原发性免疫缺陷病的产前诊断：19例分析中华医学会围产医学分会

本文引用格式：张恒源, 杨科, 于非, 等. 原发性免疫缺陷病的产前诊断：19例分析[J]. 中华围产医学杂志, 2025, 28(6): 497-503. DOI: 10.3760/cma.j.cn113903-20240506-00326.

摘要

目的分析原发性免疫缺陷病（primary immunodeficiency disease， PID）的基因变异特征。

方法回顾性分析2016年1月至2024年3月于河南省人民医院产前诊断中心就诊的19个PID家系。19个家系中的13例于本院行产前诊断，6个基于第三方检测报告完成遗传咨询。对数据采用描述性统计分析。

结果19个PID家系包括7例联合免疫缺陷， 3例免疫缺陷综合征，3例吞噬细胞缺陷，3例抗体为主免疫缺陷，3例免疫失调性疾病，共涉及12个基因（IL2RG、ADA、RAG2、STAT3、SMARCAL1、ATM、POLA1、CYBB、BTK、RAB27A、LRBA、IL10R）；检出25个基因变异位点，包括11个ClinVar及HGMD专业数据库未报道的变异［IL2RG基因Exon5_8del和c.903_904delinsCT（p.E302*），ADA基因c.884A>G（p.D295G），RAG2基因c.513dupA（p.W172Mfs*3），POLA1基因c.25+5G>C，CYBB基因c.824G>A（p.G275D）和c.472A>T（p.K158*），BTK基因c.522_523insC（p.A175fs）和c.142-2A>C，以及RAB27A基因c.121delA（p.T41fs）和c.272delA（p.D91fs］。13个产前诊断的家系中，11例胎儿基因为野生型，家属选择继续妊娠；其余1例胎儿基因变异类型与先证者一致，临床诊断为患儿，以及1例存在染色体拷贝数异常者，家属均选择终止妊娠。

结论本研究发现了7个基因的11个新变异位点，表明PID的基因变异谱有待进一步积累。

关键词 原发性免疫缺陷病；基因变异；产前诊断

原发性免疫缺陷病（primary immunodeficiency disease， PID）主要是由单基因变异导致免疫细胞数量异常或功能缺陷，引起感染、过敏、自身免疫、自身炎症和肿瘤易感等的一类疾病^［1］。大部分PID患儿在胎儿期及出生时无特异表型，而在婴幼儿期主要表现为反复发生的慢性、难治性感染或条件致病菌感染，死亡及残疾率高^［2］。根据2022年国际免疫学会联合会PID专家委员会的分类标准，PID共分为10大类，包括联合免疫缺陷（combined immunodeficiencies， CID）、抗体为主免疫缺陷、免疫缺陷综合征、免疫失调性疾病、吞噬细胞缺陷、天然免疫缺陷、自身炎症性疾病、补体缺陷、骨髓缺陷和拟表型类疾病，其中每一大类又包括多种单基因变异所导致的疾病。

PID的主要治疗方法包括造血干细胞移植、基因治疗、酶替代治疗免疫重建，以及感染期抗感染、免疫球蛋白替代疗法等^［3］。产前诊断成为避免严重PID患儿出生的有效手段。本研究拟分析2016年至2024年在河南省人民医院产前诊断中心就诊的19个PID家系的诊断资料，并分析PID的基因变异谱。

资料与方法

一、研究对象

本研究为回顾性研究。研究对象为2016年1月至2024年3月在河南省人民医院产前诊断中心就诊的19个PID家系。19个家系中的13个在本单位接受产前诊断，6个基于第三方机构提供的基因检测报告（经本机构实验室确认）完成遗传咨询。本研究经本院医学伦理委员会批准［（2019）伦审第（134）号］，豁免知情同意。

二、研究方法

1.样本收集及DNA提取：抽取先证者及其家系成员静脉血2 ml；采集胎儿绒毛组织（孕11～14周，7例）或羊水（孕16~24周，6例）。所有样本采用DNA提取试剂盒（DNeasy Tissue Kit DNA，德国Qiagen公司）抽提标本基因组DNA，并于－20 ℃保存。

