【佳學基因檢測】PLCG2基因檢測區(qū)分反復性感染與腹痛/腹瀉的基因原因

反復性感染與腹痛/腹瀉的致病基因鑒定基因解碼

背景：磷脂酶 C γ 2 ( PLCG2 ) 基因的變異可導致PLCG2相關抗體缺乏和免疫失調 (PLAID)/自身炎癥和PLCG2相關抗體缺乏和免疫失調 (APLAID) 綜合征。將臨床表型與基因型聯系起來與做出賊終診斷有關。方法：這是一個包含 5 名相關患者（4-44 歲）的單中心病例系列，有自身炎癥和免疫失調病史。記錄臨床和實驗室特征，并對 APLAID/PLAID 進行文獻回顧。結果：所有患者均有反反復熱、結膜炎、淋巴結腫大、頭痛、肌痛、腹痛、感冒蕁麻疹和反復氣道感染。在兩名患者中檢測到聽力損失。在耀斑期間，炎癥參數略有升高。未轉換的 B 細胞減少。初始 IgD+CD27- B 細胞和未轉換的 IgD+CD27+ B 細胞減少；轉換的 IgD-CD27+ B 細胞略有增加。T細胞功能正常?；驒z測揭示了一個雜合錯義變體 (c.77C>T, p.Thr26Met)所有患者均有PLCG2基因。基因型和表型特征與先前發(fā)表的 PLAID（感冒引起的蕁麻疹）和 APLAID（眼部炎癥、肌肉骨骼疾病、無循環(huán)抗體）患者相似。此外，它們顯示出具有正常 T 細胞功能的 PLAID 和 APLAID（反復性感染、腹痛/腹瀉）的特征。結論：雜合錯義PLCG2基因變異（c.77C>T，p.Thr26Met）可能導致PLAID和APLAID模式的表型重疊。

關鍵詞： 自身炎癥，免疫缺陷，PLCG2基因變異，冷性蕁麻疹，二代測序

1、PLCG2相關抗體缺乏和免疫失調 

自身炎癥性疾病 (AID) 屬于由基因變異引起的不斷增長的罕見疾病譜，會導致先天免疫系統異常激活。臨床特征包括反反復熱、關節(jié)、眼睛、皮膚和漿膜發(fā)炎，以及炎癥標志物增加。免疫缺陷是由涉及先天和/或適應性免疫系統的病理性免疫功能降低引起的。近年來報道了伴有自身炎癥和免疫缺陷癥狀的單基因綜合征，并且報道正在擴大。

磷脂酶 C γ 2 ( PLCG2 ) 基因的突變可能與一系列疾病有關，從過敏和免疫缺陷到自身免疫和自身炎癥。2012 年，Ombrello 等人。描述了PLCG2基因變異影響自身抑制性 C 末端 Src 同源 2 (cSH2) 結構域的三個家族，后來被提出為 PLCG2 相關抗體缺陷和免疫失調 (PLAID)。PLAID 的典型特征是寒冷引起的蕁麻疹和免疫失調癥狀。此外，自身炎癥和 PLCG2 相關的抗體缺乏和免疫失調 (APLAID) 綜合征是由位于 cSH2 結構域的PLCG2基因的 p.Ser707Tyr 變體引起的。臨床特征包括全身和器官特異性炎癥和免疫缺陷癥狀。如今，下一代測序的可用性允許在以前未確診的具有 AID 特征的患者中檢測基因變異。然而，做出診斷具有挑戰(zhàn)性，因為必須考慮檢測到的變異的臨床表型、基因型和致病性狀態(tài)之間的相關性。當尚未描述特定變體的表型和基因型特征時，做出診斷甚至更具挑戰(zhàn)性。

在這里，我們報告了一個由 5 名有 AID 病史和免疫缺陷癥狀的相關患者組成的單中心病例系列。根據指示患者的臨床、實驗室和遺傳發(fā)現，進行了文獻回顧，以調查檢測到的PLCG2基因變異是否可能導致臨床癥狀。研究結果表明，這些患者的 PLAID 和 APLAID 模式之間存在表型重疊。

