GIỚI THIỆU
Các tình trạng được nhóm lại dưới tên nhạy cảm Mendelian với các bệnh do vi khuẩn (MSMD; MIM #209950) là do các khiếm khuyết di truyền ảnh hưởng đến sự tương tác của các thực bào đơn nhân và tế bào T hỗ trợ xung quanh quá trình tổng hợp và phản ứng với interferon (IFN) gamma, thường được gọi là con đường tế bào T hỗ trợ loại 1 (Th1) 1. Các bệnh này được nhận biết thông qua các tác dụng phụ nghiêm trọng liên quan đến việc tiêm vắc-xin lao giảm độc lực Bacillus Calmette-Guérin (BCG) trong những ngày đầu đời. Ở các quốc gia không tiêm BCG, các biểu hiện lâm sàng và nhiễm trùng của MSMD có thể khác nhau, vì nhiễm trùng chủ yếu do vi khuẩn môi trường nhưng cũng bao gồm nấm và vi khuẩn hình thái lưỡng hình. Ngoài ra, các tự kháng thể kháng cytokine làm chặn IFN-gamma và interleukin (IL) 23, là các chất trung gian quan trọng của con đường này, bắt chước các rối loạn di truyền và cần được xem xét trong chẩn đoán phân biệt của MSMD.
Các tác nhân gây nhiễm trùng ở bệnh nhân MSMD có xu hướng là các sinh vật môi trường có độc lực yếu bao gồm vi khuẩn (các vi khuẩn không lao [NTM] như phức hợp Mycobacterium avium, BCG, thỉnh thoảng Mycobacterium tuberculosis); vi khuẩn (Salmonella, một số Burkholderia, Listeria); nấm, đặc biệt là các loại nấm mốc hình thái lưỡng hình (Histoplasma, Blastomyces, Coccidioides, Talaromyces) và Cryptococcus; và ký sinh trùng nội bào Leishmania. Ngoài ra, các nhiễm trùng thuộc họ virus herpes phổ biến hơn và có thể nghiêm trọng, bao gồm virus herpes simplex (HSV) loại 1 và 2, cytomegalovirus (CMV), và virus Epstein-Barr (EBV), có thể gây u tân sinh EBV+ (bảng 1). Do đó, mặc dù tên của nhóm bệnh này được đặt ra từ tình trạng nhạy cảm với nhiễm trùng do vi khuẩn, các tình trạng này thực sự liên quan đến tính nhạy cảm với nhóm nhiễm trùng nội bào rộng hơn của đại thực bào và các tế bào T phản ứng, bao gồm vi khuẩn, nấm và virus.
Chủ đề này xem xét bệnh sinh, biểu hiện điển hình, chẩn đoán và quản lý chung. Các bệnh cụ thể được xem xét riêng. (Xem “Nhạy cảm Mendelian với các bệnh do vi khuẩn: Các khiếm khuyết cụ thể”.)
SINH BỆNH HỌC
Khả năng tiêu diệt mầm bệnh nội bào của đại thực bào phụ thuộc rất nhiều vào tính toàn vẹn chức năng trong tương tác của chúng với tế bào T, được điều chỉnh bởi cả các dấu ấn bề mặt tế bào và các cytokine hòa tan. Interferon (IFN) gamma là một cytokine đa chức năng, được sản xuất chủ yếu bởi tế bào T hỗ trợ loại 1 (Th1), và rất cần thiết cho việc loại bỏ nhiều loại sinh vật gây nhiễm trùng (vi khuẩn, ký sinh trùng và vi khuẩn lao) nhắm mục tiêu và cư trú trong hốc nội bào 2-8. Tập hợp các con đường này cũng rất quan trọng trong việc kiểm soát một số bệnh nhiễm virus nhất định, đặc biệt là các bệnh thuộc họ herpes. (Xem “Dịch tễ học, yếu tố nguy cơ và sinh bệnh học của nhiễm vi khuẩn lao không điển hình”, phần ‘Sinh bệnh học’.)
Khi đại thực bào bị nhiễm vi khuẩn lao hoặc các mầm bệnh nội bào khác, chúng sản xuất các cytokine interleukin (IL) 12 (một heterodimer của IL-12 p40 cộng với IL-12 p35) 9, chất này kích thích tế bào T và tế bào tiêu diệt tự nhiên (NK) thông qua thụ thể heterodimeric trên bề mặt tế bào của nó (IL-12Rb1 cộng với IL-12Rb2) và IL-23 (một heterodimer của IL-12 p40 cộng với IL-23 p19). Đáp ứng với sự kích thích bằng IL-12 và IL-23, các tế bào T và NK được hoạt hóa sẽ sản xuất IFN-gamma (hình 1). IFN-gamma liên kết với thụ thể heterodimeric trên bề mặt tế bào của nó (IFNGR1 và IFNGR2), dẫn đến sự dimer hóa thụ thể. Các kinase Janus, JAK1 và JAK2, là các tyrosine kinase liên kết nội bào một cách cấu trúc với các chuỗi IFNGR1 và IFNGR2, tương ứng. Với sự chiếm giữ thụ thể, JAK1 và JAK2 phosphoryl hóa chéo lẫn nhau, dẫn đến phosphoryl hóa phần nội bào của IFNGR1. Vị trí được phosphoryl hóa này tuyển mộ và tạo điều kiện cho sự phosphoryl hóa của signal transducer and activator of transcription (STAT) 1, tạo thành phosphoSTAT1 (pSTAT1). pSTAT1 tự dimer hóa và sau đó di chuyển vào nhân, nơi nó liên kết với các promoter của các gen được điều chỉnh bởi IFN-gamma (hình 2) 10,11.