2.全外显子组测序及Sanger测序验证：按照iGeneTech（北京）有限公司AIExomeV2实验流程，依据美国医学遗传学与基因组学学会（American College of Medical Genetics and Genomics， ACMG）遗传变异分类标准与指南^［4］，筛选出致病性、可能致病性和意义未明的变异。采用Sanger测序技术对变异位点进行验证。报告位点的确认规则参考“遗传病基因变异全外显子组测序技术规范化应用专家共识”^［5］。

3.产前基因诊断：明确先证者致病基因后，取胎儿绒毛组织或羊水送实验室检测。应用毛细管电泳法及Powerplex 21试剂盒（美国Promega公司），排除母体细胞污染后，采用Illumina NextSeq CN500平台二代测序技术对绒毛组织和羊水进行基因组拷贝数变异分析。采用Sanger测序对绒毛组织和羊水样本变异基因位点进行基因检测。

4.数据收集：从本院病历系统收集研究对象的年龄、性别、孕龄、家族史、既往史、基因检测结果、诊断和随访情况等资料。家系基因检测报告均经本机构实验室确认（含外部机构报告复核）。

三、统计学分析

对所获数据进行描述性统计分析。

结果

一、19个家系的临床资料及基因变异分析

19个家系中，7个家系为CID，其余免疫缺陷综合征、吞噬细胞缺陷、抗体为主免疫缺陷和免疫失调性疾病各3个家系。

（一） CID（家系1~7）

1. IL2RG基因变异所致X-连锁重症联合免疫缺陷病：共5例。家系1第1胎足月生育1男婴。该婴儿在当地医院诊断可疑原发性免疫缺陷，5月龄死亡；第2胎产前诊断Trio-全外显子组测序（Trio-whole exome sequencing， Trio-WES）基因检测提示孕妇IL2RG基因Exon5_8del杂合变异，胎儿为野生型。家系2第1胎男婴出生后发生呼吸窘迫综合征和反复感染，基因检测发现IL2RG基因c.675C>A（p.S225R）半合子变异（mat），生后6个月死亡；第2胎产前基因检测结果与第一胎相同，家属选择于孕4月引产。家系3曾足月生育3个男婴，分别于生后1、9和2个月死亡，临床表现均为肺炎、腹泻；第3胎患儿Trio-WES发现IL2RG基因c.854G>A半合子变异（mat）。家系4曾生育1男孩，2岁因反复感染、发热死亡。该患儿全外显子组测序（whole-exome sequencing， WES）提示IL2RG基因c.676C>T（p.R226C）半合子变异（mat）。家系5曾生育2男孩，均在婴儿期死亡；第3胎再次生育一男性婴儿。该患儿诊断为“先天免疫缺陷、重症感染、低蛋白血症、贫血”，经WES发现患儿IL2RG基因c.903_904delinsCT（p.E302*）半合子变异（mat），随访期间患儿失访。

2. ADA基因复合杂合变异所致的ADA相关重症联合免疫缺陷（ADA-severe combined immunodeficiency， ADA-SCID）：家系6曾足月阴道分娩1女婴，患儿生后1月余体重未增加，口唇青紫，基因检测为ADA基因复合杂合变异［c.884A>G（p.D295G）/c.418G>C（p.G140R）］。但该患儿失访，未能进行进一步评估后续临床表现。

3. RAG2基因复合杂合变异所致的Omenn综合征：家系7孕妇足月阴道分娩1女婴。患儿反复咳嗽、感染于5月龄死亡。患儿有红皮样皮疹和头发稀少等表现，基因检测提示为RAG2基因复合杂合变异［c.1295C>T（p.P432L）/c.513dupA（p.W172Mfs*3）］。

