【佳学基因检测】PLCG2基因检测区分复发性感染与腹痛/腹泻的基因原因

复发性感染与腹痛/腹泻的致病基因鉴定基因解码

背景：磷脂酶 C γ 2 ( PLCG2 ) 基因的变异可导致PLCG2相关抗体缺乏和免疫失调 (PLAID)/自身炎症和PLCG2相关抗体缺乏和免疫失调 (APLAID) 综合征。将临床表型与基因型联系起来与做出最终诊断有关。方法：这是一个包含 5 名相关患者（4-44 岁）的单中心病例系列，有自身炎症和免疫失调病史。记录临床和实验室特征，并对 APLAID/PLAID 进行文献回顾。结果：所有患者均有反复发热、结膜炎、淋巴结肿大、头痛、肌痛、腹痛、感冒荨麻疹和反复气道感染。在两名患者中检测到听力损失。在耀斑期间，炎症参数略有升高。未转换的 B 细胞减少。初始 IgD+CD27- B 细胞和未转换的 IgD+CD27+ B 细胞减少；转换的 IgD-CD27+ B 细胞略有增加。T细胞功能正常。基因检测揭示了一个杂合错义变体 (c.77C>T, p.Thr26Met)所有患者均有PLCG2基因。基因型和表型特征与先前发表的 PLAID（感冒引起的荨麻疹）和 APLAID（眼部炎症、肌肉骨骼疾病、无循环抗体）患者相似。此外，它们显示出具有正常 T 细胞功能的 PLAID 和 APLAID（复发性感染、腹痛/腹泻）的特征。结论：杂合错义PLCG2基因变异（c.77C>T，p.Thr26Met）可能导致PLAID和APLAID模式的表型重叠。

关键词： 自身炎症，免疫缺陷，PLCG2基因变异，冷性荨麻疹，二代测序

1、PLCG2相关抗体缺乏和免疫失调 

自身炎症性疾病 (AID) 属于由基因变异引起的不断增长的罕见疾病谱，会导致先天免疫系统异常激活。临床特征包括反复发热、关节、眼睛、皮肤和浆膜发炎，以及炎症标志物增加。免疫缺陷是由涉及先天和/或适应性免疫系统的病理性免疫功能降低引起的。近年来报道了伴有自身炎症和免疫缺陷症状的单基因综合征，并且报道正在扩大。

磷脂酶 C γ 2 ( PLCG2 ) 基因的突变可能与一系列疾病有关，从过敏和免疫缺陷到自身免疫和自身炎症。2012 年，Ombrello 等人。描述了PLCG2基因变异影响自身抑制性 C 末端 Src 同源 2 (cSH2) 结构域的三个家族，后来被提出为 PLCG2 相关抗体缺陷和免疫失调 (PLAID)。PLAID 的典型特征是寒冷引起的荨麻疹和免疫失调症状。此外，自身炎症和 PLCG2 相关的抗体缺乏和免疫失调 (APLAID) 综合征是由位于 cSH2 结构域的PLCG2基因的 p.Ser707Tyr 变体引起的。临床特征包括全身和器官特异性炎症和免疫缺陷症状。如今，下一代测序的可用性允许在以前未确诊的具有 AID 特征的患者中检测基因变异。然而，做出诊断具有挑战性，因为必须考虑检测到的变异的临床表型、基因型和致病性状态之间的相关性。当尚未描述特定变体的表型和基因型特征时，做出诊断甚至更具挑战性。

在这里，我们报告了一个由 5 名有 AID 病史和免疫缺陷症状的相关患者组成的单中心病例系列。根据指示患者的临床、实验室和遗传发现，进行了文献回顾，以调查检测到的PLCG2基因变异是否可能导致临床症状。研究结果表明，这些患者的 PLAID 和 APLAID 模式之间存在表型重叠。

