陳文萃 綜述 胡偉新 審校

抗中性粒細胞胞質抗體(ANCA)相關性血管炎(AAV)是由ANCA介導、以寡免疫性壞死性小血管炎為特征的一組疾病，包括微型多血管炎、Wegener肉芽腫及Churg-Strass綜合征。ANCA靶抗原主要為中性粒細胞及單核細胞胞質中的髓過氧化物酶(MPO)及蛋白酶3(PR3)，而最近研究發(fā)現(xiàn)，抗人溶菌酶相關膜蛋白2(hLAMP-2)抗體在AAV患者中陽性率較高，且其滴度高低與疾病活動程度相關，但是否具致病性仍需進一步研究［1］。AAV的發(fā)生主要與遺傳易感性、環(huán)境、感染及藥物等因素相關，ANCA使中性粒細胞活化，導致內皮細胞損傷而引起壞死性小血管炎的發(fā)生是AAV的主要分子機制。本文介紹近年來AAV的分子機制的研究進展。

ANCA的產(chǎn)生機制

目前認為主要有兩種機制啟動ANCA的自身免疫反應(圖1)。一是分子模擬，即某些細菌的抗原肽可能與自身抗原類似。Kain等［1］發(fā)現(xiàn)hLAMP-2抗體在AAV患者中陽性率達80%～91%，與MPO-ANCA及PR3-ANCA陽性率接近。但在2例MPO-ANCA及PR3-ANCA陰性，而臨床表現(xiàn)為寡免疫復合物性節(jié)段壞死性腎小球腎炎患者，血清抗hLAMP-2抗體陽性。而細菌黏附素FimH與LAMP-2具有同源性，將FimH免疫大鼠后產(chǎn)生的自身抗體，注射到大鼠體內，可誘導其產(chǎn)生LAMP-2相關的寡免疫復合物性壞死性腎小球腎炎，提示抗FimH抗體與LAMP-2之間存在交叉反應［2］；二是針對或模擬自身抗原的互補或反義肽鏈(其他的抗原表位)產(chǎn)生免疫反應，從而誘導產(chǎn)生針對自身抗原的抗體［3］?；パa或反義肽鏈由體內轉錄時產(chǎn)生，或來自于外源性的分子模擬，例如羅斯河病毒、金黃色葡萄球菌等均可與PR3的互補肽鏈(即cPR3)產(chǎn)生分子模擬。大量的cPR3可使體內產(chǎn)生抗cPR3抗體，進一步引起抗獨特型抗體的產(chǎn)生，而抗獨特型抗體不僅針對抗cPR3抗體，同時亦針對PR3分子產(chǎn)生免疫反應［3］。此外B淋巴細胞的失調，進一步促進了自身抗體的持續(xù)產(chǎn)生。另有部分患者由于表觀遺傳學調控的異常，使循環(huán)中的中性粒細胞異常轉錄PR3及MPO基因，導致其過表達而誘發(fā)自身免疫反應［4］。

圖1 ANCA產(chǎn)生的機制［3］

目前已有研究通過給小鼠注射抗MPO-IgG抗體，成功誘導了寡免疫復合物壞死性腎小球腎炎及系統(tǒng)性小血管炎動物模型，其病理表現(xiàn)與人類ANCA相關性疾病類似［5］，但目前尚無 PR3-ANCA的動物模型。而遺傳學新近研究發(fā)現(xiàn)，PR3相關AAV發(fā)病主要與人類白細胞抗原(HLA)-DP上編碼α1抗胰蛋白酶及蛋白酶3的基因有關，而MPO相關 AAV則主要與 HLA-DQ有關［6］，提示 MPOANCA與PR3-ANCA相關性疾病在發(fā)病機制上有所不同。

中性粒細胞的聚集、黏附及活化(圖2)

在生理條件下，循環(huán)中的中性粒細胞不會與內皮細胞發(fā)生相互作用；只有在炎癥刺激等情況下，血管局部內皮產(chǎn)生炎癥因子等，募集中性粒細胞，通過在內皮細胞上的滾動、吸附及遷移三步曲，到達炎癥部位，從而發(fā)揮抗炎作用。

圖2 中性粒細胞的活化［8］

中性粒細胞的活化是AAV發(fā)病的始動因素。動物實驗中，用MPO免疫大鼠后獲得的ANCA-IgG注射至正常大鼠體內，在其腸系膜局部應用趨化因子刺激，顯微鏡下可以觀察到局部中性粒細胞的黏附、遷移和出血增加，提示ANCA可以通過促進中性粒細胞在內皮細胞上的黏附來發(fā)揮致病作用［7］。Nolan等［8］觀察到抗MPO-ANCA能促進中性粒細胞的黏附及遷移，而將抗CD18與之共孵育后，能阻止MPO-ANCA的這種作用。臨床上也可觀察到ANCA的滴度與疾病的活動度有一定相關性，誘導臨床緩解后ANCA滴度仍高的患者復發(fā)的風險較高。

