Characterization of B Cells of Lymph Nodes and Peripheral Blood in a Patient with Hyper IgM Syndrome

Hyper IgM Syndrome 환자에서 얻은 림프절 및 말초혈액 B세포의 특성

Purpose : Hyper IgM syndrome(HIGM) is characterized by severe recurrent bacterial infections with decreased serum levels of IgG, IgA, and IgE but elevated IgM levels. Recently, it has been classified into three groups; HIGM1, HIGM2 and a rare form of HIGM. HIGM1 is a X-linked form of HIGM and has now been identified as a T-cell deficiency in which mutations occur in the gene that encodes the CD40 ligand molecule. HIGM2 is an autosomal recessive form of HIGM. Molecular studies have shown that the mutation of HIGM2 is in the gene that encodes activation-induced cytidine deaminase(AID). Recently, another rare form of X-linked HIGM syndrome associated with hypohydrotic ectodermal dysplasia has been identified. We encountered a patient with a varient form of HIGM2. To clarify the cause of this form of HIGM, we evaluated the peripheral B cells of this patient. Methods : The lymphocytes of the patient were prepared from peripheral blood. B cells were immortalized with the infection of EBV. Cell cycle analysis was done with the immortalized B cells of the patient. Peripheral mononuclear cells were stained with monoclonal anti-CD40L antibody. Total RNA was extracted from the peripheral mononuclear cells. After RT-PCR, direct sequencing for CD40L gene and HuAID gene were done. Immunostainings of a lymph node for CD3, CD23, CD40, Fas-L, bcl-2, BAX were done. Results : The peripheral B cells of this patient showed normal expression of CD40L molecule and normal sequencing of CD40L gene, and also normal sequencing of AID gene. Interestingly, the peripheral B cells of this patient showed a decreased population of G2/mitosis phase in cell cycles which recovered to normal with the stimulation of IL-4. Conclusion : We suspect that the cause of increased serum IgM in this patient may be from a decrease of G2/mitosis phase of the peripheral B cells, which may be from the decreased production or secretion of IL-4. Therefore, this may be a new form of HIGM.

목 적 : Hyper IgM syndrome(HIGM)은 크게 세 부류로 나누는데, CD40L 분자의 돌연변이로 초래되며 X-linked로 유전되는 형태를 HIGM1이라고 하고, 상염색체성 열성 형태로 유전되면서 CD40L는 정상적으로 표현되는 형태로 activation-induced cytidine deaminase(AID) 유전자에 이상 때문에 오는 경우를 HIGM2로 분류하고 있다. 다른 한 부류는 X-linked HIGM 증후군의 매우 드문 한 형태로서 발한 저하성 외배엽 이형성증이 동반된 경우로, 이 질환은 전사인자인 nuclear factor ${\kappa}B$의 활성화에 관여하는 nuclear factor ${\kappa}B$ essential modulator를 coding하는 유전자의 돌연변이 때문에 오는 것으로 알려져 있다. 연구자들은 HIGM2와 유사하지만 AID 유전자에 변이는 없는 새로운 형태의 HIGM 환자의 말초 B세포를 이용하여 병인을 조사하고자 본 연구를 시도하였다. 방 법 : 환자의 말초혈액 단핵구를 분리하고, EBV로 immortalization을 시켜 Cycle TEST PLUS DNA Reagent kit를 이용하여 cell cycle을 분석하였다. 환자의 말초혈액 T 세포에서 CD40L의 표현을 immunostaining으로 알아보고, RNA를 추출하여 RT-PCR을 하고 direct sequencing을 통하여 CD40L 유전자의 돌연변이 부위를 찾아보았다. 아울러 AID 유전자의 돌연변이를 찾기 위하여 같은 방법으로 sequencing하고 조사하였다. 환자의 림프절을 병리학적인 검사를 시행하고 CD3, CD23, CD40, Fas-L, bcl-2, BAX의 표현을 알아보기 위하여 immunostaining을 실시하였다. 결 과: 림프절의 광학적 소견은 반응성 여포증식의 소견을 보였으며, 여포와 단구양 증식은 B-세포 표시인자인 L26에 양성을 보였고, 대부분의 형질세포는 IgM에 양성을 보였다. 여포는 CD40, Fas, BAX에 양성반응을 보이고, bcl-2와 Fas-L에 음성반응을 보였다. 말초혈액 B 림프구를 이용하여 cell cycle을 분석한 결과 정상(17.9%)에 비하여 G2/mitosis phase(M3 in figure)가 현저하게 감소(8.5%)되어 있는 양상을 보여주고 있으며, IL-4로 자극한 경우에는 정상인에서 보여주는 양상으로 회복되는 양상을 볼 수 있었다. 단핵수에서 CD40L의 표현은 정상이었고 CD40L 유전자에도 돌연변이는 발견할 수 없었으며, HuAID 유전자에도 돌연변이를 발견할 수 없었다. 결 론 : 환자의 말초혈액 B림프구를 통한 연구 결과, 기존에 보고 되어진 HIGM2 형태와 임상적으로는 비슷하지만, 정상적인 AID유전자를 보이고, G2/mitosis phase가 정상에 비하여 감소된, 새로운 형태의 HIGM이라고 여겨진다.