

• Х-зв'язаний важкий комбінований імунодефіцит

Х-зчеплений ТКІД, або дефіцит g-ланцюга, є найпоширенішою формою (більше 50% усіх форм тяжкого комбінованого імунодефіциту). Він розвивається в результаті мутації в гені загального g-ланцюга (CD132) рецепторів інтерлейкінів 2, 4, 7, 9, 15. Мутація в ланцюзі призводить до блокування рецепторів, внаслідок чого клітини-мішені не здатні реагувати на дію відповідних інтерлейкінів. Імунологічні порушення, що розвиваються у цих пацієнтів, характеризуються відсутністю Т-клітин та NK-клітин і збільшенням кількості В-клітин. Внаслідок відсутності Т-клітинної регуляції різко знижується продукція імуноглобулінів В-клітинами.

• Дефіцит Jak3

Тирозинкіназа Jak3 родини Janus необхідна для передачі сигналу активації від спільного ланцюга IL2, 4, 7, 9, 15 до ядра клітини. Дефіцит jak3 викликає таке ж глибоке порушення диференціації Т- та NK-клітин, як і дефіцит спільного ланцюга. Імунологічні порушення та клінічні прояви у пацієнтів з дефіцитом Jak3 подібні до таких при Х-зв'язаному SCID.

• Дефіцит CD45

Трансмембранна протеїнтирозинкіназа CD45, специфічна для гемопоетичних клітин, необхідна для передачі сигналу від антигенного рецептора Т- та В-клітин. Мутації в гені CD45 призводять до розвитку SCID, що характеризується різким зменшенням кількості Т-клітин, нормальних В-клітин та прогресуючим зниженням концентрації імуноглобулінів у сироватці крові. Кількість NK-лімфоцитів знижується, але не повністю.

Т- Б- НК+ ТКІН

• Повний дефіцит RAG1/RAG2

Білкові продукти генів, що активують рекомбінацію (RAG1 та RAG2), ініціюють утворення імуноглобулінів та Т-клітинних рецепторів, необхідних для диференціації В- та Т-клітин. Таким чином, мутації генів RAG призводять до формування тяжкого комбінованого імунодефіциту. При цій формі імунодефіциту Т- та В-клітини відсутні, тоді як кількість NK-клітин нормальна. Кількість сироваткових імуноглобулінів різко знижена.

• Радіочутливий SCID (дефіцит Artemis)

У 1998 році було виявлено пацієнтів з тяжким комбінованим імунодефіцитом TB-NK+ без мутацій генів RAG1/RAG, високочутливих до іонізуючого випромінювання та з порушенням репарації дволанцюгових розривів ДНК. Т- та В-лімфоцити розпізнають антигени за допомогою молекул Т-клітинних рецепторів (TCR) та імуноглобулінози. Антигенспецифічні ділянки цих рецепторів складаються з трьох сегментів: V (варіабельний), D (різноманітність) та J (уніфікація). Поліморфізм антигенспецифічних ділянок TCR та імуноглобулінів забезпечується процесом соматичної перебудови та V(D)J рекомбінації. Під час рекомбінації генів імуноглобулінів та TCR білки RAG індукують дволанцюгові розриви ДНК. Репарація радіаційно-індукованих та спонтанних розривів ДНК вимагає участі низки протеїнкіназ та нещодавно ідентифікованого фактора під назвою Artemis. Artemis необхідний для зупинки клітинного циклу у разі пошкодження ДНК.

Мутації в гені Artemis призводять до розвитку аутосомно-рецесивного важкого комбінованого імунодефіциту з підвищеною радіочутливістю, що характеризується відсутністю Т- та В-лімфоцитів та хромосомною нестабільністю. Відмінною рисою клінічних проявів, крім характерних для scex SCID, є наявність номоподібних уражень слизової оболонки рота та інших локалізацій.

Т- Б+ НК+ ТКІХ

• Дефіцит IL-7R

Попередники Т- та В-клітин експресують функціональний IL7R, що складається з α-ланцюга та спільного y-ланцюга. Експресія цього рецептора є критичною для дозрівання Т-лімфоцитів, але не для розвитку В-лімфоцитів. Мутації в гені альфа-ланцюга IL-7R призводять до SCID з фенотипом TB-NK+ та значно зниженою концентрацією імуноглобулінів у сироватці крові.

Т+ Б+ НК-ТКІН

У 2001 році Гілмор К.К. та ін. вперше описали пацієнта з низьким абсолютним рівнем Т-лімфоцитів, нормальним рівнем В-клітин та повною відсутністю NK-клітин. Хоча мутацій у генах загального Y-ланцюга або JAK3 не було виявлено, функціональні дослідження показали порушення фосфорилювання JAK3 через комплекс IL2R. Подальший проточний цитометричний аналіз показав значне зниження експресії бета-ланцюга рецептора IL15 (IL15Rbeta). Однак мутацій у гені IL15Rbeta виявлено не було, що свідчить про наявність транскрипційних дефектів, які відповідали за відсутність експресії ланцюга IL15Rbeta.

