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儿童免疫缺陷(上)

免疫缺陷(inmmuodeficiency)是由于免疫系统的器官、细胞、分子等构成成分存在缺陷,产生的免疫应答缺陷。临床表现特征为抗感染能力低下,可伴有自身稳定和免疫监视功能异常,伴发自身免疫疾病或恶性肿瘤(malignancies)。

免疫缺陷病(immunodeficiency diseases,ID)  临床分为原发性免疫缺陷病(PID)和继发性免疫缺陷病(SID) 。PID是一类主要以单基因遗传为主的少见免疫缺陷疾病, 种类繁多的病症,涉及固有免疫系统和获得性免疫系统各组分;至2007年确认的疾病种类已达150余种,涉及120多个基因。PID分为8大类型,诊断以临床表现、免疫功能缺陷和基因检测为依据。由于其遗传学、免疫学(应答反应完全缺失)和临床特征错综复杂,为方便临床的诊断和治疗,制定统一的命名原则和对其进行分类显得必要。其诊断除仍应强调临床和免疫功能初步筛查外,部分疾病需分子诊断、快速诊断和功能学诊断,近半数PID需免疫重建治疗,规范合理的开展造血干细胞移植是挽救患儿生命的关键。SID继发于某些疾病或特殊生理时期,免疫应答反应呈一般性低下。免疫缺陷病分为原发性(primary)、继发性(secondary)体液免疫缺陷病和T/B细胞缺陷病。营养不良、反复感染、艾滋病、肿瘤性疾病及免疫抑制剂大量使用可继发免疫功能低下(immuno-compromice)。免疫缺陷病小儿BCG等等疫苗反应易增高。

一、发 病 机 制

一个人在生命过程中,不断地受到外界环境中的各种各样抗原侵袭。其中包括细菌、病毒、真菌、寄生虫等微生物抗原和非微生物抗原如毒素等。这些抗原可通过呼吸道吸入呀消化道摄入或皮肤直接接触进入人体而致病。正常人体具有齐备而完整的免疫系统来抵御和消除有害抗原,一般情况下造成疾病的机会甚少。

人类的免疫系统包括中央性免疫器官(胸腺和骨髓,thymus gland,bone marrow)、外周性免疫器官(脾、淋巴结及散在淋巴组织)、免疫活性细胞(T淋巴细胞、B淋巴细胞)、参与免疫反应的其它细胞(中性粒细胞、单核–巨噬细胞、NK细胞、嗜酸性粒细胞)以及正常体液因素(补体、天然抗体、溶菌酶、备解素、铁蛋白、乳铁蛋白、促吞噬素(tuftsin)、乙型溶素、白细胞素)等。上述免疫活性细胞及参与免疫反应的其它细胞均由骨髓多能干细胞分化而来。

机体对抗原的免疫应答可分为非特异免疫和特异免疫两大类。

非特异免疫  非特异免疫对抗原无特殊专一性,包括:① 屏障作用  如皮肤屏障、血脑屏障、胎盘屏障;② 消化道防御机制  如胃酸的杀菌作用;肠运动排除病原作用;肠道固有菌群与肠粘膜上皮细胞结合而产生的占位性保护作用;某些固有菌群产生有机酸性产物的抑菌作用;③ 呼吸防御机制  如鼻毛能阻挡外来较大的异物;气管粘膜的纤毛摆动有排除异物的作用等;④ 体液防御机制  正常人的体液和组织中有多种具有抗菌作用的物质。如补体、溶菌酶、乙型溶素、白细胞素、乳铁蛋白、促吞噬素等对革兰氏阴性细菌,或对革兰氏阳性细菌有抗菌作用;⑤ 泌尿道  肝脏具有更复杂的防御机制;⑥ 吞噬细胞的吞噬杀菌作用。

小儿尤其是新生儿和婴儿皮肤粘膜屏障保护作用相对较成人差,体表面积相对较成人大。有时轻微损伤就会引起表皮寄生菌(金色葡萄球菌、表皮葡萄球菌等)经皮肤侵入机体而发生感染。婴幼儿血脑屏障相对薄弱,故易发生中枢神经系统感染。

