حالة جديدة لنقص سلسلة ألفا لمستقبلات ألفا / بيتا متماثلة اللواقح (IFNAR1) مع كثرة الخلايا الليمفاوية بالبلعمة

(انظر التعليق التحريري بواسطة Mogensen في الصفحات 140-3.)

نقدم حالة نقص كامل في سلسلة ألفا لمستقبلات الإنترفيرون ألفا / بيتا (IFNAR1) في طفل مصاب بفرط التهاب جهازي مميت ، ناتج على ما يبدو عن التطعيم الفيروسي الحي الموهن. هذا الالتهاب المفرط المرضي ، الذي يفي بمعايير كثرة الخلايا الليمفاوية بالبلعمة ، هو نمط ظاهري ناشئ مصاحب للأخطاء الفطرية من النوع الأول من مناعة مضاد للفيروسات.

كثرة الخلايا اللمفاوية البلعمة (HIVEL / T-LGL) هو مرض نادر في جهاز المناعة يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالمناعة. يرتبط حدوث HIVEL / T-LGL باضطراب الجهاز المناعي ، والذي ينتج بشكل أساسي عن الانتشار غير الطبيعي للخلايا التائية وتنشيطها. سيؤدي هذا التكاثر والتفعيل غير الطبيعي إلى قيام الخلايا التائية بمهاجمة الخلايا الطبيعية في الجسم ، وبالتالي إضعاف وظيفة الجهاز المناعي ، وبالتالي إظهار أهمية المناعة بالنسبة لنا. في حياتنا اليومية ، يجب أن ننتبه أيضًا إلى تحسين المناعة. يمكن أن يعزز cistanche المناعة. يمكن للسكريات الموجودة في اللحوم تنظيم الاستجابة المناعية لجهاز المناعة البشري ، وتحسين قدرة الخلايا المناعية على الإجهاد ، وتعزيز تأثير تعقيم الخلايا المناعية.

انقر فوق شراء cistanche tubulosa

الكلمات الدالة.

IFNAR1 ؛ اكتب أنا مضاد للفيروسات. HLH. خطأ فطري في المناعة.

إشارة إنترفيرون من النوع الأول (بما في ذلك IFN- و 13 IFN- أنواع فرعية) عبر مستقبل واحد يتم التعبير عنه في كل مكان يتكون من وحدات فرعية منخفضة وعالية التقارب ، IFNAR1 و IFNAR2. يبدو أن النوع الأول من الإنترفينات IFNs مهم لمناعة الثدييات المضادة للفيروسات ، بناءً على دراسات مستفيضة لفئران Ifnar 1- التي تعاني من نقص ، ولكن دورها الدقيق في البشر لم يكن مؤكدًا حتى الآن [1].

إن اكتشافنا لنقص IFNAR2 البشري الكامل في طفل مصاب بمرض فيروسي قاتل ثانوي للتحصين الحي الموهن ضد النكاف والحصبة الألمانية (MMR) يعني وظيفة أساسية مضادة للفيروسات [2]. ومع ذلك ، كان من اللافت للنظر أن المسبار لم يظهر أي حساسية فيروسية علنية قبل التعرض لـ MMR. هذا النمط الظاهري من المرض الناجم عن التحدي مع التطعيم الفيروسي الحي الموهن النظامي شوهد في مريضين مصابين بنقص IFNAR1 ، وكلاهما يتمتعان بصحة جيدة حتى التطعيم [3].

ومع ذلك ، فإن التحديد الأخير لمتغيرات IFNAR1 في مريضين مصابين بفيروس كورونا 2 (SARS-CoV -2) يسلط الضوء على الأهمية الإضافية للأنواع IFN من النوع الأول في المناعة ضد الفيروسات المكتسبة بشكل طبيعي [4].