Hoạt hóa IFN-gamma dẫn đến việc sản xuất tumor necrosis factor (TNF) alpha, tăng cường biểu hiện IL-12, và sản xuất superoxide thông qua NADPH oxidase, cùng với các đặc tính khác. Cơ chế tác động cụ thể mà IFN-gamma thúc đẩy việc tiêu diệt vi khuẩn lao vẫn chưa được biết rõ. (Xem “Bệnh hạt mạn tính: Sinh bệnh học, biểu hiện lâm sàng và chẩn đoán”, phần ‘Hoạt hóa NADPH oxidase’.)
Nhiều gen bị ảnh hưởng bởi con đường IL-12/IFN-gamma và ngược lại điều chỉnh nó. Các khiếm khuyết di truyền liên quan đến tính nhạy cảm với vi khuẩn lao bao gồm IFNG, IFNGR1, IFNGR2, thụ thể beta 1 IL-12 (IL12RB1), thụ thể beta 2 IL-12 (IL12RB2), IL-12 p40 (IL12B), IL23R, STAT1, tyrosine kinase 2 (TYK2), yếu tố điều hòa IFN 8 (IRF8), yếu tố phiên mã kẹp kẽm GATA2 (GATA2), gen kích thích IFN 15 (ISG15), IKBKG (mã hóa bộ điều biến thiết yếu NFKB [NEMO]), NFKBIA, RORgamma/RORgammaT (RORC), signal peptide peptidase-like 2A (SPPL2A), và yếu tố tái khởi tạo và giải phóng MCTS1 (MCTS1) 12-15. Mỗi khiếm khuyết cụ thể được thảo luận chi tiết riêng. Khiếm khuyết di truyền là không xác định ở khoảng một nửa số bệnh nhân mắc bệnh vi khuẩn lao không điển hình (NTM) lan tỏa. Kháng thể tự kháng cytokine đối với IFN-gamma và IL-23 giải thích một số trường hợp mà khiếm khuyết MSMD không được tìm thấy. (Xem “Tính nhạy cảm Mendel với các bệnh vi khuẩn lao: Các khiếm khuyết cụ thể” và “Suy giảm miễn dịch hội chứng”.)
TRÌNH BÀY VÀ BIỂU HIỆN LÂM SÀNG
Bệnh nhân mắc MSMD thường có các triệu chứng do nhiễm Bacillus Calmette-Guérin (BCG; một chủng giảm độc lực sống của Mycobacterium bovis được sử dụng trong vắc-xin để phòng lao và các nhiễm trùng vi khuẩn thuộc chi mycobacteria khác), nhiễm vi khuẩn mycobacteria không lao (NTM) từ môi trường, hoặc các nhiễm trùng khác (bảng 1) 16. Vì vắc-xin BCG được tiêm trong những ngày đầu đời, bệnh nhân có xu hướng xuất hiện ở thời thơ ấu, vài tuần đến vài tháng sau khi tiêm chủng, nhưng thời gian có thể khác nhau.
Các biểu hiện lâm sàng của nhiễm NTM lan tỏa là không đặc hiệu và có thể bao gồm sốt, sụt cân, tiêu chảy, hạch to lan tỏa, tổn thương da lan tỏa, đau bụng khu trú, to gan lách, và cổ trướng. Triệu chứng và dấu hiệu phản ánh các vị trí tổn thương chính (ví dụ: tủy xương, hệ bạch huyết, đường tiêu hóa, phổi). Các khiếm khuyết một phần, chẳng hạn như do thiếu hụt thụ thể interferon (IFN) gamma tự thể trội (ADIFNGR1) hoặc thiếu hụt chất truyền tín hiệu và hoạt hóa phiên mã 1 (STAT1) trội, thường biểu hiện với bệnh ít hạn chế hơn, chẳng hạn như viêm xương tủy NTM, và thường xảy ra muộn hơn trong thời thơ ấu hoặc thậm chí khi trưởng thành. Tổn thương da là phổ biến ở bệnh nhân bị nhiễm trùng lan tỏa. Các biểu hiện lâm sàng của bệnh lan tỏa được thảo luận chi tiết ở phần riêng. (Xem “Nhiễm vi khuẩn mycobacteria không lao (NTM) và nhiễm khuẩn huyết NTM ở trẻ em”, phần ‘Biểu hiện lâm sàng’.)
Hầu hết các trường hợp nhiễm BCG lan tỏa xuất hiện trong vòng vài tuần đến vài tháng sau khi tiêm chủng. Các biểu hiện lâm sàng tương tự như nhiễm NTM từ môi trường, với một vài ngoại lệ. Các hạch bạch huyết dẫn lưu tại vị trí tiêm có thể hình thành vết rò đến da và các mô xung quanh. Có thể xảy ra bệnh lan tỏa khu trú với sự xâm nhập rộng rãi của gan, ruột và máu; viêm màng não; áp xe não; và viêm xương tủy. (Xem “Phòng ngừa lao: Tiêm chủng BCG và bổ sung dinh dưỡng”, phần ‘An toàn và tác dụng phụ’.)
Cách thức xuất hiện và chủng vi khuẩn mycobacteria cụ thể phụ thuộc vào vị trí địa lý và việc có tiêm vắc-xin BCG hay không 17:
Ở các quốc gia tiêm vắc-xin BCG, biểu hiện lâm sàng thường là nhiễm trùng với chủng vắc-xin. Nhiều phòng thí nghiệm gặp khó khăn trong việc phân biệt BCG với lao (TB) trong xét nghiệm thường quy, vì vậy chẩn đoán lao lan tỏa ở trẻ sơ sinh hoặc trẻ em đã được tiêm BCG luôn phải bao gồm MSMD trong chẩn đoán phân biệt.
Ở các quốc gia mà lần tiếp xúc đầu tiên với mycobacteria là qua phơi nhiễm môi trường, có thể xảy ra nhiễm nhiều loại NTM khác nhau, chẳng hạn như Mycobacterium avium phức hợp, Mycobacterium fortuitum, Mycobacterium chelonae, hoặc Mycobacterium kansasii.