• Дефіцит ферментів пуринового метаболізму

Дефіцит двох ферментів, що каталізують метаболізм пуринів – аденозиндезамінази (АДА) та пуриннуклеозидфосфорилази (ПНП) – пов’язаний з розвитком комбінованого імунодефіциту. Через відсутність цих ферментів накопичуються токсичні для клітин продукти – дезоксиаденозин та дезоксигуанозин, які частково фосфорилюються в лімфоїдних клітинах, перетворюючись на відповідні дезоксинуклеозидтрифосфати. Токсичність цих продуктів особливо важлива в клітинах, що швидко діляться, і полягає в пригніченні синтезу ДНК, індукції апоптозу, порушенні метилювання тощо. Обидва ці стани неоднорідні за клінічними проявами залежно від локалізації мутації вздовж генів та ступеня, до якого в результаті страждає функція відповідного ферменту.

• Дефіцит аденозиндезамінази (АДА)

Дефіцит аденозиндезамінази є однією з перших виявлених форм ТКІД. Ген аденозиндезамінази розташований на 20ql3.ll. Відомо понад 50 мутацій гена ADA. Існує зв'язок між генетично обумовленою залишковою активністю аденозиндезамінази та метаболічним і клінічним фенотипом. ADA експресується в різних тканинах, її експресія особливо висока в незрілих тимоцитах та В-лімфоцитах, при цьому експресія ADA знижується в міру дозрівання клітин. При дефіциті аденозиндезамінази в клітинах накопичуються дезоксиаденозинтрифосфат та S-аденозилгомоцистеїн. Ці метаболіти пригнічують проліферацію ТТ- та В-лімфоцитів.

Більшість пацієнтів з дефіцитом аденозиндезамінази проявляють усі ознаки ТКІД у ранньому віці. Зазвичай це пацієнти з найнижчою кількістю лімфоцитів та найдавнішими й найважчими проявами. У цих пацієнтів не спостерігається приживлення материнських лімфоцитів. Окрім імунологічних, порушення метаболізму пуринів можуть спричиняти порушення скелета. Так, рентгенологічне дослідження виявляє збільшені реберно-хондральні суглоби (як при рахіті), розширення кінців ребер, тазову дисплазію. У пацієнтів також описані такі неврологічні зміни: ністагм, сенсорна глухота, спастичні розлади, порушення психомоторного розвитку (незалежно від інфекцій). Поширеною ознакою дефіциту аденозиндезамінази є підвищення рівня трансаміназ, що, ймовірно, вказує на наявність токсичного гепатиту.

В останні роки були описані варіанти дефіциту ADA з «пізнім початком», і навіть були виявлені здорові особи з частковим дефіцитом ферментів.

Ведення пацієнтів з тяжкими проявами дефіциту АДА практично не відрізняється від терапії інших ТКІД. Однак експериментальним методом є призначення замісної терапії ферментом ПЕГ-АДА внутрішньом'язово в дозі 15-30 мг/кг/тиждень. Корекція дефектів вимагає тривалого та безперервного лікування. Кількість та функція Т-лімфоцитів зазвичай покращуються до 6-12 тижнів терапії, але навіть після тривалого лікування (10 років) у більшості пацієнтів зберігається лімфопенія та порушення мітогенної відповіді.

• Дефіцит пуриннуклеотидфосфорилази (ПНФ)

Ген PNP розташований на 14ql3. На відміну від ADA, активність пуриннуклеозофосфорилази зростає в міру дозрівання Т-лімфоцитів. При дефіциті PNP дезоксигуанозинтрифосфат накопичується в клітинах, пригнічуючи проліферацію Т-лімфоцитів.

Як і при дефіциті аденозиндезамінази, у більшості пацієнтів з дефіцитом пуриннуклеозофосфорилази клінічні прояви ТКІД розвиваються в немовлячому віці, хоча в деяких випадках описано пізніший початок. Супутніми синдромами з дефіцитом ПНП є урикемія та урикурія. У пацієнтів з дефіцитом пуриннуклеозофосфорилази часто спостерігаються аутоімунні (гемолітична анемія, тромбоцитопенія, нейтроленія, системний червоний вовчак) та неврологічні (плегія, парез, атаксія, тремор, розумова відсталість) прояви. У пацієнтів спостерігається підвищена схильність до раку. Лабораторні дослідження показують різке зниження кількості Т-лімфоцитів та, як правило, нормальну кількість В-лімфоцитів. Прояви дисрегуляції В-лімфоцитів включають підвищений рівень імуноглобулінів, гаммопатію та наявність аутоантитіл.

