【免疫系统疾病研究】X连锁ELF4基因缺陷2例并文献复习
本文刊 于： 中华儿科杂志, 2024, 62(12): 1164-1168 DOI: 10.3760/cma.j.cn112140-20240425-00289 单位： 中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院儿科，吉林大学第一医院儿童医院消化科 通信作者：宋红梅 ， Email： songhm1021@126.com
封面图：《山洪倾泻》 作者：龚书瑶 女，9 岁 江苏省南通市第三附属小学
摘要
目的 总结X连锁ELF4基因缺陷的临床表型和遗传学特点。
方法 病例系列研究，回顾性分析2023年1月至2024年4月中国医学科学院北京协和医院和吉林大学第一医院诊治的2例X连锁ELF4基因缺陷的临床资料和遗传学检测结果。并分别以“ELF4 deficiency”“deficiency in ELF4，X-linked”“ELF4基因”为关键词检索PubMed数据库、中国知网、万方数据库自建库至2024年4月的中英文文献。对X连锁ELF4基因缺陷的主要临床表现和基因型特点进行描述和总结。
结果 2例患儿均为男性，起病年龄分别为3月龄和3岁，均表现为反复口腔溃疡、腹痛，辅助检查提示炎症指标明显升高，肠道检查提示多发肠道溃疡，并发肠瘘。全外显子测序分别提示ELF4 c.799C>T，p.Arg267Trp和ELF4 c. 248-7G>A，均为母源变异，结合临床及基因结果，诊断为X连锁ELF4基因缺陷。2例患儿均在疾病急性期接受手术治疗，均接受抗肿瘤坏死因子α单抗治疗，但例1胃肠道症状反复，例2临床效果尚可，但2例患儿的炎症指标均未能降至正常。文献复习符合检索条件英文文献5篇，中文文献0篇，包括本组2例共18例患儿，13例在5岁以内起病，主要临床表现为发热（12/17）、口腔溃疡（14/18）、腹痛（8/18）、腹泻（6/18）、肛周溃疡（5/17）、小肠溃疡（6/16）、结肠溃疡（7/16）、皮肤受累（7/17）和反复感染（7/18）。辅助检查提示红细胞沉降率增快（13/15）、C反应蛋白增高（9/9）和贫血（13/15）。免疫功能存在自然杀伤细胞降低（9/15）以及类别转换的记忆B细胞的下降（8/9）。基因的变异类型中包括错义变异（6/18）、无义变异（4/18）、移码变异（3/18）。
结论 当低龄男性患儿存在反复发热伴有口腔或黏膜溃疡或反复感染等症状，需考虑X连锁ELF4基因缺陷，建议完善淋巴细胞亚群、消化道内镜以及基因检测以明确诊断。
X连锁ELF4基因缺陷（deficiency in ELF4 gene X-linked，DEX）是一类新发现的免疫出生缺陷，主要表现为早发的发热、反复口腔溃疡、腹痛、血便等白塞样或炎症性肠病样表现，伴有炎症指标如C反应蛋白（C-reaction protein，CRP）和红细胞沉降率（erythrocyte sedimentation rate，ESR）的明显升高 ［ 1 ］ 。DEX于2021年被首次报道 ［ 2 ］ ，由于报告病例少，对DEX的认识不足，既往这类患儿可能被诊断为白塞病或炎症性肠病。现总结中国医学科学院北京协和医院儿科和吉林大学第一医院儿童医院消化科诊治的2例DEX患儿的临床和遗传特征并进行文献复习，以提高国内风湿免疫以及消化科医生对DEX的认识。