Mức độ nghiêm trọng của bệnh và độ tuổi khởi phát phụ thuộc vào phần của con đường IFN-gamma bị ảnh hưởng và mức độ nghiêm trọng của khiếm khuyết di truyền (một phần hoặc hoàn toàn) (bảng 2). Bệnh nhân bị khiếm khuyết hoàn toàn thường xuất hiện ở thời thơ ấu với bệnh lan tỏa 17, trong khi những người bị khiếm khuyết một phần hoặc ít nghiêm trọng hơn ở IFNGR1, IRF8, IL12RB1, hoặc STAT1 có thể xuất hiện ở tuổi vị thành niên hoặc trưởng thành với các đợt nhiễm trùng tái phát nhẹ hơn. Bệnh nhân sống ở những khu vực có tỷ lệ lưu hành M. tuberculosis (TB) cao có thể bị lao lan tỏa 1. Các khiếm khuyết MSMD hiếm khi, nếu có, biểu hiện dưới dạng bệnh phổi cô lập hoặc tái phát, đặc biệt là ở người trưởng thành.
Một số biểu hiện lâm sàng gợi ý các khiếm khuyết cụ thể. Ví dụ bao gồm:
Viêm xương tủy NTM ở bệnh nhân bị thiếu hụt thụ thể IFN-gamma tự thể trội (xem “Tính nhạy cảm Mendel đối với các bệnh mycobacteria: Các khiếm khuyết cụ thể”, phần ‘Thiếu hụt IFNGR1 tự thể trội’)
Tăng tính nhạy cảm với các nhiễm trùng virus nặng, bao gồm cytomegalovirus (CMV), virus hợp bào hô hấp (RSV), virus varicella-zoster (VZV), và virus parainfluenza, ở bệnh nhân bị thiếu hụt STAT1 lặn tự thể (xem “Tính nhạy cảm Mendel đối với các bệnh mycobacteria: Các khiếm khuyết cụ thể”, phần ‘Khiếm khuyết STAT1’)
Nấm Candida niêm mạc và da ở bệnh nhân có các biến thể gây bệnh tăng chức năng (GOF) của STAT1, thiếu hụt thụ thể interleukin 12 beta 1 (IL12RB1), và những người có đột biến NFKBIA tự thể trội (xem “Nấm Candida niêm mạc và da mạn tính”, phần ‘Rối loạn chức năng STAT1’)
Nhiễm nấm dị hình ở bệnh nhân có các biến thể gây bệnh GOF của STAT1, thiếu hụt thụ thể IFN-gamma, và thiếu hụt IL-12RB1
Loạn sản thượng bì, cũng như bệnh viêm ruột, với các biến thể gây bệnh IKBKG và NFKBIA
Thiếu máu monocyte lưu hành tuyệt đối, giảm tế bào kẻ tự nhiên (NK), giảm bạch cầu tế bào B, loạn sản tủy, ác tính tủy, proteinosis phế g lan tỏa, hoặc mụn cóc lan tỏa ở bệnh nhân bị thiếu hụt GATA2 (xem “Tính nhạy cảm Mendel đối với các bệnh mycobacteria: Các khiếm khuyết cụ thể”, phần ‘Thiếu hụt GATA2 (hội chứng MonoMAC)’)
TIẾP CẬN CHUNG ĐỂ CHẨN ĐOÁN
Cần tìm nguyên nhân di truyền tiềm ẩn ở tất cả trẻ em và người lớn bị nhiễm trùng mycobactere không lao (NTM) tái phát hoặc lan rộng, hoặc nhiễm trùng Bacillus Calmette-Guérin (BCG) lan rộng. Tình trạng ít gặp hơn ở trẻ em là hạch lympho NTM cô lập ở cổ hoặc ngực chưa được xác định về mặt di truyền, mặc dù hiếm khi các trường hợp này mắc chứng thiếu hụt thụ thể gamma interferon (IFN) một phần trội nhiễm sắc thể tự thể (ADIFNGR1). Trẻ nhỏ có viêm hạch NTM cô lập ở cổ thường không được sàng lọc MSMD trừ khi các nhiễm trùng khó điều trị hoặc tái phát. Đối với những người bị bệnh lan rộng, việc điều trị MSMD thích hợp phụ thuộc vào việc xác định khiếm khuyết phân tử tiềm ẩn, tác nhân cụ thể gây nhiễm trùng và mức độ bệnh 18.
Nhận dạng các vi khuẩn mycobacteria gây bệnh
Việc xác định dứt điểm các vi khuẩn mycobacteria gây nhiễm cụ thể là quan trọng để lựa chọn phương pháp điều trị và xác định dịch tễ học. Có hơn 150 loài mycobacteria khác nhau. Các phương pháp hiện đang được sử dụng bao gồm nuôi cấy, nhận dạng phân tử trực tiếp và phát hiện proteomic. Trong bệnh lan tỏa, NTM thường có thể được nuôi cấy từ các mẫu máu mycobacteria (các mẫu này cần được đặt riêng biệt so với các mẫu máu thông thường). Đối với các bệnh cô lập hơn, chẳng hạn như viêm xương tủy do NTM, việc nuôi cấy mô bị nhiễm bệnh thường là cần thiết để chẩn đoán. Nếu mô bệnh học cho thấy trực khuẩn kháng acid (AFB) và không thực hiện hoặc kết quả nuôi cấy mycobacteria âm tính, thì phản ứng chuỗi polymerase (PCR) trực tiếp trên mẫu mô có thể cho phép xác định loài NTM. Khi cần phân biệt giữa BCG và M. tuberculosis, cần thực hiện xét nghiệm kiểu gen phân tử để phân biệt chúng 19. Xét nghiệm kháng thuốc có thể được xác định một phần bằng phương pháp phân tử, nhưng xét nghiệm độ nhạy kháng sinh vẫn yêu cầu nuôi cấy. Xét nghiệm chẩn đoán nhiễm NTM được thảo luận chi tiết hơn ở nơi khác. (Xem “Vi sinh vật học của mycobacteria không gây lao” và “Nhiễm trùng mycobacteria không gây lao lan tỏa và nhiễm khuẩn huyết NTM ở trẻ em”, phần ‘Chẩn đoán’ và “Viêm hạch do mycobacteria không gây lao ở trẻ em”, phần ‘Chẩn đoán’ và “Nhiễm trùng da và mô mềm do mycobacteria không gây lao ở trẻ em”, phần ‘Chẩn đoán’.)
