自身炎症性疾病的研究揭示了以细胞因子调节异常和炎症为的基础发病机制。而对儿童单基因性自身炎症性疾病的研究,使大家对其中关键的促炎细胞因子通路,及这些通路如何引起系统性和特定器官的炎症反应有了更深入的理解。
美国国立关节肌肉骨骼及皮肤病研究所 Liu Y 等对活化的 STING 与血管和肺部综合征的关系进行探讨,研究结果发表在近期出版的 NEJM 杂志上。
该研究共纳入 6 例患者,这些患者均在婴幼儿期出现系统性炎症,在手指、脚趾、鼻子、脸颊和耳朵出现紫红色剥脱性损伤,在大多数病例中,这些皮损进一步发展为肢端坏死,且治疗无效。患者的病理标本可观察到混合性组织学特点:包括显著的皮肤性炎症,并见白细胞破碎性血管炎和皮肤小血管微栓塞病变。其中三例患者伴发严重的间质性肺病。
首先对一例早发型系统性炎症、皮肤血管病变和肺炎的指示病例的 DNA 进行分析。对这名患者及另外五例有相似临床表型的儿童进行基因测序,检测候选基因 TMEM173 序列,该基因负责编码干扰素基因刺激因子(STING)。其中四名儿童进行了临床评估和免疫评估。
使用 STING 配体环鸟苷单磷酸腺苷单磷酸(cGAMP)刺激患者和对照组外周血单核细胞和纤维母细胞,并对购买的内皮细胞进行刺激,然后分析受刺激细胞中 IFNB1 的转录情况(IFNB1 基因负责编码干扰素β)。分析共转染突变型或非突变型 STING 构造的 HEK293T 细胞中 IFNB1 报告基因的水平。
由于突变型 STING 会提高转录 1 信号传感器和催化剂(STAT1)的磷酸化水平,因此,研究者们对患儿和对照组淋巴细胞中 JAK 激酶抑制剂对 STAT1 磷酸化的作用进行检测。
在这 6 例患者中,共识别了 TMEM173 中 5 号外显子上的 3 个突变。患者外周血单核细胞中 IFNB1 和 STING 的其他基因目标的转录水平均提高,提示着路径的组成性活化,且刺激不能进一步上调这种活化水平。在 cGAMP 的刺激下,患者纤维母细胞中 IFNB1 的转录水平提高,而编码白细胞介素 1(IL1),白细胞介素 6(IL6)或肿瘤坏死因子(TNF)基因的转录水平并没有提高。
转染突变型结构的 HEK293T 细胞中 IFNB1 报告基因的水平升高。内皮细胞中可见 STING 的表达,此外,将这些细胞暴露到 cGAMP 的刺激中,可出现内皮细胞的激活和凋亡。患者淋巴细胞中磷酸化 STAT1 的上调可被 JAK 激酶抑制剂减弱。
本研究认为,STING 相关幼年发病性血管病变(SAVI)是一种自身炎症性疾病,由 TMEM173 基因中获得性功能性突变导致。
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