神经系统免疫神经免疫疾病与责任抗体

神经免疫疾病是累及神经系统的自身免疫疾病,其自身免疫反应的靶点是神经系统的自身抗原。神经免疫疾病的发病率虽低于脑血管病和神经退行性疾病,但其主要累及青壮年且复发率、致残率高,给家庭社会造成沉重负担。自身抗体检测对该类疾病的诊断、判断病情及预后、疗效评估具有重要意义。一些自身抗体为致病性抗体,是神经免疫疾病致病的重要原因,另一些抗体则尚未阐明致病性,但有助于神经免疫疾病的诊断。近年来,越来越多神经系统自身抗体被发现,临床上发现同一患者存在多个神经系统自身抗体的现象,给诊断和治疗带来极大困惑。明确神经系统自身抗体与神经免疫疾病临床表型之间的关系成为亟待解决的临床问题,“责任抗体”这一概念随之提出。本文对神经免疫疾病相关的责任抗体的提出、意义以及临床研究现状进行探讨。

01

自身抗体及其在神经免疫疾病中的意义

自身抗体是指针对自身组织成分的抗体。人体的生长、发育和生存由完整的自身免疫耐受机制来维持,正常的免疫反应有保护性防御作用,即对自身组织、成分不发生反应。一旦自身耐受的完整性遭到破坏,则机体视自身组织成分为“异已”,而导致自身免疫反应,产生自身抗体。正常人体外周血中可存在一定量的自身抗体(称天然抗体),但不会发生疾病,但如果自身抗体的滴度超过某一水平,与组织抗原特异性结合,对机体产生损伤,则可诱发疾病。针对组织特定表位的抗体通过补体、抗体介导的细胞毒性、影响离子通道等机制导致组织破坏或功能改变,从而导致疾病和相应的症状。根据是否致病可将其分为致病性抗体和伴随抗体。

1.1致病性自身抗体

根据经典的免疫学理论,抗原的暴露、抗体的产生、抗体与抗原的结合以及与临床表型之间形成了初步证据链。经典的致病性自身抗体应满足如下评判指标:(1)大多数患者的血清或脑脊液中应存在自身抗体,或与健康个体相比抗体滴度升高;(2)运用免疫组化方法,可在病灶处观察到免疫球蛋白与靶抗原结合;(3)血浆置换或免疫吸附去除循环中的免疫球蛋白有治疗效果;(4)通过注射患者血清或纯化免疫球蛋白可将疾病表型转移至实验动物;或用靶抗原致敏易感动物能得到相应疾病表型。以N-甲基D-门冬氨酸受体(N-methyl-D-asparticacidreceptor,NMDAR)脑炎为例,Corsellis等在年提出的“边缘性脑炎”,进而Vitaliani等报告自身免疫性脑炎合并畸胎瘤,提出“畸胎瘤相关性脑炎”;而后Dalmau等在自身免疫性脑炎伴发畸胎瘤中神经组织发现NR2肽段与患者血清结合,并通过免疫组化确定自身抗体结合在海马神经元胞膜表面NMDAR的NR1/NR2功能域,抗该功能域抗体滴度与患者临床表型的严重程度和病程有直接关联,进而提出“NMDAR脑炎”。用NMDAR脑炎患者自身抗体被动转移和用NMDAR上肽段致敏均可在动物模型中产生与人类NMDAR脑炎类似的临床表现,从而明确NMDAR抗体的致病性。

致病性抗体是自身免疫疾病发病机制的关键,与疾病的发生、发展、疾病转归与疗效直接相关。典型的致病性神经系统自身抗体包括神经节苷脂抗体、乙酰胆碱受体(acetylcholinereceptor,AChR)抗体、水通道蛋白4(aquaporin-4,AQP4)抗体、NMDAR抗体等,作用于相应神经组织、支撑组织破坏或影响离子通道介导的神经功能,导致临床症状,并影响疾病严重程度和预后。

1.2伴随抗体

伴随抗体与疾病并无直接因果关系,是疾病发生发展过程中暴露的自身抗原激活体液免疫反应所致,有可能对疾病的严重程度产生一定影响,但与严重程度和疗效及转归无明确相关,仅作为疾病诊断的标志物。典型的神经系统伴随性抗体是副肿瘤神经元抗体,目前尚未明确其与组织损害的直接联系,与严重程度和预后关系也不大。

02

责任抗体的概念及证据链

2.1自身抗体重叠现象(overlappingofmultipleantibodies)

