神經系統(tǒng)自身抗體的分類
神經系統(tǒng)自身抗體的分類 神經系統(tǒng)自身抗體是介導神經系統(tǒng)免疫疾病的重要分子,,根據其靶抗原的分布部位,神經系統(tǒng)自身抗體大致分為周圍神經系統(tǒng)抗體和中樞神經系統(tǒng)抗體,;按照靶抗原在神經細胞內的定位,,又可分為抗神經元胞內抗原抗體和神經元表面抗原抗體, 其中胞內抗原抗體(如amphiphysin,、Ma2,、Ri,、Yo、Hu,、CV2,、GAD 等)多與神經系統(tǒng)副腫瘤疾病相關, 而神經元表面抗原抗體( 如NMDAR,、Gly,、mGluR、LGI1,、Caspr2,、GABA、AMPA 等)則常誘發(fā)自身免疫性腦炎,。根據神經系統(tǒng)受累的部位和臨床表現(xiàn),,則可大致分為以下不同的臨床綜合征,并各自與特征性的抗體相關,。①副腫瘤綜合征相關抗體:包括Hu,、Yo、Ri,、CV2,、Ma2、Amphiphysin,、ANNA-3,、Tr(DNER)、PCA-2,、Zic4,、AGNA、Recoverin,;②僵人綜合征相關抗體:包括GAD,、Amphiphysin、GlyR,;③自身免疫性腦炎相關抗體:包括NMDAR,、AMPA1/2R、GABABR,、VGKC (LGI1,, CASPR2)、DPPX,、IgLON5,、GlyR、mGluR1,、mGluR5,、Dopamine(D2),;④視神經脊髓炎譜系病相關抗體:包括NMO(AQP4)、MOG,、MBP,;⑤免疫介導的周圍神經病相關抗體:包括GM1、GM2,、GM3,、GD1a、GD1b,、GT1b,、GQ1b、MAG,、硫酯,;⑥免疫介導的神經肌肉接頭病相關抗體:包括AchR、骨骼肌Musk,、Titin,、SOX-1(AGAN)、VGCC,;⑦免疫介導的肌肉疾病相關抗體:包括Mi-2α,、Mi-2β、TIF1γ,、MDA5,、NXP2、SAE1,、Ku,、PM-Scl100、PM-Scl75,、Jo-1,、SRP、PL-7,、PL-12、EJ,、OJ,、Ro-52。 神經系統(tǒng)自身抗體的來源和致病機制 一,、神經系統(tǒng)自身抗體的來源對于神經系統(tǒng)自身抗體的產生機制,, 目前人們并不完全清楚。較為公認的2 個觸發(fā)因素分別是病原體感染和某些腫瘤組織,。如空腸彎曲菌脂多糖上的擬神經節(jié)苷脂抗原表位可以致敏機體產生神經節(jié)苷脂抗體,;單純皰疹病毒感染中樞神經系統(tǒng)可使得機體產生NMDAR抗體導致自身免疫性腦炎,;一些腫瘤組織中含有神經細胞或表達神經元蛋白,也可誘導機體產生自身抗體,,進而攻擊神經或肌肉系統(tǒng),。神經系統(tǒng)自身抗體的產生機制如圖1所示。 關于存在于中樞神經系統(tǒng)內的抗體是如何來源的,,目前還存在很多爭議,。推測是,部分抗體直接從血液中進入腦實質(如無明顯鞘內合成的VGKC復合物抗體),, 而另一部分在腦脊液中有較高滴度的抗體(如NMDAR抗體和Hu 抗體),,則可能以鞘內合成為主。目前已有多項研究證實,,中樞神經系統(tǒng)內存在漿細胞,,其是鞘內抗體的主要來源。根據Patrick Waters的推測,, 中樞神經系統(tǒng)內的漿細胞可能存在的部位包括血液,、血管周圍間隙、蛛網膜下腔和腦實質中,。