蘇霞麗綜述，陳建斌審校（重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院血液內(nèi)科，重慶400016）

先天性粒細胞減少癥的研究進展

蘇霞麗綜述，陳建斌△審校（重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院血液內(nèi)科，重慶400016）

粒細胞缺乏；中性粒細胞減少；周期性；綜合征；綜述

先天性粒細胞減少癥是指患者外周血中性粒細胞絕對值減少而引發(fā)的一組異質(zhì)性遺傳綜合征，包括重型先天性中性粒細胞減少癥（severe congenital neutropenia，SCN）、周期性中性粒細胞減少癥（cyclic neutropenia，CN）、家族性良性慢性中性粒細胞減少癥及網(wǎng)狀組織發(fā)育不全等一系列疾病。本文著重介紹先天性中性粒細胞減少癥中的2種類型：SCN和CN。近年來相關(guān)學(xué)者在分子水平上對先天性粒細胞減少癥進行了一系列的研究，取得較好的成效?，F(xiàn)將SCN和CN的臨床表現(xiàn)、發(fā)病機制及相應(yīng)的治療措施綜述如下，以期為今后靶向治療提供理論依據(jù)。

1　先天性粒細胞減少癥概述

目前先天性粒細胞減少癥暫無統(tǒng)一的分類標(biāo)準(zhǔn)，可根據(jù)受累部位分為非綜合性先天性粒細胞減少癥和綜合性先天性粒細胞減少癥，前者僅血液系統(tǒng)單獨受累，后者除中性粒細胞計數(shù)減少外同時合并皮膚、大腦、心臟、胰腺、泌尿生殖系統(tǒng)的病變［1-2］。SCN患者易反復(fù)發(fā)生中耳炎、咽喉炎、蜂窩組織炎、肺炎及骨髓炎等嚴(yán)重的細菌感染，部分患者可轉(zhuǎn)變?yōu)楣撬柙錾惓＞C合征（myelodysplastic syndrome，MDS）/急性髓系白血病（acute myeloidleukemia，AML），對患者的生命安全構(gòu)成極大威脅。然而有研究結(jié)果顯示，并非所有中性粒細胞減少均會導(dǎo)致病癥發(fā)生，如中東地區(qū)的一些民族和某些非洲后裔中存在良性種族性中性粒細胞減少癥［3］。

1.1SCN瑞典兒科醫(yī)生Kostmann于1956年對SCN進行了首次詳細描述，故SCN又名Kostmann綜合征。SCN患者骨髓象特征表現(xiàn)為粒細增生低下、成熟障礙，外周血中性粒細胞計數(shù)通常低于0.5×109L-1。易反復(fù)出現(xiàn)臍炎、肺炎、皮膚膿腫、敗血癥等細菌感染，長期中性粒細胞缺乏患者容易發(fā)生侵襲性真菌感染。SCN是一種與多個基因突變相關(guān)的異質(zhì)性遺傳性綜合征［4-6］，目前發(fā)現(xiàn)有20多種基因與SCN發(fā)病有關(guān)，每個基因突變類型又有不同的發(fā)病機制和臨床表現(xiàn)。