例1 男，12岁，因“反复口腔溃疡、发热11年，腹痛8年”于2023年1月于北京协和医院儿科住院。3月龄起患儿出现反复痛性口腔溃疡，4月龄因腹胀于当地考虑消化道穿孔，行手术治疗。术后出现反复发热，每月1~2次，热峰38~39 ℃，接种疫苗后明显，1~2 d后自行缓解。3岁起出现间断腹痛，6岁时因便血再次行手术治疗。术后应用激素冲击+甲氨蝶呤或环孢素+肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF）-α抑制剂（益赛普、英夫利昔单抗）治疗对于缓解病情有效，可控制发热频率至每个月1次，同时控制口腔溃疡和腹痛，但激素减量后症状频繁复发。11岁时因个人因素停用生物制剂治疗，仍有反复口腔溃疡、发热、腹痛。患儿系其母第1胎第1产，既往史、个人史、家族史无特殊。 入院体格检查：身高132 cm（< P 3 ），体重34.5 kg（ P 10 ~ P 25 ），口唇黏膜可见数个溃疡，肛周、外阴未见溃疡，右上腹压痛，四肢关节无肿痛。 辅助检查（括号内为正常值）：CRP 42~122 mg/L（0~8 mg/L），ESR 42~70 mm/1 h（<15 mm/1 h）。抗核抗体17项、抗中性粒细胞胞质抗体均阴性。淋巴细胞亚群示记忆性B细胞比例0.066 8（0.071 5~0.231 0），自然杀伤细胞比例0.023（0.080~0.260）。上肢、下肢、腹腔动静脉及冠状动脉超声未见异常。肠道超声示结肠肝曲段病变段范围持续进展，可见溃疡面，深达肌层，肠壁周围粘连明显，合并横结肠、降结肠、乙状结肠近段肠壁炎性水肿。部分溃疡深达系膜脂肪组织，局灶浆膜面可见炎性渗出，溃疡底衬覆炎性肉芽组织，可见大量淋巴浆细胞浸润，溃疡旁肌层外亦可见灶状淋巴细胞聚集，但未见肉芽肿。黏膜下及系膜内小动脉未见明显异常，部分伴行小静脉管壁内及周围可见淋巴细胞浸润，部分小静脉管腔闭塞。 基因检测：ELF4 c.799C>T，p.Arg267Trp，母源，对应DEX。根据美国医学遗传学与基因组学学会指南 ［ 3 ］ ，该变异位点判定为可能致病。 治疗与随访：入院后加用阿达木单抗，发热腹痛症状以及炎症指标改善不明显，改为英夫利昔单抗每3周1次，症状基本消失，体重有增长，但炎症指标未降至正常，加用沙利度胺改善不明显，将英夫利昔单抗改为托珠单抗治疗，加药后炎症指标迅速降至正常，但腹部症状再次加重，同时出现低纤维蛋白原血症停用，恢复英夫利昔单抗治疗，腹部症状仍有反复，控制效果欠佳。 例2 男，14岁，因“反复口腔溃疡11年，间断腹痛8年余”于2023年1月于吉林大学第一医院儿童医院消化科住院。患儿3岁出现反复口腔溃疡，6岁出现腹痛，当地医院考虑阑尾炎予手术切除，术后仍有间断右下腹阵发性腹痛，无呕吐、腹泻。患儿12岁腹痛加重出现肠瘘，行右半结肠切除，术后病理考虑“肠白塞病”（肠壁全层透壁性炎，淋巴滤泡增生，溃疡形成，溃疡表面见大量中性粒细胞覆盖，溃疡底部纤维组织增生，部分隐窝扭曲，血管扩张充血，见血管炎，局灶血管闭塞）。术后予沙利度胺25~50 mg口服治疗，期间仍反复口腔溃疡及腹痛，炎症指标仍较高，多次复查超声提示升结肠肠壁增厚。患儿系其母第1胎第1产，既往史、个人史、家族史无特殊。 入院体格检查：身高155 cm（ P 3 ~ P 10 ），体重48.4 kg（ P 25 ~ P 50 ），口腔黏膜无溃疡，腹部无压痛、反跳痛及肌紧张，关节查体未见异常。 辅助检查：CRP 49.77 mg/L（0~8.00 mg/L），ESR 87 mm/1 h（<15 mm/1 h）。抗核抗体、抗中性粒细胞胞质抗体均阴性。结肠镜检查提示吻合口及末端回肠可见多处不规则、条形、深凿样溃疡，表面被白苔。 基因检测：ELF4 c. 248-7G>A，母源，对应DEX。根据美国医学遗传学与基因组学学会指南 ［ 3 ］ ，该变异位点判定为临床意义不明。 治疗与随访：停用沙利度胺改为阿达木单抗治疗，腹痛情况控制良好，半年后复查肠镜提示溃疡缩小（ 图1 ），但监测CRP及ESR未降至正常。