特异免疫  特异免疫是个体在发育过程中经抗原刺激后而建立起来的,对抗原的作用具有高度专一性。特异免疫是人类重要的免疫防御机制,包括由T淋巴细胞介导的细胞免疫及B淋巴细胞介导的体液免疫两大类。来自骨髓的前T细胞在胸腺内分化成熟,经血流分布至外周免疫器官的胸腺依赖区定居,并可再随血流周游全身,以发挥免疫调节和细胞免疫功能。外周血中T细胞约占淋巴细胞总数的70%~80%。T细胞按功能及表面标记的不同,又可分为多个亚群。即杀伤性T细胞(T k)、抑制性T细胞(suppressor T cell, Ts)、迟发型过敏反应性T细胞(delayed type hypersensitivity T cell, TDTH)、诱导性-辅助性T细胞(inducer-helper T cell, Ti/TH)及反抑制性T细胞(contrasuppressor T cell, Tcs)。TH细胞又可分为TH1和TH2两亚群。B细胞也由骨髓多能干细胞分化而来,经过两个发育阶段才发育成熟。第一阶段不需抗原刺激在造成组织内增殖分化。最初制造出来的B细胞很不成熟,称前B细胞,表面不带表面膜免疫球蛋白(surface membrane immunoglobulin, smIg)。然后由前B细胞发育为成熟B细胞。第二阶段,成熟B细胞离开骨髓,进入到外周淋巴组织,经抗原刺激活化、增殖、分化为浆母细胞,再成熟为浆细胞,分泌免疫球蛋白(immunoglobulin, Ig),参与体液免疫反应。Ig是一组具有抗体活性或化学结构上与抗体相拟的球蛋白。根据重链羧基端部分分子结构不同,Ig分为IgG、IgM、IgA、IgE和IgD五类。IgG又可分为IgG1、IgG2、IgG3和IgG4四个亚类。IgA又可分为IgA1和IgA2两个亚类。

上述免疫系统的完整和功能健全是机体免疫防御的基本保证。同时在正常免疫应答过程中,还有赖于各种免疫细胞,尤其是T细胞亚群之间互相协作和制约,以形成适度的免疫反应,使之既能清除有害抗原性异物,又不损伤机体。无论因遗传因素或后天感染或疾病等因素致免疫系统中任何一种成分缺失或功能不全均可引起免疫缺陷。

二、分 类

疫缺陷病可分为原发性和继发性(primary, secondary)免疫缺陷病两大类。原发性免疫缺陷病的类别见表。   

继发性免疫缺陷病  是指因其它疾病或药物等因素所引起的免疫缺陷,去除病因后免疫缺陷不能得以恢复。如Bloom综合征、Fanconi贫血、感染(风疹、不痘、HIV等)、肠淋巴管扩张症、恶性肿瘤、药物(糖皮质激素免疫抑制剂)等均可伴发或引起机体免疫功能缺陷。

表    原发性免疫缺陷病分类

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续表  原发性免疫缺陷病分类

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注:XL:X-连锁遗传;AR:常染色体隐性遗传        CGD:慢性肉芽肿

二、诊    断

(一)详细询问病史

家族中曾有因感染死于婴幼儿时期或有反复感染者是原发性免疫缺陷病的重要线索。感染发生于生后者,应疑赕联合免疫缺陷病;生后6个月才发生反复化脓性感染者,可能为抗体缺陷;奈瑟菌易感者,可能与补体缺陷有关;慢性肉芽肿形成则是中性粒细胞功能障碍之故。接种减毒活疫苗或菌苗(如牛痘、麻疹或卡介苗)引起全身性感染是细胞免疫功能缺陷的表现。应除外营养不良(包括蛋白质-热能不足,微量元素如锌、铁缺乏,维生素A缺乏,甚至亚临床缺乏)、营养过剩(肥胖症)、肾病综合征、病毒感染(EB病毒、巨细胞病毒、麻诊病毒和人类免疫缺陷病毒)、恶性肿瘤和环境因素(卫生条件差、污染等)所致的继发性免疫功能低下。此外,还应排除局部因素所致的感染易发性,如慢性扁桃体炎、支气管结构异常和漏斗胸等。