近年来,越来越多认识到同一患者可存在多种神经系统自身抗体,不仅致病性抗体与伴随抗体可同时存在,多个致病性抗体亦可同时存在。有些患者个体病程的某个时期或不同阶段,其临床表型表现为不同的神经免疫疾病,且在不同阶段可检出的神经系统自身抗体及其水平也有不同。这种现象称作“自身抗体重叠现象”。一项单中心研究发现,在例胸腺瘤患者中,63例(38%)患者血清出现过两种或以上抗体,包括肌肉型AChR抗体、神经节型(ganglionic)AChR抗体、富亮氨酸胶质瘤失活1蛋白(leucine-richglioma-inactivatedprotein-1,LGI1)抗体、接触蛋白相关蛋白2(contactin-associatedprotein-2,Caspr2)抗体、α氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸受体(α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionicacidreceptor,AMPAR)抗体、AQP4抗体、γ氨基丁酸A型受体(γ-aminobutyricacidAreceptor,GABAAR)抗体及甘氨酸受体(glycinereceptor,GlyR)抗体,其中26例表现为重症肌无力合并其他神经免疫疾病。抗NMDAR脑炎和中枢脱髓鞘疾病重叠在临床亦十分多见。医院报道87例髓鞘少突胶质细胞糖蛋白(myelinoligodendrocyteglycoprotein,MOG)抗体阳性中枢神经系统脱髓鞘患者中,18例患者合并脑炎临床表现,其中16例符合自身免疫性脑炎确诊标准,5例患者NMDAR抗体阳性。此外,据报道在NMDAR脑炎患者中,3.3%(23/)有典型的中枢神经系统脱髓鞘影像学表现或临床症状,其中9例AQP4抗体阳性,9例MOG抗体阳性;中枢神经系统脱髓鞘病变可与NMDAR脑炎同时发生(11/),也可出现在脑炎之前或之后(12/)。面对如此复杂的情况,多种抗体与不同临床表型的对应关系,能否根据多种神经系统自身抗体的存在诊断多种神经免疫疾病共存以及每种抗体是否都能作为病情监测和疗效判断的依据等问题,均给临床诊治带来了极大困惑。

2.2责任抗体其判定

2.2.1责任抗体的定义

多种致病抗体共存对疾病诊治的干扰是提出责任抗体的原因。参照缺血性脑卒中“责任血管”的概念和缺血性心脏病的“犯罪血管”的概念,提出了“责任抗体(culpritantibody)”的概念,即在一个患者个体的疾病病程中与一个或多个临床表型有对应因果关系的致病性抗体。

2.2.2基于证据链对责任抗体的认定

对因果关系的分析需注意下列两个原则:第一,责任抗体首先是致病性自身抗体,而非伴随抗体。抗体结合的靶组织损害产生相应的神经系统症状,这些症状的组合符合特定的临床表型。如神经节苷脂GM1抗体作用于脊神经Ranvier结处富含的GM1,导致传导阻滞或轴索变性而引起四肢无力,而GQ1b抗体作用于眼球运动神经、肌梭和脑干处富含的GQ1b,导致眼外肌麻痹、腱反射减低、共济失调和嗜睡等临床表现,两者共存时可出现四肢无力伴眼外肌麻痹和共济失调。第二,抗体水平的改变与相应临床表型严重程度的改变具有时间上的相关性,可以随病程、治疗而发生改变,并与疾病预后相关。部分抗体水平的增高和下降较典型病程具有滞后性,尤其是急性发病的患者,但即使治疗后抗体水平未能随即下降,该次临床事件得到良好控制后抗体水平也将趋于稳定下降。如NMDAR抗体可导致NMDAR的封闭和内化,使与认知、锥体外系等功能有关的中枢神经系统区域中富含的NMDAR受到影响,导致急性和亚急性发病的NMDAR脑炎。研究已证实脑脊液NMDAR抗体滴度与患者脑炎病程及预后密切相关。

第一点是第二点成立的基础。判断为责任抗体,除了抗体阳性与严重程度有关的证据外,抗体水平还应随个体的严重程度改变而改变。必须把个体严重程度与抗体水平的改变趋势结合起来才能充分阐明因果关系。如AChR抗体、肌肉特异性酪氨酸激酶(muscle-specifictyrosinekinase,MuSK)抗体、低密度脂蛋白受体相关蛋白4(lowdensitylipoproteinreceptor-relatedprotein4,LRP4)抗体作用于AChR复合体的主要分子,导致神经肌肉接头的传递障碍,AChR抗体和MuSK抗体水平与重症肌无力患者症状的严重程度具有一定的动态相关性;虽然肌联蛋白(titin)抗体阳性患者症状较阴性患者更严重,但此抗体无法直接与肌细胞中的肌联蛋白结合,尚无明确证据表明该抗体导致肌无力症状。在年轻重症肌无力患者肌联蛋白抗体与胸腺瘤关系密切,而在老年重症肌无力患者此抗体可能与隐匿的小胸腺瘤相关,因此此抗体阳性患者可能与胸腺瘤有关而非与此抗体直接相关。此抗体为副肿瘤抗体而非重症肌无力的致病性抗体,其水平不随肌无力严重程度的改变而改变,不能作为监测疾病缓解和复发的指标。同时需注意,严重程度下降可能与对致病性环节中其他分子的干预有关,如伊库珠单抗治疗后重症肌无力症状很快减轻,但AChR抗体水平未下降,停用后症状会很快加重。

