伊朗家系中CD40LG基因c.127del（p.Ala43LeufsTer11）新型移码突变致X连锁高IgM综合征1型（X-HIGM1）：病例报告及产前诊断

《Molecular Genetics and Metabolism Reports》：A novel CD40LG frameshift mutation in an Iranian family with X-linked hyper-IgM syndrome: A case report

　　

背景：CD40LG基因中的致病突变导致X连锁高IgM综合征1型（X-linked hyper-IgM syndrome type 1, X-HIGM1），这是一种罕见的原发性免疫缺陷（primary immunodeficiency, PID），以免疫球蛋白类别转换重组（class-switch recombination, CSR）受损和频繁严重感染为特征。早期分子诊断对于适当管理、遗传咨询和产前诊断至关重要。

病例介绍：研究人员调查了一名5岁伊朗男孩，其自婴儿期起反复发生中耳炎和肺炎、进行性炎性关节炎，并有提示遗传性X连锁免疫缺陷的显著男性早亡家族史。在开始静脉注射免疫球蛋白（intravenous immunoglobulin, IVIG）前的基线免疫学评估显示IgG显著降低（2 mg/dL），IgA检测不到（0 mg/dL），而IgM仍在参考范围内（114 mg/dL）。淋巴细胞亚群分析显示常规T细胞亚群分布无重大异常。全外显子组测序（whole-exome sequencing, WES）发现CD40LG中半合子移码突变，c.127del（p.Ala43LeufsTer11），预测引入提前终止密码子并导致正常CD40LG功能丧失。Sanger测序确认先证者中存在该变异，并鉴定其母亲为杂合携带者，受检家庭成员中的分离模式符合X连锁遗传。产前检测进一步显示胎儿未携带该致病变异。

结果：根据美国医学遗传学与基因组学学会/分子病理学协会（American College of Medical Genetics and Genomics/Association for Molecular Pathology, ACMG/AMP）标准，c.127del变异被分类为致病性，依据为预测功能丧失、在人群数据库中缺失、表型特异性以及分离证据（PVS1、PM2_supporting、PP1_supporting、PP4）。该变异影响CD40LG外显子1，与已知的外显子5突变热点相比，该区域报道较少。

结论：研究人员报告了一个与X-HIGM1相关的伊朗家系中新型致病CD40LG移码变异。该报告拓宽了CD40LG突变谱，并强调WES在确认诊断、鉴定携带者、开展遗传咨询以及指导疑似X连锁免疫缺陷家系的产前诊断中的效用。

研究背景与问题。免疫球蛋白同种型转换是适应性免疫的关键过程，需要细胞因子和T-B细胞直接相互作用协调信号。CD40LG基因（又称CD40L、TNFSF5、gp39）致病改变导致X连锁高IgM综合征1型（X-linked hyper-IgM syndrome type 1, X-HIGM1）。该基因编码活化CD4⁺ T细胞表达的必需配体，与B细胞、巨噬细胞和树突状细胞上的CD40受体结合。该信号中断破坏类别转换重组（class-switch recombination, CSR），导致血清IgM正常或升高而IgG、IgA降低。患者易反复感染，包括中耳炎、鼻窦炎、细菌性肺炎和Pneumocystis jirovecii肺炎（PCP），也可发生自身免疫病、中性粒细胞减少、肝病和淋巴瘤。CD40LG位于Xq26.3，含5个外显子和4个内含子，编码261氨基酸II型跨膜蛋白。外显子5含高比例已报道致病变异。诊断依赖临床和免疫学，分子遗传检测可确认；流式检测活化CD4⁺ T细胞CD40L表达可作功能诊断，但本患者无法使用。造血干细胞移植（hematopoietic stem cell transplantation, HSCT）是潜在治愈方法。本研究调查一名临床提示X-HIGM1患者的分子基础，发现新CD40LG突变，扩展突变谱。目前问题包括该病罕见、临床异质性、外显子1变异报道较少，伊朗及中东CD40LG变异谱未充分建立，早期分子诊断和产前诊断重要。开展本研究的动因是先证者最初诊断幼年特发性关节炎（juvenile idiopathic arthritis, JIA），后因反复感染和免疫异常怀疑PID，家系有男性早亡史，需明确遗传原因、携带者、复发风险和产前诊断。

