高IgE综合征患者STAT3基因突变研究

李仲桃 汪盛 王曦

高IgE综合征患者STAT3基因突变研究

李仲桃 汪盛 王曦

目的 探讨1例以全身多发冷脓肿为主要表现的高IgE综合征患者STAT3基因突变。方法收集患者及其父母的临床资料及外周血，提取基因组DNA，PCR扩增STAT3基因外显子与剪切位点序列，通过DNA测序查找基因突变。结果 发现患者STAT3基因第16号外显子存在一个错义突变1427C→T，导致密码子由TCC变为TTC，致使位于STAT3蛋白DNA连接区第476位氨基酸从丝氨酸（S）变为苯丙氨酸（F）（p. S476F）。患者父母均未发现此突变。酶切分析的结果与上述发现一致。结论 STAT3基因S476F突变为新型错义突变，该例高IgE综合征患者以全身广泛冷脓肿为突出表现。

Job综合征；脓肿；STAT3转录因子；突变

高IgE综合征（hyper-IgE syndrome，HIES）又称Job综合征，是一种罕见而复杂的原发性免疫缺陷病。临床上主要以顽固性湿疹样皮炎、反复皮肤和肺部感染、血清IgE及血嗜酸性粒细胞水平显著增高为特征［1］。常染色体显性遗传HIES多由于信号传导和转录激活酶3（STAT3）基因突变引起，临床表现为多系统异常［2］。我们对1例以全身反复多发冷脓肿为主要表现的HIES患者的STAT3基因进行突变分析，发现了1个新突变。

一、病历资料

患者男，17岁。因反复全身结节、脓肿16年，红斑、丘疹11年于2014年5月26日入院。16年前，左小腿屈侧出现约6 cm结节并逐渐形成脓肿，无压痛，无皮温增高，在当地医院切开引流出大量脓液。此后全身频繁出现类似结节、脓肿。11年前，躯干、四肢反复出现针尖至米粒大红斑、丘疹伴瘙痒，搔抓后出现大量渗液。4年前出现反复咳嗽、咳痰伴发热。就诊前1个月，患者右侧鼻翼、头皮及右侧腹股沟先后出现大小不等的结节。患者平素体弱，否认过敏史、外伤史及手术史。家系中无遗传病史，父母非近亲结婚。体检：体温36.7℃，慢性病容，神志清楚，鼻翼增宽，眼深陷，前额突出。头颈部及右侧腹股沟可扪及多个黄豆至蚕豆大小肿大淋巴结，无触痛，可推动。心界不大，双肺呼吸音粗，脊柱轻微左侧弯。皮肤科检查：全身可见较多红斑（图1）、丘疹及绿豆大色素减退斑，头皮可见6个大小不等肤色结节，部分结节可扪及波动感。眉间及右侧面部可见1个巴掌大红色包块，质韧，无触压痛，边界清，无破溃（图2）。右侧腹股沟可见1个鸡蛋大小肤色包块，质软，无压痛（图3），穿刺抽出约10 ml黄绿色脓液。实验室及辅助检查：白细胞17.34×109/L，中性粒细胞13.21× 109/L，嗜酸性粒细胞2.48×109/L；IgE＞3 000 IU/ml。脊柱X线片：胸腰段脊柱轻度侧弯。头部CT：左侧额叶脑软化灶；颌面部及头皮软组织增厚，肿块形成。头部增强MRI：左侧额叶异常信号影；右侧颌面部、鼻部、额部及右顶部软组织内多发病变。胸部CT：双肺多发空洞及结节灶；左上肺多发肺大泡，部分支气管轻度扩张。全腹增强CT：肝实质内低密度影；右侧肾旁后间隙、髂肌浅面、腹股沟前外下方囊状影，腰背部皮下脂肪内囊状影。头顶及右腹股沟脓肿处抽取脓液培养均见金黄色葡萄球菌生长。根据1999年美国国立卫生研究院HIES诊断评分系统［3］。该患者NIH评分为71分，诊断为高IgE综合征。

图1 患者腹部红斑、丘疹

图2 患者头皮及面部多个包块

图3 患者右侧腹股沟包块

二、STAT3基因突变检测

1.外周血基因组DNA提取：本研究经医院伦理委员会批准，患者及其父母签署知情同意书。采集该患者及其父母外周血各4 ml，2%乙二胺四乙酸（EDTA）抗凝，-20℃冷冻保存。用试剂盒提取基因组DNA，方法参照说明书。取适量DNA原液用紫外分光光度计进行定量和纯度检测，其余放-20℃保存备用。

2.引物设计与合成：通过美国国家生物信息中心的基因库检索到STAT3基因序列，用Premier Primer 5软件设计STAT3各外显子引物，扩增包括编码序列和剪切位点序列。引物由上海生工生物工程技术服务有限公司合成。

3.PCR扩增：PCR扩增体系25 μl，含10×缓冲液2.5 μl、0.8 mmol/L dNTP、1.5 mmol/L MgCl2、0.5 μmol/L引物、模板DNA 0.2 μg、Taq DNA聚合酶1 U。PCR反应条件：94℃预变性5 min后，94℃变性30 s，58℃复性30 s，72℃延伸1 min，共35个循环。72℃后延伸5 min。PCR产物4℃保存，取5 μl PCR产物进行1.5%琼脂糖凝胶电泳。