Xét nghiệm miễn dịch học
Việc đo lường tiết và đáp ứng cytokine cũng như phát hiện phân tử trên bề mặt tế bào hoặc nội bào bằng lưu lượng kế đã được sử dụng làm xét nghiệm nghiên cứu nhưng gặp phải vấn đề tiêu chuẩn hóa kém và khó khăn trong việc vận chuyển tế bào sống đến các phòng thí nghiệm chuyên khoa để xét nghiệm. Ngoài ra, các xét nghiệm chức năng để kiểm tra các con đường cũng không mang tính quyết định, và hiện không có xét nghiệm chức năng nào để loại trừ tất cả các dạng MSMD 20. Vì mục đích của các xét nghiệm chức năng là hướng dẫn việc khám phá các khiếm khuyết trong các gen cụ thể, nên hiện nay việc chuyển thẳng đến xét nghiệm phân tử (bảng gen hoặc toàn bộ vùng exon hoặc bộ gen; trong trường hợp bảng gen, điều bắt buộc là phải biết những gen nào được bao gồm) dễ dàng hơn, nhanh hơn, đáng tin cậy hơn và ít tốn kém hơn nhiều (xem ‘Xác định khiếm khuyết phân tử’ bên dưới). Với các xét nghiệm phân tử, vẫn sẽ có các biến thể có ý nghĩa không xác định (VUS) cần được xác nhận chức năng, điều này có thể được thực hiện bằng các phòng thí nghiệm thương mại hoặc nghiên cứu, nhưng sẽ tập trung vào các con đường chọn lọc. Các phát hiện dự kiến cho mỗi khiếm khuyết đã biết được thể hiện trong bảng (bảng 2). Sự biểu hiện bề mặt của IFNGR1 (CD119) có thể được xác định bằng lưu lượng kế, nhưng nó không phổ biến. Sự vắng mặt cho thấy thiếu hụt IFNGR1 lặn, trong khi sự dư thừa IFNGR1 trên bề mặt tế bào cho thấy dạng thiếu hụt bộ trội một phần, ADIFNGR1. (Xem “Lưu lượng kế để chẩn đoán các lỗi bẩm sinh của miễn dịch”.)
Xác định khiếm khuyết phân tử
Xét nghiệm di truyền là cách duy nhất xác định các bệnh di truyền, và chẩn đoán phân tử ảnh hưởng đến các quyết định điều trị, chẳng hạn như liệu pháp IFN-gamma hoặc ghép tế bào máu (HCT), và tiên lượng 21. Các gen ứng viên có thể được sàng lọc riêng lẻ, theo nhóm, bằng giải trình tự toàn bộ exome (WES), hoặc bằng giải trình tự toàn bộ bộ gen (WGS). Cần đặc biệt chú ý khi nghi ngờ khiếm khuyết ở gen IKBKG , vì gen IKBKG mã hóa NEMO có các pseudogene khiến việc giải trình tự bộ gen khó diễn giải (hầu hết các bảng gen không báo cáo IKBKG). Do đó, việc giải trình tự axit deoxyribonucleic bổ sung (cDNA), có nguồn gốc từ mRNA IKBKG đã được nối, thường là cần thiết để chẩn đoán đáng tin cậy về đột biến IKBKG. Thiếu hụt protein gắn GATA 2 (GATA2) có thể do các biến thể gây bệnh nội intron bị bỏ sót trong WES. (Xem “Đánh giá phòng thí nghiệm hệ thống miễn dịch”, phần ‘Nghiên cứu bộ gen nâng cao cho tất cả các dạng IEI’.)
Xét nghiệm dẫn xuất protein tinh khiết [PPD] và xét nghiệm giải phóng IFN-gamma (IGRA; xét nghiệm chẩn đoán nhiễm M. tuberculosis) có thể khó khăn ở bệnh nhân MSMD. Nói chung, NTM không gây ra IGRA dương tính, vốn phụ thuộc vào các kháng nguyên ESAT6 và CFP10, vốn có trong M. tuberculosis nhưng không có trong BCG (lưu ý rằng M. kansasii, M. marinum và M. szulgai cũng có ESAT6 và CFP10 và cũng có thể cho kết quả xét nghiệm IGRA dương tính). Khiếm khuyết trong con đường IFN-gamma/interleukin (IL) 12 có thể cho kết quả khác nhau tùy thuộc vào sinh vật cụ thể và khiếm khuyết cụ thể. Kháng thể tự kháng IFN-gamma thường gây ra kết quả IGRA không xác định vì kháng thể này ngăn chặn việc phát hiện IFN-gamma trong ống kiểm soát dương tính 22.