（二）免疫缺陷综合征（家系8~10）

家系8为STAT3基因c.1144C>T（p.R382W）杂合错义变异所致的高IgE综合征（hyper IgE syndromes， HIES）。家系9为SMARCAL1基因c.1334+1G>A（mat）/c.1993C>T（p.R645C）（pat）复合杂合变异所致的Schimke免疫性骨发育不良（Schimke immuno-osseous dysplasia， SIOD）。该家系第1胎为女婴，因“羊水偏少”于7月余早产，患儿生后相继发现房间隔缺损、身高偏低、间断发热、尿蛋白升高，肾脏病理检查考虑“微小病变性肾病、灶节段性肾小球硬化症”，基因检测提示SMARCAL1基因变异，患儿于3岁余死亡。家系10为ATM基因c.2677C>T（p.Q893*）纯合变异所致的共济失调-毛细血管扩张（ataxia-telangiectasia， A-T）综合征。该家系患儿在8月龄时不能独坐，1岁半步态不稳，4岁时发现眼球结膜毛细血管扩张，MRI提示小脑萎缩，13岁时肌张力增高，不伴免疫系统异常，基因检测提示ATM基因变异，遗传自母亲和父亲。

（三）吞噬细胞缺陷

家系11~13均为CYBB基因变异所致的慢性肉芽肿病（chronic granulomatous disease， CGD），分别为c.1586+1G>A、c.824G>A（p.G275D）和c.472A>T（p.K158*）半合子变异。家系11孕妇第1胎男孩基因检测发现CYBB基因c.1586+1G>A剪接变异并于3岁死亡。家系12先证者基因检测提示CYBB基因c.824G>A（p.G275D）半合子变异，患儿经骨髓移植后恢复良好。先证者舅舅有临床类似表现，并于3岁死亡。家系13孕妇共生育2个男孩，生后均反复感染、发热，分别于6岁和2岁死亡。基因检测发现CYBB基因c.472A>T（p.K158*）半合子变异。

（四）抗体为主免疫缺陷

家系14~16均为BTK基因变异所致的X-连锁无丙种球蛋白血症（X-linked agammaglobulinemia， XLA），分别为c.522_523insC（p.A175fs）、c.1632-1G>T和c.142-2A>C半合子变异。家系14孕妇曾生育1健康女孩及1男孩。男孩于11岁因反复呼吸道感染、发热死亡，基因检测发现BTK基因c.522_523insC（p.A175fs）半合子变异，来源于母亲。家系15孕妇曾生育1健康女孩及1男孩，男孩于1.5岁时诊断为“免疫缺陷”，基因检测发现BTK基因c.1632-1G>T半合子变异。患儿在规律免疫球蛋白治疗中，随访2个月内未见严重的感染。家系16先证者外周血血清免疫球蛋白（IgA、IgM）明显降低，B淋巴细胞计数极度减少，临床诊断符合PID；基因检测发现其BTK基因c.142-2A>C半合子变异（mat）；先证者一舅舅20余岁因“肺炎”死亡；先证者母亲曾生育2女，均体健；曾生育1子死亡，具体病因及死亡时间未明。

（五）免疫失调性疾病

1. RAB27A基因c.121delA（p.T41fs）/c.272delA（p.D91fs）复合杂合变异所致的格里塞利综合征2型（Griscelli syndrome type 2，GS 2）：家系17曾足月剖宫产1女婴。该婴儿毛发呈典型的银灰色，5月余反复肺炎、发热、双侧眼球震颤、手脚抖动，而后死亡。基因检测提示患儿RAB27A基因变异。

2. LRBA基因c.2479C>T（p.R827*）纯合变异所致常染色体隐性遗传性脂多糖反应性米色样锚定蛋白（lipopolysaccharide-responsive beige-like anchor protein， LRBA）缺陷：家系18第1胎为男孩，4岁因“严重腹泻”死亡，基因检测提示LRBA基因变异。第二胎产前基因检测为LRBA基因c.2479C>T（p.R827*）杂合变异，但染色体拷贝数异常，于孕4月引产。