في هذه الدراسة ، قمنا بفحص صبي يبلغ من العمر {0} شهرًا جيدًا أصيب بمرض شديد بعد تلقيح لقاح الحصبة والنكاف والحصبة الألمانية ، والذي يشتمل على التهاب مفرط تقدمي ومميت في نهاية المطاف يلبي معايير تشخيص كثرة اللمفاويات البلعمية (HLH ؛ انظر ملخص الحالة ، الشكل 1 أ ، الجدول التكميلي) E1). لم يُسفر تحليل المصل (الجدول التكميلي E2) والسائل النخاعي (الجدول التكميلي E3) عن دليل على تكاثر الفيروس من سلالة اللقاح ، ولم يتم تحديد مسببات معدية بديلة ، بخلاف إعادة تنشيط فيروس Epstein-Barr منخفض المستوى (EBV). أظهر التنميط الظاهري المناعي التفصيلي كثرة الوحيدات وكثرة الخلايا اللمفاوية للخلايا التائية ، مع انخفاض عدد الخلايا البائية و cDC1 (الشكل التكميلي E1 ، الجدول التكميلي E4).

Despite aggressive antiviral, immunomodulatory therapy, and intravenous immunoglobulins (IVIG), he developed encephalopathy with abnormal neuroimaging and succumbed suddenly approximately 6  months after presentation (Supplementary Figure E2–E4). Rapid diagnostic whole exome sequencing revealed a novel homozygous nonsense variant (c.922C>T) في IFNAR1 ، إدخال كودون توقف سابق لأوانه في المجال خارج الخلية الثالث لبروتين IFNAR1 (p.Gln308Ter ، الشكل 1B).

كان هذا المتغير غائبًا عن قاعدة بيانات GnomAD وتوقع أن يكون ضارًا بواسطة أدوات silico (الجدول التكميلي E5). لم يتم الكشف عن أي منتج بروتيني عند فحص محللات الخلايا الليفية الجلدية الأولية باستخدام N-terminal (الشكل 1C) أو الجسم المضاد IFNAR1 C (الشكل التكميلي E5) ، مما يدل على نقص IFNAR1 الكامل. كشف فحص لوحة شاملة من الجينات المرتبطة بالأخطاء الفطرية للمناعة ضمن بيانات إكسوم المريض عن عدم وجود متغيرات إضافية مسببة للأمراض.

عند الارتباط بالرابط ، يبدأ المركب الثلاثي لـ IFNAR 1- IFNIFNAR2 سلسلة إشارات داخل الخلايا يتم فيها نقل الفسفرة المتبادل للكينازات المرتبطة بالمستقبلات JAK1 و TYK2 عن طريق فسفرة محولات الإشارة ومنشطات النسخ STAT1 و STAT2. تُعزى غالبية الاستجابة النصية لـ IFN- إلى المتغير المتغاير المكون من STAT1 و STAT2 الفسفوري مع IRF9.

هذا المركب ، المعروف باسم عامل الجين المحفز للانترفيرون 3 (ISGF3) ، ينتقل إلى النواة حيث يتفاعل مع عناصر الاستجابة الحساسة للإنترفيرون (ISREs) لتنشيط نسخ عدد كبير من الجينات المحفزة للإنترفيرون (ISGs). جزء صغير من phosphoSTAT1 بدلاً من ذلك يتجانس لتشكيل عامل تنشيط IFN (GAF) ، مؤلمًا مجموعة متميزة ولكن متداخلة من الجينات التي تحمل مواقع تنشيط IFN (GAS) ، والتي ترتبط عادةً بنوع II IFN (IFN-) إشارات. التأثير المتوقع لنقص IFNAR1 هو منع الإشارات والاستجابات الوظيفية النهائية لـ IFN- لكن ترك استجابات سليمة لـ IFN-.

الشكل 1. أ ، النسب. B ، تأكيد تسلسل Sanger للمتغير مع مجالات بروتين IFNAR1. C ، نقص IFNAR1 (لطخة مناعية). D ، التشوير بواسطة IFN - 2 b أو IFN- (1 0 00 IU / mL ، 30 m ، immunoblot). E ، تحريض ISG بواسطة IFN - 2 b أو IFN- (1000 IU / mL ، 16 h ، immunoblot). مقايسة حماية الاعتلال الخلوي F ، EMCV. G ، ZIKV envelope (ENV) ، ISG15 ، RSAD2 ، و MX1 التعبير (لطخة مناعية) في فحص الخلايا الليفية (H) ZIKV. الحماية ضد ZIKV بواسطة IFN - 2 b أو IFN- (MOI 1.0 ، 1000 IU / mL ، 24 ساعة) عن طريق (I) immunoblot و (J) مقايسة الصلاحية. التكميل مع IFNAR1 وليس المتجه الفارغ (VEC) يستعيد (K) تحريض ISG بواسطة IFN - 2 b (1000 IU / mL ، 16 h ، immunoblot) و (L) IFN - 2 b-mediation Protection ضد EMCV. تكررت جميع التجارب n = 3 مرة في II: 1 وتحكمت في الخلايا الليفية الأولية. يعني ± SD. **** ص< .001, 2-way ANOVA with Tukey's post-test. *nonspecific band. Abbreviations: ANOVA, analysis of variance; EMCV, encephalomyocarditis virus; IFN, interferon; IFNAR1, interferon alpha/beta receptor alpha chain; ISG, interferon-stimulated gene; MOI, the multiplicity of infection; ZIKV, Zika virus.