相應地,,漿細胞產生的抗體則可能通過血液、血管周圍間隙,、蛛網膜下腔途徑進入中樞神經或直接由腦實質中的漿細胞分泌(見圖2),。 二、神經系統(tǒng)自身抗體的致病機制自身抗體造成神經系統(tǒng)損傷的病理機制十分復雜,,總的來說,,神經系統(tǒng)抗體主要有以下常見的幾種致病機制。 1. T細胞介導的細胞毒性損傷作用:這一損傷機制以副腫瘤綜合征抗體為代表,。大部分副腫瘤抗體(如抗Hu,、Yo、Ma2抗體等)屬于胞內抗原抗體,,其靶抗原位于細胞質或細胞核內,, 不易被抗體接觸,因此此類抗體并不直接產生病理作用,,而是通過T細胞介導的免疫反應攻擊神經元內抗原,。早期研究發(fā)現(xiàn),神經元可表達主要組織相容性復合體MHC-I和MHC-II,,推測神經細胞內抗原可以MHC肽復合物的形式被呈遞給T細胞,, 從而被后者識別并殺傷。最近的研究顯示,Hu抗體陽性的副腫瘤綜合征患者,,其腦和周圍神經組織中有較多T淋巴細胞浸潤,,并與表達MHC-I類分子的神經元緊密接觸;而在Yo抗體陽性的患者小腦中也有大量T細胞浸潤,,但無明顯的IgG沉積或B細胞聚集,。可見,,T細胞介導的免疫反應是針對細胞內抗原的抗體的重要損傷機制,。 2. 抗原內化或封閉引起的抗原表達減少或功能異常:這一機制常見于神經元表面抗原抗體引起的損傷反應中。自身免疫性腦炎相關抗體( 如NMDAR,、Gly,、LGI1、Caspr2,、GABA,、AMPA 等) 的靶抗原多位于神經細胞表面,可被抗體直接結合后導致破壞或阻斷,, 引起相應的臨床癥狀,。以NMDAR抗體為例, 其可通過內化作用使得細胞膜上的NMDAR水平降低,, 并阻斷NMDAR依賴的突觸電活動,,引起癲癇、精神行為異常和意識障礙等臨床表現(xiàn),。研究提示,,電壓門控鉀通道(VGKC)復合物抗體與邊緣葉腦炎及莫萬綜合征有關,其靶抗原主要是LGI1和Caspr2,。LGI1抗體使得LGI1與突觸前,、后膜上的ADAM結合成蛋白復合物的過程受阻,阻斷了膜電流或AMPAR功能,;Caspr2抗體的致病機制則是阻斷軸索的鉀離子通道,,從而引起腦炎或周圍神經興奮性升高的癥狀。由于這類抗體對靶抗原的作用多數是可逆性的阻斷,,而非T細胞介導的不可逆性的細胞損傷,, 因此細胞損傷相對較輕,患者經積極治療后癥狀體征??赡孓D,,預后相對較好(但mGluR抗體陽性者對免疫治療效果不好)。此外,,部分神經系統(tǒng)自身抗體如谷氨酸脫羧酶(GAD65)和Amphiphysin,可穿過突觸前末梢進入神經元內,,從而誘發(fā)病理改變,。Amphiphysin抗體可降低γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,, GABA)能神經元表面鈉鉀氯協(xié)同轉運蛋白的表達,阻斷脊髓的抑制性突觸傳遞和抑制性突觸囊泡的再循環(huán),,導致肌肉強直和痙攣,。針對細胞不同部位靶抗原的抗體的損傷機制總結如圖3。 3. 補體依賴的細胞毒性作用:一些神經系統(tǒng)抗體與抗原結合后,,通過經典途徑激活補體系統(tǒng),,形成的膜攻擊復合物造成靶細胞損害和死亡。以神經節(jié)苷脂抗體為例,, 其靶抗原神經節(jié)苷脂位于細胞膜脂質層內,, 由疏水性的神經酰胺和膜表面的親水性糖基組成,,主要維持細胞膜的穩(wěn)定性,。