(二)体液免疫反应筛选检查

1.血清IgG、IgA和IgM测定,常用单向免疫扩散法。应注意以下两点:

(1) 血清免疫球蛋白的正常值随年龄和地区有差异,应使用本地区的,最好是本单位各年龄组正常值。一般,血清IgG<2g/L、IgA<50mg/L、IgM<100mg/L可视为缺乏。

(2) 测定血清白蛋白,以除外由于蛋白质缺乏或丢失过多所致低免疫球蛋白血症。

2.血清IgG正常或偏低,而又高度疑有体液免疫缺陷者,可测定血清IgG亚类。可采用ELISA或单向免疫扩散法,低于本地区同龄儿童正常值2sd者疑为低下。

3.血清IgG及其亚类值正常,而又高度疑有抗体缺陷者,应测定特异性抗体及抗体反应。

(1) 天然抗体  ①嗜异凝集试验<1:10或婴儿同族血凝素抗A<1:8,抗B<1:4,提示IgM抗体缺乏;②12岁以下儿童抗溶血性链球菌溶血素O(ASO)<1:50者疑为igg抗体反应差。>10mm为抗体不足)。②其他蛋白抗原:接种乙肝疫苗后测定抗乙肝病毒抗体。有条件者可用噬菌体×174免疫后检测抗原清除和抗体反应(应有正常对照)。以上两种疫苗主要激发IgG1和IgG3抗体反应。③多糖抗原:常用纯化的多糖抗原有肺炎球菌和脑膜为球菌多糖,接种2周后测血清特异性抗体,主要为IgG2成分。2岁以下婴幼儿因IgG2产生能力差,检测意义不大,此时应接种与蛋白载体结合的多糖抗原,以利于激发IgG抗体的产生。   

4.周围血B淋巴细胞计数  用单克隆抗B细胞表面抗原CD和CD20抗体,以免疫荧光标记法计数B细胞,观察B细胞是否减少。

以抗体缺陷为主的原发性免疫缺陷病见表1。

(三)细胞免疫功能测定

1.延迟性皮肤超敏反应(DCH)  皮内注射抗原0.1ml,于48小时~72小时观察注射部位的反应,若红、肿、硬结直径10mm~15mm为阳性反应,大于15mm为强阳性反应。需同时观察5种抗原,均为阴性时才表明T细胞功能缺陷。常用的皮试抗原有:

(1) 结核菌素  1:100~1:1000旧结核菌素,或10U结核菌素蛋白纯衍化物(PPD),72小时观察结果,阴性反应者再用50U重复试验。

(2) 念球菌液  1:10~1:100,观察48小时。

(3) 毛癣菌液  1:30,观察48小时。

(4) 腮腺炎病毒  原液注射,6小时~8小时观察抗体反应(Arthu反应),48小时观察DCH反应。

(5) 破伤风、白喉毒素  1:100,观察48小时。 无上述条件者,亦可选用植物血凝素(PHA)66.6mg、链激酶-链导酶1~5U,观察24小时。

2.周围血T淋巴细胞计数  采用单克隆抗体免疫荧光法或酶标法检测总T细胞(CD3-)、CD4-和CD3-细胞。CD4-T细胞识别主要组织相容性复合物(MHC)Ⅰ类抗原,又可分为Ⅰ类或Ⅰ类辅助性T细胞(TIHCD3-或TH2);CD4-T细胞识别MHCⅠ类抗原,主要参与细胞介导免疫(细胞毒性T细胞)。CD4+/CD8+T细胞数量异常可导致免疫缺陷或自身免疫疾病。测定CD16表面标记以计数自然杀伤细胞(NK)。