تمشيا مع هذا التنبؤ ، كانت فسفرة JAK1 وأهدافها النهائية STAT1 و STAT2 غير قابلة للاكتشاف في IFNAR 1- من الخلايا الليفية للمريض التي تعاني من نقص IFN 2b لمدة 30 دقيقة ، كما يتضح من خلال التكتل المناعي لمحللات الخلية الكاملة ، في حين أن الفسفرة لـ JAK1 و STAT1 عند التعرض لـ IFN- تم الحفاظ عليه (الشكل 1 د). ولوحظ نفس النمط من خلال تحليل الفسفرة STAT1 في الخلايا الليمفاوية والوحيدات للمريض عن طريق قياس التدفق الخلوي الفسفوري (الشكل التكميلي E6). وفقًا لذلك ، كشف التكتل المناعي عن فشل في تحفيز منتجات بروتين ISG في الخلايا الليفية للمريض التي تعاني من نقص IFNAR 1- والتي تعرضت طوال الليل لـ IFN - 2 b على الرغم من الاستجابات السليمة لـ IFN- (الشكل 1E).

ولمعالجة التأثير الوظيفي ، قمنا بتحدي الخلايا بفيروس التهاب الدماغ والعضلة القلبية البيكورناوي (EMCV). في هذه التجربة ، تمت معالجة الأرومات الليفية مسبقًا بـ IFN - 2 b أو IFN- بين عشية وضحاها قبل الإصابة ، بجرعة تم تحديدها مسبقًا لمنع تأثير اعتلال الخلايا (CPE) في الخلايا الضابطة ، ثم تم فحصها بعد 24 ساعة من الإصابة. كانت الخلايا الناقصة في IFNAR 1- عرضة لـ CPE على الرغم من تعرض IFN - 2 b ولكن تم إنقاذها بواسطة علاج IFN ، مما يؤكد وجود خلل معين في IFN - - بوساطة المناعة المضادة للفيروسات (الشكل 1F).

لتوسيع هذه النتائج وتأكيدها ، قمنا بإصابة الخلايا بفيروس زيكا (ZIKV) في تعدد عدوى مختلفة ، وفحصنا التعبير عن بروتين الغلاف الفيروسي ومجموعات ISG بواسطة اللطخة المناعية في 48 ساعة بعد الإصابة (الشكل 1G). في خلايا المريض ، رأينا تعبيرًا مفرطًا عن البروتين الفيروسي (الشكل التكميلي E7) ، مصحوبًا بالفشل في تحفيز التعبير عن ISG15 و RSAD2 و MX1 ، مما يعكس عيبًا في مقاومة الفيروسات بوساطة IFNAR ومرتبطًا بالتعرض للسمية الخلوية الفيروسية (الشكل 1H ). علاج خلايا المريض مع IFN خارجي - وليس IFN {9}} b منع عدوى ZIKV (الشكل 1I) و CPE (الشكل 1J).

لإثبات أن فقدان IFNAR1 كان مسؤولاً بشكل قاطع ، قمنا بتكميل خلايا الخلايا الليفية للمريض مع IFNAR1 البشري كامل الطول الذي يتم تسليمه عن طريق توصيل الفيروسة البطيئة. استعاد نقل الفيروسة البطيئة لـ IFNAR1 في الخلايا الليفية للمريض ، ولكن ليس ناقلًا فارغًا ، تحريض ISGs (الشكل 1K) وتشكيل حالة مضادة للفيروسات استجابة لـ IFN - 2 b (الشكل 1L) ، مما يؤكد ارتباط النمط الجيني بالنمط الظاهري.