2、材料与方法

这是一个单中心病例系列，由 5 名相关患者因疑似 AID 转移到三级医院进行高级诊断检查。患者的数据在指定的基于网络的关节炎和风湿病数据库和信息系统 (ARDIS) 中标准化采集。对于基因检测和本出版物，已获得个别患者的书面知情同意书。获得了图宾根机构审查委员会的批准 (608/2021A)。

2.1 案例系列

患者特征包括： 患者 1 为 44 岁女性。她是患者 2（一个 14 岁的男孩）和患者 3（一个 11 岁的男孩）的母亲。此外，母亲还有4岁的双胞胎，患者4（男孩）和患者5（女孩）。所有患者都是白种人。他们几乎每天都出现发烧、结膜炎、淋巴结病、头痛、肌痛、腹痛和腹泻的反复发作。此外，他们在躯干和四肢出现感冒引起的荨麻疹和红斑/红色皮疹。所有患者每两到三周有轻度至中度上呼吸道感染和复发性鼻窦炎病史。到目前为止，由于感染，没有必要住院或抗生素治疗。母亲的症状出现在成年早期，随着时间的推移越来越严重，而她的孩子从婴儿时期就受到影响。否则，家族史不显着，父母之间没有血缘关系。

关于诊断检查、临床和实验室检查、高频纯音测听 (HF-PTA) 和眼科检查。遗传研究包括四个兄弟姐妹的外显子组测序，然后是变异极化的综合分析。通过Sanger测序对母亲进行携带者检测；根据要求提供 PCR 条件和引物序列。通过流式细胞术（FACS）分析外周血的淋巴细胞亚群。用裂解溶液（BD Biosciences，欧洲）从外周血中收获外周血单个核细胞（PBMC），并使用荧光染料偶联抗体对细胞表面标志物进行染色. 使用 FACS Calibur 细胞仪采集样品，并使用 CellQuest 软件（BD Biosciences，Europe）分析数据。为了检查 T 细胞功能，测量了 T 细胞的白细胞介素 (IL)-2、-4、-17/干扰素 (IFN) γ 和羧基荧光素琥珀酰亚胺酯 (CFSE) 增殖的表达。

2.2. 文献综述

对数据库 Infevers（https://infevers.umai-montpellier.fr/web/，最新访问日期 2022 年 5 月 1 日）进行了筛选，以识别具有相似表型（自身炎症和免疫缺陷症状）的基因变异。由于先前描述的患有被诊断为 PLAID 或 APLAID 的PLCG2基因变体的患者表现出相似的临床表型，因此在 Pubmed ( https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov ) 上进行了文献综述，以确定诊断为 PLAID 或APLAID 使用搜索项 (i) APLAID，(ii) PLCG2相关抗体缺乏和免疫失调，(iii) PLAID 综合征，(iv) PLCG2基因变异，(v) PLCG2和自身炎症，(vi) 2022 年 4 月的PLCG2和免疫缺陷。如果 (i) 用英语书写，(ii) 呈现表型和基因型特征，并且如果 (iii) 数据来源是一个病例，则分析数据的常见临床和实验室特征报告/案例系列或带有全文的原创文章。未将报告的临床表型和基因型与 PLAID 或 APLAID 联系起来的出版物被排除在外。表明诊断 FCAS3（家族性感冒自身炎症综合征 3）的出版物按照 Omim（https://www.omim.org/entry/614468）作为 PLAID 计数。评论文章被排除在外，以及其他基因中伴随的额外变异的报告。