研究开展、结论和意义。研究人员对一个伊朗家系进行遗传咨询和分子诊断。先证者5岁男孩，婴儿期反复中耳炎、肺炎，进行性炎性关节炎，母系亲属多代男性早亡。IVIG前免疫学显示严重IgG降低、IgA检测不到、IgM正常。WES发现CD40LG半合子移码c.127del（p.Ala43LeufsTer11），Sanger确认，母亲杂合，未患病兄弟无，胎儿野生型。ACMG/AMP分类致病。结论：该变异为新型致病CD40LG移码，致X-HIGM1，扩展突变谱，强调WES在诊断、携带者检测、遗传咨询和产前诊断中的价值。

关键技术与方法。研究人员对疑似PID家系进行遗传咨询并绘制家系，先证者为IV-6。样本来源为伊朗家系：先证者、其母亲、未患病兄弟的外周血EDTA样本，母亲妊娠后经羊膜穿刺获取胎儿DNA。采用WES检测基因组DNA，目标覆盖约100×，90–95%靶碱基至少20×；读长比对GRCh37，GATK调用变异，按MAF≤1%、预测功能后果和疾病关联过滤；依据ACMG/AMP分类。Sanger测序验证并分析共分离。并在ClinVar、gnomAD、Iranome、LOVD、HGMD、EVS、PubMed等检索既往报道。

研究结果。
3.1 临床表现与实验室发现。通过病史、体格和实验室评估，先证者5岁男孩，婴儿期起反复中耳炎和肺炎，后发生手指和膝关节进行性炎性关节炎，功能受限，最初诊断JIA。2岁时因反复感染和免疫异常评估PID。IVIG前IgG 2 mg/dL、IgA 0 mg/dL、IgM 114 mg/dL在参考范围；IgE也测。IVIG约1.5年后IgG升高，IgA仍显著降低，IgM正常。中性粒细胞百分比和绝对计数IVIG前低于参考，后百分比仍低但绝对计数正常。IVIG前淋巴细胞亚群：CD3⁺和CD19⁺轻度升高，CD16⁺降低，CD20⁺上限，CD56⁺正常，CD4⁺和CD8⁺正常；IVIG后CD3⁺60%、CD4⁺36%、CD8⁺15%。家族史：五个母系舅舅早期死亡（三个6–7个月，一个4岁，一个21岁），外祖母六个兄弟童年死亡（三个约3个月，两个7岁）；部分死于腹泻呕吐，部分死于感冒样症状、腹泻、呕吐和白喉。这些死亡亲属无分子确认，故提示而非确诊X-HIGM。5岁时WES发现CD40LG半合子c.127del，预测p.Ala43LeufsTer11，确诊X-HIGM1。

3.2 临床管理与HSCT状态。通过临床随访和HLA分型评估，2岁诊断PID后每月IVIG和夜间复方磺胺甲噁唑5 mL预防感染；关节炎用萘普生、低剂量泼尼松龙2.5 mg每日、甲氨蝶呤7.5 mg每周一次及叶酸。其他支持治疗包括Asmavit、Osteocare、fluticasone、montelukast。患者定期随访。HLA分型用于HSCT评估，医生推荐HSCT为潜在治愈，但尚未找到合适供者，继续随访和移植计划。