CHẨN ĐOÁN PHÂN BIỆT
Chẩn đoán phân biệt ở bệnh nhân nhiễm vi khuẩn mycobacteria không lao (NTM) hoặc BCG lan tỏa bao gồm những điều sau:
Suy giảm miễn dịch tế bào T, chẳng hạn như suy giảm miễn dịch kết hợp nặng (SCID) hoặc các hội chứng suy giảm miễn dịch kết hợp, đặc biệt liên quan đến nhiễm BCG lan tỏa nhưng ít liên quan đến NTM hơn nhiều. Bệnh nhân SCID thường có số lượng tế bào T ngây thơ rất thấp và phản ứng tăng sinh bị suy giảm với các mitogen như phytohemagglutinin (PHA), thường xuất hiện ở giai đoạn sơ sinh, và có tính nhạy cảm rộng với nhiễm trùng. Những trẻ em này nên được xác định thông qua sàng lọc vòng cắt tế bào thụ thể T sơ sinh (TREC) khi thực hiện. (Xem “Suy giảm miễn dịch kết hợp nặng (SCID): Tổng quan”, phần ‘Chẩn đoán’ và “Sàng lọc sơ sinh các rối loạn bẩm sinh về miễn dịch”, phần ‘Sàng lọc SCID và các khiếm khuyết tế bào T khác’ và “Suy giảm miễn dịch kết hợp: Tổng quan”.)
Bệnh bạch cầu tế bào lông có tỷ lệ mắc NTM lan tỏa cao, nhiều hơn các bệnh ác tính lympho khác. Bệnh này khởi phát ở người lớn, khác với các khiếm khuyết MSMD. (Xem “Đặc điểm lâm sàng và chẩn đoán bệnh bạch cầu tế bào lông”.)
Kháng thể tự thân kháng interferon (IFN) gamma gây nhiễm NTM lan tỏa. Hầu hết các bệnh nhân được báo cáo đến từ Đông Nam Á và mắc bệnh khởi phát ở người lớn 23-27. Một số bệnh nhân có kháng thể tự thân kháng IFN-gamma này có thể mắc các bệnh nhiễm trùng cơ hội khác (ví dụ: Histoplasma capsulatum và Talaromyces [Penicillium] marneffei), Burkholderia, nhiễm khuẩn salmonella, hoặc nhiễm virus varicella-zoster (VZV) nặng, có hoặc không có nhiễm NTM 25. Chưa có báo cáo về cụm gia đình. Ở bệnh nhân nhiễm mycobacteria lan tỏa khởi phát muộn, cần tìm kháng thể anti-IFN-gamma có hoạt tính trung hòa. Các lựa chọn điều trị ở những bệnh nhân này bao gồm liệu pháp kháng tế bào B có mục tiêu 28,29. Những bệnh nhân này thường sẽ có xét nghiệm giải phóng IFN-gamma không xác định do sự hiện diện của kháng thể tự thân anti-IFN-gamma có hoạt tính trung hòa, vốn làm chặn tín hiệu trong ống đối chứng dương tính 22.
Suy giảm miễn dịch thứ phát do nhiễm vi-rút suy giảm miễn dịch ở người (HIV) hoặc do thuốc ức chế miễn dịch. Các chất ức chế yếu tố hoại tử khối u (TNF) alpha, chất ức chế Janus kinase (JAK), và chất ức chế interleukin (IL) 12/23 làm tăng tính nhạy cảm với nhiễm mycobacteria 30,31.
PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN CHUNG ĐỂ ĐIỀU TRỊ
Điều trị tích cực bằng kháng sinh kháng mycolic vẫn là phương pháp quản lý quan trọng nhất cho bệnh nhân mắc các rối loạn này 32,33. Liệu pháp thay thế cytokine bằng interferon (IFN) gamma là một lựa chọn điều trị bổ sung ở bệnh nhân có khiếm khuyết bảo tồn thụ thể IFN-gamma, nhưng nó nên được sử dụng với sự tư vấn của chuyên gia.
Kháng sinh được sử dụng cho nhiễm trùng mycolic không lao (NTM) ở bệnh nhân MSMD giống như những loại được sử dụng cho bệnh nhân khác, nhưng cường độ và thời gian điều trị ở bệnh nhân MSMD lớn hơn vì gánh nặng bệnh thường cao hơn và sự đóng góp miễn dịch vào việc loại bỏ thấp hơn 34. Thời gian điều trị dựa trên đáp ứng lâm sàng, cải thiện bằng X-quang và chữa khỏi vi sinh. Bệnh nhân nên được duy trì dự phòng kháng sinh thứ cấp sau khi nhiễm trùng được loại bỏ thành công, thường là bằng azithromycin hàng ngày. Việc điều trị nhiễm trùng NTM được thảo luận chi tiết hơn ở nơi khác. (Xem “Nhiễm trùng mycolic không lao (NTM) lan tỏa và nhiễm khuẩn huyết NTM ở trẻ em”.)
Hầu hết các bệnh MSMD, ngoại trừ khiếm khuyết thụ thể IFN-gamma hoàn toàn và khiếm khuyết hoàn toàn (lặn nhiễm sắc thể tự thân [AR]) của signal transducer and activator of transcription 1 (STAT1), đều đáp ứng, ít nhất là ở một mức độ nào đó, với liệu pháp IFN-gamma 1. Liệu pháp IFN-gamma thường được bổ sung cho các khiếm khuyết có đáp ứng còn sót lại với IFN-gamma (như thiếu hụt thụ thể IFN-gamma 1 một phần trội nhiễm sắc thể tự thân [ADIFNGR1]) khi quản lý bằng kháng sinh đơn thuần không thành công trong việc loại bỏ nhiễm trùng sau vài tháng điều trị tuân thủ. Bệnh nhân bị khiếm khuyết thụ thể beta 1 của interleukin (IL) 12 (IL-12RB1) có thể đáp ứng với liệu pháp IFN-gamma nhưng có thể phát triển tình trạng viêm quá mức, chẳng hạn như phản ứng giống bệnh lymphohistiocytosis huyết bào (HLH), vì vậy cần theo dõi chặt chẽ khi sử dụng liệu pháp IFN-gamma. Bệnh nhân thường được bắt đầu với liều lượng IFN-gamma tương tự như được sử dụng cho bệnh hạt mạn tính (CGD), nhưng có thể cần liều cao hơn nhiều đối với các khiếm khuyết kháng IFN-gamma như thiếu hụt ADIFNGR1. Liều lượng được điều chỉnh dựa trên đáp ứng của bệnh nhân với liệu pháp và các tác dụng phụ như sốt, viêm, mệt mỏi và trầm cảm. IFN-gamma thường không được tiếp tục như dự phòng thứ cấp. Liệu pháp IFN-alpha cũng đã được sử dụng để điều trị NTM lan tỏa trong thiếu hụt ARIFNGR1 35. (Xem “Tính nhạy cảm Mendel đối với các bệnh mycolic: Các khiếm khuyết cụ thể” và “Bệnh hạt mạn tính: Điều trị và tiên lượng”, phần về ‘Liệu pháp điều biến miễn dịch bằng interferon-gamma’.)
