Kombineeritud T- ja B-rakkude immuunpuudulikkuse sümptomid

Inimestel kirjeldati rasket kombineeritud immuunpuudulikkust esmakordselt 1950. aastal Šveitsis mitmel lümfopeeniaga imikul, kes surid esimesel eluaastal infektsioonidesse. Seetõttu kohtas kirjanduses aastaid väljendit "Šveitsi tüüpi SCID". Järgnevatel aastatel selgus, et raske kombineeritud immuunpuudulikkus hõlmab paljusid sündroome, millel on erinev geneetiline päritolu ja erinev pärilikkus (X-seotud 46% juhtudest ja autosoom-retsessiivne 54%). SCID-i üldine esinemissagedus on 1:50 000 vastsündinu kohta. Praegu on teada ligikaudu 15 SCID-i vormi geneetiline päritolu, mis immunoloogilise fenotüübi erinevuste põhjal saab jagada 5 rühma: T-B+ NK+, TB- NK+, T-B+ NK-, T+B+NK- ja TB-NK-.

Raske kombineeritud immuunpuudulikkuse peamised kliinilised ilmingud on praktiliselt sõltumatud geneetilisest defektist. SCID-ga patsientidele on iseloomulik varajane, esimestel elunädalatel ja -kuudel tekkiv haiguse kliiniliste ilmingute teke lümfoidkoe hüpoplaasia, püsiva kõhulahtisuse, malabsorptsiooni, naha- ja limaskestade infektsioonide ning hingamisteede progresseeruva kahjustuse näol. Infektsioonide põhjustajateks on bakterid, viirused, seened, oportunistlikud mikroorganismid (peamiselt Pneumocyctis carini). Tsütomegaloviirusinfektsioon esineb interstitsiaalse kopsupõletiku, hepatiidi, enteroviirused ja adenoviirused põhjustavad meningoentsefaliiti. Limaskestade ja naha kandidoos ning onühhomükoos on väga levinud. Tüüpiline on regionaalse ja/või generaliseerunud BCG-infektsiooni teke pärast vaktsineerimist. Raskete infektsioonide taustal täheldatakse füüsilise ja motoorse arengu mahajäämust. Tuleb meeles pidada, et isegi raske kombineeritud immuunpuudulikkuse korral ei teki imikutel kohe kõiki ülaltoodud sümptomeid ning 2-3 kuu jooksul võivad nad peaaegu normaalselt kasvada ja areneda, eriti kui BCG vaktsineerimist pole tehtud. Ema lümfotsüütide transplatsentaarne ülekanne võib põhjustada transplantaadi-peremehe vastu suunatud haiguse (GVHD) sümptomeid, antud juhul nimetatakse seda ema-loote GVHD-ks. See avaldub peamiselt naha erüteemilise või papulaarse lööbe ja maksakahjustuse kujul.

Laboratoorsed uuringud näitavad enamasti rasket lümfopeeniat, hüpogammaglobulineemiat ja lümfotsüütide proliferatiivse aktiivsuse vähenemist. Peaaegu normaalne lümfotsüütide arv võib olla tingitud lümfotsüütide transplatsentaarsest ülekandumisest emalt. Nagu eespool märgitud, on T-lümfotsüüdid oluliselt vähenenud kõigi raske kombineeritud immuunpuudulikkuse vormide korral, kuid B-lümfotsüütide ja NK-rakkude arv ja funktsioon sõltuvad SCID-i aluseks olevast geneetilisest defektist. Harvadel juhtudel on täheldatud normaalset immunoglobuliini kontsentratsiooni, kuid nende ebapiisav spetsiifilisus viib humoraalse sideme täieliku ebaefektiivsuseni. Allpool käsitleme mõningaid raske kombineeritud immuunpuudulikkuse vormide patogeneesi tunnuseid.

Raske kombineeritud immuunpuudulikkuse erinevate vormide molekulaargeneetilised tunnused

T-B-NK-TKIN

• Retikulaarne düsgenees

Retikulaarne düsgenees on haruldane raske kombineeritud immuunpuudulikkuse vorm, mida iseloomustab lümfoidsete ja müeloidsete eelrakkude küpsemise häire luuüdi arengu algstaadiumis. Eeldatakse autosomaalselt retsessiivset pärandumist, kuid haiguse harulduse tõttu pole seda tõestatud. Haiguse molekulaargeneetiline alus on teadmata. Haigusele on iseloomulik raske lümfopeenia, granulotsütopeenia, trombotsütopeenia ja rasked infektsioonid, mis viivad patsientide varajase surmani.

