的b細胞室antibody-deficient嬰幼兒——開發公共變量免疫缺陷或免疫成熟瞬態?

背景

在童年早期低丙球蛋白血症是一種常見的功能特點是獨特的內在和外在因素導致幹擾外周血淋巴細胞內穩態。外周血B細胞的詳細流量儀immunophenotyping艙是一個有用的工具描述打擾代B細胞的亞種群低丙球蛋白血症的診斷兒童的關鍵。

方法

我們通過流式細胞術分析總量的比例和絕對值,天真,記憶——non-switched和切換,過渡和不成熟的B淋巴細胞在外周血plasmablasts 50 hypogammaglobulinemic兒童從3歲到50個月。

結果

除了生理,B細胞池中與年齡相關的變化,比例的兒童表現出有缺陷的分化到交換記憶和積累CD21lo不成熟的B細胞。

結論

在B細胞亞種群動態變化最突出的不成熟的免疫係統在生命的頭兩年為B細胞室的與年齡相關的發育異常。因此,一個可靠的診斷共同變量的免疫缺陷(CVID)年輕hypogammaglobulinemic兒童還不能建立盡管臨床和免疫表型與初級免疫缺陷分享共同的特征。

低丙球蛋白血症在嬰兒期,童年是一個異構混亂複雜的發病機理,異構immunophenotype,多樣化的臨床病程和預後。抗體的生產缺陷是一種常見的功能特點是獨特的內在和外在因素導致幹擾外周血淋巴細胞內穩態。的發育階段外周血B淋巴細胞室在個體發生包含成熟和分化在年齡相關性的方式,伴隨著表麵特異性免疫和細胞內標記的表達。這個高度管製多步過程開始繼續在骨髓和周圍淋巴器官,如毛囊和脾髒和淋巴結生發中心,以及脾髒邊緣區和構成的複合的外周血淋巴細胞間不同的B細胞的亞種。骨髓外的B細胞形態是同質的,但是他們的表麵表型,解剖定位和功能屬性是複雜的(1- - - - - -3),進一步大幅額外的複雜性可以通過multichromatic流儀顯示的方法。這些循環外周血B淋巴細胞(PB)可以根據他們的成熟度階段分為:未成熟/過渡,天真,記憶B細胞,plasmablasts /漿細胞。流儀immunophenotyping外周血B淋巴細胞室是一個有意義的和信息工具描述成熟B細胞亞群,形成成熟的B細胞進入血液和遷移到外周淋巴器官接受antigen-dependent進一步激活和分化中起著關鍵作用的適應性免疫反應。b細胞發育和成熟b細胞受損逮捕和缺乏進一步發展階段b細胞譜係與某些原發性免疫缺陷與低丙球蛋白血症以及缺乏記憶b細胞(4- - - - - -8]。

深刻panhypogammaglobulinemia與新出現的B細胞免疫缺陷(CVID)是常用的可觀測變量,異構障礙,免疫表型的標誌是減少class-switched記憶B細胞子集以及不成熟的B細胞的積累和受損的進一步分化為漿細胞(9- - - - - -11]。獨特的動態發展變化的B細胞間可見在嬰兒期,童年早期,他們解釋數據時必須考慮從B細胞immunophenotyping在兒科人口1,12- - - - - -15]。

這項研究的目的是更好地理解低丙球蛋白血症的發病機製在嬰兒期,童年早期基於評估外周血B細胞的亞種。評價抗體生產缺陷之間的關係和B細胞室將有助於定義疾病的性質及其預後。

研究小組

我們執行回顧醫療記錄的50嬰幼兒,36個男孩和14個女孩,3個月至4歲(平均年齡16個月,中位年齡14個月),被稱為兒科pneumonology,變態反應學和免疫學大學診所因為反複呼吸道感染的鑒別診斷對pid的目的,從7月到2014年12月。在所有的孩子學習低丙球蛋白血症,低於2 sd年齡下限的參考價值,對於完全免疫球蛋白或免疫球蛋白和一個或兩個免疫球蛋白聯合同形像,被評估。