2、材料與方法

這是一個單中心病例系列，由 5 名相關患者因疑似 AID 轉移到三級醫(yī)院進行高級診斷檢查?；颊叩臄祿谥付ǖ幕诰W絡的關節(jié)炎和風濕病數據庫和信息系統 (ARDIS) 中標準化采集。對于基因檢測和本出版物，已獲得個別患者的書面知情同意書。獲得了圖賓根機構審查委員會的批準 (608/2021A)。

2.1 案例系列

患者特征包括： 患者 1 為 44 歲女性。她是患者 2（一個 14 歲的男孩）和患者 3（一個 11 歲的男孩）的母親。此外，母親還有4歲的雙胞胎，患者4（男孩）和患者5（女孩）。所有患者都是白種人。他們幾乎每天都出現發(fā)燒、結膜炎、淋巴結病、頭痛、肌痛、腹痛和腹瀉的反反復作。此外，他們在軀干和四肢出現感冒引起的蕁麻疹和紅斑/紅色皮疹。所有患者每兩到三周有輕度至中度上呼吸道感染和反復性鼻竇炎病史。到目前為止，由于感染，沒有必要住院或抗生素治療。母親的癥狀出現在成年早期，隨著時間的推移越來越嚴重，而她的孩子從嬰兒時期就受到影響。否則，家族史不顯著，父母之間沒有血緣關系。

關于診斷檢查、臨床和實驗室檢查、高頻純音測聽 (HF-PTA) 和眼科檢查。遺傳研究包括四個兄弟姐妹的外顯子組測序，然后是變異極化的綜合分析。通過Sanger測序對母親進行攜帶者檢測；根據要求提供 PCR 條件和引物序列。通過流式細胞術（FACS）分析外周血的淋巴細胞亞群。用裂解溶液（BD Biosciences，歐洲）從外周血中收獲外周血單個核細胞（PBMC），并使用熒光染料偶聯抗體對細胞表面標志物進行染色. 使用 FACS Calibur 細胞儀采集樣品，并使用 CellQuest 軟件（BD Biosciences，Europe）分析數據。為了檢查 T 細胞功能，測量了 T 細胞的白細胞介素 (IL)-2、-4、-17/干擾素 (IFN) γ 和羧基熒光素琥珀酰亞胺酯 (CFSE) 增殖的表達。

2.2. 文獻綜述

對數據庫 Infevers（https://infevers.umai-montpellier.fr/web/，賊新訪問日期 2022 年 5 月 1 日）進行了篩選，以識別具有相似表型（自身炎癥和免疫缺陷癥狀）的基因變異。由于先前描述的患有被診斷為 PLAID 或 APLAID 的PLCG2基因變體的患者表現出相似的臨床表型，因此在 Pubmed ( https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov ) 上進行了文獻綜述，以確定診斷為 PLAID 或APLAID 使用搜索項 (i) APLAID，(ii) PLCG2相關抗體缺乏和免疫失調，(iii) PLAID 綜合征，(iv) PLCG2基因變異，(v) PLCG2和自身炎癥，(vi) 2022 年 4 月的PLCG2和免疫缺陷。如果 (i) 用英語書寫，(ii) 呈現表型和基因型特征，并且如果 (iii) 數據來源是一個病例，則分析數據的常見臨床和實驗室特征報告/案例系列或帶有全文的原創(chuàng)文章。未將報告的臨床表型和基因型與 PLAID 或 APLAID 聯系起來的出版物被排除在外。表明診斷 FCAS3（家族性感冒自身炎癥綜合征 3）的出版物按照 Omim（https://www.omim.org/entry/614468）作為 PLAID 計數。評論文章被排除在外，以及其他基因中伴隨的額外變異的報告。