Ghép tế bào máu (HCT) đã thành công trong nhiều dạng MSMD (ARIFNGR1, ADIFNGR1, ARSTAT1, ADSTAT1 gain of function [GOF], ARIL12RB1 và thiếu hụt GATA2) 36-39. HCT cho các lỗi bẩm sinh về miễn dịch được thảo luận chi tiết hơn ở nơi khác. (Xem “Ghép tế bào máu cho các lỗi bẩm sinh về miễn dịch không phải SCID”.)
TIÊN LƯỢNG
Hầu hết các nhiễm trùng mycobactere không lao (NTM) ở bệnh nhân MSMD ban đầu đáp ứng với liệu pháp kháng mycobactere kéo dài và chuyên sâu (có hoặc không có liệu pháp cytokine). Tuy nhiên, nhiễm trùng mycobactere có thể tái phát hoặc trở nên kháng kháng sinh, và có tăng tính nhạy cảm với một số nhiễm trùng vi khuẩn, nấm và virus khác. Sự sống sót trong các khiếm khuyết di truyền nghiêm trọng thường đòi hỏi phải ghép tế bào máu (HCT). Kết quả đối với tình trạng thiếu hụt thụ thể beta 1 của interleukin (IL) 12 (IL-12RB1) rất khác nhau, với một số bệnh nhân tử vong do nhiễm trùng khi còn nhỏ, trong khi những người khác có khả năng nhiễm trùng tối thiểu. Tỷ lệ tử vong sớm chung là khoảng 30 phần trăm đối với tình trạng thiếu hụt IL12RB1 trong một khảo sát quốc tế 40. Những người bị khiếm khuyết một phần, chẳng hạn như thiếu hụt thụ thể gamma interferon (IFN) một phần trội nhiễm sắc thể (ADIFNGR1), thường sống đến tuổi trưởng thành nhưng được hưởng lợi từ phòng ngừa kháng mycobactere.
TÓM TẮT
Sinh bệnh và di truyền học – Khả năng phòng vệ của vật chủ chống lại các mầm bệnh nội bào bao gồm vi khuẩn lao (mycobacteria), Salmonella, một số loại nấm và vi-rút phụ thuộc vào tính toàn vẹn chức năng của con đường interferon (IFN) gamma/interleukin (IL) 12. Các khiếm khuyết di truyền trong con đường IFN-gamma/IL-12 dẫn đến các tình trạng được nhóm lại là tính nhạy cảm kiểu Mendel với các bệnh do vi khuẩn lao (MSMD), bao gồm các khiếm khuyết trong interferon gamma (IFNG), thụ thể IFN-gamma 1 (IFNGR1), thụ thể IFN-gamma 2 (IFNGR2), beta 1 của thụ thể IL-12 (IL12RB1), beta 2 của thụ thể IL-12 (IL12RB2), IL-12 p40, thụ thể IL-23 (IL23R), chất truyền tín hiệu và hoạt hóa phiên mã (STAT) 1, yếu tố điều hòa IFN 8 (IRF8), protein liên kết GATA 2 (GATA2), chất ức chế enhancer gen chuỗi nhẹ kappa nhân trong tế bào B alpha (NFKBIA), gen kích thích IFN 15 (ISG15), chất điều biến thiết yếu nhân kappa B (NEMO hoặc IKBKG), gp91phox, peptidase giống peptide tín hiệu-2A (SPPL2A), ROR-gamma c, và yếu tố tái khởi tạo và giải phóng MCTS1 (MCTS1). (Xem ‘Giới thiệu’ ở trên và ‘Sinh bệnh’ ở trên.)
Các đặc điểm lâm sàng – Bệnh nhân MSMD thường có các triệu chứng nặng do nhiễm Bacillus Calmette-Guérin (BCG; một chủng giảm độc lực sống của Mycobacterium bovis gặp ở các quốc gia sử dụng nó làm vắc-xin để phòng lao) hoặc nhiễm vi khuẩn lao không điển hình (NTM) từ môi trường (bảng 1). Bệnh nhân cũng dễ bị nhiễm các mầm bệnh nội bào khác, chẳng hạn như Salmonella không điển hình ngoài ruột. Các đặc điểm lâm sàng của nhiễm NTM lan tỏa là không đặc hiệu và có thể bao gồm sốt, sụt cân, tiêu chảy, hạch to lan tỏa, tổn thương da lan tỏa, đau bụng khu trú, to gan lách, và cổ trướng. Các biểu hiện lâm sàng của nhiễm BCG lan tỏa tương tự như nhiễm NTM môi trường. Tuy nhiên, với nhiễm BCG, các hạch bạch huyết dẫn lưu tại vị trí tiêm có thể hình thành lỗ rò đến da và các mô xung quanh. Có thể xảy ra bệnh lan tỏa khu trú với nhiễm trùng rộng rãi gan, ruột, máu, màng não, não và xương. Các nhiễm trùng khác bao gồm một số Burkholderia, Listeria, Histoplasma, Blastomyces, Coccidioides, Talaromyces, Cryptococcus, và ký sinh trùng nội bào Leishmania. (Xem ‘Trình bày và đặc điểm lâm sàng’ ở trên và “Phòng ngừa lao: Miễn dịch BCG và bổ sung dinh dưỡng”, phần ‘An toàn và tác dụng phụ’.)
