CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1. Khái niệm Suy giảm miễn dịch tiên phát (hay còn gọi là bẩm sinh - Primary lmmunodeficiency) là một nhóm các bệnh lý bất thường liên quan tới tình trạng suy giảm hoặc thiếu hụt một hoặc nhiều yếu tố trong hệ thống miễn dịch [10]. Theo phân loại mới nhất của Hiệp hội miễn dịch học quốc tế (IUIS) năm 2017, SGMD tiên phát gồm trên 330 bệnh di truyền đã được xác định ở mức độ phân tử [10]. Trong đó, SGMD thể dịch là nhóm bệnh thường gặp nhất.
Suy giảm miễn dịch thể dịch là một nhóm các rối loạn được đặc trưng bởi sự giảm sản xuất kháng thể hoặc rối loạn chức năng kháng thể vì sự gián đoạn trong quá trình biệt hoá của tế bào lympho B [11]. Bệnh không có Gammaglobulin máu liên kết nhiễm sắc thể X (X- linked Agammaglobulinemia) là một bệnh suy giảm miễn dịch thể dịch điển hình, đặc trưng bởi sự giảm nặng tất cả các globulin miễn dịch và tế bào lympho B trưởng thành, do đột biến ở gen Bruton Tyrosine Kinase nằm trên nhiễm sắc thể giới tính X [3], [12]. Vì vậy, cơ thể bệnh nhân bị giảm khả năng chống chọi với các tác nhân gây bệnh, đặc biệt là vi khuẩn. Lịch sử nghiên cứu XLA được mô tả lần đầu năm 1952 bởi một bác sĩ người Mỹ Ogden Carr Bruton.
Ông đã nhận thấy sự thiếu hụt kháng thể ở cậu bé 8 tuổi Joseph S. Holtoner bị viêm phổi, viêm xoang, viêm tai giữa kéo dài. Từ đó sử dụng thuật ngữ “agammaglobulinemia” nghĩa là không có Gammaglobulin máu. Sau khi chẩn đoán, ông đã điều trị bằng cách tiêm bắp globulin miễn dịch và cứu sống bệnh nhân.
Ngày nay, do tính lịch sử để lại, người ta vẫn tiếp tục dùng thuật ngữ này, mặc dù nhiều nghiên cứu đã thấy rằng một vài bệnh nhân LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4 XLA có thể sản xuất được một lượng nhỏ, thậm chí một lượng đáng kể Globulin miễn dịch. XLA chính là bệnh SGMD tiên phát đầu tiên được phát hiện trong lịch sử, làm tiền đề cho các hướng tìm kiếm bệnh SGMD tiên phát khác sau này. Năm 1993, hai nhóm nghiên cứu độc lập của David Vetrie và của Satoshi Tsukada cùng tìm ra gen gây bệnh XLA: Bruton tyrosine kinase – BTK nằm ở cánh dài của nhiễm sắc thể X ở vị trí băng 21 cánh dài (Xq22. Gen BTK dài 37 kb chứa 19 exon.
Đột biến ở gen này gây nên giảm hoặc mất chức năng của protein Bruton’s tyrosine kinase [3], [4]. Ngày nay, theo ngân hàng dữ liệu đột biến gen người (Human gene mutation database) đã có 874 đột biến khác nhau trên gen BTK (401 đột biến sai nghĩa hoặc vô nghĩa; 139 đột biến vùng nối Exon/Intron, 181 đột biến mất đoạn nhỏ; 62 đột biến thêm đoạn nhỏ, 72 đột biến mất đoạn lớn, 15 đột biến thêm đoạn lớn, 2 đột biến tổ hợp và 2 đột biến phức tạp) (http:/ / www. uk/ac / index. Dịch tễ học Tỷ lệ mắc bệnh XLA thay đổi tuỳ thuộc vào các nghiên cứu tại các vùng lãnh thổ khác nhau.
Tỷ lệ mắc bệnh tại Đức là 0,09 trên 100.000 dân [13], ở Mỹ là 11,25 trên 100.000 dân [1], ở các nước Đông Âu và Trung Âu là 1 trên 139. Tại các nước châu Á, rất ít nghiên cứu đưa ra tỷ lệ mắc bệnh XLA do chưa có nguồn dữ liệu khu vực cũng như dữ liệu của từng quốc gia. Tuy nhiên, do đặc điểm của bệnh SGMD thể XLA gây suy giảm miễn dịch thể dịch nặng nên rất nhiều bệnh nhân bị nhiễm khuẩn nặng và tử vong trước khi được chẩn đoán xác định bệnh. Vì vậy, đa số các báo cáo chỉ đưa ra số bệnh nhân mắc bệnh không thực sự đầy đủ.