4.PCR产物测序分析：PCR产物纯化后，用ABI PRISM 3730XL自动测序仪直接双向测序。用Sequencer 4.10.1 Demo软件与基因组序列进行比对分析，查找有无突变。

5．酶切分析：对患者及其父母以及100例非相关的健康个体血液标本进行靶向突变检测，用限制性核酸内切酶BsaHI切割PCR产物，酶切体系20 μl，含PCR产物10 μl、10×酶切缓冲液2.0 μl、1.5 g/L BSA、限制酶5 U，37℃过夜，65℃10 min灭活。酶切片段用2%溴乙锭琼脂糖电泳分离，在GelDoc 1000 system（美国Bio-Rad公司）上观察结果。

三、结果

患者STAT3基因第16号外显子存在一个错义突变1427C→T，导致密码子由TCC变为TTC，致使位于STAT3蛋白SH2结构域的第476位氨基酸从丝氨酸变为苯丙氨酸（p.S476F）（图4A），患者父母均未发现此突变（图4B）。患者父母及100例健康对照的酶切分析结果也未发现该突变（图5），患者突变型片段未发生酶切（468 bp），患者父母及100例健康对照个体的血液标本酶切产物长度为154 bp与314 bp。

图4 STAT3基因测序结果 4A：患者DNA测序显示错义突变1427C→T，导致密码子由TCC变为TTC，使得第476位氨基酸从丝氨酸（S）变为苯丙氨酸（F）；4B：患者父亲的STAT3基因序列图

图5 患者突变型片段未发生酶切（468 bp），患者父母及100例健康对照个体的标本酶切产物长度为154 bp与314 bp M：标准参照物；1：患者；2：患者父亲；3：患者母亲；4、5：健康对照；6：未酶切片段

四、讨论

本例患者具有AD-HIES的典型临床表现，包括多系统的异常，如顽固性湿疹、全身多发性化脓性感染、特殊面容、脊柱侧凸等。引起AD-HIES患者感染最常见的病原体是金黄色葡萄球菌、嗜血菌属、肺炎链球菌和念珠菌［4］。临床上以金黄色葡萄球菌性肺炎和金黄色葡萄球菌感染引起的皮肤脓肿多见。典型的皮肤脓肿为局部不红、不痛，皮温不高的冷脓肿［5］，通常不伴发热等全身症状。本例患者以冷脓肿为突出的临床表现，脓肿不仅反复发生于皮肤，而且在脑、肺、肝甚至肾旁后间隙及髂肌浅面也有发现。查阅文献，出现如此广泛冷脓肿的HIES罕见报道。

AD-HIES由STAT3基因突变引起。本例患者通过基因检测，发现STAT3基因存在S476F突变。查阅STAT3基因突变数据库和相关文献，未见此突变报道，该突变也未列入SNP数据库（http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/snp/），在100例健康对照个体中也未发现该突变，因而其系单核苷酸多态性的可能性很小。患者父母均未发现此突变，说明其为新发生的生殖细胞突变，患者系散发的常染色体显性遗传HIES。

［1］李强.高IgE综合征［J］.实用儿科临床杂志,2012,27（21）:1631-1634.

［2］薛丽,张敏,杨元,等.高IgE综合征患者STAT3基因突变的研究［J］.中华皮肤科杂志,2013,46（10）:716-718.

［3］Grimbacher B,Schäffer AA,Holland SM,et al.Genetic linkage of hyper-IgE syndrome to chromosome 4［J］.Am J Hum Genet,1999, 65（3）:735-744.

［4］Freeman AF,Holland SM.The hyper-IgE syndromes［J］.Immunol Allergy Clin North Am,2008,28（2）:277-291.

［5］Holland SM,DeLeo FR,Elloumi HZ,et al.STAT3 mutations in the hyper-IgE syndrome［J］.N Engl J Med,2007,357（16）:1608-1619.

Mutation analysis of the STAT3 gene in a patient with hyper-IgE syndrome

Li Zhongtao,Wang Sheng,Wang Xi. Department of Dermatovenereology,West China Hospital,Sichuan University,Chengdu 610041,China
Corresponding author:Wang Sheng,Email:wangsheng1892@sina.com

ObjectiveTo analyze mutations of the STAT3 gene in a patient with hyper-IgE syndrome（HIES）mainly manifesting as multiple cold abscesses.MethodsClinical data were collected and blood samples were obtained from a 17-year-old male patient with HIES and his parents.Genomic DNA was extracted and subjected to PCR for the amplification of the entire coding region and splice sites of the STAT3 gene followed by bidirectional sequencing.ResultsA heterozygous missense mutation C1427T，which caused a codon change from TCC to TTC and resulted in the substitution of serine by phenylalanine at amino acid residue 476（p.S476F）,was found in exon 16 encoding the DNA-binding domain in the STAT3 gene in the patient,but not in either of his parents.The results of amplified ribosomal DNA restriction analysis were consistent with the findings mentioned above.Conclusion A novel missense mutation S426F was found in the STAT3 gene in the HIES patient with generalized cold abscesses as the prominent clinical manifestation.

Job′s syndrome;Abscess;STAT3 transcription factor;Mutation

10.3760/cma.j.issn.0412-4030.2015.10.019

610041成都，四川大学华西医院皮肤性病科

汪盛，Email：wangsheng1892@sina.com

2015-01-09）

（本文编辑：颜艳）