Диагностическая значимость определения продуктов реаранжировок Т- и В-клеточных рецепторов TREC и KREC у пациентов с врожденными ошибками иммунитета

Врожденные ошибки иммунитета, такие как первичные иммунодефициты у детей, представляют значимую проблему для здравоохранения, поэтому исключительно важным является совершенствование лабораторной диагностики данной патологии путем создания новых, эффективных методов раннего выявления нарушений, вовлекающих иммунные механизмы.

Цель данного исследования – оценка диагностической значимости определения количества копий кольцевых фрагментов ДНК Т- и В-клеточных рецепторов (TREC и KREC) посредством мультиплексной ПЦР в режиме реального времени у пациентов с генетически установленным диагнозом «первичный иммунодефицит».

Были исследованы образцы ДНК периферической крови здоровых детей (n = 98) в возрасте 0,0 (0-15,0) года, которые составили контрольную группу, и пациентов с генетически подтвержденным первичным иммунодефицитом (n = 95) в возрасте 7,2 (0,1-18,0) года.

Согласно полученным результатам, определение количества продуктов реаранжировок Т- и В-клеточных рецепторов (TREC и KREC) обладает высокой диагностической ценностью при тяжелой комбинированной иммунной недостаточности, синдромах хромосомной нестабильности, таких как атаксия-телеангиоэктазия и синдром Ниймегена, а также при заболеваниях, связанных с иммунной дисрегуляцией, агаммоглобулинемией. Определение продуктов TREC и KREC обладает низкой информативностью, а следовательно, не имеет диагностической значимости при таких видах первичных иммунодефицитов, как синдром Вискотта-Олдрича и хроническая гранулематозная болезнь.

Таким образом, определение продуктов реаранжировок рецепторов Т- и В-лимфоцитов (TREC и KREC) обладает высокой диагностической ценностью и может быть применимо в диагностике врожденных ошибок иммунитета, связанных с Т- и В-клеточной лимфопенией.

1. Puck, J. M. Laboratory technology for population-based screening for SCID in neonates: The winner Is T-cell Receptor Excision Circles (TRECs) // J. Allergy Clin. Immunol. – Vol. 129, N 3. – P. 607–616. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2012.01.032

2. Quantifying thymic export: combining models of naive T cell proliferation and TCR excision circle dynamics gives an explicit measure of thymic output / I. Bains [et al.] // J. Immunol. – 2009. – Vol. 183, N 7. – P. 4329–4336. https://doi.org/10.4049/jimmunol.0900743

3. Replication history of B lymphocytes reveals homeostatic proliferation and extensive antigen-induced B cell expansion / M. C. van Zelm [et al.] // J. Exp. Med. – 2007. – Vol. 204, N 3. – P. 645–655. https://doi.org/10.1084/jem.20060964

4. Detection of newly produced T and B lymphocytes by digital PCR in blood stored dry on nylon flocked swabs / M. V. Tessitore [et al.] // J. Transl. Med. – 2017. – Vol. 15, N 1. https://doi.org/10.1186/s12967-017-1169-9

5. Development of a multiplex real-time PCR assay for the newborn screening of SCID, SMA, and XLA / C. Gutierrez-Mateo [et al.] // Int. J. Neonatal Screen. – 2019. – Vol. 5, N 4. https://doi.org/10.3390/ijns5040039

6. Определение эксцизионных колец ДНК Т- и В-клеточного рецептора методом мультиплексной ПЦР в реальном времени : инструкция по применению / Е. А. Полякова [и др.]. – Минск, 2020. – 24 с.

7. van Zelm, M. C. Editorial: primary immunodeficiencies worldwide / M. C. van Zelm, A. Condino-Neto, M. R. Barbouche // Front. Immunol. – 2020. – Vol. 10. – Art. 3148. https://doi.org/10.3389/fimmu.2019.03148

8. Use of V(D)J recombination excision circles to identify T- and B-cell defects and to monitor the treatment in primary and acquired immunodeficiencies / F. Serana [et al.] // J. Transl. Med. – 2013. – Vol. 11, N 119. https://doi.org/10.1186/1479-5876-11-119

9. Newborn screening for severe combined immunodeficiency in 11 screening programs in the United States / A. Kwan [et al.] // JAMA. – 2014. – Vol. 312, N 7. – P. 729–738. https://doi.org/10.1001/jama.2014.9132