对责任抗体证据链解释应有生物学上的合理性。肿瘤和感染性病原体因导致组织表位暴露或分子模拟而触发针对神经组织表位的自身免疫反应。在自身免疫调节异常的背景下,特异性致敏的CD4+T细胞和B细胞形成主要免疫反应,并有部分B细胞分化成记忆B细胞长期存留在周围免疫系统;遇有相似抗原表位激活后,T细胞和B细胞协同,B细胞分化成浆细胞产生抗体;部分B细胞可通过感染病原体的超抗原激活作用直接产生抗体(如神经节苷脂抗体)。产生的抗体可随血液循环直接作用于位于周围的神经或神经肌肉接头的靶位导致临床症状,如神经节苷脂抗体导致吉兰-巴雷综合征(Guillain-Barrésyndrome,GBS)和AChR抗体导致重症肌无力;亦可通过炎症状态下损伤的或原本就薄弱的血脑屏障作用于中枢神经的靶位,如AQP4抗体导致视神经脊髓炎谱系疾病。部分记忆B细胞可进入脑内,经过再刺激和脑内相应抗原的驱动形成浆细胞产生抗体作用于相应靶位并表现出更广泛的炎症反应,如NMDAR抗体导致NMDAR脑炎。临床医生需要理解自身抗体产生和作用的基本原理,才能在空间维度上理解抗体结合部位及程度与相应组织结构功能异常所致的临床症状及严重程度的关联,以及从时间维度上理解抗体水平改变与症状严重程度改变的关联。

03

责任抗体与核心临床表型

神经系统疾病诊断的本源,即定位和定性的结合。神经系统疾病症状和体征的演变往往反映受累部位及其功能障碍或损害,其特定的组合就构成了神经免疫疾病的表型,如GBS、Devic病(即后来的视神经脊髓炎谱系疾病)。在神经免疫疾病,这一原则体现在特定自身抗体与其靶抗原结合导致的损伤/障碍在空间和时间维度上与症状、体征、严重程度和辅助检查等特征构成的表型间的关联性。

3.1核心表型是理解责任抗体的基础

在神经免疫疾病表型研究中,早期根据多个临床症状特征及反映病理生理的辅助检查特征形成的最常见组合,构成了疾病的“原型”表型。继而在这些原型表型患者发现特定的关联抗体,并通过前述两个原则确定为决定该表型的责任抗体。如在眼外肌麻痹、腱反射减低和共济失调三联征的Fisher综合征患者发现GQ1b抗体,又如在视神经和脊髓纵向长节段受累的“Devic病”患者发现AQP4抗体。进而,以抗体为线索,在病程和治疗反应符合自身免疫性且受累部位表达相应抗原的患者发现“变异型”或“不典型临床表现”,明确了这些临床特征与抗体间的因果关系。最后,通过对特定抗体与相应抗原富集部位结合能力的分析,以及在各种不典型患者中筛查这些抗体并与临床特征进行关联,使神经免疫疾病的临床表型外沿扩大。如GQ1b抗体与急性眼外肌麻痹、急性感觉性共济失调和嗜睡等构成GQ1b抗体综合征,又如AQP4抗体与极后区综合征、脑内大面积白质病变、复发性视神经炎及复发性脊髓炎等构成视神经脊髓炎谱系疾病。以同一疾病实体中新发现的临床特征与“原型”表型中成分形成常见组合构成了新的表型。这些表型与原型表型不完全相同,但有重叠,其关键是抗原决定其受累部位,致病性抗体导致受累部位相应的临床表现。因此,同一疾病实体下出现了多个子表型,每个子表型都是由特定临床特征形成的核心表型。在临床实践中,掌握一种疾病下的这些核心表型,才可能有效进行表型与责任抗体的对应分析。