疑及高IgM综合征者,用佛波脂酸(PMA)和iono-mycin活化T细胞后,检测CD40配体表达。

3.体外T淋巴细胞功能试验  可用多克隆丝裂原PHA、美洲商陆(PWM)和刀豆素A(conA)、其它抗原(PPD,霉菌,链激酶,破伤风类毒素,白喉类毒素)、超抗原(如中毒休克综合征毒素)、同种异体细胞(混合淋巴细胞培养)和涉及信号传递系统的抗T细胞表面单克隆抗体(CD3、CD2、CD28和CD43抗体)刺激T细胞,观察以下功能。

(1) 活化功能  用单克隆抗体免疫荧光测定IL-2R。(CD25)、转铁蛋白受体(CD71)和MHCⅠ类分子表达。

(2) 增殖功能  形态学观察淋巴母细胞转化或3H掺入观察增殖指数。

(3) 分化功能:培养上清液中IL-2、IL-4、IL-6及IFN-r等细胞因子的活性测定。

以上试验均应设对照组。T细胞缺陷的原发性免疫缺陷病见表2、3。   

血淋巴细胞亚群 CD3、CD4、CD8、CD19、 CD16/CD56:监测和反映病人的免疫功能。   

FOXP3/调节T细胞检测 Cd4、Cd25、FOXP3:适用于患者免疫功能 补充检测;自身免疫性疾病的检测。

(四)补体测定 包括血清总补体溶血活性(CH50)、单个补体成分(如C3 ,C2~9)和补体调节因子(如D因子、H因子、I因子、备解素和C1抑制因子)测定,补体缺陷病见表4。

(五)吞噬细胞功能测定 包括周围血中性粒细胞计数和形态观察,以单克隆抗CD14抗体标记计数巨噬细胞,用硝基四唑氮蓝(NBT)还原法检测吞噬和杀菌力,以化学发光试验了解其超氧根释放能力。CD11a、b、c单克隆抗体染色可证实有无粘附分子缺乏。原发性吞噬功能缺陷病见表5。

(六)其他检测

1.血常规  淋巴细胞绝对计数<1×109/L,除外继发性因素后,提示严重联合免疫缺陷病(SCID)或胸腺发育不全。淋巴细胞计数正常不能排除SCID。男性患儿血小板数量减少、体积变小,提示Wiskott-Aldrick综合征。

2.骨髓检查  可除外其他血液系统疾病,了解浆细胞和前B细胞数量。

3.直肠和小肠活检  免疫组化检查直肠组织浆细胞和淋巴样细胞,有助于常见变异型免疫缺陷病和选择性IgA缺陷病的诊断。

4.淋巴结活检  注射白百破三联菌苗于下肢皮下,5天~7天后作同侧腹股汉淋巴结活检。若淋巴结浆细胞缺如、皮质变薄、生发中心缺失及淋巴滤泡很少,提示抗体为主的免疫缺陷;同时有皮质副区的淋巴细胞缺如则提示SCID。因伤口局部易继发严重感染,此法不作为常规检查。

5.X线检查  6个月内幼婴缺乏胸腺影;提示胸腺发育不良。

6.其他特殊检查  疑及SCID和T细胞缺陷时,应检测嘌呤核苷酸磷酸化酶(PNP)和腺苷脱氨酶(ADA)。95%的共济失调毛细血管扩张症的甲胎蛋白增加(40~2000mg/L),有助于区别其他神经系统疾患。SCID患儿应检测MHCⅠ类分子表达,以排除该分子缺陷。测定中性粒细胞髓过氧化酶,红细胞或中性粒细胞红细胞葡萄糖-6-磷酸脱氢酶活性可明确有无这些酶活性下降。染色体检查对诊断共济失调毛细血管扩张症和胸腺发育不良有帮助。

(七)基因诊断

经过初筛诊断为原发性免疫缺陷病者,在条件具备的情况下,应对已明确基因突变或缺失的疾病进行基因学诊断,有助于产前诊断和遗传学咨询。

儿科著作 | 03-11 | 380
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