与复合免疫缺陷、胸腺功能受损及FOXX1-BACH2信号通路异常相关的新型杂合STK4变异

《Journal of Clinical Immunology》：Novel Compound Heterozygous STK4 Variants Associated with Combined Immunodeficiency, Impaired Thymic Output, and Altered FOXO1-BACH2 Signaling

　　

摘要

目的

丝氨酸/苏氨酸激酶4（STK4）缺乏症是一种罕见的联合免疫缺陷病（CID）。本研究旨在分析携带新型复合杂合STK4变异体的儿童的临床和免疫学特征，并探究与T细胞发育受损及调节性T细胞（Treg）稳态失调相关的FOXO1-BACH2信号通路潜在变化。

方法

我们收集了患者的临床数据，并通过全外显子测序进行遗传学诊断，随后通过Sanger方法进行验证。分析了T细胞受体（TCR）库的多样性，并通过流式细胞术全面评估了外周血淋巴细胞亚群及其功能。我们还使用单细胞RNA测序技术来确定主要免疫细胞群体中的转录变化。接着，我们利用Stk4全局敲除小鼠和STK4下调细胞模型，结合Western blotting、定量实时PCR以及染色质免疫沉淀-定量PCR技术，来研究STK4缺乏症、FOXO1相关信号通路、BACH2表达以及Treg相关免疫改变之间的潜在关联。

结果

患者携带复合杂合STK4变异体（c.733C?>?T和c.771dupT），表现出CID的临床表现，包括反复感染、天真T细胞淋巴细胞减少、新生成的胸腺细胞数量减少、TCR库多样性受限以及Treg稳态异常。患者和STK4缺乏的实验模型中BACH2表达水平均降低，这提示STK4缺乏可能与BACH2下调存在潜在的调控关系。通过对整个胸腺细胞的ChIP-qPCR分析，在Bach2启动子区域检测到FOXO1的富集，支持了FOXO1和BACH2之间存在转录上的相互作用。

结论

本研究发现了新的致病性STK4变异体，扩展了STK4缺乏症的临床和免疫学特征谱。最突出的免疫学异常表现为胸腺细胞生成受损、天真T细胞减少以及TCR库多样性受限。改变的FOXO1-BACH2信号通路可能至少部分导致了Treg稳态的失调。