1.1.1中性粒細胞彈性蛋白酶基因（ELA2/ELANE）突變該基因位于常染色體19p13.3，包含5個外顯子及4個內(nèi)含子，編碼中性粒細胞彈性蛋白酶。中性粒細胞彈性蛋白酶主要由早幼粒細胞和幼稚單核細胞合成，存在于成熟中性粒細胞的初級顆粒。ELA2/ELANE突變是SCN最常見的突變類型［5-6］，目前已發(fā)現(xiàn)104種ELA2/ ELANE突變類型。該基因有多種突變形式，如錯義突變、移碼突變、終止子突變、缺失或插入等，其中以錯義突變最常見。移碼突變與膿腫形成及MDS/AML相關(guān)，終止子突變有進展為AML的風(fēng)險，C151Y、G214R 2種錯義突變類型極易發(fā)生AML。這些高風(fēng)險的發(fā)生可能與氨基酸置換后蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)異常和電荷數(shù)量及極性改變相關(guān)［7］。Skokowa等［8］認(rèn)為，ELA2/ELANE突變后細胞高表達多功能轉(zhuǎn)錄因子5（STAT5）可能與MDS/AML發(fā)生有關(guān)。最新研究認(rèn)為，ELA2/ELANE中編碼甲硫氨酸的起始密碼子突變，可促使蛋白質(zhì)的翻譯從下游內(nèi)部的起始密碼子開始，產(chǎn)生大量截斷錯位的氨基酸多肽積存于細胞核中，導(dǎo)致MDS/AML的發(fā)生［9］。ELA2/ELANE突變后合成大量結(jié)構(gòu)、功能異常的彈性蛋白酶積存于中性粒細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，彈性蛋白酶錯位分布可激活內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的應(yīng)激反應(yīng)，將增加分子伴侶、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相關(guān)的降解和促凋亡基因的轉(zhuǎn)錄，細胞凋亡發(fā)生，即未折疊蛋白反應(yīng)（unfolded protein response，UPR）［6-7，10-11］是SCN的主要發(fā)病機制。部分學(xué)者提出ELA2/ELANE突變可引起信號通路的異常，從而導(dǎo)致SCN的發(fā)生。中性粒細胞成熟過程中的淋巴增強因子-1（lymphoid enhancer factor-1，LEF-1）是一個重要轉(zhuǎn)錄因子，可激活CCAAT/增強子結(jié)合蛋白α （C/EBPα）的表達，從而促進造血干細胞的增殖分化。ELA2/ ELANE突變后，SCN患者LEF-1的表達和功能明顯受損，無法調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子PU.1的表達，影響中性粒細胞生成的轉(zhuǎn)錄因子C/EBPα的表達，阻礙中性粒細胞成熟，最終導(dǎo)致中性粒細胞缺乏［8，12］。Nayak等［13］認(rèn)為，粒細胞的生成是一個完整的反饋通路。ELA2/ELANE突變后，人源全長重組蛋白5（PFAAP5）和異常中性粒彈性蛋白酶相互作用干擾鋅指結(jié)構(gòu)獨立生長因子1（GFI1）的轉(zhuǎn)錄調(diào)控，擾亂中性粒細胞生成的完整信號通路，可能導(dǎo)致粒細胞生成受阻。

1.1.2葡萄糖-6-磷酸脫氫酶催化亞基3（G6PC3）突變

G6PC3基因突變患者大多合并發(fā)育異常，主要表現(xiàn)為皮膚淺表靜脈突出、泌尿生殖系統(tǒng)畸形和心血管系統(tǒng)異常，如房間隔缺損、動脈導(dǎo)管未閉、肺動脈高壓、心臟瓣膜發(fā)育異常［14-15］?；颊哂锈赖娘L(fēng)險，考慮與突發(fā)惡性心律失常相關(guān)，而G6PC3突變引起MDS/AML的發(fā)生率則相對較低。既往研究報道骨髓呈造血阻滯特征，但Desplantes等［15］觀察了14例法國登記處G6PC3突變的SCN患者，骨髓粒細胞造血比例正常，無造血停滯，但粒細胞染色質(zhì)濃聚明顯，10%的患者出現(xiàn)小巨核細胞，導(dǎo)致無效造血，外周血中性粒細胞嚴(yán)重減少。這不同于以往的造血停滯現(xiàn)象，值得研究者注意。G6PC3基因位于常染色體17q21，包含6個外顯子，目前已發(fā)現(xiàn)33種突變類型，包括19種錯義突變，4種無義突變，3種剪接突變，7種缺失或插入突變［16］，以常染色體隱性遺傳為主要表現(xiàn)。G6PC3編碼葡萄糖-6-磷酸酶β（G6P β），其位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)膜上，催化葡萄糖-6-磷酸（G6P）水解為葡萄糖和磷酸。該基因突變后細胞膜上的G6PC3表達減少，導(dǎo)致細胞內(nèi)糖代謝紊亂，中性粒細胞功能障礙，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激增加，UPR激活，中性粒細胞凋亡增加［16-17］。

1.1.3粒細胞集落刺激因子受體（G-CSFR）基因突變粒細胞集落刺激因子（G-CSF）和骨髓粒細胞表面G-CSFR特異性結(jié)合，促進粒細胞增殖、分化、成熟。G-CSFR基因突變可分為兩類，即獲得性突變和先天性突變。GCSFR突變SCN患者骨髓無造血停滯現(xiàn)象，表明存在不依賴G-CSF信號傳導(dǎo)通路調(diào)控中性粒細胞生成。獲得性突變多表現(xiàn)為G-CSFR胞內(nèi)段截斷受損，增強了信號傳導(dǎo)子及轉(zhuǎn)錄激活子STAT的活動，可通過激活酪氨酸激酶信號導(dǎo)致SCN向MDS/AML轉(zhuǎn)化［8，18］。先天性突變G-CSFR胞外段受累，表達低反應(yīng)受體，可通過擾亂正常配體鏈接而影響受體細胞外結(jié)構(gòu)域的信號傳導(dǎo)，導(dǎo)致對G-CSF治療無反應(yīng)［18］。

