CXCR4基因突變致WHIM綜合征3例報告并文獻(xiàn)復(fù)習(xí)

陳秋瑜 孫碧君 孟 新 王文婕 應(yīng)文靜 周欽華 惠曉瑩 孫金嶠 侯 佳 劉丹如 王 瑩 王曉川

1 病例資料

1.1 一般資料 2016年1月1日至2018年11月1日在復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院確診3例WHIM綜合征患兒，均為男性，均無明確家族史，患兒父母均否認(rèn)近親結(jié)婚。主要臨床特征見表1。

1.2 臨床表現(xiàn) 3例患兒均有明確反復(fù)感染史。例1表現(xiàn)為肺部、消化道及尿路感染，曾有急性化膿性闌尾炎，同時伴有糖尿病。例2于3月齡起反復(fù)呼吸道感染。例3于3歲后出現(xiàn)反復(fù)呼吸道感染，伴鼻竇炎及中耳炎，致使雙耳不同程度聽力下降。3例患兒均無皮膚疣表現(xiàn)。病原學(xué)檢測出細(xì)菌及病毒感染，包括肺炎鏈球菌、流感嗜血桿菌、卡他布蘭漢菌、輪狀病毒及EB病毒(表1)。

表1 3例WHIM綜合征患兒臨床特征及血生化檢查結(jié)果

注 該表中截取的實驗室檢查結(jié)果為患兒住院期間多次檢查的最差值。ANC：中性粒細(xì)胞絕對值；ALC：淋巴細(xì)胞絕對值；EC :大腸桿菌 ; SP:肺炎鏈球菌; HI :流感嗜血桿菌; BC:卡他布蘭漢菌; RV:輪狀病毒

1.3 實驗室檢查

1.3.1 血生化 多次隨訪血常規(guī)，3例患兒無感染時均表現(xiàn)為外周血WBC顯著降低，最低值(0.7～1.2)×109·L-1，其中中性粒細(xì)胞最低值低于0.1×109·L-1，淋巴細(xì)胞絕對數(shù)(0.5～0.9)×109·L-1。3例患兒感染期間中性粒細(xì)胞均可上升至正常值范圍。3例患兒免疫球蛋白均低于正常，其中例2和3全免疫球蛋白降低，例1為IgM和IgG降低。

1.3.2 骨髓穿刺術(shù) 2例患兒行骨髓穿刺術(shù)，例2表現(xiàn)為明顯粒系增生活躍，但無典型無效生成性慢性粒細(xì)胞缺乏表現(xiàn)；例3兩次骨穿結(jié)果均表現(xiàn)為無效生成性慢性粒細(xì)胞缺乏(myelokathexis)。

1.3.3 基因檢測 取得患兒家長知情同意后，采取父母及患兒EDTA抗凝外周血各2 mL，行全外顯子測序。3例患兒均有CXCR4基因突變，均為CXCR4基因第2外顯子C端雜合突變，在該基因第2外顯子剪切位點發(fā)生堿基替換突變(1000C>T)，即CXCR4基因c.1000C>T(p.R334X)，為已知致病突變。該突變?yōu)樽园l(fā)突變，3例患兒的父母均未發(fā)現(xiàn)該基因突變。

1.4 治療和隨訪 例1予二甲雙胍及胰島素皮下注射治療糖尿病，感染時予抗生素治療，無感染時未預(yù)防性使用抗生素。例2和3感染時予抗感染和丙種球蛋白支持治療，并定期予重組人粒細(xì)胞刺激因子治療升高外周血WBC，WBC可升至正常，但易波動反復(fù)。隨訪至2018年9月，3例患兒均存活。

2 文獻(xiàn)復(fù)習(xí)

以("WHIM syndrome" OR CXCR4)為檢索式檢索PubMed和OMIM，以("WHIM綜合征" OR CXCR4)為檢索式檢索萬方和CNKI數(shù)據(jù)庫，檢索時間均為建庫至2018年9月19日，篩選診斷明確的WHIM綜合征患兒。檢索到46篇文獻(xiàn)(英文45篇，中文1篇)[1-46]，共報告WHIM患者74例(包括本文3例)。

