高IgM综合征.ppt

免疫学基础与高IgM综合征 免疫学概述 一 免疫 immunity 的概念 传统概念免除瘟疫即抵御传染病的能力 现代概念免疫是指机体识别和排除抗原性异物的特异性生理反应 其作用是维持机体的生理平衡和稳定 其结果通常对机体是有利的 但在一定条件下也可以有害 二 免疫的功能 免疫防御 抗感染过低或缺如免疫缺陷过强超敏反应 免疫监视 识别 清除突变细胞肿瘤 病毒持续感染 免疫稳定 自身免疫耐受和免疫调节 成熟T B淋巴细胞定居 免疫应答场所 T B淋巴细胞分化成熟的场所 三 免疫系统的组成 免疫系统 国防系统中枢性免疫器官 国防部外周性免疫器官 各大军区免疫细胞 战士免疫分子 武器 免疫应答 Immuneresponse 是机体免疫系统识别和清除抗原的整个过程 基本过程分为以下四个阶段 抗原识别 淋巴细胞的活化增殖与分化 免疫效应 4 淋巴细胞的凋亡 四 免疫应答 免疫应答过程 第三阶段免疫效应 第四阶段淋巴细胞凋亡 DC细胞对抗原的识别 摄取 加工 提呈抗原给T细胞的过程 APC T细胞提供共刺激因子和细胞因子 辅助B细胞合成免疫球蛋白 免疫应答两种类型 按照免疫应答获得的方式和作用特点分为 固有免疫 适应性免疫固有免疫 是生物在长期进化过程中逐渐形成的 是机体的抵御病原体入侵的第一道防线 不需要活化过程 直接起作用 固有免疫系统组成组织屏障 皮肤粘膜屏障和局部屏障结构固有免疫细胞 吞噬细胞 树突状细胞 T细胞 NK细胞 NKT细胞 B1细胞 肥大细胞 嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞等 适应性免疫 适应性免疫 是机体受抗原刺激后 体内抗原特异性淋巴细胞识别抗原 发生活化 增殖 分化或失能 凋亡 进而表现出一定生物学效应的全过程 细胞免疫 T细胞介导体液免疫 B细胞介导 五 B细胞 B细胞的发育和分化 B细胞的发育阶段 B细胞亚群1 B 1细胞表面标记 CD5 分布 腹腔 胸腔 肠壁固有层功能 参与固有免疫 2 B 2细胞产生各类 亚类 特异性Ig作为抗原提呈细胞对抗原进行加工处理及呈递分泌细胞因子调节免疫应答 B细胞抗原受体 BCR 复合物mIgIg CD79a Ig CD79b 识别抗原 传递抗原刺激信号 传递抗原刺激信号 BCR是表达于B细胞表面的免疫球蛋白 即膜型免疫球蛋白 membraneimmunoglobulin mIg B细胞通过BCR识别抗原 接受抗原刺激 启动体液免疫应答 编码BCR重链或轻链的基因是以数个分隔开的基因片段的形式成簇存在的 在B细胞的分化过程中 只有经过基因重排 才能形成有功能的BCR BCR的基因结构 重排及其多样性 重链可变区基因重排示意图 协同刺激分子 co stimulatorymolecules CD40 组成性表达 与活化T细胞CD40L结合 传递B细胞活化第二信号 CD80 B7 1 CD86 B7 2 活化B细胞表达 与T细胞上CD28和CTLA 4结合 提供T细胞活化的第二信号 其他黏附分子 ICAM 1 CD54 LFA 1等 2 2 协同刺激分子 B淋巴细胞重要的表面分子示意图 B淋巴细胞的功能 一 产生抗体参与体液免疫分泌型Ig 抗体 是发挥免疫功能的效应分子 膜结合型Ig mIg 构成识别抗原的受体 二 加工处理及提呈抗原三 分泌细胞因子调节免疫应答 一 产生抗体参与体液免疫 单体 双体 五聚体 抗体结合抗原产生的生物学作用1 中和作用 中和毒素 中和病毒 2 调理吞噬作用 3 参与补体的溶细胞或溶菌作用 4 NK细胞介导的ADCC作用 初次应答再次应答 