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高免疫球蛋白 E 症候群(HYPERIMMUNOGLOBULIN E SYNDROMES)

同義詞:Hyper-IgE syndromes Job syndrome Buckley syndrome

重點特徵(Key features)

特徵為反覆的皮膚與鼻竇肺部感染、早發性濕疹樣皮膚炎,以及極度升高的 IgE 濃度

典型型式為因 STAT3 缺乏所致的體染色體顯性疾病,其特徵為主要由 S. aureus 所致的皮膚感染(特別是「冷膿瘍 cold abscesses」),以及(尤其在嬰兒期)由 C. albicans 所致的感染;此外還有新生兒丘疹膿疱性疹、進行性的粗糙面容、伴骨折的骨質減少(osteopenia)、脊柱側彎與牙齒異常

體染色體隱性型式具有更廣泛的感染併發症光譜

前言與病史(Introduction and History)

高免疫球蛋白 E 症候群(hyperimmunoglobulin E syndromes, HIESs)的特徵為反覆的皮膚與鼻竇肺部感染、始於嬰兒期或幼兒期的皮膚炎,以及極度升高的 IgE 濃度之三聯徵。Job syndrome 是體染色體顯性(autosomal dominant, AD)HIES 的一個亞群,最初描述於膚色白皙、紅髮、關節可過度伸展並具有 HIES 典型特徵的女性病人。2007 年,發現典型的 AD HIES 起因於 STAT3 缺乏(見致病機轉)。自此之後,已辨識出多種由具有 STAT3 訊息傳遞角色或其他免疫調節路徑之蛋白質缺陷所造成的其他 HIES 型式。

流行病學(Epidemiology)

如前所述,典型 HIES 以 AD 方式遺傳並具有可變的表現度。亦曾描述其他臨床特徵不一的 AD 與體染色體隱性(autosomal recessive, AR)型式 HIES。

致病機轉(Pathogenesis)

編碼 STAT3(signal transducer and activator of transcription 3)之基因的異型合子突變造成典型的 AD HIES,通稱為 STAT3-HIES。受體相關的 Janus kinases(JAKs)與 STAT 蛋白的不同組合負責傳導細胞激素訊息;在被 JAKs 磷酸化之後,後者形成二聚體、轉位至細胞核並活化標的基因(見圖 128.11)。HIES 對細菌與念珠菌感染的易感性,反映了 STAT3 依賴性細胞激素(如 IL-6、IL-21、IL-23)在產生 IL-17 之 CD4+ T 細胞分化中的角色,這些細胞有助於防禦這些病原體(見圖 4.10)。IL-22(由 Th17 細胞產生並經由 STAT3 傳遞訊息)對 β-defensin 產生的刺激缺乏,可能促成 STAT3-HIES 於上皮表面(如皮膚、肺)發生感染。

STAT3 對於 IL-6(促進急性期反應並作為致熱原)與 IL-10(一種抗發炎細胞激素)兩者的訊息傳遞路徑都至關重要。STAT3 功能異常為 HIES 特徵性的「冷」膿瘍與破壞性發炎(如在肺部)提供了解釋。IL-10 誘導的耐受原性樹突細胞(tolerogenic dendritic cells)與 FOXP3+ 誘導性調節性 T 細胞的生成缺陷,可能促成 HIES 的其他發炎特徵,如異位性皮膚炎樣(atopic-like)皮膚炎與高 IgE 濃度。STAT3 亦下調破骨細胞(osteoclasts)的分化,而骨質疏鬆是小鼠 STAT3 缺乏以及 HIES 的一項特徵。最後,來自 STAT3 缺乏個體的白血球在分別以 IL-12 與脂多醣/interferon-γ 刺激時,所產生的 interferon-γ 與腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor, TNF)濃度高於未受影響對照者的白血球。

HIES 的其他變異型亦可起因於 STAT3 訊息傳遞的破壞,包括下列蛋白質的缺乏:IL-6 受體(AR)與 IL-6 訊息傳導子(gp130;AD 或 AR);phosphoglucomutase 3(PGM3;AR),其促進 gp130 的表現;ZNF341(AR),其調控 STAT3 的表現;以及 ERBIN(AD),其表現受 STAT3 刺激。一般而言,這些疾病的臨床發現與 STAT3-HIES 重疊,並有額外的表現,例如 PGM3 缺乏中的自體免疫與神經認知異常,以及 AR gp130 缺乏中的顱縫早閉(craniosynostosis)。

