Molekulyarnaya Meditsina (Molecular medicine)Molekulyarnaya Meditsina (Molecular medicine)Молекулярная медицина1728-29182499-9490Russkiy Vrach Publishing House56824910.29296/24999490-2023-03-09Original researchОригинальные исследованияResearch ArticleTREC and KREC in newborns of different gestational ageTREC и KREC у новорожденных разного гестационного возрастаhttps://orcid.org/0000-0001-7076-0484IppolitovaLyudmila I.ИпполитоваЛюдмила Ивановна
Russian Federation

doctor of Medical Sciences, head of the Department of Neonatology and Pediatrics of the Voronezh State Medical University named after N.N. Burdenko, Ministry of Health of the Russian Federation, chief freelance neonatologist of the Voronezh Region

доктор медицинских наук, зав. кафедрой неонатологии и педиатрии ФГБОУ ВО «Воронежского государственного медицинского университета им. Н.Н. Бурденко» МЗ РФ, главный внештатный неонатолог Воронежской области

ippolitovaliuda@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8979-3454IvantsovaElena N.ИванцоваЕлена Николаевна
Russian Federation

resident of the Department of Neonatology and Pediatrics of the Voronezh State Medical University named after N.N. Burdenko, Ministry of Health of the Russian Federation

ординатор кафедры неонатологии и педиатрии ФГБОУ ВО «Воронежского государственного медицинского университета им. Н.Н. Бурденко» МЗ РФ

elena.iwanczowa-lena@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1878-4467KudlayDmitry A.КудлайДмитрий Анатольевич
Russian Federation

MD, сorr. member of the RAS, prof. of the Dep. of Pharmacology, Institute of Pharmacy of I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)) of the MOH of Russia, leading res. at the laboratory of personalized medicine and molecular immunology NRC Institute of Immunology FMBA of Russia

доктор медицинских наук, член-корреспондент РАН, профессор кафедры фармакологии Института Фармации ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет), ведущий научный сотрудник лаб. персонализированной медицины и молекулярной иммунологии ФГБУ “ГНЦ Институт иммунологии” ФМБА России

d624254@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-3388-8291PanichevKonstantin V.ПаничевКонстантин Владимирович
Russian Federation

head of the Neonatal Intensive Care Unit № 5 of the Voronezh Region Budget Healthcare Institution «Voronezh Regional Clinical Hospital No.1», Perinatal Center

заведующий отделением реанимации и интенсивной терапии новорожденных №5 Бюджетного учреждения здравоохранения Воронежской области «Воронежская областная клиническая больница №1», перинатальный центр, корпус 1

panvor@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3387-9803KokorevaSvetlana P.КокореваСветлана Петровна
Russian Federation

doctor of Medical Sciences, head of the Department of Infectious Diseases of the N.N. Burdenko State Medical University of the Ministry of Health of Russia

доктор медицинских наук, заведующая кафедрой инфекционных болезней ФГБОУ ВО ВГМУ им. Н.Н. Бурденко Минздрава России

Kokorevasp@mail.ruFederal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Voronezh State Medical University named after N. N. Burdenko», Ministry of Health of the Russian FederationФГБОУ ВО «Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко», Министерства здравоохранения Российской ФедерацииFederal State Autonomous Educational Institution of Higher Education I.M. Sechenov First Moscow State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation (Sechenov University)ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет)National Research Center – Institute of Immunology of the Federal Medical-Biological AgencyФГБУ «Государственный научный центр «Институт иммунологии» Федерального медико-биологического агентства4Budgetary Healthcare Institution of the Voronezh Region «Voronezh Regional Clinical Hospital №1», Perinatal CenterБУЗ Воронежской области «Воронежская областная клиническая больница №1», перинатальный центр, корпус 12508202321365721108202311082023Copyright ©; 2023, Russkiy Vrach Publishing HouseCopyright ©; 2023, ИД "Русский врач"2023Russkiy Vrach Publishing HouseИД "Русский врач"https://journals.eco-vector.com/1728-2918/article/view/568249

Introduction. Primary immunodeficiency (PID) is a congenital disorder of the immune system that causes severe, chronic, autoimmune, infectious and oncological diseases with untimely diagnosis and treatment. Given that PIDs often do not have specific clinical manifestations, patients with this group of diseases are detected quite late, as a result of which the complications obtained can no longer be cured within the framework of standard treatment protocols. Thus, the introduction of additional studies into the neonatal screening program to determine the state of the T- and B-cell immunity link will avoid the development of severe complications in children with PID and will allow timely treatment to begin.

