匹多莫德對唐氏綜合征患兒反複呼吸道感染的影響:一項意大利回顧性研究

背景

患有唐氏綜合症(DS)的兒童表現出高度易感性的複發性感染(RI)，由免疫缺陷和氣道異常引起。我們的目標是研究匹多莫德對DS患兒RI預防的影響，比較用匹多莫德治療(T0)前後(T1)的免疫和臨床參數。

方法

這項研究是在羅馬班比諾Gesù兒童醫院的唐氏綜合症門診中心進行的。我們回顧了2016年9月至2017年2月所有RI病史呈陽性並接受口服預防性匹多莫德的兒童的醫療記錄。

結果

33名兒童符合納入標準(男性:51.5%;平均年齡:6歲±標準差:3)。我們發現上呼吸道感染患兒數量顯著下降(T0組82%，T1組24%;p= 0,0001)和下呼吸道感染(T0組36% vs T1組9%;p= 0.003)後用匹多莫德治療。我們還證明了因呼吸道感染住院的兒童數量顯著下降(T0組為18%，T1組為3%;p= 0.03)。我們測量了T0和T1時外周血中的T和B細胞以及體外B細胞功能。我們發現在T1時對CpG的響應有所改善。B細胞頻率顯著增加(p= 0.0009)， B細胞增殖(p= 0.0278)和IgM分泌(p= 0.0478)。

結論

我們的結果提供了證據，證明匹多莫德可能能夠預防唐氏綜合征兒童的RI。

唐氏綜合症(DS)是活產嬰兒中最常見的染色體異常。美國的退行性癡呆患者人數從1950年的49,923人增長到2010年的206,366人[1］．意大利沒有以人口為基礎的登記，但意大利的退行性椎體滑移患者的患病率估計約為3萬人。其中超過一半的人在25歲以上，3000人在45歲以上[2］．

在過去十年中，退行性椎體滑移兒童的預期壽命顯著增加，但與非退行性椎體滑移兒童相比，退行性椎體滑移兒童的新生兒和嬰兒死亡風險仍然更高(1.65% vs. 0.36, 4% vs. 0.48%) [3.］．

退行性椎體滑移死亡率增加的重要原因是先天性心髒病、其他先天性異常(如神經係統、呼吸係統、胃腸道、生殖-泌尿係統和肌肉骨骼係統)、白血病、睾丸癌和敗血症。此外，呼吸道感染(RTI)是18歲以下退行性椎體滑移兒童的第二大死亡原因[4，5，6，7，8］．

先天性心髒病、氣道異常、全身性肌張力減退及吞咽功能障礙，易使退行性滑移兒童頻繁感染及出現更嚴重的呼吸道感染[9］．

此外，退行性椎體滑移患者在先天免疫和適應性免疫的數量和功能上都表現出多種缺陷[9］．

最近，其他作者和我們報道了退行性椎體滑移與B細胞室的原發性缺陷有關，其特征是外周血中所有B細胞，特別是記憶B細胞數量減少。IgM記憶B細胞代表對抗感染的第一線防禦[10]是正常的1/3，而高度特異性的開關記憶B細胞比預期的少7-10倍[11，12］．我們還表明，退行性椎體滑移兒童對初級免疫反應不佳，對他們的保護可能需要量身定製的疫苗接種方案[13］．

由於這些缺陷，退行性椎體滑移患兒通常極易發生複發性感染(RI)，其特點是病情加重，病程延長[14］．

在這些患者中，製定預防RI的策略是必要的。目前，美國兒科學會建議在有嚴重呼吸道合胞病毒(RSV)感染風險(如先天性心髒病、氣道清除問題、早產)的DS患兒中使用肺炎球菌和流感疫苗，並使用帕利珠單抗[15，16］．