抗體水平的評估

獲得的血清樣本從血液凝結的外圍被用於進一步分析的主要類型的免疫球蛋白。免疫球蛋白G, A, M水平測量使用的immunoturbidymetric化驗(美國貝克曼庫爾特)。

細胞和外周血流儀immunophenotyping做準備

外周靜脈血樣與ethylenediaminetetracetic酸(EDTA-K實際上₂)被儲存在4和8°C之間的溫度,並在24小時內處理。細胞被貼上以下小鼠fluorochrome-stained單克隆抗體:anti-CD45 FITC (fluoresceineisothiocyanate) anti-CD14 PE (phycoerithrin) anti-CD19 PE、anti-CD19 PerCP (peridinin葉綠素蛋白質),anti-IgM FITC, anti-IgD FITC, anti-CD38 APC (allophycocyanin) anti-CD27 PE, anti-CD21 FITC(美國Beckton-Dickinson)。血樣與抗體混合,孵化在賴氨酸溶液(流式細胞儀賴氨酸溶液,Beckton-Dickinson,美國),離心兩次,懸浮在磷酸緩衝鹽(PBS、羅氏、德國)。細胞的采集和分析進行了流式細胞分析儀的使用FACSCanto和FACSDiva軟件(美國Beckton-Dickinson)。biparametric散射CD45順序控製^嗨CD14^{- - - - - -}淋巴細胞,發現下麵的B淋巴細胞亞群:CD19記憶B細胞⁺CD27⁺CD19,天真的B細胞⁺CD27^{- - - - - -},non-switched記憶B細胞/ CD19邊緣區B細胞⁺CD27⁺IgD⁺,切換CD19記憶B細胞⁺CD27⁺IgD^{- - - - - -}CD19過渡B細胞⁺CD38^嗨IgM^嗨,plasmablasts CD19⁺CD38⁺IgM^{- - - - - -}CD19,不成熟的B細胞⁺CD21^羅和CD19⁺CD21^羅CD38^羅。外周血淋巴細胞的相對價值,人口總淋巴細胞的B細胞和B細胞計算子集。所有細胞的絕對計數子集計算從分析儀白細胞計數獲得2000 XT我(SYSMEX、日本)。比較分析完成了一組111名健康兒童從5個月到5歲,外周血B淋巴細胞immunophenotyping人已經由Piatosa et al (14),闡述了參考截止值兒童在不同年齡段的人群。

統計分析

統計分析采用R 3.2.0軟件的使用。比較性分布,皮爾遜卡方(χ²)測試立即使用。比較其他參數,為目的的間隔基於引用值中值的研究中給出的對照組(Piatosa et al (14])創建和隨後,間隔研究小組的形成。確定統計頻率分布差異,表和χ四倍²測試應用。P值< 0.05被承認為顯著。

人口統計數據的分析研究小組和對照組沒有透露關於性別和年齡分布統計上顯著差異,驗證正常範圍的參考年齡相關性的限製,所闡述的Piatosa et al (14]。

總淋巴細胞池內,相對頻率外周血B細胞的人口(無花果。1)提高參考價值高達29(58%)的兒童研究和統計學意義在孩子們的年齡在9個月到15個月和15個月至24個月(p= 0.002,p分別為= 0.029)。同時保持在正常範圍內17個(34%)的兒童和減少低於下限的隻有4(8%)的孩子。B細胞相對頻率增加的趨勢伴隨著絕對正常B細胞計數(無花果。1 b),在多達37評估(74%)的孩子們學習。