3. IL10RA基因Exon1del/c.537G>A（P.T179=）复合杂合变异所致的早发性炎症性肠病28型：家系19曾生育2个健康女孩，而2个男孩反复胃肠道感染，临床诊断为重度蛋白质-能量营养不良和原发性免疫缺陷病，未伴随皮肤色素沉着，均于5~6个月死亡。基因检测提示孕妇POLA1基因c.25+5G>C剪接变异，ACMG评级为意义未明（PM2 +PP3）。孕妇未行产前基因检测，再次生育1类似表型男婴（先证者），患儿表现为阵发性发热和间断性腹泻，临床诊断为炎症性肠病，基因检测提示IL10RA基因Exon1del（De novo）/c.537G>A（P.T179=）（pat）复合杂合变异。

（六）基因变异致病性分析

19例PID共检出11个ClinVar及HGMD数据库未报道的基因变异位点，包括IL2RG基因Exon5_8del（PVS1_Strong+PM2_Supporting+PP4）和c.903_904delinsCT（p.E302*）（PVS1_Strong+PM2_Supporting+PP1）缺失插入变异（均为可能致病性）、ADA基因c.884A>G（p.D295G）错义变异［可能致病性（PM2+PP3_Strong+PP2）］、RAG2基因c.513dupA（p.W172Mfs*3）移码变异［可能致病性（PVS1_Strong+PM2）］、POLA1基因c.25+5G>C剪接变异［意义未明（PM2 +PP3）］、CYBB基因c.824G>A（p.G275D）错义变异［意义未明（PM2+PP3_Moderate）］和c.472A>T（p.K158*）无义变异［可能致病性（PVS1+PM2）］、BTK基因c.522_523insC（p.A175fs）插入变异［可能致病性（PVS1+PM2）］和c.142-2A>C剪接变异［可能致病性（PVS1_Strong+PM2）］，以及RAB27A基因c.121delA（p.T41fs）［可能致病性（PVS1+PM2）］和c.272delA（p.D91fs）移码变异［可能致病性（PVS1+PM2）］。

本研究共发现2个ACMG评级为意义未明的变异。（1）家系12CYBB基因c.824G>A变异（PM2+PP3_Moderate）：截至 2025年5月7日，gnomAD 人口数据库中的频率极低（PM2），多种预测软件（Revel等）预测该剪接变异有害（PP3_Moderate）；（2）家系19孕妇POLA1基因c.25+5G>C变异（PM2+PP3）：截至2025年5月7日，gnomAD人口数据库中的频率极低（PM2），SpliceAI等多种预测软件预测该剪接变异有害（PP3）。所有意义未明的位点均行变异与疾病之间关联度的进一步分析讨论，最终形成确定的临床咨询意见。

二、产前诊断结果

13个行产前诊断的家系中，11例胎儿基因为野生型；1例胎儿基因变异类型与先证者一致，为BTK基因c.1632-1G>T半合子变异；1例为杂合变异携带者，但胎儿染色体分析为46，XN，dup（15q11.21-q13.1）.seq［GRCh37/hg19］（23445278- 28625772）dup，即15q11.21-q13.1区域存在5.18 Mb的重复。该重复覆盖了15q11.2q13 recurrent（PWS/AS）region（Class 2，BP2-BP3） duplication［ClinGen：ISCA-37478］综合征100.0%的区域，为致病性。

三、妊娠结局

经产前咨询，基因型与先证者一致（家系2）和染色体拷贝数异常（家系8）的胎儿家属在知情同意前提下选择终止妊娠；野生型（11例）胎儿的家属选择继续妊娠。新生儿出生时及生后6个月和1年随访评估均未见异常。

讨论

PID是由单基因变异导致的罕见的遗传异质性疾病^［6］。本研究总结了本单位PID的基因诊断和产前诊断结果，共收集19个PID家系，其中CID7例，免疫缺陷综合征、吞噬细胞缺陷、抗体为主免疫缺陷和免疫失调性疾病各3例，共涉及12个基因；共检出25个基因变异位点，包括11个ClinVar及HGMD数据库未报道的变异。13个行产前诊断的家系中，11例野生型胎儿继续妊娠至足月分娩，基因型与先证者一致和染色体拷贝数异常胎儿（各1例）终止妊娠。