空腸彎曲菌上的神經節(jié)苷脂模擬分子可誘導機體產生神經節(jié)苷脂抗體,,后者結合于軸索郎飛結的靶抗原上,,隨后激活補體形成膜攻擊復合物,導致鈣離子內流,,引起脫髓鞘和軸索損傷以及巨噬細胞的聚集(見圖4),,從而形成吉蘭巴雷綜合征的病理表現(xiàn)。 4. 抗體依賴性細胞介導的細胞毒作用(antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,, ADCC):這一過程主要由自然殺傷細胞所介導,。作為先天免疫中的重要淋巴細胞,自然殺傷細胞通過釋放穿孔素,、顆粒酶和Fas/FasL等途徑殺傷靶細胞,。與殺傷性T細胞介導的細胞毒性作用不同,,自然殺傷細胞的殺傷功能是非MHC-I類分子限制的,,特異性差,,但對靶細胞的殺傷作用出現(xiàn)得早,。ADCC是水通道蛋白4(aquaporin 4,,AQP4)抗體造成視神經脊髓炎譜系疾病(neuromyelitis optica spectrum disorders,,NMOSD)病理損傷的重要機制之一(AQP4此外還通過補體激活途徑和抗原內化途徑引起損傷,見表1)。 總之,,神經系統(tǒng)自身抗引起的神經性系統(tǒng)損傷機制十分復雜,目前仍未完全闡明,。同一種抗體可能具有幾種不同的致?lián)p傷機制,, 如AQP4抗體;而同一類型的抗體,,盡管其損傷機制相似,,但引起的病理改變卻大相徑庭。如副腫瘤性小腦變性患者主要為小腦浦肯野細胞減少,,而很少有其他神經系統(tǒng)的病理改變,,也沒有明顯的炎癥細胞浸潤;而副腫瘤性腦脊髓炎患者不僅有廣泛的神經元破壞,,還有顯著的炎性反應及神經元內抗體沉積,;一些斜視性眼陣攣-肌陣攣的患者,, 其尸檢連續(xù)腦切片則顯示為正常的腦組織,。這進一步增加了神經系統(tǒng)自身免疫病的復雜性和診療難度。 自身抗體檢測在神經系統(tǒng)免疫性疾病中的意義 自身抗體在神經系統(tǒng)疾病中的作用已越來越受到重視,,部分抗體已經被列為疾病診斷的重要條件,,如抗NMDAR自身免疫性腦炎的確診必須具備NMDAR抗體陽性;而在神經系統(tǒng)副腫瘤綜合征和NMOSD的診斷中,, 副腫瘤抗體和AQP4抗體陽性被作為重要的診斷依據,,對于抗體陰性的病例則提出了更為嚴格的診斷標準。除了對疾病診斷的意義,,一些抗體(如NMDAR 抗體)及其滴度的變化還對疾病的發(fā)展和預后具有重要的預測價值,。以下對幾種代表性的抗體分別進行介紹。 副腫瘤抗體是介導神經系統(tǒng)副腫瘤綜合征的關鍵分子,。一些小細胞肺癌,、卵巢癌、胸腺瘤,、淋巴瘤等組織的腫瘤細胞可表達神經系統(tǒng)抗原,,誘導機體產生自身抗體,進而導致神經系統(tǒng)損傷,。目前已確認的經典副腫瘤抗體包括抗Hu(ANNA-1),、抗Yo(PCA-1)、抗Ri(ANNA-2),、抗CV2(CRMP-5),、抗Ma,、抗Amphiphysin。這些抗體與神經系統(tǒng)副腫瘤的臨床表現(xiàn)和預后密切關聯(lián),。如Hu抗體與小細胞肺癌間具有良好的相關性,,在肺癌前期或潛伏期即可出現(xiàn), 出現(xiàn)Hu抗體陽性的小細胞肺癌患者預后差,,因此可作為生物學標志用于腫瘤早期診斷和患者預后判斷。