總內存B細胞子集是年齡範圍內的相對價值和絕對計數在37例(64%)和32例(74%)的孩子們學習,分別(無花果。2和2 b)。減少總記憶B細胞絕對計數的人口發生誠然隻有6(12%),但在組兒童年齡在15到24個月,從24日至60個月記憶B細胞數量的減少是統計學意義(p= 0.029,p分別為= 0.024)。相對記憶B細胞頻率減少11(22%)的孩子們學習和兒童年齡在24至60個月這是統計學意義(p= 0.0245)。B細胞受損的記憶伴隨著增加的相對頻率和絕對的天真的B細胞數量7(14%)的孩子。天真的B細胞的相對頻率的增加中,可以觀察到三個年齡組:兒童從9至15個月,從15到24個月以及24至60個月的年齡和統計學意義(p值0.043,分別為0.029和0.0245)。

在記憶B細胞池,non-switched(邊際像,MZL)和交換記憶細胞是傑出的。MZL B細胞(圖的相對頻率。2攝氏度)在總下降多達22(44%)的孩子,而在孩子年齡在9至15個月,兒童年齡在15到24個月的減少MZL B細胞與對照組相比顯著(p值分別為0.012和0.001)。MZL B細胞的絕對計數減少10(20%)的孩子們學習,在老年患者,年齡在15到24個月的減少MZL B細胞子集是統計學意義(p= 0.007)。

交換記憶B細胞子集一般保持在正常的同齡範圍方麵的相對價值和絕對計數(圖。2 e和2 f分別在38例(76%)患者。然而,相對的減少值和B細胞子集的絕對數量在總在12個(24%)病人,年長的年齡達到統計上的顯著水平,即兒童從9到15個月,從24歲到60個月(p= 0.043,p分別為= 0.025)。

過渡B細胞子集,反過來,表明傾向於增加其相對頻率(圖。3)在10(20%)和絕對計數(無花果。3 b)12(24%)孩子們學習,過渡B細胞的相對頻率的增加是統計學意義(p= 0.004)的兒童年齡在24至60個月。的絕對計數以及相對頻率過渡B細胞維持正常在30(60%)和29(58%)的患者,分別。

不成熟的B細胞的百分比池,定義為CD19⁺CD21^羅低於年齡截止值在10(20%)的孩子們學習和這些,9歲以下兒童是18個月。不成熟的B細胞進一步規定他們的表達CD38的子集。增加的百分比和絕對計數高於年齡參考CD19的值⁺CD21^羅CD38^羅B細胞明顯在子集29(58%)的孩子們學習(圖。3 c和3 d分別)。然而,值得注意的是,這些更不成熟B細胞的擴張中,可以觀察到的26歲的兒童從3到17個月,但這是統計上顯著的組患者年齡在24至60個月(p= 0.004)。

有趣的是,數量和plasmablasts增加的相對頻率高於參考價值在13個(26%)病人和31中保持在正常範圍內(62%)和29(58%)的所有hypogammaglobulinemic孩子,分別。然而,一個分布的絕對計數plasmablasts達到正常範圍的或更高的下限可以注意到,但統計學意義的分析並沒有透露任何年齡段的孩子們學習。

絕大多數原發性免疫缺陷的診斷標準與抗體生產缺陷是基於記憶包括家族史、個人病史、臨床表現的疾病和排除其他診斷導致繼發性低丙球蛋白血症。抗體生產缺陷是最常見的和最大的兒童原發性免疫缺陷疾病,與臨床病程和預後的異質性,從溫和的甚至是無症狀的選擇性IgA不足或瞬態低丙球蛋白血症嬰兒期(THI)非常嚴重agammglobulinemias與深刻的無力抗原的體液免疫應答[山16]。外周血淋巴細胞immunotyping與B細胞池成熟的評估是一個重要的步驟在低丙球蛋白血症症狀的鑒別診斷,特別是常見的變量在B細胞免疫缺陷(CVID)異常已確定子集(17,18]。根據外周血的相對頻率class-switched記憶B細胞,弗萊堡(19)、巴黎(20.]和EUROclass [9)分類方案提出了為了找到B淋巴細胞成熟缺陷之間的關係,臨床表現和鑒別高危患者的並發症,如自身免疫、脾腫大和肉芽腫性疾病。然而,考慮到兒童的免疫能力的成熟發展》後,與最具活力在外周血淋巴細胞亞群變化反映出結構和功能成熟的中樞和外周免疫器官,class-switched記憶B細胞的預測作用在兒科患者抗體生產缺陷可能會質疑(21]。