Tỷ lệ tử vong ở bệnh nhân bị XLA đã thay đổi sau nhiều năm. Nghiên cứu tại Anh cho thấy, những bệnh nhân sinh trước năm 1960 thường chết đột LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 5 ngột trước 5 tuổi, có thể là do nhiễm khuẩn cấp tính. Nghiên cứu trước năm 1996 ở Anh và Mỹ trên tổng số 170 bệnh nhân bị XLA, có 17% tử vong [15] [16]. Mười hai trong số 27 bệnh nhân tử vong này là do nhiễm enterovirus, và biến chứng sau tiêm vắc xin dại, 9 bệnh nhân do bệnh phổi mạn tính, 3 bệnh nhân viêm gan.
Ngày nay, tỷ lệ tử vong của bệnh nhân XLA đã giảm đi đáng kể. Nghiên cứu lớn tại Mỹ năm 2006 trên 201 bệnh nhân XLA, chỉ có 17 bệnh nhân tử vong (8,5%) [17]. Trong đó, 3 bệnh nhân mắc bệnh viêm não do echovirus và 1 bệnh nhân tử vong do viêm cơ tim, có lẽ do coxsackievirus, 2 bệnh nhân tử vong vì bệnh phổi mạn tính. Cơ sở miễn dịch học và di truyền phân tử.
Hơn nữa, tỷ lệ tử vong cũng khác nhau tuỳ từng quốc gia hoặc nghiên cứu. Tại Iran, tác giả Abolhassania công bố năm 2015 trên 41 bệnh nhân XLA được theo dõi trong 20 năm có 26,8% bệnh nhân tử vong [18]. Cơ sở di truyền, sinh lý học 1. Gen BTK Gen BTK nằm trên nhiễm sắc thể X, cánh dài, băng 22, dưới băng 1 (Xq22.1); dài 37,5 kilobase, chứa 19 exon.
Kích thước của các exon thay đổi từ 55 đến 560 bp, và các intron từ 164 bp đến 9 kb [3],[19]. Vị trí gen BTK trên NST giới tính X [20] Vùng điều khiển của gen BTK ban đầu được suy ra từ trình tự chuỗi ADN ở đầu 5’ ở vị trí bắt đầu [21]. Qua phân tích chức năng của vùng này, 4 vị trí gắn và kích hoạt quá trình sao chép của 4 nhân tố đã được xác định là Sp1/3, Spi-B/PU.1, và OCT1/OBF1 và nhân tố hạt nhân (NF)-κB [22],[23] LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Protein BTK biểu hiện trong tất cả các tế bào tạo máu, ngoại trừ các tế bào T và tế bào plasma.
Điều này cho thấy gen BTK được khởi động sớm trong quá trình phân bào, và biểu hiện protein BTK đã được quan sát thấy trong các tế bào mang marker tiền thân CD34 [25]. Đột biến gen BTK là đột biến gen lặn trên nhiễm sắc thể X. Người phụ nữ mang gen bệnh trên một nhiễm sắc thể X sẽ không mắc bệnh nhưng có thể truyền nhiễm sắc thể X đó cho con trai. Vì vậy, đa số người mắc bệnh là nam giới do mang một nhiễm sắc thể X đột biến.
Rất hiếm trường hợp nữ giới bị bệnh. Các anh, em trai của bệnh nhân có thể cũng mang đột biến từ mẹ và mắc bệnh XLA nên cần được sàng lọc bệnh sớm bằng định lượng kháng thể và số lượng tế bào lympho B. Bên cạnh đó, các chị em gái của mẹ bệnh nhân và chị em gái của bệnh nhân cần được xét nghiệm có mang gen đột biến hay không, để có thể tư vấn di truyền, phát hiện sớm thai nhi nam mang gen bệnh. Các đột biến trên gen BTK của bệnh nhân có thể di truyền từ mẹ nhưng một số bệnh nhân (15-20%) do đột biến mới (de novo) và mẹ không phải người mang gen bệnh [26].