Chẩn đoán – Chẩn đoán chắc chắn về một bệnh di truyền chỉ được thiết lập bằng giải trình tự gen. Xét nghiệm miễn dịch có thể hữu ích để hướng dẫn giải trình tự gen hoặc khi phát hiện các biến thể có ý nghĩa không chắc chắn (VUS). Các xét nghiệm miễn dịch như biểu hiện thụ thể bề mặt tế bào và truyền tín hiệu nội bào (ví dụ: thiếu phosphoryl hóa STAT1 khi đáp ứng với IFN-gamma hoặc thiếu phosphoryl hóa STAT4 khi đáp ứng với IL-12) có thể được thực hiện bằng đo tế bào dòng chảy hoặc miễn dịch huỳnh quang. (Xem ‘Phương pháp tiếp cận chung để chẩn đoán’ ở trên.)
Chẩn đoán phân biệt – Chẩn đoán phân biệt ở bệnh nhân nhiễm NTM và BCG lan tỏa bao gồm tự kháng thể anti-IFN-gamma và anti-IL-23, suy giảm miễn dịch tế bào T nặng như suy giảm miễn dịch kết hợp nặng (SCID), bệnh hạt mạn tính hiếm gặp (CGD), và suy giảm miễn dịch thứ phát do vi-rút suy giảm miễn dịch ở người (HIV) hoặc thuốc ức chế miễn dịch. (Xem ‘Chẩn đoán phân biệt’ ở trên.)
Điều trị – Cần điều trị tích cực bằng kháng sinh kháng mycobacteria trong các rối loạn này. Liệu pháp cytokine bằng IFN-gamma là một lựa chọn điều trị bổ sung cho một số khiếm khuyết nhất định. Tuy nhiên, nó có hiệu quả hạn chế ở bệnh nhân bị khiếm khuyết hoàn toàn lặn trên nhiễm sắc thể (AR) của IFNGR1 và IFNGR2 vì các thụ thể không biểu hiện không thể phản ứng với IFN-gamma. Ghép tế bào máu (HCT) là một lựa chọn ngày càng thành công đối với nhiều khiếm khuyết, bao gồm IFNGR1, IFNGR2, GATA2, IKBKG (NEMO), gp91phox (CYBB), IL12RB1, và STAT1. Kinh nghiệm còn hạn chế nhưng đang phát triển với các khiếm khuyết khác. Các phương pháp điều trị này được xem xét riêng. (Xem ‘Phương pháp tiếp cận chung để điều trị’ ở trên và “Nhiễm vi khuẩn lao không điển hình (NTM) lan tỏa và nhiễm khuẩn huyết NTM ở trẻ em”, phần ‘Điều trị’ và “Bệnh hạt mạn tính: Điều trị và tiên lượng”, phần ‘Liệu pháp điều biến miễn dịch bằng interferon-gamma’ và “Ghép tế bào máu cho các lỗi bẩm sinh về miễn dịch không phải SCID”.)
TÀI LIỆU THAM KHẢO
- Wu UI, Holland SM. Host susceptibility to non-tuberculous mycobacterial infections. Lancet Infect Dis 2015; 15:968.
- Holland SM, Dorman SE, Kwon A, et al. Abnormal regulation of interferon-gamma, interleukin-12, and tumor necrosis factor-alpha in human interferon-gamma receptor 1 deficiency. J Infect Dis 1998; 178:1095.
- Newport MJ, Huxley CM, Huston S, et al. A mutation in the interferon-gamma-receptor gene and susceptibility to mycobacterial infection. N Engl J Med 1996; 335:1941.
- Lamhamedi S, Jouanguy E, Altare F, et al. Interferon-gamma receptor deficiency: relationship between genotype, environment, and phenotype (Review). Int J Mol Med 1998; 1:415.
- Altare F, Jouanguy E, Lamhamedi-Cherradi S, et al. A causative relationship between mutant IFNgR1 alleles and impaired cellular response to IFNgamma in a compound heterozygous child. Am J Hum Genet 1998; 62:723.
- Altare F, Jouanguy E, Lamhamedi S, et al. Mendelian susceptibility to mycobacterial infection in man. Curr Opin Immunol 1998; 10:413.
- Roesler J, Kofink B, Wendisch J, et al. Listeria monocytogenes and recurrent mycobacterial infections in a child with complete interferon-gamma-receptor (IFNgammaR1) deficiency: mutational analysis and evaluation of therapeutic options. Exp Hematol 1999; 27:1368.
- Dorman SE, Uzel G, Roesler J, et al. Viral infections in interferon-gamma receptor deficiency. J Pediatr 1999; 135:640.
- Flesch IE, Hess JH, Huang S, et al. Early interleukin 12 production by macrophages in response to mycobacterial infection depends on interferon gamma and tumor necrosis factor alpha. J Exp Med 1995; 181:1615.
- Shuai K, Schindler C, Prezioso VR, Darnell JE Jr. Activation of transcription by IFN-gamma: tyrosine phosphorylation of a 91-kD DNA binding protein. Science 1992; 258:1808.
- Shuai K, Stark GR, Kerr IM, Darnell JE Jr. A single phosphotyrosine residue of Stat91 required for gene activation by interferon-gamma. Science 1993; 261:1744.
- Rosain J, Kong XF, Martinez-Barricarte R, et al. Mendelian susceptibility to mycobacterial disease: 2014-2018 update. Immunol Cell Biol 2019; 97:360.
- Philippot Q, Ogishi M, Bohlen J, et al. Human IL-23 is essential for IFN-γ-dependent immunity to mycobacteria. Sci Immunol 2023; 8:eabq5204.