1.1.4凋亡調(diào)節(jié)蛋白HS1相關(guān)蛋白X1（HAX1）和腺苷激酶-2（AK2）基因突變HAX1突變以常染色體隱性遺傳為特征。該基因編碼BCL-2家族相關(guān)抗凋亡蛋白，主要位于線粒體內(nèi)，部分產(chǎn)物位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)。HAX1基因突變后導(dǎo)致線立體內(nèi)膜電位閾值降低，激活促凋亡基因BAX，導(dǎo)致細胞凋亡。迄今知曉的HAX1 mRNA前體有A、B 2種剪接體。A型剪接體受累僅表現(xiàn)為中性粒細胞減少，B型剪接體主要位于神經(jīng)系統(tǒng)，受累時除中性粒細胞減少外，還伴發(fā)神經(jīng)系統(tǒng)異常［12，19］。Roques等［20］研究表明，HAX1基因突變的SCN患者，行造血干細胞移植幾乎對神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育無影響。AK2基因突變遺傳規(guī)律同HAX1，位于線粒體內(nèi)膜間隙，參與線粒體能量代謝，該基因突變后導(dǎo)致內(nèi)膜電位受損，加速細胞凋亡。

1.1.5濕疹血小板減少伴免疫缺陷綜合征（WAS）和GFI1基因突變WAS突變可表現(xiàn)為X染色體隱性遺傳，該基因編碼的WAS蛋白只在造血細胞中表達，突變后導(dǎo)致WAS蛋白構(gòu)象改變，增加肌動蛋白多聚化，影響細胞增殖、分裂，加速細胞凋亡［21］。臨床多表現(xiàn)為淋巴細胞減少，吞噬活性喪失。GFI1是一種調(diào)節(jié)造血干細胞分化的轉(zhuǎn)錄抑制因子。GFI1基因突變后可使中性粒細胞彈性蛋白酶表達增加，CCAAT-增強子結(jié)合蛋白 ε （C/EBPε）表達上調(diào)，可抑制G-CSF誘導(dǎo)的粒細胞分化增殖，導(dǎo)致骨髓細胞過早凋亡，GFI1基因突變髓系分化受阻，單核細胞比例相對增加［22］。臨床常伴有骨質(zhì)疏松。盡管越來越多的SCN發(fā)病有關(guān)的致病基因被發(fā)現(xiàn)，但仍有30%～40%患者無明確的突變基因［23］。各突變基因均可通過異常的編碼產(chǎn)物阻礙中性粒細胞的生成，或加速中性粒細胞凋亡，導(dǎo)致機體中性粒細胞減少［24］。

1.2CNCN是一種反復(fù)感染伴中性粒細胞計數(shù)周期性變化的遺傳性疾病，可發(fā)于任何年齡，多見于嬰幼兒和兒童，女性多于男性?；颊咭?guī)律性發(fā)作，發(fā)作間隔期約為22 d（15～37 d）。發(fā)作前期即有粒細胞增生降低、成熟障礙，多停滯于早幼粒細胞階段。發(fā)作期患者中性粒細胞計數(shù)明顯下降，通常小于0.5×109L-1；此外，可見網(wǎng)織紅細胞、血小板周期波動，極少數(shù)典型病例在周期波動期間可有單核細胞計數(shù)增多（＞0.5×109L-1）。低谷期通常持續(xù)4～9 d，期間可伴感染，感染程度與中性粒細胞計數(shù)水平相關(guān)，主要表現(xiàn)為反復(fù)口腔潰瘍、肺部感染等，一般無化膿灶［6-7］。隨年齡的增長，部分患者周期性發(fā)作可逐漸減少，甚至恢復(fù)正常。目前國內(nèi)外無轉(zhuǎn)化為MDS/ AML的病例報道。

CN發(fā)病主要與19號染色體ELA2/ELANE基因突變有關(guān)。研究表明，幾乎全部的CN患者均存在ELA2/ ELANE基因突變，與SCN一樣，ELA2/ELANE基因突變會導(dǎo)致UPR，而UPR則會引起中性粒細胞凋亡，這一過程被認(rèn)為是CN的發(fā)病機制［6，7，13］，其遺傳方式多為常染色體顯性遺傳。