74例患者中，男32例，女42例，成人36例，兒童(0～18歲)38例。感染：反復(fù)肺部感染47/65例(72.3%)，反復(fù)上呼吸道(包括中耳炎、鼻竇炎)感染39/65例(60.0%)，消化道感染17/65例(26.2%)，皮膚感染14/65例(21.5%)，泌尿道感染及齒齦炎各7例(10.8%)；腦膜炎2例、膿毒癥4例及骨髓炎1例。41/74例(55.4%)描述了有疣表現(xiàn)，其中20例報告了疣的初發(fā)年齡(中位數(shù)為6.5歲)；生殖器及肛周尖銳濕疣16例，其中5例[26,38,39,41,45]皮膚損害進(jìn)展為腫瘤。10例罹患腫瘤，8例發(fā)生于30歲后。7例患者伴有法洛四聯(lián)癥。6例死亡病例，其中胚胎期藥物終止妊娠1例[41]，淋巴瘤2例(死亡年齡分別為26歲和54歲)[27,35]，細(xì)菌性腦膜炎1例(31歲)[1]，分枝桿菌引起的肝衰1例(40歲)[41]以及HPV感染導(dǎo)致的生殖器腫瘤1例(40歲)[41]。WHIM綜合征患兒常見病原：金黃色葡萄球菌6例、肺炎鏈球菌9例、流感嗜血桿菌7例及銅綠假單胞菌3例；易感病毒包括人乳頭狀瘤病毒(HPV)4例、單純皰疹病毒(HSV)4例和EB病毒(EBV)4例等；既往報道2例患者感染結(jié)核分枝桿菌。53/56例患者骨髓穿刺術(shù)后可見典型Myelokathexis樣表現(xiàn)，18例未行骨穿。55例具有較完整實驗室檢查結(jié)果的患者中[M(P25,P75)]，最低外周血WBC 1.25(0.89，2.09)×109·L-1，最低中性粒細(xì)胞 0.2(0.1，0.39)×109·L-1，最低淋巴細(xì)胞 0.9(0.5，1.22)×109·L-1。低丙種球蛋白血癥通常非常輕微，免疫球蛋白水平在-1～-2 SD，17例患者并未表現(xiàn)為低丙種球蛋白血癥。60/74例報告基因檢測結(jié)果，突變位點見表2，均為CXCR4基因突變，包括插入突變、缺失突變及無義突變。野生型CXCR4亦有報道[10,41]。1例行臍帶血干細(xì)胞移植，一期普樂沙福臨床試驗證明有效緩解全血細(xì)胞減少癥及疣的發(fā)生[17]。

表2 既往文獻(xiàn)報道WHIM患者CXCR4突變總結(jié)

3 討論

WHIM綜合征(WHIM;OMIM no.193670)首次報道于1964年[3]，是一種罕見的常染色體顯性遺傳的免疫缺陷病，常表現(xiàn)為低丙種球蛋白血癥、疣狀物、反復(fù)感染及無效生成性慢性粒細(xì)胞缺乏[1]。大多數(shù)WHIM綜合征患者攜帶趨化因子受體CXCR4的雜合突變，突變位點位于胞質(zhì)C端，進(jìn)而導(dǎo)致編碼蛋白胞質(zhì)尾區(qū)的區(qū)域提前終止或框架移位[2]。CXCR4 C端對其配體介導(dǎo)的內(nèi)化和脫敏起到關(guān)鍵作用，在該關(guān)鍵區(qū)域的突變可導(dǎo)致獲得性功能缺陷。CXCR4有助于中性粒細(xì)胞和造血干細(xì)胞停留于骨髓[47,48]，故CXCR4信號通路異常增加可使粒細(xì)胞滯留于骨髓中，造成無效生成性慢性粒細(xì)胞缺乏現(xiàn)象及反復(fù)感染[49,50]。