The aim of the study is to determine the TREC and KREC levels and their relationship with other indicators in newborns of different gestational ages..

Methods. This paper presents the results of the pilot program of neonatal screening of primary immunodeficiency in Voronezh and the Voronezh region. Markers of T- and B-cell lymphopoiesis were determined in 126 newborns by quantifying ring DNA molecules TREC and KREC by PCR-RV from dry blood spots on the basis of BUZ VOKB No. 1 PC, Building 1. Criteria such as gender, gestational age, body weight, total blood count (leukocyte count) at admission and closest to neonatal screening, CRP at admission and closest to neonatal screening, the presence of a burdened somatic and obstetric-gynecological history were evaluated; as a result, the main patterns in the dynamics of the KREC level were deduced and TREC in the study groups. Blood samples were obtained during the standard newborn screening program by collecting heel blood on special filter paper test forms – Guthrie cards.

Results. TREC and KREC levels increase with increasing gestation period, however, in all premature infants they remain below the established standard values. A significant increase in the detected indicators is observed precisely during the last weeks of intrauterine life. Evaluating the «body weight» indicator, it was found that the most frequently reduced levels of TREC and KREC were observed in newborns with a body weight of 1500–2000 g, less often in newborns weighing more than 2500 g. When evaluating the indicator «burdened obstetric and gynecological (OAG) and burdened somatic anamnesis (OSA)», it was revealed that in all selected groups, in 100% of cases, newborns had a history of OAG and OSA. Evaluating other compared criteria, it was found that the most frequently reduced levels of TREC and KREC were observed in newborns at 29–32 weeks gestation.

Conclusion. The dynamics of increasing the level of TREC and KREC increases with increasing gestation period and body weight, and already at 29–32 weeks (with a weight of more than 1500 g) becomes the most informative due to the fact that the pool of cells responsible for the implementation of cellular and humoral immunity can most adequately respond to various significant effects on the body.

Введение. Первичные иммунодефициты (ПИД) – врожденные нарушения иммунной системы, вызывающие при несвоевременной диагностике и лечении тяжелые, хронические, аутоиммунные, инфекционные и онкологические заболевания. Учитывая, что ПИД зачастую не имеют специфических клинических проявлений, больные с данной группой заболеваний выявляются уже достаточно поздно, в результате чего полученные осложнения уже не могут быть вылечены в рамках стандартных лечебных протоколов. Таким образом, введение в программу неонатального скрининга дополнительных исследований для определения состояния Т – и В-клеточного звена иммунитета позволит избежать развития тяжелых осложнений у детей с ПИД и позволит начать своевременное лечение.

Цель исследования. Определить уровни TREC и KREC и их взаимосвязь с другими показателями у новорожденных разного гестационного возраста.

Методы. В данной работе представлены результаты реализации пилотной программы неонатального скрининга первичных иммунодефицитов в Воронеже и Воронежской области. У 126 новорожденных были определены маркеры Т- и В-клеточного лимфопоэза путем количественной оценки кольцевых молекул ДНК TREC и КREС методом ПЦР-РВ из сухих пятен крови на базе БУЗ ВО ВОКБ №1 ПЦ. Были оценены такие критерии, как пол, гестационный возраст, масса тела, общий анализ крови (показатель уровня лейкоцитов) при поступлении и ближайший к проведению неонатального скрининга, С-реактивного белка (СРБ) при поступлении и ближайший к проведению неонатального скрининга, наличие отягощенного соматического и акушерско-гинекологического анамнеза. Выведены основные закономерности в динамике уровней KREC и TREC в исследуемых группах. Образцы крови были получены в ходе стандартной программы скрининга новорожденных путем забора пяточной крови на специальные фильтровальные бумажные тест-бланки – карты Гатри.