一、CID

CID是一组复杂而严重的免疫遗传性疾病，表现为细胞免疫和体液免疫联合受损^［7］。SCID是CID中最严重的类型，其特征是T淋巴细胞数量和/或功能显著改变，可合并B细胞及自然杀伤细胞异常，部分SCID伴泛低丙种球蛋白血症^［8］。SCID患儿出生时一般无明显症状，但可在1月龄内发生持续性或致死性感染，若治疗不当，患儿多在1岁前死亡^［9］。IL2RG基因变异导致的X-连锁隐性遗传病是SCID最常见的类型（40%～50%）^［10］；其次是常染色体隐性遗传SCID，主要的受累基因是IL7RA、ADA和RAG1^［6］。

本研究共有7例SCID患者，包括IL2RG基因变异5例，以及ADA和RAG2基因变异各1例。IL2RG 基因编码γc肽链。该肽链包含4个不同的结构区段，在T细胞、B细胞和自然杀伤细胞高度表达。γc肽链缺陷会严重影响T细胞发育过程中细胞内信号转导，导致B细胞功能障碍，从而出现反复感染等临床表现^［10］。本研究家系1和家系5检出的IL2RG基因Exon5_8del及c.903_904delinsCT（p.E302*）变异位点在数据库中未见报道，且均为可能致病性。

本研究还发现其他2例SCID，分别为ADA基因c.884A>G（p.D295G）/c.418G>C（p.G140R）复合杂合变异导致的ADA-SCID，以及由RAG2基因c.1295C>T（p.P432L）/c.513dupA（p.W172Mfs*3）复合杂合变异导致的Omenn综合征各1例。ADA-SCID是一种常染色体隐性遗传性SCID，通常在生后几个月出现反复的严重感染和淋巴细胞减少症等^［11］。本研究中，家系6先证者女婴为ADA基因c.884A>G（p.D295G）/c.418G>C（p.G140R）复合杂合变异，其中ADA基因c.884A>G（p.D295G）数据库中未见报道，ACMG评级为可能致病性；c.418G>C（p.G140R）变异位点评级为可能致病性（PP3_Strong+PM2+PM5_ Supporting+PP2）。该女婴有体重未增加和口唇青紫等临床表现，但患儿失访，未能进一步评估后续临床表现。Omenn综合征是一种常染色体隐性遗传性SCID，典型临床特征包括出生后早期严重感染、红皮病、肝脾和淋巴结肿大、腹泻、生长发育迟缓、秃头症，以及嗜酸性粒细胞和IgE升高等。秃头症和红皮病样皮疹是Omenn综合征区别于其他PID的特征。因部分患儿就诊时皮疹已消失，故皮疹病史的询问不可或缺^［12-13^］。本文家系7患儿有反复感染、特异性的红皮样皮疹和头发稀少等临床表现，并于5月龄死亡，其中RAG2基因c.513dupA（p.W172Mfs*3）数据库中未见报道，ACMG评级为可能致病性，结合基因检测，临床诊断符合Omenn综合征。

二、免疫缺陷综合征

本研究中3例为免疫缺陷综合征。家系8第1胎基因检测提示STAT3基因c.1144C>T（p.Arg382Trp）杂合变异导致的常染色体显性遗传性HIES。家系9 的SIOD是一种罕见常染色体隐性遗传性疾病，主要特征为脊柱骨骺发育不良、生长发育迟缓、肾功能异常和T细胞免疫缺陷^［14］。SIOD分为致病基因无义、移码和剪接变异导致的早发严重型，以及致病基因错义变异导致的迟发缓和型。家系9患儿SMARCAL1基因含有c.1334+1G>A剪接变异位点，为早发严重型，支持基因型与表型具有一定的相关性^［15］。A-T综合征主要表现为婴幼儿期发病的小脑共济失调、眼球结膜毛细血管扩张、反复发作的鼻窦炎和肺部感染，易发生恶性肿瘤和混合性免疫缺陷病，神经病理学标志是小脑半球弥漫性变性或萎缩^［16］。本研究中家系10患儿伴有婴幼儿时期的步态不稳以及4岁时的眼球结膜毛细血管扩张等临床表现，基因及临床诊断符合A-T综合征。