潜伏期长短高峰浓度低高维持时间短长Ab类型主要为IgM主要为IgGAb效价低高亲和力低高 抗体产生的一般规律 高IgM综合征 内容 高IgM综合征简介 1961年由Rosen等首次报道 是一种罕见的原发性免疫缺陷病特点为血清IgM正常或升高 IgG IgA IgE明显减少或缺乏临床主要表现为反复细菌感染 常有中性粒细胞减少 淋巴组织增生 可伴自身免疫性疾病和肿瘤男性多见 多为X染色体连锁遗传 70 个别为常染色体隐性或显性遗传 后天获得性HIGM也有报道 其缺陷与免疫球蛋白类别转换 immunoglobulinclass switchrecom bination IgCSR 障碍有关根据缺陷分子的不同将HIGM主要分为四种类型病死率在10 左右异基因骨髓移植 all BMT 是目前治疗HIGM最为有效的手段 发病机制 CD40与CD40LCD40分子属于肿瘤坏死因子 TNF 受体超家族 CD40表达于成熟B细胞 某些上皮细胞和内皮细胞 淋巴样并指细胞 滤泡样树突状细胞及活化的单核细胞表面 CD40配体又称CD154 为TNF超家族成员 属五类跨膜蛋白 以三聚体形式结合CD40分子 CD40L主要表达在活化的CD4 T细胞 部分CD8 T细胞和 T细胞 而静息的T细胞不表达CD40L CD40与CD40L T细胞一旦活化便迅速表达CD40L 与B细胞表面组成性表达的CD40结合 是B细胞进行免疫应答 形成淋巴结生发中心 进行免疫球蛋白类别转换的关键信号 主要介导以下几方面功能 作为协同刺激信号参与对B细胞应答 参与TD Ag诱发的免疫应答 包括促进B细胞增殖分化 产生抗体和类别转换 诱导记忆性B细胞形成 参与B细胞阴性选择和阳性选择 CD40L基因突变的结果改变了CD40蛋白的晶体结构 使其与CD40结合位点不能有效暴露或增强该区的厌水性 从而不能与CD40分子结合 导致T细胞依赖的抗原再次免疫应答障碍 分型 根据缺陷分子的不同将HIGM主要分为四种类型 HIGM1HIGM2HIGM3HIGM4 HIGM1 HIGM1是由CD40L基因 位于Xq26 3 27 1 突变引起的 因为CD40L基因位于X染色体上又称为X 连锁HIGM HIGM1患者CD40L基因突变可以发生在整个基因区域的不同部位 但在第5号外显子更为多见 CD40L基因突变具有高度的异质性 目前已发现100多种CD40L基因突变类型 CD40L基因一旦发生突变 可使T细胞表面CD40L表达降低 或导致CD40L不能与CD40分子结合 或影响了CD40分子三聚体的形成 从而使T细胞表面不表达CD40L CD40L不能作用于CD40分子 使B细胞分泌的免疫球蛋白发生类别转换障碍 B细胞表面仅表达IgM IgD B细胞分化停留在IgM阶段 不能进一步分化成为可合成其他免疫球蛋白的浆细胞 若取出患者的B细胞在体外培养 以抗CD40抗体与淋巴因子刺激 则可生成正常免疫球蛋白 从而证实患者主要存在T细胞内在缺陷 独特型转换 CD40 CD40L TCR MHC Ag 细胞因子 IgM IgGIgAIgE IL 2IFN 感染 细胞外病原菌 细胞内病原菌 T B细胞相互作用 HIGM2 由CD40活化的RNA编辑酶 胞苷脱氨酶 activation inducedcytidinedeaminase AID 基因 位于常染色体12p13 突变所引起 由于AID的脱氨基作用最终可导致DNA损伤和双链破坏 而DNA双链破坏系免疫球蛋白发生类别转换和体细胞高频突变共有的中间过程 故AID缺陷可导致免疫球蛋白类别转换障碍 HIGM3 由CD40基因 位于常染色体20q12 13 2 突变所引起 