Результаты. Уровни TREC и KREC возрастают с увеличением срока гестации, однако у всех недоношенных детей остаются ниже установленных нормативных значений. Значимый прирост выявляемых показателей наблюдается именно на протяжении последних недель внутриутробной жизни. Оценивая показатель «масса тела» выявлено, что наиболее часто сниженные уровни TREC и KREC наблюдались у новорожденных с массой тела 1500–2000 г, реже всего – у новорожденных массой более 2500 г. При оценке показателя «отягощенный акушерско-гинекологический (ОАГА) и отягощенный соматический анамнез (ОСА)» выявлено, что во всех выделенных группах в 100% случаев у матерей новорожденных в анамнезе наблюдался ОАГА и ОСА. Оценивая другие сравниваемые критерии, было выявлено, что наиболее часто сниженные уровни TREC и KREC наблюдались у новорожденных в сроке гестации 29–32 нед.

Заключение. Динамика увеличения уровня TREC и KREC отмечается с увеличением срока гестации и массы тела, и уже на 29–32-й неделе (масса тела >1500 г) становится наиболее информативной ввиду того, что пул клеток, отвечающих за реализацию клеточного и гуморального иммунитета, может наиболее адекватно ответить на различные значимые воздействия на организм.

primary immunodeficiencyneonatal screeningTRECKRECpremature babyпервичные иммунодефицитынеонатальный скринингTRECKRECнедоношенныеПолякова Е., Стеганцева М., Гурьянова И., Сакавич И., Белевцев М. Кольцевые молекулы Т- и В-клеточного рецепторов (TREC/KREC) в дифференциальной диагностике первичных иммунодефицитов. Наука и инновации. 2019; 1 (8): 75–8. DOI:10.29235/18189857201987578 [Polyakova E., Stegantseva M., Guryanova I., Sakavich I., Belevtsev M. T and B cell receptor circle molecules (TREC/KREC) in the differential diagnosis of primary immunodeficiencies. Nauka i innovatsii. 2019; 1 (8): 75–8. DOI: 10.29235/18189857201987578 (in Russian)]Picard C., Al-Herz W., Bousfiha A., Casanova J. L., Chatila T., Conley M. E., Cunningham-Rundles C., Etzioni A., Holland S. M., Klein C., Nonoyama S., Ochs H. D., Oksenhendler E., Puck, J. M., Sullivan K. E., Tang M. L., Franco J. L., Gaspar H. B. Primary immunodeficiency diseases: an update on the classification from the International Union of Immunological Societies Expert Committee for Primary Immunodeficiency. J. of clinical immunology. 2015; 35 (8): 696–726. DOI: 10.1007/s10875-015-0201-1.Корсунский И.А., Кудлай Д.А., Продеус А.П., Щербина А.Ю., Румянцев А.Г. Неонатальный скрининг на первичные иммунодефицитные состояния и Т-/В-клеточные лимфопении как основа формирования групп риска детей с врожденными патологиями. Педиатрия им. Г.Н. Сперанского. 2020; 99 (2): 8–15. https://doi.org/10.24110/0031-403X-2020-99-2-8-15I.A. [Korsunsky I.A., Kudlay D.A., Prodeus A.P., Shcherbina A.Yu., Rumyantsev A.G. Neonatal screening for primary immunodeficiency and Т-/B-cell lymphopenia as the basis for the formation of risk groups for children with congenital pathologies. Pediatria n.a. G.N. Speransky. 2020; 99 (2): 8–15. https://doi.org/10.24110/0031-403X-2020-99-2-8-15 (in Russian)]Kwok J.S.Y., Cheung S.K.F., Ho J.C.Y., Tang I.W.H., Chu P.W.K., Leung E.Y.S., Lee P.P.W. Cheuk D.K.L., Lee V., Ip P., Lau Y.L. Establishing Simultaneous T Cell Receptor Excision Circles (TREC) and K-Deleting Recombination Excision Circles (KREC) Quantification Assays and Laboratory Reference Intervals in Healthy Individuals of Different Age Groups in Hong Kong. Front Immunol. 