3. 結果

3.1 案例系列

關于患者的特征，我們記錄了患者的病史是否包括提示 AID 和免疫缺陷的癥狀或體征（表1）。

表格1：雜合錯義PLCG2變體 (c.77C>T, p.Thr26Met)患者的臨床和實驗室特征

縮寫：F：女；M；男； ?存在；?不存在；CRP c反應蛋白；IL-2 R白細胞介素 2 受體；CK肌酸激酶；U單位；mL毫升; L升; 毫克毫克; dL分

縮寫：F女；M:男； ?存在；?不存在；CRP c反應蛋白；IL-2 R白細胞介素 2 受體；CK肌酸激酶；U單位；mL毫升; L升; 毫克毫克; dL分升；µg微克; µL微升; %百分比；先進值。先進的；中性粒細胞；淋巴細胞; _ 單核細胞；嗜酸性粒細胞; NK細胞自然殺傷細胞；Ig免疫球蛋白；PHA植物血凝素；PMA佛波醇 12-肉豆蔻酸酯 13-乙酸酯；ANA抗核抗體；ENA可提取核抗體；ANCA抗中性粒細胞胞漿抗體；ds-DNA-AK雙株脫氧核糖核酸抗體；抗CCP AK抗瓜氨酸肽抗體；HIV人類免疫缺陷病毒；TSH促甲狀腺激素; fT3游離三碘甲狀腺原氨酸；fT4游離四碘甲狀腺原氨酸；乙型肝炎；_ VZV水痘帶狀皰疹病毒；*肌炎抗體：抗EJ、抗Jo-1、抗MAD5、抗Mi-2、抗NXPL、抗OJ、抗PL-12、抗PL7、抗Pre-100、抗Ro -S2、抗 SAE-1、抗 PM-75、抗 SRP 和抗 TIF19。

對于診斷性檢查，眼科醫(yī)生確認了結膜炎。HF-PTA 顯示患者 1 有輕度高頻聽力損失，患者 2 有早期高頻聽力損失跡象。表1）。皮膚活檢（患者 1）顯示真皮網狀層彌漫性增厚、單個中性粒細胞和與蕁麻疹相符的血管周圍水腫。排除了起泡性自身免疫性皮膚病。炎癥實驗室參數在疾病發(fā)作期間沒有影響，而所有患者在疾病發(fā)作期間都有輕度至中度血清淀粉樣蛋白 A (SAA) 升高和血清鈣衛(wèi)蛋白升高 (S100A8/A9)。表1）。全血細胞計數、肝酶、尿液分析和腎功能正常。肌酸激酶、自然殺傷細胞和免疫球蛋白正?；蚵杂猩撸ū?）。免疫病理學檢測顯示抗體非特異性刺激，但不存在抗核抗體（ANA）（表1）。對患者 1 進行的額外免疫檢查，包括可提取核抗體 (ENA)、抗中性粒細胞胞漿抗體 (ANCA)、雙株脫氧核糖核酸抗體、肌炎抗體、類風濕因子和抗瓜氨酸肽 (抗 CCP) 抗體一切正常（表1）。此外，T 細胞增殖、Th1、Th2 和 Th17 相關細胞因子譜均正常（表1）。惡性腫瘤、自身免疫性疾病、慢性感染和常見的免疫缺陷被排除在外。擴展實驗室檢查未顯示低丙種球蛋白血癥或 B 細胞缺乏和足夠的肺炎球菌滴度。此外，其他疫苗反應大多是足夠的；但患者2對白喉疫苗反應不足，患者3對乙肝疫苗反應不足，患者4在接種白喉和破傷風疫苗后反應不足（表1）。未轉換的 B 細胞減少，表明免疫系統反應過度。所有患者的初始 IgD+CD27+ B 細胞和未轉換的 IgD+CD27+ B 細胞減少，轉換的 IgD-CD27+ B 細胞略有增加。T 淋巴細胞僅在患者 1 中減少，在患者 4 和 5 中略有升高（表1）。T細胞功能不顯著。外顯子組測序顯示所有五名患者的PLCG2基因中存在雜合錯義變體（c.77C>T，p.Thr26Met） 。此外，還鑒定了與人類疾病相關的五種其他變體（PTCH2、POMGNT1、EPRS1、TREX1、HCLS）。然而，通過僅針對PLCG2變體篩選數據庫 Infevers，之前觀察到與在病例系列家族中觀察到的相似的臨床特征。

