新型USP18双等位基因突变导致JAK抑制剂敏感性严重干扰素病的机制研究与临床治疗突破

本研究揭示了USP18（泛素特异性肽酶18）新型双等位基因突变（p.C230X/p.G317S）通过破坏ISG15（干扰素刺激基因15）结合能力，导致I型干扰素（IFNα/β）信号通路负调控失效，引发严重干扰素病的分子机制。通过全外显子测序（WES）、RNA-seq及功能实验证实，突变体USP18丧失对JAK-STAT通路的抑制作用，患者外周血单核细胞（PBMCs）呈现IFNα超敏反应。临床采用JAK抑制剂鲁索替尼（ruxolitinib）治疗显著缓解炎症表型，为干扰素病提供了精准治疗策略。

　　

引言

泛素特异性肽酶18（USP18）是I型干扰素（IFNα/β）信号通路的关键负调控因子。USP18缺陷会导致胚胎或新生儿致死性系统炎症和神经异常，其机制与IFN信号过度激活相关。尽管已有部分USP18功能缺失突变（LOF）被报道，但新突变的致病机制仍需深入探索。

材料与方法

研究对两名早发严重炎症的同胞患儿进行全外显子测序（WES），发现USP18双等位基因突变（c.690T>A/c.949G>A），分别导致C230X（提前终止）和G317S（甘氨酸→丝氨酸）变异。通过RNA-seq、流式细胞术、免疫共沉淀（Co-IP）和双荧光素酶报告基因实验，评估突变对IFN信号的影响。患儿接受JAK1/2抑制剂鲁索替尼治疗并监测临床反应。

结果

3.1 患者临床特征与突变鉴定

患儿P1表现为反复呼吸道感染、多器官功能障碍和脑部钙化，实验室检查显示CRP、IL-6等炎症标志物显著升高。WES发现其携带USP18复合杂合突变，父母为携带者。结构分析显示G317在物种间高度保守，位于USP18催化三联体（C61/H314/N331）上方，与ISG15的C端相互作用。

3.2 IFN信号过度激活

患者PBMCs中28个IFN相关基因的Z评分显著升高，ISGs（如IFI44L、RSAD2）转录水平上调。流式检测显示CD19⁺ B细胞中磷酸化STAT1（p-STAT1）水平异常升高。Western blot证实ISG15化蛋白和p-STAT2持续积累，提示IFN信号脱敏障碍。

3.3 G317S突变的功能缺陷

G317S突变体在HEK293T和THP-1细胞中丧失对ISRE报告基因的抑制能力，且STAT2磷酸化水平持续升高。机制研究表明，G317S虽保留STAT2/IFNAR2结合能力，但与ISG15的非共价结合显著减弱，导致负调控功能缺陷。

3.4 鲁索替尼的临床疗效

患儿P1接受鲁索替尼（2.5 mg bid）治疗后，CRP和IL-6等炎症指标持续下降，12个月后达到完全缓解。该案例证实靶向JAK-STAT通路可有效阻断USP18缺陷引发的炎症级联反应。

讨论

本研究首次揭示USP18通过ISG15结合依赖性机制调控IFN信号的新范式。G317S突变导致ISG15结合障碍，与既往报道的蛋白缺失、STAT2结合缺陷等机制并列。鲁索替尼的疗效支持其作为干扰素病的首选治疗，但早期干预对预防神经损伤至关重要。未来需探索USP18-ISG15互作对基因组稳定性的潜在影响。