DOCK8(dedicator of cytokinesis 8)缺乏是一種具有 HIES 特徵的 AR 疾病(見下文)。DOCK8 蛋白在一個將 T 細胞受體連結至肌動蛋白細胞骨架的複合體中與 Wiskott–Aldrich syndrome protein(WASP)交互作用。DOCK8 缺乏導致 Th2 細胞增加與致癢原(pruritogen)IL-31 的產生增加,但 Th1 與 Th17 細胞減少。

CADINS(CARD11-associated atopy with dominant interference of NF-κB signaling)起因於 CARD11 的異型合子顯性負向(dominant negative)突變,該基因編碼一種參與淋巴球受體訊息傳遞的支架蛋白(scaffolding protein)。病人表現特徵性的 HIES 三聯徵,並伴隨額外的異位性表現與 B 細胞淋巴球減少。HIES 的特徵亦已在一部分具有編碼 tyrosine kinase 2(TYK2,JAK 家族成員)之基因同型合子突變的病人中被辨識出來。受影響個體在 IL-12 與 interferon-α/β 的訊息傳遞路徑上有缺陷,導致對分枝桿菌與病毒感染的易感性(見表 60.13),在 IL-6 與 IL-10 的路徑上亦有缺陷。

臨床特徵(Clinical Features)

STAT3-HIES 病人典型於出生後第一個月表現非感染性、以毛囊為中心的丘疹膿疱性疹,侵犯顏面、頭皮、頸部、腋下與尿布區。口腔黏膜、甲周區域與指甲的慢性念珠菌症發生於約 80% 的 HIES 病人,並可能代表嬰兒期最初的感染表現。

皮膚葡萄球菌感染包括膿痂疹化(impetiginized)斑塊與耳後裂隙、毛囊炎、癤病(furunculosis)、膿瘍、蜂窩性組織炎、淋巴管炎,以及導致甲失養的甲溝炎。皮膚膿瘍常很大,最常侵犯頸部、頭皮(圖 60.8A)、眼眶周圍區域、腋下與腹股溝。此類病灶被稱為「冷膿瘍」,因為它們不像健康個體所發生者那樣紅或有壓痛。病人常無發燒或僅有低度發燒。雖然膿瘍傾向為葡萄球菌性,許多病人有由其他病原體(包括 Str. pyogenes 以及 C. albicans)所致的反覆皮膚感染。

HIES 的濕疹樣皮疹與異位性皮膚炎共有許多臨床特徵,包括嚴重搔癢、苔癬化(lichenification)與葡萄球菌的續發感染。它幾乎總是出現於 STAT3-HIES 的幼童,但常於青春期時消退。與異位性皮膚炎的個體不同,STAT3-HIES 病人並不常表現過敏性鼻炎、氣喘或其他異位性的皮膚徵象。

雖然部分 STAT3-HIES 病人只有皮膚表現,多數也會發展出反覆的支氣管炎與肺炎。S. aureus 與 Haemophilus influenzae 通常是造成肺部感染的病原體,這些感染可能導致膿胸(empyema)、支氣管擴張症與肺氣囊(pneumatocele)形成。肺氣囊傾向持續存在,並成為進一步受細菌或黴菌病原體(特別是 Aspergillus

spp.)感染的部位。偶爾隨之發生大量咳血。Pneumocystis jirovecii 肺炎亦可發生於 STAT3-HIES 的嬰兒與兒童。其他常見的感染部位包括耳、口腔黏膜、鼻竇與眼。肺炎以外的內臟感染不常見。

STAT3-HIES 病人發展出進行性的顏面粗糙化,伴有增厚的麵團樣皮膚、大的毛囊開口、凹陷性疤痕、寬闊的鼻樑、寬而肉厚的鼻尖、深陷的眼睛、突出的前額,以及比例不規則的頰部與下顎(圖 60.8B)。骨質減少常見,並與長骨、肋骨與骨盆骨折風險增加相關。超過半數的 STAT3-HIES 青少年與成人曾有至少三次骨折,常因未被察覺或輕微的外傷所致。脊柱側彎發生於 75% 的 ≥16 歲病人,而關節過度伸展影響約 70% 的病人。約半數的 STAT3-HIES 個體有高拱形顎(high-arched palate),而因牙根未吸收所致的乳牙滯留與恆牙未萌發,則是特徵性的牙齒表現。已描述數種腦部異常,包括 Chiari malformations、腔隙性梗塞(lacunar infarctions),以及 T2 加權 MRI 序列中白質的局部高訊號。亦曾報告於成年期發展出冠狀動脈瘤。HIES 與 B 細胞來源的非何杰金氏淋巴瘤風險增加相關。