T- B+ NK- TKIN

• X-kromosoomiga seotud raske kombineeritud immuunpuudulikkus

X-kromosoomiga seotud SCID ehk γ-ahela puudulikkus on kõige levinum vorm (üle 50% kõigist raske kombineeritud immuunpuudulikkuse vormidest). See tekib interleukiinide 2, 4, 7, 9, 15 retseptorite ühise γ-ahela (CD132) geeni mutatsiooni tagajärjel. Keti mutatsioon viib retseptorite blokaadini, mille tagajärjel ei suuda sihtrakud reageerida vastavate interleukiinide toimele. Nendel patsientidel tekkivatele immunoloogilistele häiretele on iseloomulik T- ja NK-rakkude puudumine ning B-rakkude arvu suurenemine. T-rakkude regulatsiooni puudumise tagajärjel väheneb järsult B-rakkude poolt immunoglobuliinide tootmine.

• Jak3 puudulikkus

Januse perekonna türosiinkinaas Jak3 on vajalik aktivatsioonisignaali edastamiseks IL2, 4, 7, 9, 15 ühisest ahelast rakutuuma. jak3 puudulikkus põhjustab T- ja NK-rakkude diferentseerumise sama sügavat kahjustust kui ühise ahela puudulikkus. Jak3 puudulikkusega patsientidel on immunoloogilised kõrvalekalded ja kliinilised ilmingud sarnased X-liitelise SKID-ga.

• CD45 puudulikkus

Hematopoeetilistele rakkudele spetsiifiline transmembraanne valgu türosiinkinaas CD45 on vajalik signaaliülekandeks T- ja B-rakkude antigeeniretseptorilt. CD45 geeni mutatsioonid viivad SCID-i tekkeni, mida iseloomustab T-rakkude ja normaalsete B-rakkude arvu järsk vähenemine ning seerumi immunoglobuliinide kontsentratsiooni progresseeruv langus. NK-lümfotsüütide arv väheneb, kuid mitte täielikult.

T- B- NK+ TKIN

• Täielik RAG1/RAG2 puudulikkus

Rekombinatsiooni aktiveerivate geenide (RAG1 ja RAG2) valguproduktid initsieerivad immunoglobuliinide ja T-rakkude retseptorite moodustumist, mis on vajalikud B- ja T-rakkude diferentseerumiseks. Seega viivad RAG-geenide mutatsioonid raske kombineeritud immuunpuudulikkuse tekkeni. Selle immuunpuudulikkuse vormi korral T- ja B-rakud puuduvad, samas kui NK-rakkude arv on normaalne. Seerumi immunoglobuliinide hulk on järsult vähenenud.

• Radiosensitiivne SCID (Artemise puudulikkus)

1998. aastal identifitseeriti patsiendid, kellel oli TB-NK+ raske kombineeritud immuunpuudulikkus ilma RAG1/RAG geeni mutatsioonideta, kes olid ioniseeriva kiirguse suhtes väga tundlikud ja kellel oli häiritud DNA kaheahelaliste katkete parandamine. T- ja B-lümfotsüüdid tunnevad antigeene ära T-raku retseptori (TCR) molekulide ja immunoglobulinoosi abil. Nende retseptorite antigeenispetsiifilised piirkonnad koosnevad kolmest segmendist: V (muutuv), D (mitmekesisus) ja J (ühendamine). TCR-i ja immunoglobuliinide antigeenispetsiifiliste piirkondade polümorfism tagatakse somaatilise ümberkorralduse ja V(D)J rekombinatsiooni protsessiga. Immunoglobuliini geenide ja TCR-i rekombinatsiooni käigus indutseerivad RAG-valgud kaheahelaliste DNA katkemisi. Kiirguse poolt indutseeritud ja spontaansete DNA katkemiste parandamiseks on vaja mitmeid proteiinkinaase ja hiljuti tuvastatud faktorit nimega Artemis. Artemis on vajalik rakutsükli peatamiseks DNA kahjustuse korral.

Artemis geeni mutatsioonid põhjustavad autosomaalselt retsessiivse raske kombineeritud immuunpuudulikkuse teket koos suurenenud radiosensitiivsusega, mida iseloomustab T- ja B-lümfotsüütide puudumine ning kromosomaalne ebastabiilsus. Kliiniliste ilmingute eripäraks lisaks scex SCID-ile iseloomulikele tunnustele on suu limaskesta nomo-sarnaste kahjustuste ja muude lokalisatsioonide esinemine.