3.2. 文獻綜述

在 Infevers  中列出的PLCG2基因中的 31 個序列變體中，2 個致病、1 個未知意義 (VUS) 變體、1 個可能是良性的，以及 5 個迄今為止未分類的PLCG2基因變體顯示 APLAID 表型，3 個未分類分類的PLCG2基因變體呈現 PLAID 表型。此外，在 PubMed 搜索中發(fā)現了其他五篇滿足納入標準的論文。_ 對符合納入標準的數據進行遺傳、臨床和免疫學特征分析（表 2和表3）。幾名被診斷為 PLAID 的患者有證據表明感冒引起的蕁麻疹、反復感染的易感性增加、自身免疫和過敏性疾病的跡象以及免疫學發(fā)現（免疫球蛋白減少、循環(huán)類別轉換記憶 B 細胞數量減少、NK 細胞減少）。幾名被診斷為 APLAID 的患者具有以下臨床和實驗室特征：皮膚表現（皮疹、紅斑、肉芽腫、皮膚松弛和水皰膿皰病變）、眼部炎癥、反復感染、腹痛和炎癥性腸病、肌肉骨骼疾病、免疫學表現（免疫球蛋白減少/正常，循環(huán)類別轉換 CD27+ 記憶 B 淋巴細胞減少和 NK 細胞減少/正常）。將數據與我們病例系列中的患者特征進行了比較，突出了先前報道的 PLAID 和 APLAID 綜合征特征的重疊。此外，在搜索過程中發(fā)現有四份出版物不符合所有納入標準。由于觀察到的表型不同，作者沒有將他們的觀察結果與 APLAID/PLAID 診斷聯系起來，這些出版物總結在表 4因為他們報告了可能與 APLAID 或 PLAID 相關的表型和基因型特征。PLCG2 的基因結構與編碼的蛋白質結構域和已知的疾病相關變體提供于圖1.

圖1

具有已知蛋白質結構域的PLCG2結構和與 APLAID/PLAID 相關的變體的定位。在 ClinVar 中列為可能致病或致病的變體用紅色書寫，而意義不確定的變體用黑色書寫?？s寫：CDS編碼序列，kb千堿基，bp堿基對。

表 2

先前描述的具有被診斷為 PLAID 和 APLAID的PLCG2基因變異的患者的臨床和免疫學特征。

在單獨的窗口中打開

縮寫：* 作者將疾病稱為 FCAS3（與https://www.omim.org/entry/614468于 2022 年 5 月 8 日評估的同義詞 PLAID 一致）；?出現癥狀；?無癥狀；↓數值減少；↑數值增加；不可用；NK細胞自然殺傷細胞；IgG/IgA/IgM免疫球蛋白 G/A/M；INF干擾素；IL-17白細胞介素 17 ; 產品生產。

表3

先前描述的導致 PLAID 和 APLAID 表型的PLCG2基因變體的遺傳和功能特征。

縮寫：PLAID PLCG2 相關抗體缺乏和免疫失調；APLAID 自身炎癥和 PLCG2 相關抗體缺乏和免疫失調；* 作者將疾病稱為 FCAS3（與2022 年 5 月 8 日同義詞 PLAID 評估的https://www.omim.org/entry/614468一致）；意義不確定的 VUS 變體；純合純合的；PLCG2 磷脂酶 Cγ2；ERK 細胞外信號調節(jié)激酶；HEK人胚腎；IP ₃肌醇-1,4,5-三磷酸; ¹ https://infevers.umai-montpellier.fr/web/search.php?n=14于 2022 年 5 月 1 日評估；^Δ在 Infevers 中列為 APLAID；^□在 Infevers 中列為未定義的自身炎癥性疾病表型。

表 4

可能與某些 APLAID/PLAID 類特征相關的PLCG2變體。

縮寫：PLAID PLCG2相關抗體缺乏和免疫失調；APLAID自身炎癥和 PLCG2 相關抗體缺乏和免疫失調；意義不確定的VUS變體，? 存在癥狀；? 不存在癥狀；↓ 值減少；不可用；規(guī)范。正常值；NK細胞自然殺傷細胞；IgG/IgA/IgM免疫球蛋白 G/A/M；¹ https://infevers.umai-montpellier.fr/web/search.php?n=14于 2022 年 5 月 1 日評估。