在我們的研究中hypogammaglobulinemic孩子表現多樣成熟B淋巴細胞池內的缺陷。首先,在一大群,增加總B細胞的相對頻率是可觀測的。有趣的是,這是統計學意義在9 - 24個月,兒童在嬰幼兒但不是2和9月的年齡。同樣,多爾西和橙色的報道增加B細胞比例在一群24兒童免疫球蛋白低丙球蛋白血症和/或減少其他免疫球蛋白izotypes [22]。作者建議增加B淋巴細胞比例是瞬態低丙球蛋白血症的初級階段的特征,得出結論,這與不同的關於B閑暇的異常免疫反應不僅僅是低丙球蛋白血症。而數量和總量的相對頻率B淋巴細胞池不是普遍認為兒童作為獨家CVID hypogammaglobulinemic孩子可能發展的預測因素,Aydogan et al (23]然而考慮減少B細胞數量的百分比作為一種重要的免疫參數識別小兒CVID病人呼吸道並發症的風險。在研究Piatosa et al (24)和Bukowska-Strakova et al (25]作者顯示B細胞的總數減少的比例兒科CVID病人。在後者中,這孩子有正常的數量和總B細胞的相對頻率,所以作者認為低丙球蛋白血症的這個結果,而不適當的免疫調節與擾動比B細胞室的發展。

考慮抗體不足的臨床異質性和特有的障礙,建立一個明確的診斷在小於5歲兒童,詳細immunophenotypic考試b細胞的亞種群的年齡截止參考價值是至關重要的,但上述分類方案明確定義了這樣的年齡值。而許多作者誠然推薦記憶B細胞群的分析,以促進CVID在兒科患者的診斷25- - - - - -30.],手中等[21]表明,EUROclass限製2%的B細胞被交換內存(9)以及0.4%的弗萊堡極限之間的交換記憶B細胞總外周血B細胞(19)已經達成的健康兒童從1歲起。然而,作者指出了截止值的8%轉換記憶B細胞在成年人群獲得法國集團(20.)是不適合健康兒童甚至年齡在10到15年,但他們的極限值11%的總內存B細胞似乎適用於2歲以上。

在我們的研究小組,在10歲兒童24個月或更多,其中6例(60%)有一個總內存B細胞百分比低於11在這個年齡段記憶B細胞缺陷在統計學上意義重大。與對照組相比,記憶B細胞頻率低於年齡限製在11(22%)的所有hypogammaglobulinemic孩子學習一般,但在15個月以下的兒童時代沒有統計學意義。

交換記憶B細胞分組人口達到0.4%的極限總B細胞池中我們所有的孩子學習和交換記憶細胞的相對價值低於2%,5例,年齡在3到12個月,但不是在任何年齡的孩子學習1年以上。作為被手中et al(強調21),B細胞亞種群的特定限製承認作為診斷標準EUROclass和弗萊堡分類甚至對孩子可能是適用的,但是法國如果應用於兒童分類有更多的限製。