图1 X连锁ELF4基因缺陷患儿（例2，男）阿达木单抗用药前后结肠镜情况 A：用药前可见吻合口及末端回肠多处类圆形溃疡，被覆白苔；B：用药半年后复查肠镜可见溃疡数目较前明显减少，大小明显缩小 分别以“ELF4 deficiency”“deficiency in ELF4，X-linked”“ELF4基因”为关键词检索PubMed数据库以及中国知网、万方数据库自建库至2024年4月的中英文文献，符合检索条件的中文文献0篇，英文文献5篇 ［ 2 ， 4 , 5 , 6 , 7 ］ ，加上本研究2例患儿，共有18例患儿。18例患儿均为男性，起病年龄20日龄至13岁，有13例起病在5岁以内。临床表现包括发热（12/17）、口腔溃疡（14/18）、腹痛（8/18）、腹泻（6/18）、肛周溃疡（5/17），小肠溃疡（6/16）、结肠溃疡（7/16）、皮肤受累（7/17）和反复感染（7/18），有2例（2/16）患儿报道出现关节炎表现，未报道有外阴溃疡表现。常见炎症指标异常包括红细胞沉降率增快（13/15）、CRP增高（9/9）和贫血（13/15）。有3例患儿有自身抗体的阳性，其中有1例患儿曾被诊断为系统性红斑狼疮。IgG和补体水平下降并不明确，但对于淋巴细胞的精细亚群分析提示可能存在自然杀伤细胞降低（9/15）以及类别转换的记忆B细胞的下降（8/9）。未发现具有一致性升高表现的细胞因子。基因方面主要变异位点包括影响E26转化特异性（E26 transformation specific，ETS）区域的错义变异（6/18）、无义变异（4/18）或移码变异（3/18）等。本组例2患儿为内含子变异，但分析可能影响剪接从而影响蛋白结构。另外有2例患儿的变异位点为T187N，该位点位于核定位序列区域，临床表现以自然杀伤细胞缺陷、反复感染为主。所有DEX患儿在急性期应用激素治疗能控制炎症并缓解症状。18例患儿中，12例接受了生物制剂的治疗，其中包括靶向白细胞介素（interleukin，IL）-1β的卡那单抗（2例）和阿那白滞素（2例，后均更换为卡那单抗）、靶向IL-12/23 p40的乌司奴单抗（1例）、靶向TNF-α的阿达木单抗（6例，其中本组例1因效果不佳改为英夫利昔单抗）和英夫利昔单抗（5例）和靶向B细胞活化因子的贝利尤单抗（1例）。在应用靶向TNF-α生物制剂的10例患儿中，7例患儿治疗反应较好，包括口腔溃疡的消退、激素减量、肠道病变的好转以及其他症状的缓解。应用卡那单抗（2例）及乌司奴单抗治疗的病例（1例）也取得了疾病缓解。应用卡那单抗治疗的2例，虽然初始报道中是有效的，但是在最新的报道中提到后续改为了阿达木单抗，具体原因未详细介绍 ［ 7 ］ 。 E74样ETS转录因子（E74 like ETS transcription factor，ELF）4蛋白是包含进化保守的ETS的DNA结合域的转录因子家族中的一种 ［ 8 ］ 。研究表明ELF4蛋白参与了体内多种免疫反应过程，包括自然杀伤细胞的分化以及表达穿孔素、CD8 + T细胞的增生、Ⅰ型干扰素介导的抗病毒免疫反应、巨噬细胞的看家基因的持续表达以及抑制辅助性T细胞17细胞的分化等 ［ 9 , 10 , 11 , 12 , 13 ］ 。