该突变使B细胞表面CD40分子表达降低 因此与CD40L缺陷一样可导致免疫球蛋白类别转换障碍 B细胞内在缺陷同样导致免疫球蛋白类别转换障碍记忆细胞产生障碍和体细胞高频突变缺陷 与HIGM2相比 HIGM1与HIGM3在免疫学特征 临床表现方面更为相似 且不易鉴别 HIGM4 发病机制目前尚不清楚HIGM4患者的胞苷脱氨酶基因和胞苷脱氨酶诱导的DNA双链破坏均正常 并且体细胞高频突变也完全正常 又可排除尿嘧啶DNA转葡糖基酶异常 故认为引起HIGM4的异常发生在AID作用于DNA并使其双链破坏之后推测可能与DNA修复过程中的免疫球蛋白类别转换特异性因子选择性缺陷 或已发生类别转换的B细胞存活障碍有关 其他类型HIGM的发病机制 NF B必需调节分子 NEMO 基因突变NEMO基因突变可导致CD40与CD40L相互作用所介导的NF B抑制蛋白I B不能降解 NF B不能活化和转位 因此B细胞不能发生免疫球蛋白类别转换 尿嘧啶DNA转葡糖基酶 UNG 缺陷UNG是一种碱基切割修复酶 其缺陷也可以引起常染色体遗传性HIGM 由于UNG参与了AID作用下DNA双链的破坏 从而影响到了免疫球蛋白类别转换 临床表现 患者在生后第1年即出现反复细菌和机会性感染 卡氏肺孢子虫肺炎比较常见 隐孢子虫感染可以导致严重胆管疾病和肝癌 部分患者可能因出现慢性重症腹泻而需要予胃肠外营养 部分不典型的病例可能在第2或第3个10年才出现反复感染 贫血或肝炎 机会性感染 正常情况下无害的菌群或毒力很弱的外源性微生物所造成的感染 通常发生于机体免疫功能低下或长期应用广谱抗生素致肠道菌群紊乱时 机会性感染常见病原体 细菌 革兰阴性大肠埃希菌 肺炎克雷伯菌 铜绿假单胞菌 变形杆菌 非结核分枝杆菌 革兰阳性葡萄球菌等 病毒 水痘 带状疱疹病毒 巨细胞病毒 单纯疱疹病毒 EB病毒 微小病毒B19和人类疱疹病毒6 7 8型等 真菌 卡氏肺孢子菌 念珠菌属 隐球菌属 曲霉属 马尔尼菲青霉和组织胞浆菌等 寄生虫 弓形虫 隐孢子虫 微孢子虫及粪类圆线虫等 机会性病原体的主要特点 毒力弱或无明显毒力常为耐药菌或多重耐药菌不断有新的病原体出现 HIGM患者体检可见扁桃体 颈部淋巴结肿大 肝脾肿大也可出现 超过50 患儿有慢性或周期性中性粒细胞减少症 并常常伴口腔溃疡 原因 并未出现抗中性粒细胞抗体 而是异常的CD40L与浆细胞作用导致无效的细胞因子生成 如 G CSF 证据 注射G CSF 患者粒细胞可升至正常水平 实验室检查 病理检查显示淋巴结异常 很少见到滤泡和生发中心 浆细胞也少见 血清学检查免疫球蛋白总量可正常IgM可降低 正常或增高 IgM为多态性 轻链可为 或 链 IgD正常或增高血清IgG通常低于2g LIgA IgE大多明显降低或缺如T细胞数量正常 但增殖反应降低 CD40L检测 流式细胞仪检测活化T细胞上CD40L分子的表达CD40L基因分析 诊断标准 泛美免疫缺陷病组和欧洲免疫缺陷病协会于1999年提出原发性免疫缺陷病的诊断标准诊断标准分为3类 明确诊断标准 可以诊断标准和可能诊断标准符合明确诊断标准患者有98 的几率在20年随访后仍维持原有诊断不变 基因突变检测是获得明确诊断的最可信的方法 符合可以诊断标准患者仅有临床和实验室表现而无明确的基因异常 也无其相应mRNA或蛋白质缺乏的证据 患者有85 的几率在20年随访后仍维持原有诊断不变 符合可能诊断标准的患者仅有部分临床和实验室表现 X 连锁高IgM综合征诊断标准 明确诊断标准 男性患者血清IgG水平水平相应年龄正常值至少2s 并符合以下任何1项 CD40L基因突变 母系的表兄 舅舅或侄子确诊为XHIM X 连锁高IgM综合征诊断标准 