DOCK8 缺乏與 STAT3-HIES 共有一些特徵,包括血清 IgE 濃度極度升高、周邊嗜酸性球增多、慢性濕疹樣皮膚炎(圖 60.9A)、反覆的葡萄球菌皮膚感染(包括冷膿瘍)、呼吸道感染與黏膜皮膚念珠菌症。然而,骨骼與牙齒異常、顏面粗糙化與肺氣囊並非其特徵。DOCK8 缺乏的病人易發展出疣、傳染性軟疣(molluscum contagiosum)、嚴重的單純疱疹與水痘-帶狀疱疹病毒感染,以及伺機性感染(圖 60.9B,C)。其他表現包括氣喘、導致過敏性休克(anaphylaxis)的食物過敏、自體免疫、腦血管炎、黏膜皮膚鱗狀細胞癌與淋巴瘤。高達半數的病人於 20 歲前死於感染、惡性腫瘤或 CNS 疾病。

實驗室發現與病理(Laboratory Findings and Pathology)

HIES 病人的血清多株性(polyclonal)IgE 濃度顯著升高,通常於 >2000 IU/ml 達到高峰,有時於成年期下降。病人發展出特別高濃度的抗葡萄球菌與抗念珠菌 IgE 抗體,並常對多種食物與環境過敏原有立即性的膨疹與紅暈(wheal-and-flare)反應。許多受影響個體亦有周邊血液與痰液的嗜酸性球增多。細胞媒介性免疫常異常,表現為皮膚試驗無反應(anergy)以及對特定抗原的體外淋巴球增生反應受損。STAT3-HIES 的血清 IgG、IgA 與 IgM 濃度通常正常,淋巴球亞群亦然。相對地,DOCK8 缺乏代表一種複合型免疫缺陷,其特徵為淋巴球減少並伴 CD4+ T 細胞 > CD8+ T 細胞 > B 細胞的缺乏、IgM 濃度低下與 IgG 濃度不一,以及 IgE 濃度升高與周邊嗜酸性球增多。

STAT3-HIES 的嬰兒期丘疹膿疱性疹在組織學上的特徵為嗜酸性球性毛囊炎(eosinophilic folliculitis)、嗜酸性球性海綿樣水腫(eosinophilic spongiosis),以及富含嗜酸性球的表淺與深層血管周圍浸潤。

鑑別診斷(Differential Diagnosis)

目前 STAT3-HIES 的診斷準則包括 IgE 濃度 >1000 IU/ml 與五項臨床特徵的加權評分(表 60.14);具備這些特徵再加上缺乏 Th17 細胞或偵測到異型合子 STAT3 突變,分別可做出可能(probable)或確定(definitive)的診斷。

HIES 必須與許多其他可能出現 IgE 濃度升高與皮膚疹的疾病區別,包括異位性皮膚炎、Wiskott–Aldrich syndrome、Netherton syndrome、Omenn syndrome、DiGeorge syndrome、IPEX syndrome、ARPC1B(actin-related protein 2/3 complex subunit 1B)缺乏、Loeys–Dietz syndrome 與 GVHD。異位性皮膚炎與 Wiskott–Aldrich syndrome 最容易與 HIES 混淆,因為它們表現濕疹樣皮膚炎與葡萄球菌感染。然而,冷膿瘍的發生、反覆肺炎、粗糙的顏面特徵與骨質減少有助於將 STAT3-HIES 與這些疾病區別,而血小板異常則可辨識出 Wiskott–Aldrich syndrome 以及 ARPC1B syndrome。在一系列血清 IgE 濃度 >2000 IU/ml 的小兒病人中,69%(48/70)為異位性皮膚炎,僅 8%(6/70)為 HIES;未觀察到 IgE 濃度與 HIES 診斷之間的相關性。IgE 濃度升高、對化膿性感染的易感性與濕疹樣皮膚炎亦

A 濕疹樣皮膚炎伴結節性癢疹(prurigo nodularis)病灶。B 廣泛的傳染性軟疣。C 眾多融合的顏面疣。A、B,由 Edward Cowen, MD 提供。

曾描述於 prolidase 缺乏的病人,這是一種因 PEPD 突變所致的體染色體隱性疾病,其特徵尚包括慢性腿部潰瘍、顏面畸形與智能障礙。CGD 與 myeloperoxidase 缺乏的病人會發展出細菌與念珠菌膿瘍,但他們典型並無顯著升高的 IgE 濃度。