Yo抗體具有較好的特異性,,又稱浦肯野細胞漿抗體I型(PCA-1),,其靶抗原是小腦變性相關蛋白-2??筜o抗體在細胞內積聚,,可導致浦肯野細胞死亡,引起小腦變性的臨床癥狀,。因此,,在2004年推出的神經系統(tǒng)副腫瘤綜合征診斷標準中,將自身抗體作為重要的診斷依據之一,。對于懷疑神經系統(tǒng)副腫瘤的患者,,無論其神經系統(tǒng)的臨床癥狀是否典型,也不論是否存在腫瘤,,只要檢測到上述經典副腫瘤抗體中的一種,,即可確診為副腫瘤綜合征(見圖5)。 需要指出的是,,神經系統(tǒng)副腫瘤抗體與腫瘤種類及神經系統(tǒng)臨床表現(xiàn)并非是絕對對應的關系,。如小細胞肺癌可產生抗Hu、Ri,、CV2,、Amphiphysin、VGCC,、AchR 等多種抗體,;同時,一種抗體又可能介導了不同部位的神經損害表現(xiàn),,如Hu抗體與副腫瘤性腦脊髓炎,、邊緣葉腦炎、感覺神經元病和亞急性小腦變性等多種神經功能障礙有關,,使臨床表現(xiàn)呈現(xiàn)多水平,、多病灶、且易于重疊的復雜特點,。此外,,神經系統(tǒng)自身抗體的出現(xiàn)也不一定具有確定的臨床意義,。有20%的小細胞肺癌患者血清中可檢測到Hu抗體, 但只有0.01%的患者出現(xiàn)神經系統(tǒng)綜合征,。因此,,自身抗體與神經系統(tǒng)病理損傷以及臨床綜合征三者之間的具體聯(lián)系尚存在很多未知的領域亟待闡明。 NMOSD是獨立于多發(fā)性硬化的一組中樞神經系統(tǒng)炎性脫髓鞘疾病譜,,其發(fā)病機制與AQP4抗體介導的體液免疫反應有關,。AQP4抗體在NMOSD中具有較高的特異度和靈敏度,可與星形膠質細胞終足的AQP4結合,,進而誘發(fā)抗原抗體反應,,視神經、脊髓,、丘腦,、海馬和延髓最后區(qū)等AQP4聚集區(qū)域最易受累。在2015年提出的NMOSD診斷標準中,,以AQP4-IgG陽性或陰性作為分層診斷的依據,,分別制定了相應的NMOSD診斷細則。AQP4-IgG陽性患者,,只需具備6項臨床核心特征(視神經炎,、急性長節(jié)段橫貫性脊髓炎、延髓最后區(qū)綜合征,、其他腦干綜合征,、間腦綜合征或大腦綜合征伴有NMOSD特征性間腦或大腦病變) 中的一項, 即可診斷,;而AQP4-IgG陰性的患者,, 則需具備2項臨床核心特征,且其中一項是視神經炎,、急性長節(jié)段橫貫性脊髓炎或延髓最后區(qū)綜合征中的任一項,, 同時提出了更為嚴格的MRI 附加條件作為支持診斷標準。 NMDAR腦炎是自身免疫性腦炎中最常見,、最典型的類型,,好發(fā)于青年女性和兒童,與畸胎瘤關系較密切,。其發(fā)病機制是NMDAR抗體IgG結合于神經元細胞表面的N-甲基-D-天冬氨酸受體的谷氨酸N1亞基,,導致NMDAR的封閉和內化,造成神經功能障礙,。NMDAR抗體滴度與患者腦炎病程及預后密切相關,,抗體滴度越高,疾病越嚴重,,患者預后越差,;抗體滴度可隨病程延長而自發(fā)降低,,腦脊液中抗體滴度下降越早(1個月內)、下降幅度越大,,預后越好(見圖6),。動物實驗也證實,在小鼠腦室內注射NMDAR抗體后,,可導致突觸NMDAR數量減少和記憶力減退,。