3. 结果

3.1 案例系列

关于患者的特征，我们记录了患者的病史是否包括提示 AID 和免疫缺陷的症状或体征（表1）。

表格1：杂合错义PLCG2变体 (c.77C>T, p.Thr26Met)患者的临床和实验室特征

缩写：F：女；M；男； ✓存在；✗不存在；CRP c反应蛋白；IL-2 R白细胞介素 2 受体；CK肌酸激酶；U单位；mL毫升; L升; 毫克毫克; dL分

缩写：F女；M:男； ✓存在；✗不存在；CRP c反应蛋白；IL-2 R白细胞介素 2 受体；CK肌酸激酶；U单位；mL毫升; L升; 毫克毫克; dL分升；µg微克; µL微升; %百分比；绝对值。绝对的；中性粒细胞；淋巴细胞; _ 单核细胞；嗜酸性粒细胞; NK细胞自然杀伤细胞；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抗核抗体；ENA可提取核抗体；ANCA抗中性粒细胞胞浆抗体；ds-DNA-AK双株脱氧核糖核酸抗体；抗CCP AK抗瓜氨酸肽抗体；HIV人类免疫缺陷病毒；TSH促甲状腺激素; fT3游离三碘甲状腺原氨酸；fT4游离四碘甲状腺原氨酸；乙型肝炎；_ VZV水痘带状疱疹病毒；*肌炎抗体：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。

对于诊断性检查，眼科医生确认了结膜炎。HF-PTA 显示患者 1 有轻度高频听力损失，患者 2 有早期高频听力损失迹象。表1）。皮肤活检（患者 1）显示真皮网状层弥漫性增厚、单个中性粒细胞和与荨麻疹相符的血管周围水肿。排除了起泡性自身免疫性皮肤病。炎症实验室参数在疾病发作期间没有影响，而所有患者在疾病发作期间都有轻度至中度血清淀粉样蛋白 A (SAA) 升高和血清钙卫蛋白升高 (S100A8/A9)。表1）。全血细胞计数、肝酶、尿液分析和肾功能正常。肌酸激酶、自然杀伤细胞和免疫球蛋白正常或略有升高（表1）。免疫病理学检测显示抗体非特异性刺激，但不存在抗核抗体（ANA）（表1）。对患者 1 进行的额外免疫检查，包括可提取核抗体 (ENA)、抗中性粒细胞胞浆抗体 (ANCA)、双株脱氧核糖核酸抗体、肌炎抗体、类风湿因子和抗瓜氨酸肽 (抗 CCP) 抗体一切正常（表1）。此外，T 细胞增殖、Th1、Th2 和 Th17 相关细胞因子谱均正常（表1）。恶性肿瘤、自身免疫性疾病、慢性感染和常见的免疫缺陷被排除在外。扩展实验室检查未显示低丙种球蛋白血症或 B 细胞缺乏和足够的肺炎球菌滴度。此外，其他疫苗反应大多是足够的；但患者2对白喉疫苗反应不足，患者3对乙肝疫苗反应不足，患者4在接种白喉和破伤风疫苗后反应不足（表1）。未转换的 B 细胞减少，表明免疫系统反应过度。所有患者的初始 IgD+CD27+ B 细胞和未转换的 IgD+CD27+ B 细胞减少，转换的 IgD-CD27+ B 细胞略有增加。T 淋巴细胞仅在患者 1 中减少，在患者 4 和 5 中略有升高（表1）。T细胞功能不显着。外显子组测序显示所有五名患者的PLCG2基因中存在杂合错义变体（c.77C>T，p.Thr26Met） 。此外，还鉴定了与人类疾病相关的五种其他变体（PTCH2、POMGNT1、EPRS1、TREX1、HCLS）。然而，通过仅针对PLCG2变体筛选数据库 Infevers，之前观察到与在病例系列家族中观察到的相似的临床特征。