除了接種疫苗和單克隆抗體外，免疫刺激劑在易感人群中廣泛用於預防RI，但對DS患兒沒有推薦。

匹多莫德(3-L-py- roglutamyl-L-thiaziolidine-4carboxylic acid)是一種合成的具有免疫調節活性的二肽分子[17］．匹多莫德是一種高度純化的分子，可迅速被消化道吸收，其生物利用度為45%，不受食物攝入的影響，並通過腎髒途徑未經代謝排出[18］．

在我們的研究中，我們回顧性地調查了匹多莫德對DS患兒RI預防的影響，比較了匹多莫德治療前後的免疫和臨床參數。

這項回顧性研究是在羅馬Bambino Gesù兒童醫院的唐氏綜合症門診中心進行的。我們回顧性地回顧了所有RI陽性病史的兒童的醫療記錄，這些兒童在6個月(從2016年9月到2017年2月)的每個月的頭20天接受口服預防，每天400 mg劑量匹多莫德。

定義下呼吸道感染RI的體征和症狀:每年兩次或兩次以上;上呼吸道感染:每年6次或以上;尿路感染:每年三次或以上，腸胃炎:每年三次或以上[19，20.，21］．

在年度訪問期間，醫生例行收集一年內患者感染數量、感染類型和感染入院次數等醫療信息。根據兒科學會指南的建議，醫生每年都要求退行性滑移患兒抽血檢查乳糜瀉、全血細胞計數、鐵蛋白、c反應蛋白和甲狀腺檢查[16］．在受RI影響的兒童中進行免疫測試，以確定免疫係統的缺陷，作為良好的臨床實踐。

我們創建了一個匿名數據庫，在其中報告了以下信息:年齡、性別、患者是否受過教育、兄弟姐妹是否受過教育、是否與兒童生活在一起的吸煙者、流感免疫、感染的頻率和類型以及相關住院治療。在數據庫中，我們還報道了外周血中的T和B細胞以及B細胞在體外的功能．

我們比較了2015年9月至2016年2月期間(T0:匹多莫德使用前)和2016年9月至2017年2月期間(T1:匹多莫德使用後)每位患者的臨床和免疫學參數。

當地機構審查委員會批準了研究方案，並由於研究的回顧性性質而放棄了知情同意的需要。

細胞分離和流式細胞儀分析

使用Ficoll PaqueTM Plus (Amersham Pharmacia Biotech)密度梯度離心分離肝素化pmcs，用適當的熒光標記抗體組合計數和染色，並使用流式細胞儀分析[22］．通過側/正向散射門控將死亡細胞排除在分析之外。所有分析均在LSRFortessa-X20 (BD Biosciences)上進行，並與PC FACSDiva軟件接口。每個樣本總共分析了500,000個事件。

b細胞增殖和體外免疫球蛋白的產生

刺激前，用終濃度為0.1 mg/mL的CMFDA(5-氯甲基熒光素二乙酸酯)標記外周血淋巴細胞(CellTrace CFSE;賽默飛世爾科技公司)。細胞在5 × 10條件下培養⁵每孔細胞在96孔板中(Becton Dickinson, San Jose, CA, USA)，完整RPMI 1640 (InvivoGen, San Diego, CA, USA)，補充10%胎牛血清(Hyclone Laboratories, Logan, UT, USA)， 2% l -穀氨酰胺(Gibco BRL)， 5 × 10-5 m2 - β -巰基乙醇(Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA)和20 mg/mL慶大黴素(Gibco BRL)。加入濃度為2.5 mg/mL的CpG ODN (Hycult Biotechnology, Netherlands) [23］．

Elisa

用酶聯免疫吸附法測定刺激7天後培養基中IgM、IgG和IgA的含量。平板塗布抗igm /IgG/IgA抗體(Jackson Immunoresearch, Cat # 109-006-064)。使用過氧化物酶偶聯抗igm (cat # 109-36-129)、抗igg (cat # 109-036-008)或抗iga (cat # 109-036-011)(均來自Jackson免疫研究公司)作為二抗。以純化的血清IgG、IgA和骨髓瘤細胞係純化的IgM (Jackson Immunoresearch)為標準。

