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STAT1突变致慢性皮肤黏膜念珠菌病的临床特点分析

2024-07-25 137 上传者：管理员

摘要：目的:分析信号转导与转录激活因子1(signal transducer activator of transcription 1,STAT1)基因突变致慢性皮肤黏膜念珠菌病(chronic mucocutaneous candidiasis, CMC)的口腔表现、临床特点和致病机制。方法:选取上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔黏膜病科2018～2023年确诊为CMC的患者3例，对其临床资料进行分析归纳，并进行文献回顾分析。结果:3例患者中，男2例，女1例，发病年龄1～4岁，3例患者均出现口腔黏膜反复念珠菌感染，2例反复皮肤和指趾甲真菌感染，1例复发性角膜炎，1例呼吸道感染。基因检测证实均存在STAT1功能获得性突变，STAT1突变导致辅助性T细胞17发育缺陷和信号通路功能受损是CMC发生发展的重要原因。结论:反复皮肤黏膜念珠菌感染是CMC的重要临床表现，完善相关基因检测有助于早期诊断，需要长期随访以减少不良结局的产生。

关键词：
CMC
信号转导与转录激活因子1
功能获得性突变
慢性皮肤黏膜念珠菌病
致病机制
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慢性皮肤黏膜念珠菌病(chronic mucocutaneous candidiasis, CMC)是一种原发性免疫缺陷性疾病，临床特征为皮肤、指甲、口腔和生殖器黏膜对念珠菌，尤其是白色念珠菌的反复或持续感染，60%～80%为婴儿期起病，晚发起病较罕见[1,2]。本研究对3例首诊于口腔黏膜病科的CMC患者口腔损害特点及基因检测结果进行分析。

1、临床资料

收集2018～2023年在上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔黏膜病科确诊为信号转导与转录激活因子1(signal transducer activator of transcription 1,STAT1)功能获得性(gain-of-function, GOF)突变致CMC的病例，所有病例均经基因检测证实，对其临床特征尤其是口腔表现、实验室检查、基因检测结果进行分析总结。共纳入3例患者，男2例，女1例，年龄14～33岁，发病年龄1～4岁，平均2.3岁，患者均有口腔黏膜反复真菌感染，伴/不伴皮肤真菌感染、指趾甲真菌感染、复发性角膜炎和呼吸系统细菌感染等(表1)。本研究已得到本单位伦理委员会批准，伦理号SH9H-2019-T35-1,且所有参与者均已签署知情同意书。

2、结果

3例患者均有口腔黏膜反复真菌感染，经快速真菌荧光染色和真菌培养证实为念珠菌(图1a、1b),2例患者伴皮肤和指趾甲真菌感染，其他临床表现还包括反复呼吸道感染并发支气管扩张、复发性角膜炎等(图1c、1d)。

因3例患者长期反复口腔真菌感染，经患者同意后，抽取患者及其直系亲属外周静脉血，送检行全外显子组高通量二代测序。结果显示，3例患者的突变位点均为STAT1,核苷酸变化分别为c.821G>A、c.800C>T、c.988C>A。根据美国医学遗传学与基因组学学会(The American College of Medical Genetics and Genomics, ACMG)指南，该变异初步判定为致病性变异，人类基因突变数据库(The Human Gene Mutation Database, HGMD)已报道STAT1基因突变与CMC相关。其中2例患者(病例1、病例3)经Sanger测序显示患者携带杂合STAT1变异，而其父母和直系亲属未携带该变异，表明该变异是患者的新发变异(图2)。

图23个病例及其直系亲属基因测序图谱

2a: 病例1 c.821G>A变异，导致其氨基酸改变为p.R274Q,其父母均为正常序列；2b: 病例2 c.800C>T变异，导致其氨基酸改变为p.A267V;2c: 病例3 c.988C>A变异，导致其氨基酸改变为p.Q330K,其父母和妹妹均为正常序列

表13例患者一般情况

图1念珠菌检测与全身临床表现

表23例患者淋巴细胞亚群功能检测

图3治疗前后的口腔表现对照

CMC发病机制主要为T淋巴细胞功能缺陷，进一步对3例患者进行淋巴细胞亚群功能检测，发现病例1的CD3+CD4+T淋巴细胞、CD3+CD8+T淋巴细胞、CD4+/CD8+比值降低，病例2的自然杀伤细胞(natural killer cell, NK)降低，病例3的CD3+CD4+T淋巴细胞、CD4+/CD8+比值和B淋巴细胞降低(表2)。