3.2. 文献综述

在 Infevers  中列出的PLCG2基因中的 31 个序列变体中，2 个致病、1 个未知意义 (VUS) 变体、1 个可能是良性的，以及 5 个迄今为止未分类的PLCG2基因变体显示 APLAID 表型，3 个未分类分类的PLCG2基因变体呈现 PLAID 表型。此外，在 PubMed 搜索中发现了其他五篇满足纳入标准的论文。_ 对符合纳入标准的数据进行遗传、临床和免疫学特征分析（表 2和表3）。几名被诊断为 PLAID 的患者有证据表明感冒引起的荨麻疹、反复感染的易感性增加、自身免疫和过敏性疾病的迹象以及免疫学发现（免疫球蛋白减少、循环类别转换记忆 B 细胞数量减少、NK 细胞减少）。几名被诊断为 APLAID 的患者具有以下临床和实验室特征：皮肤表现（皮疹、红斑、肉芽肿、皮肤松弛和水疱脓疱病变）、眼部炎症、反复感染、腹痛和炎症性肠病、肌肉骨骼疾病、免疫学表现（免疫球蛋白减少/正常，循环类别转换 CD27+ 记忆 B 淋巴细胞减少和 NK 细胞减少/正常）。将数据与我们病例系列中的患者特征进行了比较，突出了先前报道的 PLAID 和 APLAID 综合征特征的重叠。此外，在搜索过程中发现有四份出版物不符合所有纳入标准。由于观察到的表型不同，作者没有将他们的观察结果与 APLAID/PLAID 诊断联系起来，这些出版物总结在表 4因为他们报告了可能与 APLAID 或 PLAID 相关的表型和基因型特征。PLCG2 的基因结构与编码的蛋白质结构域和已知的疾病相关变体提供于图1.

图1

具有已知蛋白质结构域的PLCG2结构和与 APLAID/PLAID 相关的变体的定位。在 ClinVar 中列为可能致病或致病的变体用红色书写，而意义不确定的变体用黑色书写。缩写：CDS编码序列，kb千碱基，bp碱基对。

表 2

先前描述的具有被诊断为 PLAID 和 APLAID的PLCG2基因变异的患者的临床和免疫学特征。

在单独的窗口中打开

缩写：* 作者将疾病称为 FCAS3（与https://www.omim.org/entry/614468于 2022 年 5 月 8 日评估的同义词 PLAID 一致）；✓出现症状；✗无症状；↓数值减少；↑数值增加；不可用；NK细胞自然杀伤细胞；IgG/IgA/IgM免疫球蛋白 G/A/M；INF干扰素；IL-17白细胞介素 17 ; 产品生产。

表3

先前描述的导致 PLAID 和 APLAID 表型的PLCG2基因变体的遗传和功能特征。

缩写：PLAID PLCG2 相关抗体缺乏和免疫失调；APLAID 自身炎症和 PLCG2 相关抗体缺乏和免疫失调；* 作者将疾病称为 FCAS3（与2022 年 5 月 8 日同义词 PLAID 评估的https://www.omim.org/entry/614468一致）；意义不确定的 VUS 变体；纯合纯合的；PLCG2 磷脂酶 Cγ2；ERK 细胞外信号调节激酶；HEK人胚肾；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 日评估；^Δ在 Infevers 中列为 APLAID；^□在 Infevers 中列为未定义的自身炎症性疾病表型。

表 4

可能与某些 APLAID/PLAID 类特征相关的PLCG2变体。

缩写：PLAID PLCG2相关抗体缺乏和免疫失调；APLAID自身炎症和 PLCG2 相关抗体缺乏和免疫失调；意义不确定的VUS变体，✓ 存在症状；✗ 不存在症状；↓ 值减少；不可用；规范。正常值；NK细胞自然杀伤细胞；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 日评估。