T-B+ NK+ TKIH

• IL-7R puudulikkus

T- ja B-rakkude eellasrakud ekspresseerivad funktsionaalset IL7R-i, mis koosneb α-ahelast ja ühisest γ-ahelast. Selle retseptori ekspressioon on kriitilise tähtsusega T-lümfotsüütide küpsemiseks, kuid mitte B-lümfotsüütide arenguks. IL-7R alfa-ahela geeni mutatsioonid põhjustavad seljaaju põletikulist sündroomi (SCID) TB-NK+ fenotüübiga ja märkimisväärselt vähenenud seerumi immunoglobuliini kontsentratsiooniga.

T+ B+ NK- TKIN

2001. aastal kirjeldasid Gilmour KC jt esmakordselt patsienti, kellel oli madal absoluutne T-lümfotsüütide arv, normaalne B-rakkude arv ja NK-rakkude täielik puudumine. Kuigi ühises Y-ahelas ega JAK3 geenides mutatsioone ei leitud, näitasid funktsionaalsed uuringud JAK3 fosforüülimise häireid IL2R kompleksi kaudu. Järgnev voolutsütomeetriline analüüs näitas IL15 retseptori beeta-ahela (IL15Rbeta) ekspressiooni olulist vähenemist. IL15Rbeta geenis aga mutatsioone ei tuvastatud, mis viitab transkriptsiooniliste defektide olemasolule, mis vastutavad IL15Rbeta ahela ekspressiooni puudumise eest.

• Puriini metabolismi ensüümi puudulikkus

Kahe puriinide metabolismi katalüüsiva ensüümi - adenosiindeaminaasi (ADA) ja puriinnukleosiidfosforülaasi (PNP) - puudulikkus on seotud kombineeritud immuunpuudulikkuse tekkega. Nende ensüümide puudumise tõttu kogunevad rakkudele toksilised produktid - deoksüadenosiin ja deoksüguanosiin, mis lümfoidrakkudes osaliselt fosforüülitakse, muutudes vastavateks deoksünukleosiidtrifosfaatideks. Nende produktide toksilisus on eriti oluline kiiresti jagunevates rakkudes ning seisneb DNA sünteesi pärssimises, apoptoosi indutseerimises, metülatsiooni häirimises jne. Mõlemad seisundid on kliinilistes ilmingutes heterogeensed, sõltuvalt mutatsiooni lokaliseerimisest mööda geene ja sellest, kui palju vastava ensüümi funktsioon selle tagajärjel kannatab.

• Adenosiindeaminaasi puudulikkus (ADA)

Adenosiindeaminaasi puudulikkus on üks esimesi tuvastatud SCID vorme. Adenosiindeaminaasi geen asub 20ql3.ll-l. ADA geenis on teada üle 50 mutatsiooni. Geneetiliselt määratud adenosiindeaminaasi jääkaktiivsuse ning metaboolse ja kliinilise fenotüübi vahel on seos. ADA-d ekspresseeritakse erinevates kudedes, selle ekspressioon on eriti kõrge ebaküpsetes tümotsüütides ja B-lümfotsüütides, kusjuures ADA ekspressioon väheneb rakkude küpsedes. Adenosiindeaminaasi puudulikkuse korral akumuleeruvad rakkudes deoksüadenosiintrifosfaat ja S-adenosüülhomotsüsteiin. Need metaboliidid pärsivad TT- ja B-lümfotsüütide proliferatsiooni.

Enamikul adenosiindeaminaasi puudulikkusega patsientidest ilmnevad kõik SCID-i tunnused varases eas. Need on tavaliselt patsiendid, kellel on madalaim lümfotsüütide arv ning varaseimad ja raskemad ilmingud. Neil patsientidel ei esine ema lümfotsüütide kohanemist. Lisaks immunoloogilistele probleemidele võivad puriinide ainevahetushäired põhjustada luustiku häireid. Seega näitab röntgenuuring suurenenud kostokondraalseid liigeseid (nagu rahhiidi korral), laienenud ribide otsi, vaagna düsplaasiat. Patsientidel on kirjeldatud ka järgmisi neuroloogilisi muutusi: nüstagm, sensoorne kurtus, spastilised häired, psühhomotoorse arengu häired (sõltumatu infektsioonidest). Adenosiindeaminaasi puudulikkuse tavaline tunnus on transaminaaside aktiivsuse suurenemine, mis tõenäoliselt viitab toksilise hepatiidi esinemisele.