STAT1 GOF基因突变所致CMC目前仍缺乏最佳的治疗策略，多数患者需要长期抗真菌治疗，氟康唑是抗真菌的一线用药，其次是伊曲康唑或泊沙康唑。3例患者分别口服氟康唑50～100 mg/d或伊曲康唑100 mg/d, 配合1%碳酸氢钠含漱液漱口，伴皮肤真菌感染者予以皮损处每日涂抹酮康唑软膏。治疗后患者口腔症状消失，真菌培养结果为阴性，长期随访未见复发(图3)。

图4STAT1 GOF突变致Th17功能受损引发CMC的作用机制

3、讨论

在宿主抵御真菌感染的过程中，固有免疫应答和适应性免疫应答均发挥着重要作用，CMC是一种原发性免疫缺陷病，发病机制主要为多种基因突变引起的T淋巴细胞严重功能缺陷，常见致病基因包括STAT1、信号转导与转录激活因子3(signal transducer activator of transcription 3, STAT3)、白细胞介素(interleukin, IL)-17F、IL-17受体A/C(interleukin-17 receptor A/C, IL-17RA/RC)、自身免疫调节剂(autoimmune regulator, AIRE)、胱天蛋白酶募集域蛋白9(caspase recruitment domain-containg protein 9,CARD9)、视黄酸相关孤核受体C(retinoid-related orphan receptors C, RORC)、NF-κB活化因子1(nuclear factor κB activator 1, ACT1)等[3]。STAT1是适应性免疫的关键成分，其中STAT1 GOF突变是遗传性CMC最常见的病因，占50%以上[4,5]。既往文献报道我国STAT1 GOF突变CMC患者多为散发病例，本研究中病例1和病例3均经双亲验证无家族史，同样属于患者自身新发变异[6]。迄今为止，全球已发现超过100个STAT1 GOF突变位点，这些位点以卷曲螺旋结构域(coiled-coil domain, CCD)和DNA结合结构域(DNA-binding domain, DBD)为主，约62%局限于CCD,以A267V、R274Q和R274W最为常见，35%局限于DBD,以T385M最为常见，剩余3%位于这些结构域之外[7]。本研究中突变位点分别为p.R274Q、p.A267V和p.Q330K,前两者位于CCD,后者位于DBD,部分学者认为位于DBD的STAT1 GOF突变具备更严重的临床表现，但大部分研究认为突变位点与临床症状的严重程度无明显相关性，特定突变位点与疾病预后的潜在相关性仍需进一步研究[8,9]。

STAT1 GOF基因突变引发CMC的具体作用机制尚在探索，目前公认的是多种途径导致辅助性T细胞17(T helper 17 cell, Th17)发育缺陷和信号通路功能受损[10,11]。IL-17是人体皮肤黏膜抵御真菌感染的主要效应分子，主要由Th17细胞分泌，其缺乏会增加机体对真菌(尤其是念珠菌属)的易感性[12]。一方面，STAT1的过度磷酸化和延迟去磷酸化，增加对干扰素(interferon, IFN)-α/β、IFN-γ和IL-27等细胞因子的持续应答，阻止Th17细胞极化，使CD4+T细胞成熟为Th1表型，最终导致Th1细胞反应过度和Th17细胞缺乏[13]。既往研究证实，使用白色念珠菌刺激CMC患者的外周血单核细胞，12 h后检测相关细胞因子的表达，发现CD3+IL-17+/CD4+IL-17+T淋巴细胞和全外周血单核细胞的IL-17生成分别减少为82%和40%[9]。本研究也发现，病例1和病例3均存在不同程度的T淋巴细胞亚群功能受损。另一方面，STAT1和STAT3信号平衡是决定激活的Th细胞是沿着Th1还是Th17途径发育并影响随后免疫反应表型的重要因素。IL-6、IL-21和IL-23通过激活STAT3信号通路促进Th17转录调节因子的表达，从而使CD4+T细胞定向分化为Th17谱系。STAT1 GOF突变后，STAT1与STAT3竞争DNA结合位点，导致STAT3信号通路缺陷，致使IL-23R、Th17相关转录因子和效应细胞因子(如IL-17A和IL-17F)的表达降低，Th17信号通路受损，最终导致机体的抗念珠菌防御功能受损(图4)[14,15]。

