先天性心脏病早期胸腺切除术后远期免疫损伤的年龄依赖性特征:基于T细胞受体切除环与淋巴细胞亚群全面分析的研究

《Immunologic Research》:Long-term immunological impairment after early thymectomy in congenital heart disease

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月08日 来源:Immunologic Research 2.7

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  先天性心脏病修复术中的早期胸腺切除术可能损害胸腺输出功能,但其跨年龄组的远期效应尚未完全明确。研究人员评估了20例成年患者(平均年龄29.6岁)和16例儿童患者(平均年龄10.7岁)的T细胞受体切除环(T-cell receptor excision circ

  
先天性心脏病修复术中的早期胸腺切除术可能损害胸腺输出功能,但其跨年龄组的远期效应尚未完全明确。研究人员评估了20例成年患者(平均年龄29.6岁)和16例儿童患者(平均年龄10.7岁)的T细胞受体切除环(T-cell receptor excision circles,TRECs)及全面的淋巴细胞亚群 panel,这些患者均在出生后第一年内接受了胸腺切除术,并与年龄和性别匹配的对照组进行比较。成年患者组中,TRECs水平显著低于对照组(34±25 vs. 79±45 copies/μL;FDR校正p=0.001),儿童患者组中亦显著降低(9 [7–15] vs. 95 [65–160] copies/μL;FDR校正p<0.0001)。两个年龄组的总淋巴细胞和T细胞计数均减少,主要归因于初始CD4?和CD8? T细胞亚群(包括近期胸腺输出细胞)的降低。大多数非初始亚群与对照组相比无显著差异。调节性T细胞(regulatory T cells,Tregs)的改变因年龄而异:儿童表现为广泛减少,而成人表现为选择性初始Treg减少。早期胸腺切除术与持续的胸腺输出功能损伤相关,包括在术后约三十年的成人中依然存在,并伴随年龄特异性的Treg改变。
研究背景与目的
先天性心脏病(congenital heart disease,CHD)影响约1–2%的新生儿,随着诊疗技术进步,绝大多数CHD患儿如今可存活至成年。对于需要早期手术干预的危重心脏缺陷,胸腺作为T淋巴细胞成熟的主要淋巴器官,在胎儿期和婴幼儿早期高度活跃。在复杂CHD的外科矫正手术中,为改善手术视野暴露,传统上常进行部分或完全胸腺切除术。尽管近四十年前已有研究开始评估早期胸腺切除术的远期免疫学影响,但相关后果至今仍未完全阐明。已有研究一致表明,接受早期胸腺切除术的CHD患者T细胞区室减少,主要体现为初始T细胞亚群降低,但针对近期胸腺输出细胞、成熟初始T细胞、不同记忆亚群及调节性T细胞(regulatory T cells,Tregs)的精细分析仍十分有限。此外,关于早期胸腺切除术在不同年龄组(尤其是成人和拉丁美洲人群)中的复杂远期免疫学后果的数据仍然稀缺。本研究旨在评估巴西某三级大学医院中,因危重CHD手术修复而在出生后第一年内接受胸腺切除术的儿童和成人患者的细胞免疫区室,并与年龄匹配的对照组进行比较。
研究设计与方法
研究人员开展了一项横断面研究,从巴西圣保罗大学医学院心脏研究所(InCor)招募了在出生后第一年内因心脏手术修复接受胸腺切除术的复杂CHD患者。研究纳入两个年龄组:成人(≥18岁)和儿童(6–13岁),并招募无CHD、无胸外科手术或胸腺切除术史的个体作为对照组,按年龄和性别进行频率匹配。由于老年病历中胸腺切除术范围的信息常不可用,仅选择接受Jatene手术(该术式通常需胸腺切除以优化大动脉手术暴露)的大动脉转位(transposition of the great arteries,TGA)或右心室双出口(double-outlet right ventricle,DORV)患者。排除标准包括先天性综合征(如22q11.2缺失综合征)、采血前30天内急性感染、心脏移植史、先天性免疫缺陷或免疫抑制治疗使用史。