Việc xác định được đột biến cho bệnh nhân và những người có nguy cơ mang gen bệnh không những giúp cho việc quyết định điều trị mà còn giúp tư vấn di truyền và chẩn đoán trước sinh. Protein BTK Cấu trúc protein BTK Gen BTK mã hóa protein: Bruton’s Tyrosine Kinase (protein BTK) dài 659 acid amin, nặng 77 Kilodaltons, với năm khu vực chức năng: plekstrin homology (PH) (acid amin 1 tới 138), Tec homology (TH) (acid amin 139 tới 215), Src homology 3 (SH3) (acid amin 216 tới 280), Src homology 2 (SH2) (acid amin 281 tới 377) và kinase (TK hay còn gọi là SH1) (acid amin 375 tới 659) [27]. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Sơ đồ cấu trúc protein Bruton’s tyrosine kinase [27] Protein BTK là đại diện của nhóm gia đình Tec của các protein không tham gia vai trò receptor: tyrosine kinases (13).
Nó tham gia trong tất cả các giai đoạn phát triển của tế bào lympho B từ tế bào tiền B CD34+CD19+ tới tế bào B trưởng thành, tới tế bào plasma thì không còn tác dụng. Protein BTK cũng thể hiện ở tế bào erythroid precusors, myeloid cells, tế bào mast, tế bào mono, megakaryocytes và tiểu cầu. Chức năng của protein BTK Gen BTK mã hóa cho protein Bruton’s Tyrosine Kinase là một trong những Protein Tyrosine Kinase (PTK) nằm trong bào tương. Các protein Tyrosine Kinases đóng vai trò enzym xúc tác cắt phosphate của ATP thành ADP.
Phosphoryl hóa dư lượng tyrosine điều chỉnh hoạt tính enzym và tạo ra các vị trí gắn kết các protein báo hiệu hạ lưu. Hai nhóm PTK có mặt trong các tế bào: các PTK receptor xuyên màng và các PTK không phải receptor (nonreceptor). PTK là thành phần quan trọng của con đường tín hiệu tế bào. Vì vậy, hoạt động xúc tác của chúng được điều chỉnh rất nghiêm ngặt.
Trong vài năm qua, các nghiên cứu cấu trúc có độ phân giải cao của PTK đã cung cấp một cơ sở phân tử để hiểu rõ hơn về cơ chế điều chỉnh sự tương tác giữa PTK và các receptor của chúng [28]. Đột biến gen XLA gây giảm hoặc mất chức năng của protein Tyrosine Kinases khiến cho tế bào lympho B không thể biệt hóa hoặc trưởng thành tương bào – tế bào chính có chức năng sản xuất các kháng thể. Các cơ quan lưới nội mô và bạch huyết, nơi các tế bào lympho B tăng sinh, biệt hóa, và được lưu trữ cũng kém phát triển. Lách, amidan, các hạch vòm họng, các mảng Payer ở LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 8 ruột, và các hạch bạch huyết ngoại vi có thể đều giảm kích thước hoặc không có ở bệnh nhân XLA.
Tế bào lympho B Bình thường, các tế bào lympho B trải qua quá trình biệt hoá và trở thành tương bào, sản xuất kháng thể. Trong tuỷ xương, tế bào mầm tạo máu (hematopoietic stem cell) phát triển thành tế bào đầu dòng lympho (lymphoid preprecursorursor cell), sau đó tiếp tục biệt hoá thành tế bào Pro-B, tiếp tục biệt hoá thành tế bào Pre-B rồi thành tế bào B non (immature B cell). Sau khi đã biệt hoá thành tế bào B non, chúng sẽ di chuyển tới mô lympho ngoại vi như hạch, lách để tiếp tục biệt hoá thành tế bào B trưởng thành (mature B cell). Sau đó, các tế bào B trưởng thành sẽ ra máu ngoại vi.
Trong quá trình biệt hoá từ tế bào Pre-B tới tế bào B non có sự ảnh hưởng trực tiếp của phức hợp Pre-BCR (Pre B-cell receptor signalling – preBCR). Phức hợp pre-BCR bao gồm hai chuỗi Igμ giống hệt nhau và 2 protein chuỗi nhẹ VpreB và λ14.1, cùng với các phân tử gắn kết CD79α và CD79β. Có nhiều đột biến gây ra bất thường phức hợp Pre-BCR.