Viimastel aastatel on kirjeldatud ADA puudulikkuse "hilise algusega" variante ja on tuvastatud isegi terveid inimesi, kellel on osaline ensüümipuudulikkus.

Raskekujulise ADA puudulikkusega patsientide ravi ei erine praktiliselt teiste SCID-de ravist. Eksperimentaalseks meetodiks on aga asendusravi manustamine ensüümiga PEG-ADA intramuskulaarselt annuses 15–30 mg/kg nädalas. Defektide korrigeerimine nõuab pikaajalist ja pidevat ravi. T-lümfotsüütide arv ja funktsioon paranevad tavaliselt 6–12 ravinädalaga, kuid isegi pärast pikaajalist ravi (10 aastat) püsivad lümfopeenia ja mitogeense reaktsiooni häired enamikul patsientidest.

• Puriini nukleotiidfosforülaasi (PNP) puudulikkus

PNP geen asub 14ql3-l. Erinevalt ADA-st suureneb puriini nukleoosfosforülaasi aktiivsus T-lümfotsüütide küpsedes. PNP puudulikkuse korral akumuleerub rakkudes deoksüguanosiintrifosfaat, mis pärsib T-lümfotsüütide proliferatsiooni.

Nagu adenosiin-deaminaasi puudulikkuse korral, tekivad enamikul puriinnukleoosfosforülaasi puudulikkusega patsientidest SCID kliinilised ilmingud imikueas, kuigi mõnel juhul on kirjeldatud ka hilisemat algust. PNP puudulikkusega seotud sündroomideks on urikeemia ja urikuuria. Puriinnukleoosfosforülaasi puudulikkusega patsientidel esinevad sageli autoimmuunsed (hemolüütiline aneemia, trombotsütopeenia, neutroleenia, süsteemne erütematoosluupus) ja neuroloogilised (pleegia, parees, ataksia, treemor, vaimne alaareng) ilmingud. Patsientidel on suurenenud kalduvus vähile. Laboratoorsed testid näitavad T-lümfotsüütide järsku vähenemist ja reeglina normaalset B-lümfotsüütide arvu. B-lümfotsüütide düsregulatsiooni ilmingute hulka kuuluvad immunoglobuliinide taseme tõus, gammopaatia ja autoantikehade esinemine.

• MHC II puudulikkus

Paljaste lümfotsüütide sündroom on kaasasündinud immuunpuudulikkus, mis tekib peamise histosobivuskompleksi (MHC II) II klassi molekulide ekspressiooni puudumise tõttu rakupinnal. Selle haiguse korral MHC II-d kontrollivate geenide defektide tõttu ei toimu CD4+ rakkude diferentseerumiseks ja aktiveerimiseks vajalike molekulide ekspressiooni, T-rakkude selektsioon tüümuses on häiritud ja tekib raske immuunpuudulikkus. Kahjustatud geenid kodeerivad nelja väga spetsiifilist transkriptsioonifaktorit (RFXANK, RFX5, RFXAP ja CITA), mis reguleerivad MHC II ekspressiooni. Esimesed kolm on RFX-i (regulatoorne faktor X) alaühikud, mis on trimeerne DNA-d siduv kompleks, mis reguleerib kõiki MHC II promootoreid. CIITA (II klassi transaktivaator) on DNA-d mittesiduv koaktivaator, mis kontrollib MHC II ekspressiooni.

Haigusele on iseloomulikud SCID-i tüüpilised kliinilised tunnused, mis on siiski leebemad. Seega oli 9 siirdamata patsiendi grupis, kellel see haigus oli, keskmine eluiga 7 aastat.

Laboratoorsed uuringud näitavad CD4+ lümfotsüütide arvu olulist vähenemist, samas kui CD8+ lümfotsüütide arv on üldiselt normaalne. Mõnedel patsientidel esineb mitte ainult MHC II molekulide, vaid ka MHC I ekspressiooni puudumine. Üldiselt on T-rakkude vastuse väljendunud puudulikkus ja immunoglobuliinide tootmine on samuti järsult vähenenud.