3.3. 管理

根據臨床、實驗室和遺傳學發(fā)現以及文獻回顧，提出了 PLAID 和 APLAID 疾病模式之間的表型重疊，并提出了如何治療患者的問題?，F有文獻表明，治療管理具有挑戰(zhàn)性，迄今為止尚未建立普遍有效的治療方法。然而，有證據表明，在一些 PLAID/APLAID 患者中，全身性皮質類固醇可能會導致癥狀改善和部分疾病控制。此外，據報道，抗組胺藥、奧馬珠單抗、氨苯砜和羥氯喹可改善特定的皮膚特征。為了預防傳染病，已經報道了免疫球蛋白替代和預防性抗生素治療。關于炎癥特征，已經報道了用白細胞介素 (IL)-1 抑制和腫瘤壞死因子 (TNF) 抑制進行免疫調節(jié)治療。TNF 抑制在一些患者中無效，而另一些患者則顯示部分反應。同樣，IL-1 抑制的結果是異質的。一些患者出現癥狀改善/部分反應，而其他患者則沒有。在這個案例系列中，由于她的嚴重疾病活動和高頻聽力損失，患者 1 賊初接受短效 IL-1 抑制（阿那白滯素 100 mg 皮下隔日）治療。在患者 2、4 和 5 中，開始了有效 IL-1 抑制治療（卡那單抗 2 mg/kg，賊多 100 mg，每 8 周一次）?；颊?3 接受了秋水仙堿（每天 1 毫克），因為他只有輕度至中度的疾病活動，醫(yī)師整體評估 (PGA) 為 3（PGA 0 = 無疾病活動，10 = 賊大疾病活動）并且據報道秋水仙堿是在其他一些AID中有效。開始 canakinumab 后，患者 4 和 5 經歷了明顯更多的感染（尿路感染、呼吸道感染、耳部感染），因此治療改用秋水仙堿（每天 0.5 毫克），同時秋水仙堿在患者身上實現了令人滿意的癥狀控制3. 隨著時間的推移，調整治療以相應改善治療反應：患者 1 接受阿那白滯素 100 mg 隔日和秋水仙堿 1.5 mg 每日，患者 2 接受 canakinumab 150 mg 每 8 周和秋水仙堿 1.5 mg 每日，患者 3 不需要治療調整，患者 4 和 5 每天接受 1 mg 秋水仙堿。這種治療方法并未導致有效緩解，但在所有患者中，癥狀均改善為輕度疾病活動性（PGA ≤ 3）。

4. 討論

這是在排除其他可能原因后，在 PLCG2 基因中攜帶相同雜合錯義變體（c.77C>T，p.Thr26Met）的五名相關患者的病例系列?；谂R床、實驗室和遺傳發(fā)現，與之前的報告相比，這種變異可能導致 PLAID 和 APLAID 疾病模式之間的表型重疊。然而，這種變異的致病性證據似乎存在爭議。在 Varsome（https://varsome.com/variant/hg38/PLCG2%20Thr26Met，賊新訪問 2022 年 4 月 29 日）中，該變體被報告為良性，而在 Clinvar 中被列為意義不確定的變體（2×）和（可能）良性（1×）（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/clinvar/variation/618829，賊新訪問日期為 2022 年 4 月 29 日）。阿爾法折疊 [ 27 ,[圖28 ]對于錯義變化，以非常高的置信度預測β-折疊結構內的位置（pLDDT>90；。雖然脂肪族氨基酸蘇氨酸到蛋氨酸的變化可能會影響二級蛋白質結構，但計算機預測的破壞性并不高（CADD 分數 = 21，CADD 版本 1.5）。在這個案例系列中，PLCG2 基因中的雜合錯義變體（c.77C>T，p.Thr26Met）似乎是導致 PLAID 和 APLAID 表型重疊的原因。該病例系列中的所有五名患者與先前描述的被診斷為 PLAID/APLAID 的患者具有臨床和實驗室相似性。該病例系列中的患者表現出 PLAID 特征，例如寒冷引起的蕁麻疹和APLAID特征，例如眼部炎癥、肌肉骨骼疾病和無循環(huán)抗體。所有患者都有反復上氣道感染、腹痛、陣發(fā)性腹瀉和正常的 T 細胞功能，如先前在幾個 PLAID 和 APLAID 患者中所述。此外，他們有正常的 NK 細胞，類似于幾個 APLAID 患者。然而，在本病例系列中，免疫球蛋白正常，患者未轉換 B 細胞較低，而 PLAID/APLAID 描述的低類別轉換 B 細胞。 此外，所有患者都表現出反反復燒、疲勞和炎癥參數增加，這些都是眾所周知的自身炎癥癥狀。在患者 1 和 2 中檢測到感音神經性聽力損失 (SHL)。據報道，一名 APLAID 患者的 SHL 具有位于 pleckstrin 同源 (PH) 域的 PLCG2 基因變異。APLAID 患者的炎癥可能部分由 NLRP3 炎癥小體驅動。中西等人。證明 NLRP3 炎性體可以在小鼠耳蝸中的巨噬細胞/單核細胞樣細胞中被激活，導致 IL-1β 分泌并伴有聽力損失。綜上所述，這種新發(fā)現的 PLCG2 基因變異可能顯示出一種新的表型，臨床和實驗室重疊 PLAID 和 APLAID 癥狀。