3.2依据核心临床表型来判断责任抗体

在一个患者的病程中,由于个体的自身免疫倾向和潜在的不同诱发因素并存而相继出现不同抗体,在病程不同阶段需要明确哪些抗体与该阶段的核心临床表型相关,才可以判定为此表型的责任抗体,并用作本次临床事件疗效判定和预后评估的指标。例如,一例患者以淡漠、行为异常及一过性口齿不清入院,正电子发射计算机断层显像(PET-CT)示纵隔胸腺瘤,采用以细胞为检测基质检测法(cellbasedassay,CBA)和以组织切片为检测基质检测法(tissuebasedassay,TBA)检测患者血清AMPAR抗体均阳性,诊断为AMPAR抗体自身免疫性脑炎,治疗后临床好转出院。9个月后该患者出现口齿不清、吞咽困难再次入院,具有典型的易疲劳性,此时血清AMPAR抗体仍阳性,但发现血清AChR抗体与肌联蛋白抗体阳性,此次诊断为重症肌无力。上述情况表明,AMPAR抗体及AChR抗体分别在同一患者的两次临床事件中起主要责任。一项对于16例重症肌无力与视神经脊髓炎重叠患者的回顾性研究发现,在视神经脊髓炎发病4至16年前即可检测到血清AQP4抗体。其中5例患者(重症肌无力均在视神经脊髓炎之前),血清AChR抗体滴度均在重症肌无力发病时为最高,随着治疗逐步下降,同时血清AQP4抗体滴度呈逐步上升趋势,在视神经脊髓炎首次发病时达到峰值。此类患者在病程某个阶段,有可能检测到AQP4抗体和AChR抗体双阳性结果,随访发现其水平与表型的关系密切,也提示动态监测多种抗体的水平有助于与特定临床表型关联,并指导疗效和预后的评估。

04

责任抗体概念的临床应用及其展望

4.1责任抗体概念的应用

临床工作中,神经免疫疾病的全貌并非短时间内即可呈现,早期表现多为局限性表型。同一个体可以相继表现出同一疾病的不同部位和严重程度的受累,亦可相继甚至重叠出现不同神经免疫疾病的核心表型。临床诊治中,首先通过定位诊断对临床表型进行判定,确认其符合特定神经免疫疾病临床表型中的哪种核心子表型,针对性进行一种或几种抗体进行筛查,解释临床症状。随着病程进展及治疗后改善,对已发现的多种抗体水平与相应核心表型的严重程度和预后进行追踪,判断责任抗体。病程中另一次临床事件表现为其他神经免疫疾病表型时,及时筛查其相应抗体,并判断是否为解释本次临床事件的责任抗体。切忌不区分临床表型而进行撒网式的抗体筛查,且不对发现的多种抗体与临床表型的关系进行因果关系分析即罗列诊断为几种神经免疫疾病共存。表型是临床初步诊断的基础,仅用抗体诊断“亚临床”疾病是不合理的。对仅有抗体但无相应表型者,有可能预测另一种神经免疫疾病的发病,应注意追踪该抗体水平变化。

4.2展望

神经免疫疾病的自身抗体已成为神经病学领域的一个热点,几乎每年都有多个全新抗体被发现。判定这些新抗体的致病性和责任性是一项重要且挑战巨大的前瞻性工作,此过程体现了从临床到科研、科研再回馈临床的转化医学理念。其中涉及从抗体筛选、抗体亚类鉴定、结合临床特征与抗体刻画临床表型、确定抗体相应的抗原表位及其分布,到在动物模型和细胞模型上验证等闭环的临床研究路径。在参照已知抗体的基础上,严谨地验证确认新抗体为相应核心表型的责任抗体,是神经免疫领域的热点与重点所在。此外,由于抗体检测时间过早、检测方法局限性和潜在的交叉反应,一些抗体检测存在可能的偏差而出现假阳性或假阴性等问题,也需要随访复查才能判断是否为责任抗体。

综上,责任抗体概念的提出及应用,对于明晰多致病性抗体与临床核心表型的对应因果关系具有重要意义。临床上发现多种自身抗体并存,或同一患者不同时间点存在不同抗体时,应以核心表型为基础确认责任抗体,避免“惟抗体论”。在精准医学时代,厘清责任抗体这一概念及其相关证据链,有助于疾病的精准诊断并及时有效开展免疫干预。

志谢:谢张学光(医院江苏省临床免疫研究所)、邹晨双(医院)、郝洪军(医院)、龙友明(广州医院)、高峰(河南省医药科学研究院)、杨欢(医院)、汪鸿浩(南方医院)、薛群(医院)、殷剑(医院)、闫亚平(陕西师范大学生命科学学院)等专家参与“责任抗体”内容的讨论。感谢本文审稿专家提出建设性意见

中国神经免疫学和神经病学杂志年7月第28卷第4期

作者:陈向军(医院神经内科复旦大学神经病学研究所)李海峰(医院神经内科)邱伟(医院神经内科)徐雁(医院神经内科)陈晟(上海交通大医院神经内科)

预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇

转载请注明地址:http://www.lhmqf.com/rq/11560.html


  • 上一篇文章:
  • 下一篇文章: 没有了
  • 医院简介 广告合作 发布优势 服务条款 隐私保护 网站地图 版权声明