أبلغنا عن حالة جديدة من نقص IFNAR1 الكامل ، مكملاً تقريرًا حديثًا عن نقص IFNAR1 متماثل الزيجوت في طفلين غير مرتبطين [3]. في جميع هذه الحالات الثلاث والمماثلة لـ IFNAR 2- المرضى الذين يعانون من نقص [2] ، أصبحت القابلية للفيروس واضحة فقط بعد التلقيح بلقاحات فيروسية حية موهنة. للوهلة الأولى ، يتناقض هذا مع الحساسية الأوسع للمرضى الذين يعانون من نقص STAT 2- أو IRF 9- للفيروسات التي يتم مواجهتها بشكل طبيعي على الأسطح المخاطية ، والتي قد تكون قابلة للتفسير من حيث التكرار الوظيفي بين النوع الأول والنوع الثالث IFNs في الغشاء المخاطي [1].

ومع ذلك ، فإن الاكتشاف الأخير لحالتين أخريين من نقص IFNAR1 بين الأشخاص المصابين بمرض فيروس كورونا الحاد 2019 (COVID {3}}) يعني أنه بالنسبة لـ SARS-CoV -2 على الأقل ، يمكن أن تلعب الأنواع الأولى من IFNs دورًا محددًا في استجابة المضيف لمسببات الأمراض الطبيعية [4]. يتم دعم هذا الاستنتاج أيضًا من خلال اكتشاف الأجسام المضادة المعادلة ضد النوع الأول وليس النوع الثالث IFNs في 10 بالمائة من حالات COVID الشديدة -19 [4] ، بالإضافة إلى إشارة الارتباط على مستوى الجينوم مع IFNAR2 في مجموعة مستقلة [8].

توسع حالتنا الطيف الظاهري لنقص IFNAR1 لتشمل فرط الالتهاب الشبيه بـ HLH ، والذي لوحظ سابقًا في عوز IFNAR2 وتم التعرف عليه بشكل متزايد في عيوب أخرى من IFN- مناعة مثل عيوب STAT2 أو IRF9 [7 ، 9]. يعد تحديد الآلية المرضية للالتهاب المفرط في هذا السياق ، ولا سيما علاقته بالإشارات الالتهابية غير المنظمة و / أو التكاثر الفيروسي ، مجالًا مهمًا للعمل في المستقبل. على الرغم من الارتباط الزمني بالتلقيح ، كانت حالتنا ملحوظة لعدم وجود انتشار للقاح - سلالة يمكن اكتشافها. وقد لوحظت صورة مماثلة في بعض المرضى الذين يعانون من نقص STAT 1- و STAT 2- المصابين بفرط الالتهاب [12 ، 11].

على الرغم من أننا لا نستطيع استبعاد مساهمة إعادة تنشيط EBV منخفضة المستوى ، فقد ظهر الالتهاب الذاتي العقيم كنمط ظاهري سريري متميز في عيوب إشارات IFN [7]. يشير هذا إلى آلية أكثر تعقيدًا تنطوي على فقدان تنظيم IFN [1]. في ظاهر الأمر ، هذا متناقض لأن إشارات IFN غير المنضبطة هي نفسها مرتبطة بالتهاب عقيم يشبه HLH [12]. ومع ذلك ، فإن IFN- ينظم أيضًا بشكل سلبي العديد من مسارات السيتوكينات ، بما في ذلك إنترلوكين (IL) -1 [13] و IL -17 [14]. يتم استغلال الخصائص المناعية لـ IFN- في علاج الأمراض المناعية مثل التصلب المتعدد. تقدم الاستجابة السريرية الجزئية للكورتيكوستيرويدات وحصار IL -1 في حالتنا بعض الدعم للفرضية القائلة بأن فقدان إشارات IFN- يساهم في اضطراب نشاط الشبكة المناعية. في سياق المرض الفيروسي ، يبدو أن استجابة IFN- المعايرة بشكل صحيح ضرورية للوقاية من أمراض المناعة. هذا هو مبدأ "المعتدل" للتوازن المناعي ، حيث يساهم كل من النشاط غير الكافي والمفرط في المرض.