• Дефіцит MHC II

Синдром голих лімфоцитів – це вроджений імунодефіцит, що розвивається через відсутність експресії молекул класу II головного комплексу гістосумісності (MHC II) на поверхні клітин. При цьому захворюванні через дефекти генів, що контролюють MHC II, відсутня експресія його молекул, необхідних для диференціації та активації CD4+ клітин, порушується селекція Т-клітин у тимусі та розвивається тяжкий імунодефіцит. Пошкоджені гени кодують чотири високоспецифічні транскрипційні фактори (RFXANK, RFX5, RFXAP та CITA), які регулюють експресію MHC II. Перші три є субодиницями RFX (регуляторного фактора X), тримерного ДНК-зв'язуючого комплексу, який регулює всі промотори MHC II. CIITA (транс-активатор класу II) – це коактиватор, що не зв'язується з ДНК та контролює експресію MHC II.

Захворювання характеризується типовими клінічними ознаками ТКІД, які, однак, протікають легше. Так, у групі з 9 пацієнтів з цим захворюванням, які не отримували трансплантації, середня тривалість життя становила 7 років.

Лабораторне обстеження виявляє значне зниження кількості CD4+ лімфоцитів, при загалом нормальній кількості CD8+ лімфоцитів. У деяких пацієнтів спостерігається відсутність експресії не лише молекул MHC II, але й MHC I. Загалом спостерігається виражений дефіцит Т-клітинної відповіді, а також різко знижується вироблення імуноглобулінів.

• Дефіцит TAP

TAP (Транспортер-асоційований білок) необхідний для транспортування антигенних пептидів в ендоплазматичний ретикулум та їх прикріплення до молекул MHC класу I. Були виявлені дефекти субодиниць TAP 1 та 2 (TAP1 та TAP2). Характерними лабораторними проявами у пацієнтів з дефіцитом TAP є: відсутність експресії MHC класу I, майже нормальний рівень імуноглобулінів (у деяких пацієнтів спостерігався селективний дефіцит IgM) та відсутність антитільної відповіді на полісахаридні антигени. У різних пацієнтів спостерігався нормальний або прогресивно знижений рівень CD8 T-лімфоцитів, тоді як інші субпопуляції лімфоцитів зазвичай були нормальними. Ця форма CIN пов'язана з високою схильністю до бактеріальних інфекцій слизової оболонки дихальних шляхів, характерними є гранулематозні ураження шкіри. Вірусні інфекції та інфекції, спричинені внутрішньоклітинними патогенами, зустрічаються рідко. У деяких пацієнтів описано безсимптомний перебіг та пізній початок клінічних проявів імунодефіциту.

• Дефіцит CD25

Мутації в гені альфа-ланцюга рецептора IL-2 (IL2Rct) {CD25) призводять до розвитку ЦИН зі зменшенням кількості та порушенням проліферації периферичних Т-клітин та нормальним розвитком В-клітин. Диференціація тимоцитів не порушена, але, незважаючи на нормальну експресію CD2, CD3, CD4 та CD8, CD25, кортикальні тимоцити не експресують CD1. Пацієнти мають підвищену чутливість до вірусних інфекцій (ЦМВ тощо), і з раннього віку страждають від повторних бактеріальних та грибкових інфекцій, хронічної діареї. У пацієнтів також спостерігається лімфопроліферація, подібна до такої при ALPS. Передбачається, що вона базується на порушеній регуляції апоптозу в тимусі, що призводить до експансії аутореактивних клонів у різних тканинах.

• Дефіцит SVZ та CD3e

Антигенрозпізнаючий рецепторний комплекс Т-клітин складається з самого Т-клітинного рецептора (TCR) та молекули CD3. Існує два типи TCR, кожен з яких складається з двох пептидних ланцюгів – ab та yv. Основна функція TCR – зв'язування антигенного пептиду, пов'язаного з продуктами головного комплексу гістосумісності, а CD3 – передача антигенного сигналу до клітини. CD3 включає молекули 4-5 типів. Усі ланцюги комплексу CD3 (y, v, e, £, t) є трансмембранними білками. Мутації в генах ланцюгів y, v або £ призводять до зменшення кількості зрілих Т-клітин з низькою експресією TCR. Мутації в гені ланцюга e призводять до порушення диференціації тимоцитів на рівні CD4-CD8-. У людини дефіцит CD3 призводить до зниження кількості CD8+ Т-лімфоцитів та CD4+CD45RA+, вміст CD4+CD45R0+, B- та NK-клітин, а також концентрація імуноглобулінів у сироватці крові є нормальними. Клінічний фенотип дефіциту CD3y та CD3e варіюється навіть серед членів однієї родини від проявів до досить легкого перебігу захворювання.

• Дефіцит ZAP70

Протеїнтирозинкінази родини ZAP70/Syk відіграють важливу роль у передачі сигналу від антигенрозпізнавального рецептора та необхідні для нормального розвитку Т-лімфоцитів. ZAP70 необхідний для диференціації ab Т-лімфоцитів. Дефіцит ZAP70 призводить до селективного дефіциту CD8+ клітин. Кількість циркулюючих CD4+ клітин нормальна, але вони мають значні функціональні порушення у вигляді відсутності продукції IL-2 та проліферативної активності. Концентрація імуноглобулінів у сироватці крові знижена.