2020; 16 (11): 1411–23. DOI:10.3389/fimmu.2020.01411Macchi P., Villa A., Giliani S., Sacco M.G., Frattini A., Porta F., Ugazio A.G., Johnston J.A., Candotti F., O’Shea J.J. Mutations of Jak-3 gene in patients with autosomal severe combined immune deficiency (SCIN). Nature. 1995; 377 (6544): 65–8. DOI: 10.1038/377065a0Kanegane H., Imai K., Morio T. Severe Combined Immunodeficiency – from Discovery to Newborn Screening. Currier, in Primary Immunodeficiency Disorders. 2017; 40 (3): 145–54. DOI: 10.2177/jsci.40.145.Shakerian L., Pourpak Z., Shamlou S., Domsgen E., Kazemnejad A., Dalili H., Nourizadeh M. Determining Laboratory Reference Values of TREC and KREC in Different Age Groups of Iranian Healthy Individuals. Iran J. Allergy Asthma Immunol. 2019; 8 (2): 143–52. DOI: 10.18502/ijaai.v18i2.917Barbaro M., Ohlsson, A., Borte, S., Jonsson, S., Zetterström, R.H., King, J., Winiarski, J., von Döbeln, U., Hammarström, L. Newborn Screening for Severe Primary Immunodeficiency Diseases in Sweden-a 2-Year Pilot TREC and KREC Screening Study. J. Clin. Immunol. 2017; 37 (1): 51–60. DOI: 10.1007/s10875-016-0347-5Тузанкина И.А., Дерябина С.С., Болков М.А., Власова Е.В., Крохалева Я.М., Черемохин Д.А., Арипова Т.У., Мусаходжаева Д.А., Камалов З.С. Первичные иммунодефициты (врожденные ошибки иммунитета) в раннем возрасте: монография. Ташкент: Adast-poligraf, 2022; 232. [Tuzankina I.A., Deryabina S.S., Bolkov M.A., Vlasova E.V., Krokhaleva Ya.M., Cheremokhin D.A., Aripova T.U., Musakhodzhaeva D.A., Kamalov Z.S. Primary immunodeficiency (innate errors of immunity) in early age]. Tashkent: Adast-poligraf, 2022, 232 (in Russian)]Nourizadeh M., Shakerian L., Borte S., Fazlollahi M., Badalzadeh M., Houshmand M., Alizadeh Z., Dalili H., Rashidi-Nezhad A., Kazemnejad A., Moin M., Hammarström L., Pourpak Z. Newborn screening using TREC/KREC assay for severe T and B cell lymphopenia in Iran. Scand J. Immunol. 2018; e12699 (128): 516–23. DOI: 10.1111/sji.12699.Черемохин Д.А., Шинвари Х., Дерябина С.С., Болков М.А., Тузанкина И.А., Кудлай Д.А. Анализ уровней TREС и KREC в образцах сухой крови новорожденных разного гестационного возраста и веса. Acta Naturae. 2022; 14 (1): 101–8. DOI: 10.32607/actanaturae.11501 [Cheremokhin D.A., Shinwari K., Deryabina S.S., Bolkov M.A., Tuzankina I.A., Kudlay D.A. Analysis of the TREC and KREC Levels in the Dried Blood Spots of Healthy Newborns with Different Gestational Ages and Weights. Acta Naturae. 2022; 14 (1): 101–8. DOI: 10.32607/actanaturae.11501 (in Russian)]Гордукова М.А., Корсунский И.А., Чурсинова Ю.В., Бяхова М.М., Оскорбин И.П., Продеус А.П., Филипенко М.Л. Определение референсных интервалов TREC и KREC для скрининга новорожденных с иммунодефицитными состояниями в РФ. Медицинская иммунология. 2019; 21 (3): 527–38. https://doi.org/10.15789/1563-0625-2019-3-527-538 [Gordukova M.A., Korsunsky I.A., Chursinova Yu.V., Byakhova M.M., Oscorbin I.P., Prodeus A.P., Filipenko M.L. Determining reference ranges for TREC and KREC assays in immune deficiency screening of newborns in Russian Federation. Medical Immunology (Russia). 