يُعد الالتهاب المفرط عنصرًا أساسيًا في التسبب في الإصابة بفيروس COVID الشديد -19 ، كما يتضح من الفعالية السريرية للستيرويدات القشرية. تكشف حالتنا الجديدة لنقص IFNAR1 عن دور محتمل لـ IFN- في منع الالتهاب المفرط ، ليس فقط من خلال التحكم المباشر في تكاثر الفيروس [2 ، 3] ولكن ربما أيضًا من خلال نشاطه التنظيمي المناعي تجاه السيتوكينات الأخرى. قد يساهم فقدان كلا جانبي وظيفة IFN- في تعرض المرضى الذين يعانون من عيوب IFNAR1 للإصابة بفيروس COVID الشديد -19 [4 ، 9]. سيكون فهم الروابط الخلوية والجزيئية بين إشارات IFN المعيبة والالتهاب الممرض أمرًا بالغ الأهمية في توجيه العلاج لمرض فيروسي حاد.

البيانات التكميلية

المواد التكميلية متاحة على موقع Clinical Infectious Diseases على الإنترنت. تتكون البيانات المقدمة من المؤلفين لإفادة القارئ ، ولا يتم نسخ المواد المنشورة وهي مسؤولية المؤلفين وحدهم ، لذلك يجب توجيه الأسئلة أو التعليقات إلى المؤلف المقابل.

ملحوظة

تضارب المصالح المحتمل. تلقى F. G. تمويلًا من Deutsche Forschungsgemeinschaft (GO2955 / 1-1) بالإضافة إلى Bubble Foundation. يتم تمويل C. FH من قبل منحة مجلس البحوث الطبية (MRC) (MR / N013840 / 1). يتم تمويل V.K و E.F و M. F. من قبل وزارة الصحة في جمهورية التشيك (NV 19-05-00332). يتم تمويل S.H و C. JA D. من قبل Wellcome Trust (207556 / Z / 17 / Z و 211153 / Z / 18 / Z ، على التوالي).

جميع المؤلفين الآخرين ليس لديهم صراعات محتملة. قدم جميع المؤلفين نموذج ICMJE للإفصاح عن تضارب المصالح المحتمل. تم الكشف عن التضاربات التي يعتبرها المحررون ذات صلة بمحتوى المخطوطة.

مراجع

1. Duncan CJA ، Randall RE ، Hambleton S. الآفات الجينية من النوع الأول للإنترفيرون في المناعة البشرية المضادة للفيروسات. اتجاهات جينيت 2020 ؛ 1-13.

2. Duncan CJA ، محمد SMB ، Young DF ، وآخرون. نقص IFNAR2 البشري: دروس للمناعة المضادة للفيروسات. Sci Transl Med 2015 ؛ 7: 307ra154.

3. Hernandez N ، Bucciol G ، Moens L ، وآخرون. نقص IFNAR1 الموروث في المرضى الأصحاء الذين يعانون من ردود الفعل السلبية للقاحات الحصبة والحمى الصفراء الحية. J إكسب ميد 2019 ؛ 216: 2057 - 70.

4. Zhang Q ، Bastard P ، Liu Z. الأخطاء الوراثية من النوع I IFN الحصانة مع COVID الذي يهدد الحياة -19. العلوم 2020 ؛ 21: 1-9.

5. Hambleton S ، Goodbourn S ، Young DF ، وآخرون. نقص STAT2 والقابلية للإصابة بالأمراض الفيروسية لدى البشر. Proc Natl Acad Sci USA 2013 ؛ 110: 3053–8.

6. هيرنانديز إن ، ميلكي الأول ، جينغ إتش ، وآخرون. الالتهاب الرئوي الأنفلونزا الذي يهدد الحياة عند الطفل المصاب بنقص IRF9 الموروث. J إكسب ميد 2018 ؛ 215: 2567–85.

7. Bravo García-Morato M، Calvo Apalategi A، Bravo-Gallego LY، et al. ضعف السيطرة على العدوى الفيروسية المتعددة في عائلة تعاني من نقص كامل في IRF9. J الحساسية كلين إمونول 2019 ؛ 144: 309–312 هـ 10.

8. Pairo-Castineira E ، Clohisey S ، Klaric L ، et al. الآليات الجينية للأمراض الخطيرة في COVID -19. medRxiv 2020 ؛ دوى: 10.1101 / 2020.09.24.20200048. \

9. Alosaimi MF، Maciag MC، Platt CD، Geha RS، Chou J، Bartnikas LM. متغير جديد في STAT2 يقدم مع كثرة الكريات اللمفاوية بالبلعمة. J الحساسية كلين إمونول 2019 ؛ 144: 611-613 / هـ 3.