三、吞噬细胞缺陷

本研究共发现3例吞噬细胞缺陷，均为CYBB基因变异导致的CGD。CGD主要由于吞噬细胞还原型辅酶Ⅱ氧化酶复合物功能损伤，使患者反复或严重的细菌或真菌感染^［17］。X染色体上的CYBB基因变异导致的X连锁CGD（X-linked CGD， X-CGD）约占CGD病例的65%，其他为NCF1、CYBA和NCF2等常染色体基因变异所致。X-CGD病情重于其他类型CGD，患者发病和死亡年龄更小。本研究该3个家系中均有男性患儿死亡史，符合X-连锁隐性遗传中男性患病，女性携带的特点。家系12先证者存在CYBB基因c.824G>A半合子变异（mat），数据库中未见报道，ACMG评级为意义未明，在Uniprot数据库中，进一步发现该变异位点位于铁氧化还原酶结构域（大小为232个氨基酸残基）中，该结构域存在约 17 个致病性变异，未发现良性变异，故该变异位点位于已知无良性变异的关键功能域，符合PM1证据条；其舅舅反复感染并于3岁死亡，先证者临床表现与舅舅相似，并经骨髓移植后恢复良好，变异携带者的表型及家族史符合CGD，符合PP4证据条，综上所述，高度怀疑该家系反复感染的患者因该基因变异导致CGD。

四、抗体为主免疫缺陷

本研究共发现3例抗体为主免疫缺陷，均为BTK基因变异导致的XLA。XLA是最早报告的原发性免疫缺陷之一，患者通常表现为生后24个月内不同部位反复发生的细菌感染，以及严重的低丙种球蛋白血症，伴外周血B淋巴细胞和血清免疫球蛋白明显降低。本研究中家系15患儿存在BTK基因c.1632-1G>T半合子变异，其在ClinVar数据库中未见报道，曾有文献报道在XLA中检测到该变异^［18］。文献报告的该例患儿4岁发病，11岁诊断为XLA和幼年类风湿关节炎，有反复下呼吸道感染（3~5次/年）和关节肿痛病史，自确诊后规律免疫球蛋白治疗，在随访期（7~16个月）内未发生严重的感染^［18］。目前研究提示T细胞受体切除环（T cell receptor excision circle， TREC）/Kappa删除重组切除环（Kappa-deleting recombination excision circles， KREC）可以作为T/B细胞发育缺陷的筛选工具。TREC/KREC联合筛查对SCID的早期诊断和改善预后有着重要的应用价值^［19］。

五、免疫失调性疾病

本研究家系17中，RAB27A基因c.121delA/c.272delA复合杂合变异（ACMG评级为可能致病性）的发现，拓展了GS 2的基因变异谱。GS 2的神经系统异常和免疫缺陷表型提示，对于银灰色毛发伴反复感染的患儿，需优先排查RAB27A变异，以实现早期干预。家系19先证者的IL10RA变异与早发性炎症性肠病28型明确相关，而孕妇携带的POLA1 c.25+5G>C变异（意义未明）虽理论上可能导致X-连锁网状色素异常症，但家系中患儿均无典型皮肤表现。这一现象提示POLA1变异的外显率可能存在个体差异。在多重变异家系中，需谨慎区分致病变异与临床无关的偶然发现。因此，对于有PID家族史或疑似病例（尤其男性婴幼儿反复感染死亡），基因检测结合产前干预可有效阻断严重缺陷患儿的出生。未来需扩大筛查范围，探索TREC/KREC等新生儿筛查技术在本地区的适用性。

六、小结

本研究总结了19例PID患儿的基因检测结果和家系的家族史，发现了IL2RG（2个）、CYBB（2个）、BTK（2个）、RAB27A（2个）、ADA（1个）、RAG2（1个）和POLA1（1个）等7个基因的11个未报道的新变异，丰富了遗传数据库，表明PID基因变异谱有待进一步积累。

利益冲突声明所有作者声明不存在利益冲突

参考文献略