淋巴細胞亞群及免疫球蛋白在孤獨癥譜系障礙兒童中的表達及臨床意義

郭雪松,繆文靜,馮秀娟,王大海,王春艷,陳麗曄

(首都醫科大學附屬北京兒童醫院黑龍江醫院/哈爾濱醫科大學附屬第六醫院江南院區 康復科,黑龍江 哈爾濱,150010)

孤獨癥譜系障礙(ASD)是一種有生物學基礎的神經發育障礙,特征包括社會交流、社會互動持續存在缺陷以及受限、重復的行為、興趣和活動模式[1]。隨著ASD病因學研究的不斷深入,免疫學說被認為是ASD發病機制的主要因素之一,也是解釋臨床表型差異和病情嚴重程度等的一種方法[2]。相關研究[3]顯示,ASD患者往往存在免疫失調,可引起淋巴細胞亞群及免疫球蛋白(Ig)表達異常,并發生多種淋巴細胞產生細胞因子失衡等現象,且促炎分子產生增多可能是ASD發生和病情加重的重要危險因素。本研究檢測ASD患兒和健康體檢兒童外周血淋巴細胞亞群及Ig表達水平并分析ASD患兒的免疫學病因,以期探尋兒童ASD潛在的生物學標志物,為兒童ASD的病因診斷和療效判斷提供參考依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2020年1月—2022年12月在本院康復科就診的75例ASD患兒納入研究組,其中男54例,女21例,平均年齡(2.95±0.20)歲。另選取同期在本院健康體檢的75例兒童納入對照組,其中男48例,女27例,平均年齡(3.10±0.65)歲。2組兒童性別、年齡比較,差異無統計學意義(P>0.05)。研究組納入標準:符合美國《精神障礙診斷與統計手冊》第5版(DSM-Ⅴ)中的ASD診斷標準,并應用國際通用兒童孤獨癥評定量表(CARS)協助診斷者。排除標準:① 聾啞兒童; ② 患有腫瘤或其他嚴重軀體疾病者; ③ 合并其他廣泛性發育障礙者; ④ 合并21-三體綜合征等遺傳性疾病者; ⑤ 單純語言發育障礙及其他診斷不明確的精神障礙性疾病患者。

1.2 方法

所有研究對象于禁食水4 h后抽取空腹靜脈血4 mL,血液標本于2 h內進行檢測。使用流式細胞儀以散射比濁法檢測IgG、IgM、IgA水平,以四色免疫熒光抗體標記-流式細胞技術檢測淋巴細胞亞群CD3+、CD4+、CD8+、CD56+CD16+、CD19+絕對計數,分別記錄檢測結果。通過國際通用的兒童孤獨癥評定量表(CARS)判斷ASD患兒病情嚴重程度,量表總分最高為 60分,總分30～36分且少于5項的評分高于3分,為輕中度ASD,總分>36分且至少有5項的評分高于3分,為重度ASD。

1.3 統計學分析

2 結 果

2.1 淋巴細胞亞群絕對計數比較

研究組CD3+、CD4+絕對計數低于對照組,差異有統計學意義(P<0.05); 研究組CD8+絕對計數低于對照組,CD56+CD16+、CD19+絕對計數高于對照組,但差異無統計學意義(P>0.05),見表1。

表1 2組兒童外周血淋巴細胞亞群絕對計數比較 個/μL

2.2 Ig水平比較

研究組IgA、IgG、IgM水平低于對照組,差異有統計學意義(P<0.05),見表2。

表2 2組兒童Ig水平比較 g/L

2.3 Ig水平與ASD病情嚴重程度的相關性分析

Pearson相關性分析結果顯示,IgA水平與CARS總分呈顯著負相關(r=-0.317,P=0.034),見圖1; IgG、IgM水平與CARS總分均無相關性(r=-0.098、0.024,P=0.551、0.884)。

2.4 淋巴細胞亞群與ASD病情嚴重程度的相關性分析

Pearson相關性分析結果顯示,淋巴細胞亞群CD3+、CD4+、CD8+、CD19+、CD56+CD16+絕對計數均與CARS總分無相關性(r=0.130、0.095、0.081、-0.228、0.083,P=0.393、0.535、0.597、0.132、0.589)。

3 討 論

近年來,兒童ASD患病率呈逐年增高趨勢,根據世界衛生組織(WHO)統計結果,全球兒童ASD估計患病率為0.76%[4]。美國疾病控制和預防中心(CDC)統計結果顯示美國8歲兒童中約有1/36被診斷出ASD[5],中國目前的ASD估計患病率為0.7%[6]。ASD患病率逐年增高的原因可能與ASD識別、篩查、臨床診斷方法不斷增多,越來越多的既往被忽視的輕型病例被診斷出來有關。ASD病因復雜,目前多數學者認為遺傳、神經、免疫和環境因素可能在ASD發病中共同發揮重要作用[7-8],其中免疫學說近年來越來越受到重視(免疫功能障礙能夠導致神經系統損傷,引發神經發育障礙,從而出現ASD核心癥狀)。但ASD的確切病因迄今尚未闡明,且缺少輔助診斷及判定療效的生物學指標,治療手段以康復訓練對癥治療為主,對于核心癥狀仍缺乏行之有效的治療藥物,治療周期長,患者家庭經濟負擔重。因此,進一步探索ASD的病因與機制,尋找可輔助診斷ASD及判定療效的生物學指標,對于ASD的預防、早期診斷和對因治療尤為重要。