因此,NMDAR抗體不僅是NMDAR 腦炎診斷中的核心指標,, 還是病程轉歸和預后的重要生物標志物,。 需要指出的是,盡管自身抗體在神經系統(tǒng)自身免疫性疾病中起著重要作用,,但自身抗體的檢出率是非常低的。如對于NMOSD患者,,即使用最靈敏的檢測技術,,仍有10%-25%的患者AQP4抗體為陰性。NMDAR腦炎中NMDAR抗體的檢出率只有38%,。因此,,自身抗體陰性并不能排除神經系統(tǒng)自身免疫性疾病的診斷。 神經系統(tǒng)自身抗體檢測的要求 臨床工作中對于懷疑自身免疫性神經系統(tǒng)疾病的患者,,均應進行相應的抗體檢測,。目前多數將相關的抗體組合成套餐的形式進行一次性打包檢測。好處是避免漏檢一些潛在的致病性抗體,,但同時可能增加了患者的經濟負擔,。在這一方面還缺乏權威性指導意見,神經系統(tǒng)自身抗體檢測規(guī)范和流程也有待建立,。目前我國已出臺了一些指南和共識,,對部分自身免疫性疾病送檢抗體的檢測方法以及送檢要求提出了具體的意見。 一,、檢測方法的要求神經系統(tǒng)自身抗體的常用檢測方法包括間接免疫熒光法,、免疫印跡法、酶聯(lián)免疫吸附法和放射免疫法等,。由于不同檢測方法的靈敏度不同,,可能得出不同的結果。根據《中國自身免疫性腦炎診治專家共識(2017 年)》的要求,,神經元表面抗原抗體的檢測主要采用間接免疫熒光法,。其根據抗原底物又分為基于細胞底物的實驗與基于組織底物的實驗2種。還應盡量對患者的配對的腦脊液與血清標本進行檢測,,腦脊液與血清的起始稀釋滴度分別為1∶1與1∶10,。而對于一些副腫瘤抗體,,如Hu抗體和Ma2抗體,由于其為細胞內抗體,,故檢測方法推薦以免疫印跡法為主,。 二、送檢標本的要求目前自身免疫性腦炎相關抗體的檢測越來越普遍,。針對自身免疫性腦炎的自身抗體檢測需要同時送檢腦脊液和血清標本,。NMDAR腦炎患者的腦脊液和血清中均可檢測到NMDAR抗體陽性,以腦脊液中的檢出含量為高,。NMDAR抗體主要是在鞘內合成,,其在腦脊液中的含量高于血清,可比血清中的濃度高14%,。因此無論是靈敏度還是特異度,,腦脊液檢測均優(yōu)于血清。在診斷抗NMDAR腦炎時,, 腦脊液抗體陽性較血清陽性的價值更重要,。如果僅有血清標本陽性,需進一步將血清與大鼠腦片或原代海馬神經元孵育,, 結果結果仍為陽性,,則可診斷為NMDAR腦炎。抗LGI1和CASPR2抗體在腦脊液中含量較低,,則是以血清抗體陽性作為診斷的主要依據,。 AQP4抗體在血清中的滴度高于腦脊液, 推測該抗體是在血清中產生后進入腦內,?!吨袊暽窠浖顾柩鬃V系疾病診斷與治療指南》推薦,對血清和腦脊液中的抗體均進行檢測,,并采用特異度和靈敏度均較高的細胞轉染免疫熒光及流式細胞術進行檢測,。 總之,神經元自身抗體的發(fā)現(xiàn)和認識還在不停的進行中,,一些疾病被重新分類和命名,,疾病的診斷標準也在不停的更新中。同時,,對神經元抗體介導的神經系統(tǒng)損傷機制及其病理改變,,還需要更多的積累和探索。從神經元自身抗體的角度重新審視和界定神經系統(tǒng)自身免疫性疾病,,是一項富有挑戰(zhàn)和前景的重要臨床工作,,也必將極大地推動對神經系統(tǒng)自身免疫性疾病的認識。
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