3.3. 管理

根据临床、实验室和遗传学发现以及文献回顾，提出了 PLAID 和 APLAID 疾病模式之间的表型重叠，并提出了如何治疗患者的问题。现有文献表明，治疗管理具有挑战性，迄今为止尚未建立普遍有效的治疗方法。然而，有证据表明，在一些 PLAID/APLAID 患者中，全身性皮质类固醇可能会导致症状改善和部分疾病控制。此外，据报道，抗组胺药、奥马珠单抗、氨苯砜和羟氯喹可改善特定的皮肤特征。为了预防传染病，已经报道了免疫球蛋白替代和预防性抗生素治疗。关于炎症特征，已经报道了用白细胞介素 (IL)-1 抑制和肿瘤坏死因子 (TNF) 抑制进行免疫调节治疗。TNF 抑制在一些患者中无效，而另一些患者则显示部分反应。同样，IL-1 抑制的结果是异质的。一些患者出现症状改善/部分反应，而其他患者则没有。在这个案例系列中，由于她的严重疾病活动和高频听力损失，患者 1 最初接受短效 IL-1 抑制（阿那白滞素 100 mg 皮下隔日）治疗。在患者 2、4 和 5 中，开始了长效 IL-1 抑制治疗（卡那单抗 2 mg/kg，最多 100 mg，每 8 周一次）。患者 3 接受了秋水仙碱（每天 1 毫克），因为他只有轻度至中度的疾病活动，医师整体评估 (PGA) 为 3（PGA 0 = 无疾病活动，10 = 最大疾病活动）并且据报道秋水仙碱是在其他一些AID中有效。开始 canakinumab 后，患者 4 和 5 经历了明显更多的感染（尿路感染、呼吸道感染、耳部感染），因此治疗改用秋水仙碱（每天 0.5 毫克），同时秋水仙碱在患者身上实现了令人满意的症状控制3. 随着时间的推移，调整治疗以相应改善治疗反应：患者 1 接受阿那白滞素 100 mg 隔日和秋水仙碱 1.5 mg 每日，患者 2 接受 canakinumab 150 mg 每 8 周和秋水仙碱 1.5 mg 每日，患者 3 不需要治疗调整，患者 4 和 5 每天接受 1 mg 秋水仙碱。这种治疗方法并未导致完全缓解，但在所有患者中，症状均改善为轻度疾病活动性（PGA ≤ 3）。

4. 讨论

这是在排除其他可能原因后，在 PLCG2 基因中携带相同杂合错义变体（c.77C>T，p.Thr26Met）的五名相关患者的病例系列。基于临床、实验室和遗传发现，与之前的报告相比，这种变异可能导致 PLAID 和 APLAID 疾病模式之间的表型重叠。然而，这种变异的致病性证据似乎存在争议。在 Varsome（https://varsome.com/variant/hg38/PLCG2%20Thr26Met，最新访问 2022 年 4 月 29 日）中，该变体被报告为良性，而在 Clinvar 中被列为意义不确定的变体（2×）和（可能）良性（1×）（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/clinvar/variation/618829，最新访问日期为 2022 年 4 月 29 日）。阿尔法折叠 [ 27 ,[图28 ]对于错义变化，以非常高的置信度预测β-折叠结构内的位置（pLDDT>90；。虽然脂肪族氨基酸苏氨酸到蛋氨酸的变化可能会影响二级蛋白质结构，但计算机预测的破坏性并不高（CADD 分数 = 21，CADD 版本 1.5）。在这个案例系列中，PLCG2 基因中的杂合错义变体（c.77C>T，p.Thr26Met）似乎是导致 PLAID 和 APLAID 表型重叠的原因。该病例系列中的所有五名患者与先前描述的被诊断为 PLAID/APLAID 的患者具有临床和实验室相似性。该病例系列中的患者表现出 PLAID 特征，例如寒冷引起的荨麻疹和APLAID特征，例如眼部炎症、肌肉骨骼疾病和无循环抗体。所有患者都有反复上气道感染、腹痛、阵发性腹泻和正常的 T 细胞功能，如先前在几个 PLAID 和 APLAID 患者中所述。此外，他们有正常的 NK 细胞，类似于几个 APLAID 患者。然而，在本病例系列中，免疫球蛋白正常，患者未转换 B 细胞较低，而 PLAID/APLAID 描述的低类别转换 B 细胞。 此外，所有患者都表现出反复发烧、疲劳和炎症参数增加，这些都是众所周知的自身炎症症状。在患者 1 和 2 中检测到感音神经性听力损失 (SHL)。据报道，一名 APLAID 患者的 SHL 具有位于 pleckstrin 同源 (PH) 域的 PLCG2 基因变异。APLAID 患者的炎症可能部分由 NLRP3 炎症小体驱动。中西等人。证明 NLRP3 炎性体可以在小鼠耳蜗中的巨噬细胞/单核细胞样细胞中被激活，导致 IL-1β 分泌并伴有听力损失。综上所述，这种新发现的 PLCG2 基因变异可能显示出一种新的表型，临床和实验室重叠 PLAID 和 APLAID 症状。