統計分析

分類數據報告為數字、百分比和連續變量為平均值和±SD。我們對所有參數進行了描述性分析。對主變量進行McNemar檢驗，比較匹多莫德用藥前後的臨床結果(T0 vs T1)。采用未配對Student 's t檢驗進行統計學差異分析。某種程度上p< 0.05為有統計學意義。使用stata12 for Windows進行統計分析。

研究人群

在表1，我們報告了研究人群的特征。33名兒童符合納入標準(男性:51.5%;平均年齡:6歲±標準差:3)，幾乎所有兒童都上學(94%)，23名兒童(70%)至少有一個兄弟姐妹在上學，13名受試者(40%)與吸煙者生活在一起。我們有27名受試者的流感免疫信息(27/33;82%):其中14人接種了流感疫苗(52%)。

臨床結果

如圖所示。1T1與T0相比，上呼吸道感染患兒數量顯著降低(T0組為27/ 33,82%，T1組為8/ 33,24%;p= 0, 0001)。我們還發現T1與T0相比，下呼吸道感染患兒數量顯著減少(12/ 33,36 % T0 vs 3/ 33,9 % T1;p= 0.003)。然而，在兒童中(n= 2)胃腸道感染無顯著差異(p= 1)。而沒有人提到泌尿係的RI。每個患者可能有一個以上的RI。

我們發現，如圖所示。2與T0相比，T1時因呼吸道感染住院的兒童數量顯著減少(T0時的6/ 33,18 % vs T1時的1/ 33,3 %;p= 0.03)。

免疫效果

為了研究匹多莫德治療是否對免疫係統有可測量的影響，我們比較了T0和T1時外周血中的T和B細胞以及體外B細胞功能。

我們無法證明匹多莫德治療對外周血中的B細胞或T細胞有任何影響。淋巴細胞群體頻率和絕對數量保持不變(表2）.

通過TLR9配體CpG的刺激，可以在體外測量B細胞的功能。

暴露於CpG後，成熟的naïve B細胞增加了它們的生存和記憶B細胞增殖並產生抗體。我們發現在T1時對CpG的響應有所改善。B細胞頻率顯著增加(p= 0.0009)， B細胞增殖(p= 0.0278)和IgM分泌(p= 0.0478)。3.）.

許多退行性椎體滑移患兒都有頻繁的RTI，而且這些RTI往往比同齡人的類似感染更加嚴重和持久[24］．

患有退行性退行性癡呆的兒童住院率較高，住院時間較長，並發症較多，急性肺損傷和急性呼吸窘迫綜合征的發生率也較高[25，26］．

因此，確定預防和治療這些感染的有效幹預措施非常重要。不幸的是，證明退行性椎體滑移患兒RTI管理的研究很少，證據基礎需要在這些人群中進行進一步的調查[27］．

患有退行性椎體滑移的兒童應根據國家免疫計劃接種疫苗，包括強製性疫苗和推薦疫苗。免疫接種實務諮詢委員會亦建議，對於罹患肺炎球菌病風險較高的2歲以上兒童，如患有慢性基礎疾病或免疫功能低下的兒童，應先注射13價肺炎球菌結合疫苗，再注射23價肺炎球菌多糖疫苗。[28］．盡管許多報告表明免疫缺陷是該綜合征的一貫特征，[14患有退行性椎體滑移的兒童不包括在感染風險較高的患者名單中。我們建議兒童肺炎球菌和流感疫苗應該強烈認為與DS (13］．此外，Palivizumab用於RSV預防用於先天性心髒病或早產兒的DS患兒。

預防RI是一個雄心勃勃的目標。以機製為導向的研究以及臨床幹預試驗來測試生物學上合理的預防想法是必要的。在這種情況下，管理匹多莫德，一種合成的免疫刺激劑，調節適應性和先天免疫反應，可以代表一個創新的策略。