WHIM綜合征患者的臨床特征及起病年齡各有不同。大部分患者起病早，表現(xiàn)為反復(fù)感染，包括肺炎、鼻竇炎、蜂窩織炎、泌尿道感染、血栓、臍炎、骨髓炎、深軟組織膿腫和皮膚感染。常見病原菌包括流感嗜血桿菌、肺炎鏈球菌、肺炎克雷伯菌、金黃色葡萄球菌和變形桿菌。WHIM綜合征患者疣廣泛見于雙手、雙足及軀干，已報道病例中疣的發(fā)生率為55.4%(41/74)，初發(fā)中位年齡為6.5歲，生殖器及肛周尖銳濕疣16例，其中5例[26,38,39,41,45]皮損進(jìn)展為腫瘤，這些皮疹與HPV的感染密切相關(guān)。有研究表明，WHIM患者對HPV極度易感及難以控制的機(jī)制可能與pDC細(xì)胞功能缺陷有關(guān)[51]。另外，患者對結(jié)核分枝桿菌感染亦缺乏有效控制，1例患者死于分枝桿菌感染性肝炎[41]。7例WHIM患者伴有法洛四聯(lián)癥，提示W(wǎng)HIM相關(guān)的CXCR4截斷突變可能提高法洛四聯(lián)癥的患病風(fēng)險。本文3例均為兒童，均發(fā)生反復(fù)感染，但均未出現(xiàn)疣的表現(xiàn)。例1患糖尿病，既往文獻(xiàn)中亦有1例糖尿病報道[22]。近期研究發(fā)現(xiàn)CXCR4可能參與1型糖尿病的發(fā)病機(jī)制，在發(fā)生1型糖尿病的非肥胖型(NOD)小鼠中觀察到，其β細(xì)胞自身免疫性破壞是由凋亡異常介導(dǎo)的[52]。β細(xì)胞表達(dá)CXCR4，且CXCR12對β細(xì)胞的存活起著重要作用[53]。在NOD小鼠模型中，胰腺淋巴結(jié)和炎性胰島中CXCR4表達(dá)增高，CXCR4 T細(xì)胞阻斷了致糖尿病T細(xì)胞促糖尿病的能力[54]；另有文獻(xiàn)提出CXCR12可促進(jìn)NOD小鼠發(fā)生1型糖尿病，其機(jī)制與其改變T細(xì)胞和造血干細(xì)胞遷徙有關(guān)[55]。上述研究均提示，CXCR4/CXCL12通路對自身免疫性糖尿病具有保護(hù)作用。

WHIM綜合征患者的骨髓有粒系明顯增生，粒紅比增高，許多細(xì)胞表現(xiàn)出胞質(zhì)液泡化、超分化細(xì)胞核和染色質(zhì)超縮合的細(xì)胞凋亡的特征異常，被稱為無效生成性慢性粒細(xì)胞缺乏表現(xiàn)(骨髓中成熟粒細(xì)胞異常滯留所致的嚴(yán)重中性粒細(xì)胞減少癥)[3,4]。但既往報道仍有2例骨髓穿刺結(jié)果無典型的無效生成性慢性粒細(xì)胞缺乏樣表現(xiàn)[35,44]。本文2例行骨穿，例2表現(xiàn)為明顯粒系增生，但無典型無效生成性慢性粒細(xì)胞缺乏樣表現(xiàn)，例3骨穿2次結(jié)果均表現(xiàn)為無效生成性慢性粒細(xì)胞缺乏。WHIM綜合征患者的粒細(xì)胞減少特點與其他先天性粒細(xì)胞缺乏癥(ELANE基因突變等)患者不同，在急性感染、粒細(xì)胞集落刺激因子(G-CSF)/粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞刺激因子(GM-CSF)、腎上腺素或糖皮質(zhì)激素刺激下，WHIM患者骨髓中的中性粒細(xì)胞可迅速釋放，外周血粒細(xì)胞計數(shù)在數(shù)小時內(nèi)可達(dá)到正常水平[41]。說明WHIM患者外周血中性粒細(xì)胞缺乏是由骨髓中中性粒細(xì)胞釋放障礙，而非產(chǎn)生障礙引起。

WHIM綜合征患者低丙種球蛋白血癥多表現(xiàn)為全丙種球蛋白減少，其中以IgG減少最顯著?？山忉尰颊叻磸?fù)鼻竇炎、上呼吸道感染、莢膜菌性肺炎及支氣管擴(kuò)張的體液免疫缺陷典型臨床表現(xiàn)。文獻(xiàn)報道未發(fā)生低丙種球蛋白血癥患者占33.3%(17/51)。部分患者接種疫苗后仍能產(chǎn)生保護(hù)性抗體，說明患者體液免疫缺陷并不完全，但抗體滴度維持時間較短，提示本病患者可能需要對一些疫苗進(jìn)行復(fù)種[45]。盡管淋巴細(xì)胞減少及單核細(xì)胞減少并非WHIM綜合征的診斷標(biāo)準(zhǔn)，但既往文獻(xiàn)中大多數(shù)患者不僅有中性粒細(xì)胞減少，還存在淋巴細(xì)胞及單核細(xì)胞減少。故有學(xué)者提出將本病另命名為WILM綜合征(warts, infection,leukopenia and myelokathexis)更符合本病臨床表現(xiàn)[41]。

CXCR4是一種G蛋白耦聯(lián)趨化因子受體,其功能獲得性突變是本病的致病機(jī)制。CXCR4-CXCL12信號在調(diào)控粒細(xì)胞穩(wěn)態(tài)及運(yùn)動中有著重要作用[56]。首例明確CXCR4基因雜合突變所致WHIM綜合征報道于2003年[7]。至今，共有9個突變位點被報道。這些無義或框架移位突變導(dǎo)致CXCR4蛋白C端截斷，突變蛋白失去C端的磷酸化作用位點進(jìn)而影響蛋白的脫敏及內(nèi)化功能[47]。野生型CXCR4患者體內(nèi)也存在著CXCR4功能失調(diào)的表現(xiàn)，說明WHIM綜合征是一類由CXCR4-CXCL12軸異常導(dǎo)致的