该报道的 PLCG2 基因变体位于 PH 结构域。PLCG2 基因在两个亚催化亚结构域 (spPHn-SH2n-SH2c-SH3-spPHc) 之间携带三个 Src 同源性 (SH) 和一个分裂的 pleckstrin 同源性结构域 (spPH)。spPH 结构域参与 GTPase Rac 结合。通常，APLAID 似乎是由位于 cSH2 域内的 PLCG2 的 c.2120C>A (p.Ser707Tyr) 变体引起的，而 PLAID 是由位于 cSH2 域内的 PLCG2 帧内删除引起的。携带 c.2120C>A (p.Ser707Tyr) 序列变体的细胞只有少量的酶活性，它们不会被冷暴露激活。相比之下，引起 PLAID 的变体在暴露于寒冷时会导致连续激活。携带这些 PLAID 变体的 B 细胞、NK 细胞和肥大细胞对生理温度下的常规刺激反应迟钝，而冷暴露会激活细胞内信号传导并导致荨麻疹。通过冷暴露激活 PLAID 相关的 PLCG2 似乎取决于 spPH 结构域的完整性和柔韧性。这赋予了 spPH 结构域在 PLCG2 激活机制中的调节作用。此外，spPH 结构域内鼠类 PLCG2 基因的单点变异似乎会导致炎症。这表明该变体在 PH 域中的位置可以解释 PLAID/APLAID 特征的一些重叠。

该报告有几个限制。该病例系列包含 5 名患有罕见疾病的患者（估计患病率 <1/1,000,000；https://www.orpha.net）。大多数其他已发表的报告包括一到三名患者。然而，Ombrello 等人。呈现来自三个家庭的 27 名患者的数据。此外，检测到的 p.Thr26Met 变体的致病性迄今尚无定论，据报道是良性的或具有不确定意义的变体。在这个病例系列中，变异似乎是五名患者表型 APLAID/PLAID 重叠的原因，这加强了变异可能具有不确定意义的假设。对于某些 IL-1 介导的 AID，据报道，意义不确定的变异可导致个体出现 AID 表型，而其他携带者则不表现出任何症状。此外，具有不确定意义变异的患者的临床表现可能与具有（可能）致病变异的患者不同。对于肿瘤坏死因子相关综合征 (TRAPS)，据报道估计患病率为 1-9/1,000,000 ( https://www.orpha.net , 2022 年 4 月 29 日最新访问)。然而，对于 R92Q（新命名法 R121Q），似乎报告了更高的频率（高达 5%）。在所有患者中，都进行了广泛的诊断检查，标准化数据采集并进行了文献回顾。尽管有一个全面的搜索策略，但可能存在报告偏倚的风险，并且定义的搜索字符串和包含/排除标准可能会遗漏一些数据。由于以前的报告已经解决了不同的临床和实验室特征，因此这些特征的呈现具有挑战性。然而，我们讨论了主要的疾病特征、治疗方法、疾病症状的变异性以及 APLAID/PLAID 患者之间的差异，尽管并非所有作者都提到了相同的症状。

5. 自身免疫性疾病多学科诊断小组结论

该病例系列描述了 PLCG2 基因中的一种杂合错义变异（c.77C>T，p.Thr26Met），它可能导致 PLAID 和 APLAID 的表型重叠，尽管致病性目前尚不清楚。对 PLAID/APLAID 进行了全面的文献回顾，以概述当前有关临床和实验室特征的知识。我们得出结论，对 PLCG2 基因变异相关疾病的进一步研究和更大规模的功能研究对于提高对这些罕见疾病的理解和促进诊断的确定非常重要。