可以诊断标准 男性患者血清IgG浓度低于相应年龄正常值至少2s 并符合以下所有标准 T细胞数量正常 并对丝裂原有正常增殖反应 B细胞数正常或增高 但缺乏抗原特异性IgG抗体 以下1项或多项感染或合并症 生后5年内反复发生细菌感染 生后第1年发生卡氏肺囊虫感染 中性粒细胞减少症 隐孢子虫相关腹泻 硬化性胆管炎 微小病毒B19导致的再障 用可溶性CD40和抗CD40L的单克隆抗体在活化的CD4 T细胞上不能标记出CD40L X 连锁高IgM综合征诊断标准 可能诊断标准 男性患者血清IgG水平低于相应年龄正常值至少2s T细胞和B细胞数正常 并符合以下1项或多项 血清IgM水平高于相应年龄正常值至少2s 生后第1年出现卡氏肺囊虫感染 微小病毒B19导致的再障 隐孢子虫相关腹泻 严重肝脏疾病 硬化性胆管炎 健康儿童血清免疫球蛋白含量g L 均值 鉴别诊断 T B细胞联合免疫缺陷X 连锁严重联合免疫缺陷病 SCID T细胞活化缺陷 如T细胞体外活化后不表达CD69或CD25 CD4 T细胞缺陷 MHC 分子缺陷 以抗体为主的体液免疫缺陷X 连锁无丙种球蛋白血症 XLA 婴儿暂时性低丙种球蛋白血症HIV感染影响免疫系统的药物 X 连锁严重联合免疫缺陷病 SCID 最常见的T B细胞联合免疫缺陷病 XL SCID是由于IL 2 IL 4 IL 7 IL 9和IL 15共同拥有的受体 链 c 基因突变引起 患儿出生后最初数月内就反复发生严重感染 主要表现为中耳炎 肺炎 败血症 持续腹泻和皮肤感染等 并易发生白色念珠菌病 分枝杆菌感染 卡氏肺孢子虫性肺炎 巨细胞病毒感染和接种活疫苗后的全身性疫苗病 婴儿期即出现消瘦 生长停滞 未经恰当治疗 多在1岁内死于严重感染 实验室检查淋巴细胞减少常 2 109 L 但有时可正常 缺乏成熟的T细胞 增殖反应低下和NK细胞消失 B淋巴细胞数量正常 但Ig产生能力严重受损 三种Ig浓度均低下 甚至缺如 淋巴细胞转化试验阴性 证实 c基因突变可确诊XL SCID 一般不应该接受任何活菌免疫接种 输注血制品前必须放射照射 外周血干细胞移植 骨髓干细胞和脐血干细胞移植是治疗SCID的有效方法 X连锁无丙种球蛋白血症 XLA 本病又称先天性无丙种球蛋白血症和Bruton综合征 由于X染色体上的brk基因突变或缺失 导致酪氨酸激酶合成障碍 使B细胞发育成熟障碍引起的免疫缺陷病 该病为男性发病 女性为携带者 特点是血循环中B细胞及各类Ig均减少或缺乏 T细胞数量和功能正常 通常在生后6 12月开始出现以反复严重的化脓性感染 如鼻窦炎 肺炎 脑膜炎 中耳炎 败血症和脓疱病等 常并发恶性淋巴瘤 白血病和自身免疫性疾病如皮肌炎 类风湿关节炎 溶血性贫血等 扁桃体发育差 浅表淋巴结活检无淋巴滤泡和生发中心 浆细胞缺如 实验室检查示白细胞计数及分类一般正常 但B淋巴细胞计数下降 体液免疫功能低下 血清免疫球蛋白总量常低于2 5g L 250mg dL IgG常少于1g L 100mg d1 IgM IgA的含量常难以测出 缺乏同种红细胞凝集素和接种白喉 破伤风 百日咳菌苗后的抗体应答 细胞免疫功能正常 治疗应终身给予丙种球蛋白制剂 婴儿暂时性低丙种球蛋白血症 本病为原因未明的自限性疾病 患儿体内可能存在细胞因子产生障碍或B细胞对细胞因子反应异常 男女均可发病 偶有家族史 以婴儿自身丙种球蛋白合成迟缓为体征 自身合成的Ig在生后9 18个月才开始出现 至2 4岁时其含量才达到正常儿童水平 血浆丙种球蛋白水平长时间低于正常儿生理水平 而易导致由革兰氏阳性菌所致的皮肤 呼吸道和脑膜感染 血清免疫球蛋白 IgG IgM IgA 总量定量测