3.3 先证者WES分析与变异分类。通过WES过滤和优先排序，发现CD40LG c.127del（p.Ala43LeufsTer11），转录本NM_000074.3，半合子。单核苷酸缺失改变阅读框，在外显子1引入提前终止密码子，预测引起无义介导的mRNA降解（nonsense-mediated decay, NMD）和CD40LG功能丧失，应用PVS1。该变异未在CD40LG相关疾病个体和人群数据库（gnomAD v2.1.1和v4.1；等位基因频率0）中记录，满足罕见对照标准（PM2支持）。IVIG前IgG 2、IgA 0、IgM 114，结合反复呼吸道感染和中性粒细胞减少，支持PP4。分离分析：先证者半合子、母亲杂合、未患病兄弟无、胎儿野生型；因其他患病或风险亲属无法检测，分离证据有限，PP1支持。部分女性亲属无样本无法分子确认携带。综合PVS1、PM2_supporting、PP1_supporting、PP4，c.127del分类为CD40LG相关HIGM致病。

3.4 Sanger测序确认c.127del突变。通过Sanger测序验证WES候选变异并评估可及家庭成员分离，确认母亲III-12杂合，先证者半合子，未患病兄弟无，符合X连锁。产前羊膜穿刺胎儿DNA显示野生型等位基因，未继承家族c.127del，为家庭提供妊娠期安慰。

讨论部分总结。HIGM是PID，易反复感染尤其呼吸道，免疫球蛋白类别转换受损和记忆B细胞发育减少。本例免疫学符合CD40L缺陷，IVIG前严重IgG缺陷和IgA检测不到，IgM保留，符合类别转换重组受损；随访IgG在IVIG中不反映内源。未做流式CD40L表达，功能影响为基于分子后果和已知功能丧失机制预测。CD40LG编码CD154/CD40L，II型跨膜蛋白，主要表达于活化CD4⁺ T淋巴细胞；CD40L-CD40相互作用对T细胞依赖体液免疫、类别转换、生发中心形成和记忆B细胞发育重要。X-HIGM通常儿童早期反复鼻窦肺部感染、PCP、持续腹泻和中性粒细胞减少；自身免疫表现包括关节炎也有报道。本例有反复呼吸道感染和X连锁家族史，但无PCP记录，炎性关节炎突出。Li et al.报告外显子1 CD40LG移码c.86_87del（p.T29Sfs*18），表现为严重感染包括PCP、巨细胞病毒（cytomegalovirus, CMV）和真菌感染；本例不同，且与Li et al.的de novo不同，本例分离符合遗传性X连锁；但鉴于外显子1变异少和临床异质性，不应解释为特定基因型-表型关联。伊朗既往报道CD40LG和AICDA变异：Aghamohammadi et al.报道23例伊朗HIGM中CD40LG和AICDA变异，Alizadeh et al.在伊朗队列发现多个CD40LG变异，Torabizadeh et al.报道外显子5错义c.464 T > C（p.L155P）。但伊朗研究队列较小，中东CD40LG变异谱未建立，不能推断人群特异热点或基因型-表型相关。先证者最初诊断JIA，2岁识别PID，5岁分子诊断X-HIGM1；炎症和自身免疫表现可复杂化识别。免疫抑制治疗需谨慎监测，因CD40L缺陷仍易严重和机会感染。HSCT推荐，结局受移植年龄和移植前器官损害影响，供者识别进行中。局限性：未评估流式CD40L，无直接功能或蛋白表达研究，功能后果为预测；分子检测限于可及家庭成员；死亡母系亲属临床史未分子确认，应视为提示而非诊断。

研究结论翻译：总之，研究人员在一个具有与X-HIGM一致临床特征的伊朗男孩中鉴定了一个既往未报道的半合子移码变异，CD40LG: c.127del（p.Ala43LeufsTer11）。该变异预测导致早期蛋白截短和正常CD40LG功能丧失，与CD40LG相关疾病已确立的功能丧失机制一致。Sanger测序确认先证者中的变异，并证明母亲携带者状态，受检家庭成员中的分离发现符合X连锁遗传。随后利用羊膜穿刺获得的胎儿DNA在该家系中进行产前遗传检测。该病例通过增加一个影响外显子1的既往未报道移码变异，扩展了CD40LG已知突变谱。更广泛地，它强调在反复感染和提示性家族史患者中进行早期分子诊断的重要性，因为准确的遗传鉴定可指导治疗计划、携带者检测、生殖咨询和产前检测。