• TAP-i puudus

TAP (transporteriga assotsieerunud valk) on vajalik antigeenpeptiidide transportimiseks endoplasmaatilisse retiikulumi ja nende kinnitumiseks I klassi MHC molekulidele. On tuvastatud TAP-i alaühikute 1 ja 2 (TAP1 ja TAP2) defekte. TAP-i puudulikkusega patsientidel on iseloomulikud laboratoorsed ilmingud: I klassi MHC ekspressiooni puudumine, peaaegu normaalne immunoglobuliini tase (mõnedel patsientidel täheldati selektiivset IgM puudulikkust) ja antikehade vastuse puudumine polüsahhariidantigeenidele. Mitmetel patsientidel oli normaalne või progresseeruvalt vähenev CD8 T-lümfotsüütide arv, samas kui teised lümfotsüütide alampopulatsioonid olid tavaliselt normaalsed. See CIN-i vorm on seotud suure vastuvõtlikkusega hingamisteede limaskesta bakteriaalsetele infektsioonidele ning iseloomulikud on granulomatoossed nahakahjustused. Viirusinfektsioonid ja rakusiseste patogeenide põhjustatud infektsioonid on haruldased. Mõnedel patsientidel on kirjeldatud immuunpuudulikkuse asümptomaatilist kulgu ja kliiniliste ilmingute hilist algust.

• CD25 puudulikkus

IL-2 retseptori alfa-ahela geeni (IL2Rct) {CD25) mutatsioonid põhjustavad CIN-i arengut, millega kaasneb perifeersete T-rakkude arvu vähenemine ja proliferatsiooni häire ning B-rakkude normaalne areng. Tümotsüütide diferentseerumine ei ole häiritud, kuid hoolimata CD2, CD3, CD4 ja CD8, CD25 normaalsest ekspressioonist ei ekspresseeri kortikaalsed tümotsüüdid CD1. Patsientidel on suurenenud tundlikkus viirusinfektsioonide (CMV jne) suhtes ning juba varases eas kannatavad nad korduvate bakteriaalsete ja seeninfektsioonide ning kroonilise kõhulahtisuse all. Patsientidel esineb ka lümfoproliferatsiooni, mis sarnaneb ALPS-i omaga. Eeldatakse, et see põhineb tüümuse apoptoosi regulatsiooni häirel, mis viib autoreaktiivsete kloonide levikuni erinevates kudedes.

• SVZ ja CD3e puudulikkus

T-rakkude antigeeni äratundva retseptori kompleks koosneb T-raku retseptorist (TCR) endast ja CD3 molekulist. TCR-i on kahte tüüpi, millest igaüks koosneb kahest peptiidahelast - ab ja yv. TCR-i peamine ülesanne on siduda antigeenpeptiid, mis on seotud peamise koesobivuskompleksi produktidega, ja CD3 ülesanne on edastada antigeeni signaali rakule. CD3 hõlmab 4-5 tüüpi molekule. Kõik CD3 kompleksi ahelad (y, v, e, £, t) on transmembraansed valgud. Mutatsioonid y, v või £ ahelate geenides põhjustavad madala TCR-i ekspressiooniga küpsete T-rakkude arvu vähenemist. Mutatsioonid e-ahela geenis põhjustavad tümotsüütide diferentseerumise häireid CD4-CD8- tasemel. Inimestel põhjustab CD3 puudulikkus CD8+ T-lümfotsüütide ja CD4+CD45RA+ arvu vähenemist, CD4+CD45R0+, B- ja NK-rakkude sisaldus ning seerumi immunoglobuliini kontsentratsioonid on normaalsed. CD3y ja CD3e puudulikkuse kliiniline fenotüüp varieerub isegi sama perekonna liikmete vahel, alates ilmingutest kuni haiguse üsna kerge kulguni.

• ZAP70 puudulikkus

ZAP70/Syk perekonna proteiintürosiinkinaasid mängivad olulist rolli antigeeni äratundva retseptori signaaliülekandes ja on vajalikud normaalseks T-lümfotsüütide arenguks. ZAP70 on vajalik ab-T-lümfotsüütide diferentseerumiseks. ZAP70 puudulikkus põhjustab CD8+ rakkude selektiivset puudulikkust. Ringlevate CD4+ rakkude arv on normaalne, kuid neil on märkimisväärsed funktsionaalsed häired IL-2 tootmise ja proliferatiivse aktiivsuse puudumise näol. Seerumi immunoglobuliinide kontsentratsioon on vähenenud.