10. King, J. Newborn screening for primary immunodeficiency diseases: the past, the present and the future / J. King, J. F. Ludvigsson, L. Hammarström // Int. J. Neonatal Screen. – 2017. – Vol. 3, N 3. – Art. 19. https://doi.org/10.3390/ijns3030019

11. Neonatal screening in Europe revisited: an ISNS perspective on the current state and developments since 2010 / J. G. Loeber [et al.] // Int. J. Neonatal Screen. – 2021. – Vol. 7, N 1. – Art. 15. https://doi.org/10.3390/ijns7010015

12. Puck, J. M. Newborn screening for severe combined immunodeficiency and T-cell lymphopenia / J. M. Puck // Immunol. Rev. – 2019. – Vol. 287, N 1. – P. 241–252. https://doi.org/10.1111/imr.12729

13. Kappa-deleting recombination excision circle levels remain low or undetectable throughout life in patients with X- linked agammaglobulinemia / J. King [et al.] // Pediatr. Allergy Immunol. – 2018. – Vol. 29, N 4. – P. 453–456. https://doi.org/10.1111/pai.12893

14. Disturbed B and T cell homeostasis and neogenesis in patients with ataxia teleagiectasia / M. Kraus [et al.] // J. Clin. Immunol. – 2014. – Vol. 34, N 5. – P. 561–572. https://doi.org/10.1007/s10875-014-0044-1

15. Metz, C. E. Fundamental ROC Analysis / C. E. Metz // Handbook of Medical Imaging / eds. : J. Beutel, H. Kundel, R. Van Metter. – Bellingham, 2000. – Vol. 1 : Physics and Psychophysics. – P. 751–769.

16. TREC based newborn screening for severe combined immunodeficiency disease: A systematic review / Spek J. van der [et al.] // J. Clin. Immunol. – 2015. – Vol. 4, N 35. – P. 416–430. https://doi.org/10.1007/s10875-015-0152-6

17. First year of Israeli Newborn Screening for severe combined immunodeficiency-clinical achievements and insights / E. Rechavi [et al.] // Front. Immunol. – 2017, N 8. – Art. 1448. https://doi.org/10.3389/fimmu.2017.01448

18. TREC and KREC levels as a predictors of lymphocyte subpopulations measured by flow cytometry / I. A. Korsunskiy [et al.] // Front. Physiol. – 2019, N 9. – Art. 1877. https://doi.org/10.3389/fphys.2018.01877

19. Disturbed B and T cell homeostasis and neogenesis in patients with ataxia telangiectasia / M. Kraus [et al.] // J. Clin. Immunol. – 2014. – Vol. 34, N 5. – P. 561–572. https://doi.org/10.1007/s10875-014-0044-1

20. Nijmegen breakage syndrome detected by newborn screening for T cell receptor excision circles (TRECs) / J. P. Patel [et al.] // J. Clin. Immunol. – 2015. – Vol. 35, N 2. –P. 227–233.

21. Ataxia telangiectasia diagnosed on newborn screening-case cohort of 5 years’ experience / A. B. Mandola [et al.] // Front. Immunol. – 2020. – Vol. 10. – Art. 2940. https://doi.org/10.3389/fimmu.2019.02940

22. Autoimmune and inflammatory manifestations occur frequently in patients with primary immunodeficiencies / A. Fischer [et al.] // J. Allergy Clin. Immunol. – 2017. – Vol. 140, N 5. – P. 1388–1393.e8. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2016.12.978

23. Human Inborn Errors of Immunity: 2019 Update on the Classification from the International Union of Immunological Societies Expert Committee / S. G. Tangye [et al.] // J. Clin. Immunol. – 2020. – Vol. 40, N 1. – P. 24–64. https://doi.org/10.1007/s10875-019-00737-x

24. B cell-intrinsic deficiency of the Wiskott-Aldrich syndrome protein (WASp) causes severe abnormalities of the peripheral B-cell compartment in mice / M. Recher [et al.] // Blood. – 2012. – Vol. 119, N 12. – P. 2819–2828. https://doi.org/10.1182/blood-2011-09-379412

25. Enhanced inflammatory responses of chronic granulomatous disease leukocytes involve ROS independent activation of NFkappaB / J. Bylund [et al.] // Eur. J. Immunol. – 2007. – Vol. 37, N 4. – P. 1087–1096. https://doi.org/10.1002/eji.200636651