就像Bukowska-Strakova et al(所示25和Karaca等31日),這個患者沒有顯示大量異常對外周血B細胞池和記憶B細胞的百分比仍然在年齡範圍內。同樣,在一群孩子的早期診斷THI報道Moschese et al (32),大多數患者年齡從低丙球蛋白血症的24個月,不顯示切換缺乏記憶B細胞。這些孩子,他們沒有正常免疫球蛋白水平的年齡24個月,表達降低的頻率切換記憶B細胞池和共享臨床及免疫學概要文件類似於其他原發性免疫缺陷與抗體生產缺陷。在孩子們學習,我們沒有找到一個顯著的低丙球蛋白血症的嚴重程度之間的相關性,特別是免疫球蛋白缺乏症,和有缺陷的發展人口的B細胞。

CVID患者的比例,一個可觀測的B細胞成熟的缺陷與減少了記憶B細胞發展也與過渡CD19的擴張⁺CD38^嗨IgM^嗨和CD21積極表征B細胞或多個成熟B細胞表達較低的子集CD21成熟標誌[表征33,34),這與臨床表型,如淋巴結病和脾腫大以及自身免疫血球減少(35]。重要的是,這些CD21。表征的異常高的百分比^羅過渡B細胞在循環顯示在我們的研究小組觀察到嬰兒在生命的最初幾年,由於免疫係統的不成熟的兒童早期(36- - - - - -39]。的百分比的進化CD21。表征^羅B細胞與年齡相關,應用EUROclass標準關於這個不成熟的B細胞子集為B細胞功能障礙的診斷需要仔細的流式細胞術的標準化評價B細胞成熟和為目的使用兒童的預後標記免疫缺陷。

當然,缺乏後續的研究小組可以添加更多的意義免疫數據提出了研究的主要缺點。然而,B細胞的子集的評估我們的孩子可以看作一種篩選評價為目的識別高危患者需要定期的後續訪問,進一步評價他們的免疫係統。

最偉大和最具活力的發展和成熟B細胞子集之間的變化發生在2歲以下兒童。免疫係統不成熟的嬰兒和幼兒為老年性B淋巴細胞異常。因此,可靠的診斷CVID hypogammaglobulinemic小於2歲兒童還不能建立盡管臨床和免疫表型與這種疾病實體分享共同的特征。需要強調,成年人不能應用於兒童使用的分類與抗體生產缺陷,因此需要單獨的診斷和預後的標準。

APC, allophycocyanin;CD,集群的區別;CVID,普通變量免疫缺陷;EDTA ethylenediaminetetracetic酸;FITC fluoresceineisothiocyanate;PB,外周血;PE、phycoerithrin;PerCP peridinin葉綠素蛋白質;PID,原發性免疫缺陷;MZL邊際像; THI, transient hypogammaglobulinemia of infancy

特殊的確認是由於安娜Breborowicz教授,兒科Pneumonology部門負責人變態反應與臨床免疫學,波茲南大學醫學科學研究小組的支持和監督。

資金

研究的資金來源是由波茲南大學醫學科學

可用性的數據和材料

所有病人的原始數據和材料都可以在大學醫院的電子係統。因此,數據不能共享。

作者的貢獻

ASzP intelectual做出了主要的貢獻概念、設計的研究、分析和解釋數據和起草了手稿。KTJ參與采集和分析數據,在起草手稿。海關執行流儀immunophenotyping淋巴細胞和參與的解釋數據。所有作者閱讀和批準最終的手稿。

相互競爭的利益

作者宣稱他們沒有現有的相互競爭的利益。

倫理批準和同意參與

這個項目是由當地大學生命倫理委員會批準。書麵知情同意了父母的孩子參與這項研究。

作者和聯係

1. 兒科學係Pneumonology、變態反應和臨床免疫學、卡羅爾Marcinkowski大學醫學科學,Szpitalna街27/33,60 - 572,波茲南,波蘭

   Aleksandra Szczawinska-Poplonyk Katarzyna Tapolska-Jozwiak &

2. Karol Marcinkowski免疫學、醫學科學大學Rokietnicka 5 d, 60 - 806,波茲南,波蘭

   胡薩馬拉

相應的作者

對應到Aleksandra Szczawinska-Poplonyk。

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再版和權限