除了 DOCK8 缺乏與表 60.1 所述的其他六種疾病之外,導致疣易感性增加的原發性免疫缺陷包括疣狀表皮發育不良(epidermodysplasia verruciformis)(見第 79 章)、Netherton syndrome(見第 57 章)與活化型 phosphoinositide-3-kinase δ 症候群(見表 60.15),以及 serine/threonine kinase 4(STK4)、GATA2(見表 60.13)、TNF-like weak inducer of apoptosis(TWEAK;見表 60.15)、coronin 1 A(見表 60.16)、RhoH GTPase、minichromosome maintenance complex component 4(MCM4;亦有疱疹病毒感染)與 capping protein regulator and myosin 1 linker 2(CARMIL2;亦有嚴重的傳染性軟疣)等蛋白的缺乏。值得注意的是,CD4+ 淋巴球減少可以是 DOCK8 缺乏與其他易生疣之免疫缺陷症候群的顯著特徵。

治療(Treatment)

HIES 感染併發症的治療包括膿瘍的切開引流,以及抗生素的治療性與預防性投予。Interferon-γ 已被證實有助於控制感染,而 IVIg 可能改善皮膚炎、預防感染並降低 IgE 濃度。已有報告指出以 dupilumab 與 omalizumab 治療可改善 HIES 的濕疹樣皮膚炎。

圖 60-8:STAT3-高免疫球蛋白 E 症候群之冷膿瘍與粗糙顏面特徵

圖 60.8 STAT3-高免疫球蛋白 E 症候群。A 此嬰兒的前額與頭皮上可見數個紅斑性、略帶化膿的「冷」膿瘍。B 一名受影響女性隨時間進行性發展出的粗糙顏面特徵。注意突出的毛囊開口、麵團樣皮膚與寬闊的鼻樑。B,由 Edward Cowen, MD 提供。

圖 60-9:DOCK8 缺乏

圖 60.9 DOCK8 缺乏。

表 60-1:原發性免疫缺陷疾病的皮膚表現

表 60.1 原發性免疫缺陷疾病的皮膚表現。+,偶見的表現;++,常見的表現;BCC,基底細胞癌(basal cell carcinoma);CALM,咖啡牛奶斑(café-au-lait macules);CMC,慢性黏膜皮膚念珠菌症(chronic mucocutaneous candidiasis);DLE,圓盤狀紅斑性狼瘡(discoid lupus erythematosus);GVHD,移植物抗宿主病(graft-versus-host disease);HSV,單純疱疹病毒(herpes simplex virus);IL,介白素(interleukin);JIA,幼年型自體免疫性關節炎(juvenile idiopathic arthritis);LE,紅斑性狼瘡(lupus erythematosus);PG,壞疽性膿皮症(pyoderma gangrenosum);SCID,嚴重複合型免疫缺陷(severe combined immunodeficiency);SVV,小血管炎(small vessel vasculitis);TAP,抗原處理相關轉運蛋白(transporter associated with antigen processing);WHIM,疣、低丙種球蛋白血症、感染與骨髓白血球滯留症(warts, hypogammaglobulinemia, infections and myelokathexis)。

表 60-13:其他吞噬細胞與先天免疫的遺傳性缺陷

表 60.13 其他吞噬細胞與先天免疫的遺傳性缺陷。

表 60-14:STAT3 突變所致體染色體顯性高免疫球蛋白 E 症候群(AD-HIES)的診斷指引

表 60.14 因 STAT3 突變所致之體染色體顯性高免疫球蛋白 E 症候群(autosomal dominant hyperimmunoglobulin E syndrome, AD-HIES)的診斷指引。

表 60-15:原發性免疫球蛋白缺乏疾病

表 60.15 原發性免疫球蛋白缺乏疾病。

表 60-16:嚴重複合型免疫缺陷(SCID)的型別

表 60.16 嚴重複合型免疫缺陷(severe combined immunodeficiency, SCID)的型別。「Leaky SCID」指因 SCID 相關基因的低效(hypomorphic,較輕微)突變所致、T 細胞數量與功能較不嚴重的缺陷。軟骨-毛髮發育不全(見內文)偶爾亦表現為具 Omenn 樣表型的 SCID。兩種最常見的 SCID 型式(約占三分之二的病例)以網底標示。B2M,β2-microglobulin;DCLRE1C,DNA cross-link repair protein 1C;ER,內質網(endoplasmic reticulum);HSM,肝脾腫大(hepatosplenomegaly);LAN,淋巴結病變(lymphadenopathy);MHC,主要組織相容性複合體(major histocompatibility complex);V(D)J,variable/diversity/joining。