除了Th17缺陷引发适应性免疫应答受损之外，最新研究也发现固有免疫细胞可能参与CMC的发生发展。对NK细胞的功能分析显示，STAT1 GOF突变患者NK细胞的细胞溶解活性和脱颗粒活性显著受损，IFN-γ产生减少，CD16、穿孔素和CD57表达降低，细胞增殖能力下降[16]。单核细胞与多种自身免疫性疾病或免疫失调现象相关，STAT1 GOF突变影响CD14+单核细胞中酪氨酸激酶(Janus kinase, JAK)/STAT1介导的信号传导，以CD16表达下降，经典型(CD14++C16-)减少和中间型(CD14++16+)扩增为特征，单核细胞呈现促炎表型且在其分泌的细胞因子谱中表现出强烈的炎症倾斜，对TLR7/8反应选择性增强。更重要的是，这些特征还延伸到了STAT1 GOF单核细胞来源的树突状细胞(dendritic cell, DCs),以及一些从单核细胞分化而来的血液髓样DCs[17]。STAT1 GOF 突变患者的DCs表型和功能亦发生显著改变，表现为耐受功能丧失、促炎倾斜和诱导Th17的能力下降。在STAT1 GOF的CMC患者外周血中，中性粒细胞的表型和功能也发生改变。它们被高度活化，并具有较强的脱颗粒、NETosis(中性粒细胞的新型炎性细胞死亡方式)和血小板-中性粒细胞聚集倾向，表现出不成熟的表型和明显的炎症偏倚[18]。固有免疫的这些变化解释了STAT1 GOF突变不仅导致CMC,还会造成其他感染性或非感染性症状，患者常具备多种自身免疫性疾病的表现，如甲状腺功能减退、1型糖尿病、自身免疫性肝病和系统性红斑狼疮等。

一项大样本研究纳入了来自5大洲40个国家167个家族的274例STAT1 GOF突变患者，98%合并CMC,中位发病年龄为1岁(0～24岁),74%合并细菌感染，38%合并病毒感染[19]。本研究中病例1和病例3分别并发复发性角膜炎和呼吸道感染，与既往研究结果一致。CMC治疗较为棘手，多数患者需要长期抗真菌治疗，且39%的患者CMC持续存在。三唑类抗真菌药物是治疗和预防CMC的一线用药，氟康唑的推荐剂量为100～200 mg/d, 全身感染可增加至800 mg/d, 儿童可降低至每日3～6 mg/kg。念珠菌对氟康唑的敏感性随治疗时间的延长而降低，需要定期分离菌株进行药敏试验，必要时更换伏立康唑、刺白菌素、特比萘芬和脂体两性霉素B等二三线药物[20]。

CMC作为罕见的免疫缺陷病，早期诊断至关重要，以往口腔科医师对该疾病的认知相对匮乏。本研究旨在提醒口腔科尤其是口腔黏膜病专科医师，对于反复持续性真菌感染患者，需要警惕CMC的可能性。传统的口腔念珠菌病可发生在口腔黏膜任何部位，多发于颊、舌、软腭等，但CMC可在不易发生念珠菌感染的硬腭部位发病，同时伴有皮肤、指趾甲真菌感染，且表现为长期反复感染。临床上面对此类患者，排除免疫功能低下、长期滥用广谱抗生素等诱因后，需要通过全面的基因检测早期确诊。一旦确认STAT1突变阳性，需要长期密切随访和个体化治疗干预，尽量避免脑动脉瘤和癌症等严重不良结局的发生。

参考文献:

[14]史冬梅,刘维达.IL-17相关信号通路分子先天免疫缺陷在慢性黏膜皮肤念珠菌病中的研究及免疫治疗进展[J].中华微生物学和免疫学杂志,2020,40(1):74-82.

[20]韦帝远,闫志敏.光动力疗法在口腔念珠菌病中的应用前景及研究进展[J].口腔医学研究,2020,36(12):1087-1090.

基金资助:上海市科委基金(编号:21S21902000); 南京大学医学院附属口腔医院3456骨干人才资助项目(编号:0222C113);

文章来源:林琳,赵晓娴,姚一琳,等.STAT1突变致慢性皮肤黏膜念珠菌病的临床特点分析[J].口腔医学研究,2024,40(07):629-633.