- Kerner G, Rosain J, Guérin A, et al. Inherited human IFN-γ deficiency underlies mycobacterial disease. J Clin Invest 2020; 130:3158.
- Bohlen J, Zhou Q, Philippot Q, et al. Human MCTS1-dependent translation of JAK2 is essential for IFN-γ immunity to mycobacteria. Cell 2023; 186:5114.
- Holland SM, Pierce VM, Shailam R, et al. Case 28-2017. A 13-Month-Old Girl with Pneumonia and a 33-Year-Old Woman with Hip Pain. N Engl J Med 2017; 377:1077.
- Dorman SE, Picard C, Lammas D, et al. Clinical features of dominant and recessive interferon gamma receptor 1 deficiencies. Lancet 2004; 364:2113.
- Wang LH, Yen CL, Chang TC, et al. Impact of molecular diagnosis on treating Mendelian susceptibility to mycobacterial diseases. J Microbiol Immunol Infect 2012; 45:411.
- Esteve-Sole A, Sánchez-Dávila SP, Deyà-Martínez A, et al. Severe BCG-osis Misdiagnosed as Multidrug-Resistant Tuberculosis in an IL-12Rβ1-Deficient Peruvian Girl. J Clin Immunol 2018; 38:712.
- Esteve-Solé A, Sologuren I, Martínez-Saavedra MT, et al. Laboratory evaluation of the IFN-γ circuit for the molecular diagnosis of Mendelian susceptibility to mycobacterial disease. Crit Rev Clin Lab Sci 2018; 55:184.
- Sarrafzadeh SA, Nourizadeh M, Mahloojirad M, et al. Molecular, Immunological, and Clinical Features of 16 Iranian Patients with Mendelian Susceptibility to Mycobacterial Disease. J Clin Immunol 2019; 39:287.
- Wu UI, Chuang YC, Sheng WH, et al. Use of QuantiFERON-TB Gold In-tube assay in screening for neutralizing anti-interferon-γ autoantibodies in patients with disseminated nontuberculous mycobacterial infection. Clin Microbiol Infect 2018; 24:159.
- Patel SY, Ding L, Brown MR, et al. Anti-IFN-gamma autoantibodies in disseminated nontuberculous mycobacterial infections. J Immunol 2005; 175:4769.
- Browne SK, Holland SM. Immunodeficiency secondary to anticytokine autoantibodies. Curr Opin Allergy Clin Immunol 2010; 10:534.
- Browne SK, Burbelo PD, Chetchotisakd P, et al. Adult-onset immunodeficiency in Thailand and Taiwan. N Engl J Med 2012; 367:725.
- Lee WI, Huang JL, Wu TS, et al. Patients with inhibitory and neutralizing auto-antibodies to interferon-γ resemble the sporadic adult-onset phenotype of Mendelian Susceptibility to Mycobacterial Disease (MSMD) lacking Bacille Calmette-Guerin (BCG)-induced diseases. Immunobiology 2013; 218:762.
- Chi CY, Lin CH, Ho MW, et al. Clinical manifestations, course, and outcome of patients with neutralizing anti-interferon-γ autoantibodies and disseminated nontuberculous mycobacterial infections. Medicine (Baltimore) 2016; 95:e3927.
- Döffinger R, Helbert MR, Barcenas-Morales G, et al. Autoantibodies to interferon-gamma in a patient with selective susceptibility to mycobacterial infection and organ-specific autoimmunity. Clin Infect Dis 2004; 38:e10.
- Höflich C, Sabat R, Rosseau S, et al. Naturally occurring anti-IFN-gamma autoantibody and severe infections with Mycobacterium cheloneae and Burkholderia cocovenenans. Blood 2004; 103:673.
- Shim HH, Cai SCS, Chan W, et al. Mycobacterium abscessus Infection During Ustekinumab Treatment in Crohn's Disease: A Case Report and Review of the Literature. J Crohns Colitis 2018; 12:1505.
- Harris J, Keane J. How tumour necrosis factor blockers interfere with tuberculosis immunity. Clin Exp Immunol 2010; 161:1.
- Holland SM. Treatment of infections in the patient with Mendelian susceptibility to mycobacterial infection. Microbes Infect 2000; 2:1579.
- Holland SM. Immunotherapy of mycobacterial infections. Semin Respir Infect 2001; 16:47.
- Brown-Elliott BA, Nash KA, Wallace RJ Jr. Antimicrobial susceptibility testing, drug resistance mechanisms, and therapy of infections with nontuberculous mycobacteria. Clin Microbiol Rev 2012; 25:545.
- Bax HI, Freeman AF, Ding L, et al. Interferon alpha treatment of patients with impaired interferon gamma signaling. J Clin Immunol 2013; 33:991.
- Patel S, Uppuluri R, Vellaichamy Swaminathan V, et al. Mendelian susceptibility to mycobacterial disease-Challenges in hematopoietic stem cell transplantation. Pediatr Blood Cancer 2020; 67:e28187.
- Parta M, Shah NN, Baird K, et al. Allogeneic Hematopoietic Stem Cell Transplantation for GATA2 Deficiency Using a Busulfan-Based Regimen. Biol Blood Marrow Transplant 2018; 24:1250.
- Leiding JW, Okada S, Hagin D, et al. Hematopoietic stem cell transplantation in patients with gain-of-function signal transducer and activator of transcription 1 mutations. J Allergy Clin Immunol 2018; 141:704.
- Zerbe CS, Dimitrova D, Gea-Banacloche JJ, et al. Successful Matched Related Bone Marrow Transplantation in a Patient with Autosomal Dominant Interferon Gamma Receptor 1 Deficiency. J Clin Immunol 2020; 40:1045.
- de Beaucoudrey L, Samarina A, Bustamante J, et al. Revisiting human IL-12Rβ1 deficiency: a survey of 141 patients from 30 countries. Medicine (Baltimore) 2010; 89:381.