主要技术方法包括:流式细胞术免疫表型分析外周血淋巴细胞亚群,采用BD LSR II Fortessa?流式细胞仪和FlowJo软件分析,绝对细胞计数通过流式细胞术百分比乘以全自动血液分析仪测定的绝对淋巴细胞计数计算;T细胞受体切除环(T-cell receptor excision circles,TRECs)定量采用实时定量聚合酶链反应(qPCR),以ACTB作为内参基因,通过含有TREC序列的质粒构建标准曲线进行绝对定量,结果以外周血copies/μL表示。统计学方法采用Shapiro–Wilk检验评估数据分布,正态分布变量以均值±标准差表示,非正态分布变量以中位数和四分位距表示,组间比较采用Student's t检验或Mann–Whitney U检验,多重比较采用Benjamini–Hochberg假发现率(false discovery rate,FDR)校正。
研究结果
患者人口学特征:患者与对照组在各年龄组内年龄和性别分布相似,成人和儿童患者之间胸腺切除年龄无统计学显著差异。探索性Spearman相关分析未发现胸腺切除年龄与免疫参数之间的一致关联。
TREC定量:成人患者的平均TREC水平显著低于成人对照组(34±25 vs. 79±45 copies/μL;FDR校正p=0.001)。儿童患者的TREC中位数显著低于儿童对照组(9 copies/μL [IQR 7–15] vs. 95 copies/μL [IQR 65–160];FDR校正p<0.0001)。
总淋巴细胞和T细胞亚群分析:两个年龄组患者的总淋巴细胞计数均显著低于各自对照组,该减少主要由总T细胞计数降低所致。所有初始T细胞亚群在两个年龄组患者中均显著减少,而总记忆T细胞计数仅在儿童患者中与对照组有显著差异。
总CD4?和CD8?及其初始亚群分析:两个年龄组患者的总CD4?和CD8? T细胞以及所有初始亚群均显著低于对照组。
非初始CD4?和CD8?亚群分析:成人患者中,16个非初始亚群中仅3个(均属CD8?非初始区室)与对照组有显著差异;儿童患者中,16个非初始亚群中有10个与对照组无显著差异。
调节性T细胞分析:成人患者仅初始Treg亚群显著减少,总Tregs及表达抑制相关标志物(CTLA-4?和CD39?)的Treg亚群与对照组无显著差异。儿童患者的总Tregs及所有Treg亚群均显著低于对照组,其中初始Treg亚群减少最为显著。
讨论与结论
本研究首次在拉丁美洲队列中同时评估了早期胸腺切除术后的胸腺输出功能和精细T细胞免疫表型。成人和儿童患者均表现出TREC水平显著降低,支持胸腺输出功能损伤并非仅限于术后最初几年的短暂现象,而是持续存在——成人队列中包括术后约三十年的个体,是迄今报道的随访时间最长的广泛T细胞亚群分析队列之一。淋巴细胞计数降低主要由初始T细胞区室减少驱动,而大多数非初始亚群(包括效应、记忆、衰老相关和耗竭相关T细胞)与对照组无显著差异,可能反映代偿性外周扩增。Treg改变呈现年龄依赖性:儿童表现为广泛减少,而成人仅表现为选择性初始Treg减少,提示Treg区室在胸腺切除术后存在年龄依赖性的重塑或外周维持机制。值得注意的是,荷兰一项研究曾报道早期胸腺切除后仅前5年TREC水平降低,随后恢复正常,提示胸腺再生的可能性,但该模式未在其他人群(包括本队列)中得到一致验证。
研究结论为:复杂CHD手术修复中的早期胸腺切除术与儿童和成人中胸腺输出功能显著降低及初始T细胞亚群持续耗竭相关。儿童中总Tregs及表达抑制相关标志物的Treg亚群广泛减少,与成人中仅初始Treg选择性减少形成对比,提示胸腺切除术后调节性T细胞区室存在年龄依赖性重塑或外周维持。尽管大多数非初始T细胞亚群相对维持,这些长期免疫学改变的临床意义仍不确定。鉴于超过97%的CHD患儿目前预期可存活至成年,且相当比例的复杂CHD需早期手术修复者可能接受胸腺切除以利于手术暴露,识别这一日益增长人群中潜在的远期健康风险愈发重要。历史上早期胸腺切除术并未明确与显性临床免疫缺陷表型相关,但近期有限的人群基础数据提示特定自身免疫病、感染和呼吸系统疾病风险可能增加。未来需要更大规模的前瞻性纵向研究和基于国家登记处的分析,以明确早期胸腺切除术相关的实际临床风险,尤其是在生命后期。
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