疾病，野生型患者可能存在該通路上的其他基因突變，但尚未見報道[41]。

早期識別本病，并采取相應(yīng)的醫(yī)學(xué)干預(yù)以減少反復(fù)細(xì)菌感染頻率、控制HPV感染而造成的異型增生或腫瘤，可改善本病預(yù)后。WHIM綜合征患者在合理管理下(注射G-CSF/IVIG/預(yù)防性使用抗生素)感染致死的發(fā)生率較低，但致死性腦膜炎及膿毒血癥仍有發(fā)生。腫瘤亦是造成WHIM死亡的原因之一，有10例報道發(fā)生腫瘤。本文總結(jié)的已報道病例中，無20歲前死亡的病例。死亡病例中包括：淋巴瘤2例(死亡年齡分別為26歲和54歲)[27,35]，細(xì)菌性腦膜炎1例(31歲死亡)[1]，分枝桿菌引起的肝衰1例(40歲死亡)[41]以及HPV感染導(dǎo)致的生殖器腫瘤1例(40歲死亡)[41]。8例患者在30歲后發(fā)生腫瘤，提示在30歲后該群體罹患腫瘤的風(fēng)險顯著升高。

G-CSF注射可部分提高患者外周血中性粒細(xì)胞計數(shù)。G-CSF的注射劑量需要個體化并根據(jù)患者體重或其他因素進(jìn)行調(diào)整。通常而言，G-CSF的起始劑量為皮下注射3 mg·kg-1·d-1，通過調(diào)整使治療后患兒外周血中性粒細(xì)胞至1.5×109·L-1以上[56]。但部分研究顯示，G-CSF雖能提高外周血粒細(xì)胞數(shù)量，卻無法改善患者反復(fù)感染的表現(xiàn)[41,45]。而IVIG可有效減少患者感染風(fēng)險[1]，每6周可進(jìn)行一次IVIG，以使患者血免疫球蛋白水平達(dá)到正常低值。有研究顯示，患者低丙種球蛋白血癥表現(xiàn)可被G-CSF糾正[20]，故可定期復(fù)查患兒丙種球蛋白水平以調(diào)整IVIG劑量。預(yù)防性使用抗生素亦是本病的治療手段之一。口服磺胺甲惡唑可覆蓋廣泛的莢膜菌譜，但部分患兒服用磺胺甲惡唑后，可造成粒細(xì)胞減少，可改為口服頭孢菌素[45,56]。

WHIM綜合征一大特點是對HPV的極度易感性，部分患者嚴(yán)重的HPV感染所致皮膚侵入性病變，可最終導(dǎo)致癌變。這些病變可反復(fù)發(fā)生，臨床工作者需提高警惕，并需皮膚專科醫(yī)生、婦科醫(yī)生的反復(fù)評估。對可能的癌變則需手術(shù)完全清除。HPV重組蛋白疫苗可有效防止HPV相關(guān)性腫瘤的發(fā)生，目前有研究顯示接種HPV疫苗后患者隨訪期間暫未有疣表現(xiàn)[41]，但仍需長期隨訪。WHIM患者B細(xì)胞的缺陷可能會影響疫苗的有效性及保護(hù)周期，使得患者可能需要重復(fù)注射HPV疫苗。

雖然上述措施可以改善患兒臨床癥狀，但仍然無法有效控制HPV及結(jié)核分枝桿菌的感染。僅有1例8歲患兒成功進(jìn)行了臍帶血干細(xì)胞移植。但由于移植風(fēng)險高，干細(xì)胞移植并不推薦用于WHIM患者[30]。基于WHIM是由于CXCR4功能獲得性改變造成，F(xiàn)DA批準(zhǔn)的CXCR4阻滯劑(普樂沙福，Plerixafor)可從機(jī)制上使患者受益。自2011年以來，該藥在臨床治療中顯示了可喜的結(jié)果。一期臨床試驗以低劑量、長療程普樂沙福糾正了3例WHIM患者全血細(xì)胞減少癥達(dá)6個月，明顯減少患者感染發(fā)生率、縮小疣的大小，減少疣的生成，且暫未發(fā)現(xiàn)不良反應(yīng)[17]。但需更多的臨床研究以明確其治療效果及遠(yuǎn)期不良反應(yīng)。