2　治療和預(yù)后

2.1G-CSFG-CSF來源于單核-巨噬細胞系統(tǒng)及T淋巴系統(tǒng)，可誘導(dǎo)中性粒細胞的分化并減少凋亡，降低患者中性粒細胞減少程度，縮短中性粒細胞缺乏時間，同時增強中性粒細胞及單核巨噬細胞的吞噬、殺菌作用，從而降低患者的感染概率，延長患者的壽命，是臨床治療CN的首選藥物［18］。目前臨床通常采用重組G-CSF對SCN患者進行治療，大劑量的G-CSF通過AKT/BCL2途徑促進C/EBPβ的表達，增加粒細胞的生成。大多數(shù)患者（90%以上）經(jīng)治療后中性粒細胞計數(shù)可迅速恢復(fù)至正常水平。由于受體下游信號通路缺陷，G-CSF可能還可通過其他信號途徑（如NAMPT-NAD-SIRT1信號通路等）調(diào)節(jié)中性粒細胞的生成，從而促進中性粒細胞的分化。起始劑量推薦每天5 μg/kg皮下注射，如果治療15 d后沒有反應(yīng)，每天使用劑量再增加5 μg/kg。然而，G-CSF治療具有很大的異質(zhì)性，因此應(yīng)該注意調(diào)整重組G-CSF使用劑量和頻率，維持患者中性粒細胞大于1×109L-1。此外，值得注意的是，即便給予最大劑量重組 G-CSF（50～100 μg/kg），對部分患者仍無明顯療效［23］。

2.2造血干細胞移植ELA2/ELANE和HAX1突變10年后MDS/AML累計發(fā)生率高達20%，而G6PC3突變引起MDS/AML的發(fā)生率則相對較低［14］。對G-CSF反應(yīng)差的患者，10年后AML/MDS的累計發(fā)生率為40%，而敏感的患者發(fā)生率為10%［25］。對無MDS/AML轉(zhuǎn)化的患者，移植效果較好，無病生存率達75%，而發(fā)生MDS/ AML轉(zhuǎn)化的患者，移植后無病生存率分別為27%和57%［26］。因此，對于SCN高?；蛲蛔兓颊吆虶-CSF不敏感的患者宜早期行造血干細胞移植。Oshima等［27］對日本18例SCN患兒進行異基因造血干細胞移植，術(shù)后隨訪6.5年，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，2例死亡，16例存活，患者生存率為88.89%。

2.3藥物靶向治療Nayak等［13］在SCN患者中提取出外顯子3突變的ELA2/ELANE基因，并克隆增殖大量ELA2/ELANE突變粒細胞。加用中性粒細胞彈性蛋白酶抑制劑-西維來司鈉可使正常的彈性蛋白酶儲存于成熟粒細胞的原始顆粒中，改善UPR反應(yīng)，促進早幼粒細胞分化。藥物聯(lián)合應(yīng)用可明顯減少G-CSF的用量，降低MDS/AML發(fā)生的風(fēng)險。增強子結(jié)合蛋白α（C/EBPα）和增強子結(jié)合蛋白β（C/EBPβ）同屬于轉(zhuǎn)錄因子家族，分別調(diào)節(jié)基礎(chǔ)粒細胞數(shù)量、緊急情況下粒細胞的生成。ELA2/ELANE突變后，C/EBPα、C/EBPβ及淋巴增強因子1（LEF1）表達下調(diào)，G-CSF聯(lián)合西維來司鈉治療SCN患者，可明顯修復(fù)C/EBPα的表達，增加基礎(chǔ)粒細胞的數(shù)量，但不能誘導(dǎo)C/EBPβ表達的增加［13］。目前西維來司鈉明確的作用機制仍不清楚，但為臨床治療提供了方向。

3　小　結(jié)

先天性粒細胞減少癥是一種先天性免疫缺陷病，臨床發(fā)病率低。近年來，對CN和SCN的發(fā)病機制進行了一些有益的探索，發(fā)現(xiàn)細胞信號通路異常與CN和SCN發(fā)病相關(guān)。但仍有一部分SCN發(fā)病機制不明確，早期診斷和盡早干預(yù)可明顯改善患者的預(yù)后?，F(xiàn)階段G-CSF仍是CN和SCN的首選藥，對G-CSF治療無反應(yīng)者首選造血干細胞移植。造血干細胞移植在SCN治療中初步顯示出良好的應(yīng)用前景，細胞生物學(xué)實驗顯示了藥物靶向治療的良好作用，但仍需進一步研究。

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（2016-03-09）