在敲除ELF4基因的巨噬细胞中，IL-1受体拮抗因子（IL-1 receptor antagonist，IL1RN）的持续表达能力受到影响，因而导致IL-1通路过度激活，产生炎症反应。但由于DEX中仍然可以在早期诱导出IL1RN的表达，因此DEX的全身炎症相比于IL1RN基因缺陷而言，相对较轻 ［ 14 , 15 ］ 。另一方面，ELF4基因敲除后还会导致巨噬细胞在受到外源刺激后多种促炎相关因子的表达上调，包括S100a8、Trem1等，形成巨噬细胞高炎症状态。既往研究发现ELF4基因敲除小鼠存在Ⅰ型干扰素信号通路的缺陷，表现为Ⅰ型干扰素以及下游多种干扰素刺激基因表达的下调 ［ 16 ］ 。 DEX主要有自身炎症表型和免疫缺陷表型2种临床表型。自身炎症样表现和免疫缺陷表现在DEX患者中可同时存在，而二者之间可能存在相互促进的关系，即DEX本身存在的自然杀伤细胞缺陷以及B细胞缺陷会导致反复感染，可表现为发热、腹痛、腹泻等；而由于IL1RN等免疫抑制分子在DEX中的持续激活能力受损，感染所诱导的炎症状态难以自限因而持续存在，产生自身炎症表现，如口腔溃疡、肠道溃疡、关节炎等，可加重发热、腹痛、腹泻的症状；同时反复口腔溃疡及肠道溃疡使得DEX患儿更容易发生新一轮感染 ［ 2 ， 4 , 5 , 6 , 7 ］ 。动物实验中，ELF4基因敲除小鼠通常并不会直接表现出免疫缺陷或自身炎症表现，但在接受外源微生物感染时，较野生型小鼠，其产生的肠道炎症明显加重 ［ 2 ］ 。在既往报道中，部分患儿应用激素+抗菌药物治疗较单用激素时，口腔溃疡等的好转更为显著 ［ 5 ］ 。以上动物及患儿的观察结果均提示感染因素在DEX的病理生理机制中的重要性。 DEX主要与白塞病及炎症性肠病相鉴别。与白塞相比，DEX的患儿未报道发现存在眼部血管炎、中枢神经系统受累、心脏受累以及肾脏受累等相关表现，同时也暂未发现外阴受累的病例。与炎症性肠病相比，DEX的患儿肠道外症状出现比例更高，皮肤受累及口腔溃疡表现更为突出，肠道病理以血管炎为主，无典型溃疡性结肠炎的隐窝脓肿或克罗恩病的非干酪样坏死等相关表现，可供鉴别。 急性期应用激素治疗可能有助于缓解症状，同时应加用生物制剂诱导疾病缓解和辅助激素减量。对于生物制剂，由于DEX肠道病变表现突出，可借鉴儿童炎症性肠病治疗方案，首选TNF-α抑制剂包括英夫利昔单抗和阿达木单抗，若治疗失败，可考虑乌司奴单抗 ［ 17 ］ 。根据已有DEX的报道结果，应用TNF-α抑制剂后，大多数患儿的发热以及肠道病变可得到较好的控制，但文献中并未提及红细胞沉降率及CRP等炎症指标的控制情况。本组2例患儿，TNF-α抑制剂治疗对于肠道病变起到了一定的控制作用，但是对于控制炎症指标效果欠佳。同时，例1患儿在应用TNF-α抑制剂后肠道病变出现反复。这也提示DEX与炎症性肠病存在差异，其发病机制更为复杂，可能涉及多种信号通路。对于TNF-α抑制剂效果欠佳的患儿，需要探索其他的治疗方式。对于免疫缺陷继发自身免疫或炎症表现的患儿，已有报道在其他疾病中实现通过骨髓移植治疗达到疾病的完全缓解 ［ 18 ］ ，因此也有可能成为难治性DEX的治疗方案之一，但其可行性以及疗效还有待更多研究。 DEX是2021年才被发现的新疾病在中国人群中可能并不少见，既往可能因为ELF4基因未被报道而未能诊断。本研究总结了已报道的所有DEX病例的临床表现，希望提高国内儿童风湿免疫和消化科医师对于DEX的认识，减少漏诊。对于存在发病年龄早，反复发热伴有口腔或黏膜溃疡，伴有炎症指标明显升高，伴或不伴反复感染等相关表现的男性患儿，需考虑DEX的可能，建议完善淋巴细胞亚群、消化道内镜以及基因检测以明确诊断。