10. بيرنز سي ، تشيونغ أ ، ستارك زد ، وآخرون. عرض تقديمي جديد لطفرة STAT -1 المتماثلة اللواقح للوظيفة في الرضيع المصاب بفرط الالتهاب: تقرير حالة ومراجعة الأدبيات. J Allergy Clin Immunol Pract 2016 ؛ 4: 777-9.

11. شاهني آر ، كال سي إم ، أندرسون جي وآخرون. محول الإشارة ومنشط عوز النسخ 2 هو اضطراب جديد في انشطار الميتوكوندريا. الدماغ 2015 ؛ 138: 2834–46. 12. Duncan CJA و Thompson BJ و Chen R et al. اعتلال مضاد للفيروسات من النوع الأول الشديد وإشارات إنترفيرون غير مقيدة بسبب طفرة سلالة جرثومية متماثلة اللواقح في STAT2. Sci Immunol 2019 ؛ 4. دوى: 10.1126 / sciimmunol.aav7501.

13. Reboldi A، Dang EV، McDonald JG، Liang G، Russell DW، Cyster JG. اشتعال. 25- يمنع هيدروكسي كوليستيرول الالتهاب الناتج عن الإنترلوكين -1- المصب من النوع الأول من الإنترفيرون. العلوم 2014 ؛ 345: 679–84.

14. Liu L ، Okada S ، Kong XF ، وآخرون. تضعف طفرات STAT1 المكتسبة من الوظائف البشرية مناعة IL -17 وتكمن وراء داء المبيضات المخاطي الجلدي المزمن. J إكسب ميد 2011 ؛ 208: 1635-1648.

فلوريان جوث ، 1 ، 2 ، كاثرين ف.هاتون ، 1 ، أ لينه ترونج ، 1 زوفيا كليموفا ، 3 فيرونيكا كاندروفا ، 4 مارتينا فيجتكوفا ، 4 أنجيلا غرينجر ، 1 فينيتيا بيغلي ، 1.5 جوانا بيرثين ، 6 ديبايان ميترا ، 6 أليس جاندا ، 7 إيفا فرونكوفا ، 4 دوسانا مورافسيكوفا ، 3 صوفي هامبلتون 1 ، 8 ، وكريستوفر جيه إيه دنكان 1،9.

1 موضوع المناعة والالتهاب ، معهد البحوث التحريرية والسريرية ، جامعة نيوكاسل ، نيوكاسل أبون تاين ، المملكة المتحدة ، 2 قسم طب الأطفال ، مستشفى الدكتور فون هانر للأطفال ، المستشفى الجامعي ، لودفيغ ماكسيميليان ، جامعة ميونيخ ، ميونيخ ، ألمانيا ، 3 بانسكا بيستريكا مستشفى الأطفال الجامعي ، بانسكا بيستريكا ، سلوفاكيا ، 4 قسم أمراض الدم والأورام لدى الأطفال ، كلية الطب الثانية ، جامعة تشارلز ومستشفى جامعة موتول ، براغ ، جمهورية التشيك ، المركز الخامس لزراعة نخاع العظام ، مستشفى فريمان ، نيوكاسل أبون تاين المستشفيات NHS Foundation Trust ، نيوكاسل أبون تاين ، المملكة المتحدة ، 6 قسم الأشعة العصبية ، Newcastle upon Tyne Hospitals NHS Foundation Trust ، نيوكاسل أبون تاين ، المملكة المتحدة ، 7 قسم طب الأطفال والمراهقين ، المركز الطبي الجامعي أولم ، ألمانيا ، 8 خدمات مناعة الأطفال ، مستشفى جريت نورث للأطفال ، نيوكاسل أبون تاين ، مؤسسة NHS Foundation Trust ، نيوكاسل أبون تاين ، المملكة المتحدة ، و 9 Infection and Tropical Medicine ، Royal Victoria Infirmary ، Newcastle upon Tyne Hospitals NHS Foundation Trust ، نيوكاسل أبون تاين ، المملكة المتحدة.

For more information:1950477648nn@gmail.com