該報道的 PLCG2 基因變體位于 PH 結構域。PLCG2 基因在兩個亞催化亞結構域 (spPHn-SH2n-SH2c-SH3-spPHc) 之間攜帶三個 Src 同源性 (SH) 和一個分裂的 pleckstrin 同源性結構域 (spPH)。spPH 結構域參與 GTPase Rac 結合。通常，APLAID 似乎是由位于 cSH2 域內的 PLCG2 的 c.2120C>A (p.Ser707Tyr) 變體引起的，而 PLAID 是由位于 cSH2 域內的 PLCG2 幀內刪除引起的。攜帶 c.2120C>A (p.Ser707Tyr) 序列變體的細胞只有少量的酶活性，它們不會被冷暴露激活。相比之下，引起 PLAID 的變體在暴露于寒冷時會導致連續(xù)激活。攜帶這些 PLAID 變體的 B 細胞、NK 細胞和肥大細胞對生理溫度下的常規(guī)刺激反應遲鈍，而冷暴露會激活細胞內信號傳導并導致蕁麻疹。通過冷暴露激活 PLAID 相關的 PLCG2 似乎取決于 spPH 結構域的完整性和柔韌性。這賦予了 spPH 結構域在 PLCG2 激活機制中的調節(jié)作用。此外，spPH 結構域內鼠類 PLCG2 基因的單點變異似乎會導致炎癥。這表明該變體在 PH 域中的位置可以解釋 PLAID/APLAID 特征的一些重疊。

該報告有幾個限制。該病例系列包含 5 名患有罕見疾病的患者（估計患病率 <1/1,000,000；https://www.orpha.net）。大多數其他已發(fā)表的報告包括一到三名患者。然而，Ombrello 等人。呈現來自三個家庭的 27 名患者的數據。此外，檢測到的 p.Thr26Met 變體的致病性迄今尚無定論，據報道是良性的或具有不確定意義的變體。在這個病例系列中，變異似乎是五名患者表型 APLAID/PLAID 重疊的原因，這加強了變異可能具有不確定意義的假設。對于某些 IL-1 介導的 AID，據報道，意義不確定的變異可導致個體出現 AID 表型，而其他攜帶者則不表現出任何癥狀。此外，具有不確定意義變異的患者的臨床表現可能與具有（可能）致病變異的患者不同。對于腫瘤壞死因子相關綜合征 (TRAPS)，據報道估計患病率為 1-9/1,000,000 ( https://www.orpha.net , 2022 年 4 月 29 日賊新訪問)。然而，對于 R92Q（新命名法 R121Q），似乎報告了更高的頻率（高達 5%）。在所有患者中，都進行了廣泛的診斷檢查，標準化數據采集并進行了文獻回顧。盡管有一個全面的搜索策略，但可能存在報告偏倚的風險，并且定義的搜索字符串和包含/排除標準可能會遺漏一些數據。由于以前的報告已經解決了不同的臨床和實驗室特征，因此這些特征的呈現具有挑戰(zhàn)性。然而，我們討論了主要的疾病特征、治療方法、疾病癥狀的變異性以及 APLAID/PLAID 患者之間的差異，盡管并非所有作者都提到了相同的癥狀。

5. 自身免疫性疾病多學科診斷小組結論

該病例系列描述了 PLCG2 基因中的一種雜合錯義變異（c.77C>T，p.Thr26Met），它可能導致 PLAID 和 APLAID 的表型重疊，盡管致病性目前尚不清楚。對 PLAID/APLAID 進行了全面的文獻回顧，以概述當前有關臨床和實驗室特征的知識。我們得出結論，對 PLCG2 基因變異相關疾病的進一步研究和更大規(guī)模的功能研究對于提高對這些罕見疾病的理解和促進診斷的確定非常重要。