MOLLOY C A等[9]研究發現,ASD患者的總淋巴細胞水平下降,T淋巴細胞水平異常。GUPTA S[10]發現,約35%的ASD患兒存在CD4+T細胞減少現象。ASHWOOD P等[11]研究發現,確診ASD兒童CD4+Th細胞分泌的細胞因子白細胞介素(IL)-1β、IL-6、IL-8和IL-12p40水平顯著升高,而這些細胞因子水平升高與ASD核心癥狀和異常行為的加重有關。相關研究[12]顯示,ASD患者存在淋巴細胞亞群失衡現象,淋巴細胞功能發生改變,尤其是T細胞亞群。本研究結果顯示,研究組CD3+、CD4+絕對計數均低于對照組,差異有統計學意義(P<0.05),與既往研究[10]結論一致,提示ASD患兒存在總T淋巴細胞、輔助T細胞降低情況和細胞免疫功能異常。本研究結果還顯示,研究組CD8+、CD56+CD16+、CD19+絕對計數與對照組比較,差異無統計學意義(P>0.05),與既往研究[10]結論不完全一致,考慮與ASD患兒具有臨床表型異質性及樣本量相對較少、數據可能存在偏倚有關,有待未來擴大樣本量繼續深入研究。

WARREN R P等[13]發現,約有20%的ASD患者IgA水平低下,且該缺陷與人白細胞抗原-DR相關。既往研究[14-15]發現,ASD患者血漿Ig水平降低,各型Ig比例改變,其中IgG、IgM水平降低,且其降低與ASD行為檢查表(ABC量表)得分呈負相關。但考慮到ABC量表是家長問卷形式的ASD篩查量表,具有一定主觀性和局限性,本研究選用國際通用的ASD診斷量表CARS,可通過觀察孩子自主行為進行評估,避免了家長主觀性偏差分析。本研究結果顯示,研究組IgA、IgG、IgM水平均低于對照組,差異有統計學意義(P<0.05),說明ASD患兒血清中存在初次免疫應答及再次免疫應答異常,且存在體液免疫功能異常情況。本研究還發現,CARS總分與IgA水平呈顯著負相關,而CARS評分越高表示ASD核心癥狀越嚴重,提示IgA水平越低的ASD患兒病情越嚴重,從另一角度驗證了ASD患兒存在Ig異常表達和體液免疫功能異常情況。但本研究并未發現IgG、IgM水平與CARS總分(ASD病情嚴重程度)具有相關性,亦未發現淋巴細胞亞群水平與CARS總分(ASD病情嚴重程度)具有相關性,與既往研究結論不同,考慮與研究對象年齡范圍不同及樣本量不同有關,有待進一步擴大研究對象年齡范圍及樣本量深入探究。

本研究發現,ASD患兒外周血淋巴細胞亞群絕對計數及Ig水平異常,存在細胞免疫及體液免疫功能障礙,臨床醫師可將部分淋巴細胞亞群絕對計數及Ig檢測指標(CD3+、CD4+、IgA、IgG和IgM)作為輔助診斷ASD的潛在生物學指標。IgA水平降低的ASD患兒病情更嚴重,故IgA可以作為判定不排除免疫學病因的ASD患兒病情嚴重程度的生物學指標之一,此類患兒治療前后檢測IgA表達水平可判定病情輕重程度,達到評估療效的目的,從而更好地指導臨床治療。

相關研究[16-17]證實免疫功能障礙與ASD行為特征之間的聯系及其在識別具有特定免疫表型ASD中的作用。研究[18]發現,常用的體液免疫譜(IgA、IgG和IgE)檢測能夠識別退行性ASD兒童,敏感性為79%,特異性為83%,支持該疾病的自身免疫發病機制。長期以來,ASD一直被認為與大腦中各種組織發育異常有關。相關研究[19]報道,在6個月至4歲的自閉癥患兒中,蛛網膜下腔腦脊液增加。死亡ASD患者大腦和腦脊液中可發現促炎細胞因子、激活的小膠質細胞和星形膠質細胞,這是神經炎癥的跡象[20]。研究[21]證實,成年ASD患者腦脊液中的細胞因子譜發生改變。此外,抗炎與促炎細胞因子失衡引起的免疫改變以及轉錄因子信號通路的調節與ASD的發生有關[22]。ASD目前尚無可徹底治愈的方法,近年來提出的免疫系統功能障礙或可成為一個潛在的治療靶點[23-24]。2018年MELAMED I R等[25]應用高劑量Ig進行免疫治療,改善了部分ASD患者重復刻板行為及社會交流障礙等臨床癥狀。一項關于靜脈注射Ig治療ASD的薈萃分析[24]顯示,ASD患兒總IgG水平較低,IgG4亞類水平較高,但各研究之間存在差異,總體而言Ig治療是一種有效的ASD潛在治療方法。此外,研究[26-28]報道了干細胞移植在ASD患者中的臨床應用效果,其利用基于干細胞免疫調節特性的細胞療法在細胞水平上解決了神經發育異常問題,這些與ASD免疫學病因相關的免疫治療有望為未來ASD的靶向藥物治療提供指導方向。

綜上所述,ASD兒童外周血中淋巴細胞亞群及Ig表達水平異常,且這些異常所致免疫功能障礙與兒童ASD發病密切相關,CD3+、CD4+、IgA、IgG和IgM可作為兒童ASD免疫學病因篩查及輔助診斷的潛在生物學指標。檢測外周血淋巴細胞亞群絕對計數及Ig水平變化,可進一步輔助判斷ASD患兒是否存在免疫學病因及病情輕重程度,未來臨床醫師或可通過免疫治療改善ASD患兒的核心癥狀,為ASD的靶向治療提供科學的參考依據。由于研究對象年齡范圍相對局限,樣本量相對較少,且未能開展中樞免疫細胞相關檢查,本研究尚存在一定局限性,未來應擴大研究對象年齡范圍及樣本量開展多中心隨機雙盲研究及動物模型實驗進一步驗證。