即使與這些影響相關的機製尚未被研究，免疫調節劑匹多莫德在降低退行性椎體滑移患兒RTI發生率方麵的功效，此前也有報道[29］．

最近，祖科蒂等人發現，聯合接種流感疫苗和匹多莫德可促進流感抗體的產生[17］．

在我們的研究中，我們證明了使用匹多莫德治療後，兒童RTI的數量顯著減少，因傳染病住院的百分比顯著降低。這些結果證實了Licari et al.和Niu et al.先前為調查匹多莫德在退行性椎體病變兒童和兒科人群中預防RI的療效而進行的研究。[29，30.，31］

預防效果可能取決於匹多莫德對免疫細胞的活性。我們發現匹多莫德治療不影響外周血中B、T和NK細胞的數量，但改善了B細胞的存活和體外功能。體外CpG刺激測量B細胞對TLR9的反應能力[24］．在對CpG的反應中，記憶B細胞增殖並分化為產生抗體的細胞。開關記憶B細胞產生IgG和IgA，而IgM記憶B細胞分泌IgM。我們發現，皮奧多莫德治療後，B細胞數量增加，增殖增多，IgM抗體分泌增多，而IgG和IgA濃度保持穩定。由此可見，皮奧多莫德治療後，IgM記憶B細胞的功能明顯增強。體外IgM記憶B細胞活性的增加可能反映了體內活性的提高，從而導致更有效的一線保護和減少體內感染發作。需要進一步的研究來評估匹多莫德是否可以改善其他細胞類型對TLR配體的反應，並加強先天免疫防禦，從而解釋治療的臨床效果。

匹多莫德耐受性良好，在我們的人群中未報告任何不良事件。

我們研究的優勢在於，對於退行性椎體滑移患兒的RTI，預防性幹預的有效性，不僅體現在臨床效果上，還體現在免疫效果上。這在體外B細胞的存活和功能上尤其明顯。然而，回顧性的數據分析和缺乏對照病例代表了本研究的局限性。仍需要進一步的高質量和大規模隨機對照試驗來提供證實性證據。

我們的結果提供了證據，證明匹多莫德可能能夠預防退行性椎體滑移患兒的RTI。為了指導臨床醫生確定預防和治療退行性椎體滑移兒童RI的最佳方法，有必要進行更多嚴格的方法學研究。

本研究中使用和/或分析的數據集可根據合理要求從通訊作者處獲得。

DS:

唐氏綜合症

國際扶輪:

複發性感染

RSV:

呼吸道合胞病毒

RTI:

呼吸道感染

不適用。

本研究未獲資助。

作者及隸屬關係

1. 兒科和傳染病科，Bambino Gesù兒童醫院，ircc，意大利羅馬廣場4 00165

   Diletta Valentini, Chiara Di Camillo, Nadia Mirante和Alberto Villani

2. 免疫研究區，b細胞發育單元，Bambino Gesù兒童醫院，IRCCS，羅馬，意大利

   瓦倫蒂娜·馬塞利尼和麗塔·卡塞蒂

3. 免疫診斷組，Bambino Gesù兒童醫院，羅馬，意大利

   麗塔Carsetti

貢獻

研究構思與設計:DV、AV、RC。數據采集:CDC、VM、NM。分析和數據解釋:NM, DV, RC。稿件起草:DV, NM, RC。重要修訂:AV, RC。所有作者修改並批準了所提交的版本。

相應的作者

對應到Diletta Valentini．

倫理批準並同意參與

這項研究得到了Bambino Gesù兒童醫院(No.;

發表同意書

當地機構審查委員會批準了研究方案，並由於研究的回顧性性質而放棄了知情同意的需要。

相互競爭的利益

作者宣稱他們之間沒有利益衝突。

出版商的注意

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