2019; 21 (3): 527–38. https://doi.org/10.15789/1563-0625-2019-3-527-538 (in Russian)]Inborn Errors of Immunity Committee (IEI) https://iuis.org/committees/iei/ (дата обращения 27.03.2023).Барычева Л.Ю., Хачирова Л.С., Кубанова Л.Т., Душина Л.В., Мухина А.А. Регистр первичных иммунодефицитов в Ставропольском крае. Медицинский вестник Северного Кавказа. 2019; 14 (4): 693–5. https://doi.org/10.14300/mnnc.2019.14171 [Barycheva L.Yu., Khachirova L.S., Kubanova L.T., Dushchina L.V., Mukhina A. A. Register of primary immunodeficiency in the Stavropol territory. Medical News of North Caucasus. 2019; 14 (4): 693–5. https://doi.org/10.14300/mnnc.2019.14171 (in Russian)]Gaspar H.B., Hammarström L., Mahlaoui N., Borte M., Borte S. The case for mandatory newborn screening for severe combined immunodeficiency (SCID). J. Clin. Immunol. 2014; 24 (4): 393–7. DOI: 10.1007/ s10875-014-0029-0Speckmann C., Neumann C., Borte S., la Marca G., Sass J.O., Wiech E., Fisch P., Schwarz K., Buchholz B., Schlesier M., Felgentreff K., Grimbacher B., Santisteban I., Bali P., Hershfield M. S., Ehl S. Delayed-onset adenosine deaminase deficiency: strategies for an early diagnosis. J. Allergy Clin. Immunol. 2012; 130 (4): 991–4. DOI: 10.1016/ j.jaci.2012.04.004Образцов И.В., Гордукова М.А., Северина Н.А., Бидерман Б.В., Смирнова С.Ю., Судариков А.Б., Никитин Е.А., Румянцев А.Г. Эксцизионные кольца V(D)J-рекомбинации B- и T-клеток как прогностический маркер при В-клеточном хроническом лимфолейкозе. Клиническая онкогематология. 2017; 10 (2): 131–40. DOI: 10.21320/2500-2139-2017-10-2-131-140 [Obraztsov I.V., Gordukova M.A., Severina N.A., Biderman B.V., Smirnova S.Yu., Sudarikov A.B., Nikitin E.A., Rumyantsev A.G. V(D)J Recombination Excision Circles of B- and T-cells as Prognostic Marker in B-Cell Chronic Lymphocytic Leukemia. Clinical oncohematology. 2017; 10 (2): 131–40. DOI: 10.21320/2500-2139-2017-10-2-131-140 (in Russian)]Козлов В.А., Тихонова Е.П., Савченко А.А., Кудрявцев И.В., Андронова Н.В., Анисимова Е.Н., Головкин А.С., Демина Д.В., Здзитовецкий Д.Э., Калинина Ю.С., Каспаров Э.В., Козлов И.Г., Корсунский И.А., Кудлай Д.А., Кузьмина Т.Ю., Миноранская Н.С., Продеус А.П., Старикова Э.А., Черданцев Д.В., Чесноков А.Б. и др. Клиническая иммунология. Практическое пособие для инфекционистов. Красноярск: Поликор, 2021; 563. DOI: 10.17513/np.518 [Kozlov V.A., Tikhonova E.P., Savchenko A.A., Kudryavtsev I.V., Andronova N.V., Anisimova E.N., Golovkin A.S., Demina D.V., Zdzitovetsky D. .E., Kalinina Yu.S., Kasparov E.V., Kozlov I.G., Korsunsky I.A., Kudlai D.A., Kuzmina T.Yu., Minoranskaya N.S., Prodeus A.P. ., Starikova E.A., Cherdantsev D.V., Chesnokov A.B., P.A. Gear, A.G. Borisov. Clinical immunology. A practical guide for infectious disease specialists. Krasnoyarsk: Polikor, 2021; 563. DOI: 10.17513/np.518 (in Russian)]Исакова С.С., Урозаев О.Н., Бекмухамбетов Е.Ж. Значение определения TREC (T-cell receptor excision circles) в диагностике и прогнозировании заболеваний. Наука и здравоохранение. 2013; 6 (1): 13–6. [Isakova S.S., Urozaev O.N., Bekmukhambetov E.Zh. The value of determining TREC (T-cell receptor excision circles) in the diagnosis and prognosis of diseases. Nauka i zdravookhraneniye. 2013; 6 (1): 13–6 (in Russian)]