在AAV患者中，異常的炎癥信號使循環(huán)中的中性粒細胞過早活化，補體、腫瘤壞死因子α(TNF-α)及ANCA等均參與這一過程。炎癥反應激活中性粒細胞，產(chǎn)生同型聚集，聚集的中性粒細胞能活化補體，產(chǎn)生C5a，而C5a能與中性粒細胞表面的C5a受體結合，引起中性粒細胞募集和活化的級聯(lián)放大反應，導致內皮損傷［9］；而動物實驗證實ANCA對補體的這一級聯(lián)反應具有促進作用［10］。與中性粒細胞結合的ANCA能觸發(fā)黏附的中性粒細胞的補體經(jīng)典途徑的活化，從而使ANCA與血漿中的ANCA抗原結合，TNF則通過分泌備解素，活化補體旁路途徑［11］，兩者可產(chǎn)生協(xié)同作用；而TNF-α不僅能活化中性粒細胞，引起較弱的脫顆粒作用、氧化應激反應及黏附作用，使其對后續(xù)的化學物質及免疫復合物等刺激產(chǎn)生高反應性［12，13］；同時 TNF 能啟動 αMβ2-integren構象活化，使其能連接到細胞間黏附分子3(ICAM-3)上，通過 β2整合素與 iC3b或(和)ICAM-3的連接，促進中性粒細胞間的相互作用［14］。而血漿中低濃度的ANCA則能使促進這種連接發(fā)生，并且使其更加穩(wěn)固。中性粒細胞黏附聚集的一個重要的結果就是其膜上高表達一些與血漿中ANCA親和力高的抗原(如mPR3)。

此外，ANCA不僅可通過Fab段與中性粒細胞、內皮細胞及損傷部位組織的ANCA抗原連接，引起中性粒細胞活化、內皮細胞及組織損傷［15］；還可通過Fc段與FcγR受體連接，與 TNF-α、β2整合素及FcγR受體信號產(chǎn)生協(xié)同作用，引起中性粒細胞呼吸爆發(fā)及膜上ANCA抗原的大量表達［16］，從而活化更多的中性粒細胞。在 Fcγ受體缺失的小鼠，抗MPO-ANCA不能引起中性粒細胞在內皮細胞上的滾動、黏附及遷移［8］。而將ANCA與細胞因子預處理過的中性粒細胞共孵育，可引起中性粒細胞的脫顆粒并釋放一些毒性氧化物。

Hu等［17］研究發(fā)現(xiàn)，PR3-ANCA 與 CD177可共同表達與中性粒細胞膜上形成復合物，而不同人群mPR3+/CD177+的中性粒細胞亞群比例不一，該類亞群比例高的AAV患者復發(fā)風險高，且在非抗PR3-ANCA、抗MPO-ANCA及系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者中該類中性粒細胞亞群比例也升高。目前認為mPR3+/CD177+中性粒細胞亞群的潛在致病性與mPR3+/CD177+細胞能通過內皮細胞上的 CD31［血小板內皮細胞黏附分子1(PECAM-1)］與之連接，使中性粒細胞更容易遷移有關［18］。

內皮細胞損傷

活化的中性粒細胞黏附在內皮細胞上后，可通過脫顆粒釋放一些氧化物或酶類，直接導致內皮細胞損害(圖3)；此外，可引起補體激活、血小板活化及血栓形成等機制間質引起內皮細胞損傷。

圖3 中性粒細胞與內皮細胞黏附后呼吸爆發(fā)［8］

黏附的中性粒細胞通過β2整合素/ICAM-1信號轉導途徑，引起內皮細胞胞漿中鈣離子增多，細胞骨架改變［19］，與中性粒細胞黏附時釋放蛋白酶及氧化物等協(xié)同，導致血管通透性增加，內皮下水腫、內皮細胞間連接的松弛，從而導致內皮細胞的凋亡及脫落等［20，21］。同時，中性粒細胞釋放的氧化物及炎癥細胞因子，能促進血栓及炎癥的發(fā)生。而ANCA則能加強中性粒細胞分泌這些毒性氧化物及酶類，AAV患者循環(huán)中有大量內皮細胞，且隨病情的緩解，循環(huán)中的內皮細胞數(shù)目也相應減少［22］。

中性粒細胞與內皮細胞黏附后后，能誘導內皮細胞表面的C5a活化，引起補體介導的內皮細胞損傷。內皮細胞損傷脫落后，內皮下基質裸露，為血小板募集及血栓形成創(chuàng)造了條件，而中性粒細胞在內皮細胞上滾動及黏附過程中，可捕獲紅細胞及血小板，引起血栓形成［23］。

中性粒細胞活化后釋放的組蛋白、DNA等物質構成的中性粒細胞細胞外誘捕網(wǎng)(NETs)，正常情況下能捕獲細菌，產(chǎn)生抗炎作用；而TNF及ANCA能促進NETs的過度活化，導致內皮細胞損傷及血栓形成［24，25］。NETs 還能向免疫系統(tǒng)提呈 ANCA 抗原，使機體產(chǎn)生針對ANCA抗原的獲得性免疫，使自身免疫反應得以維持［26］。

此外，內皮損傷修復功能受抑制，也是加重內皮損傷的重要因素之一。血清中的一些血管內皮生長因子抑制物，如可溶性Flt1(sFlt1)等，隨著補體活化后C5a水平升高，血清中sFlt1水平亦隨之升高?？筆R3膜抗體及PR3-ANCA陽性的患者血清能刺激單核細胞釋放大量sFlt1，引起內皮細胞修復損傷能力下降，并且在動物實驗中發(fā)現(xiàn)，這類作用可以被血管內皮生長因子阻斷，但抗MPO抗體卻未發(fā)現(xiàn)有類似作用［27］。

淋巴細胞在ANCA血管炎發(fā)生中的作用

B細胞失調而持續(xù)分泌自身抗體使疾病得以發(fā)生并持續(xù)，而T細胞不僅參與了ANCA相關疾病的發(fā)生、發(fā)展及調節(jié)，同時還是導致組織損傷的效應因素之一。

Wegner肉芽腫患者體內調節(jié)T細胞數(shù)目及功能異常，并且與疾病活動度相關［28］，而約50%的局灶性Wegner肉芽腫患者其血清 ANCA陰性［29］，但其肉芽組織中有效應T細胞存在［30］，提示細胞免疫參與了疾病的發(fā)生。Wilde等［31］也強調，尤其在損傷局部，T細胞的檢測的重要。

循環(huán)中CD4+FoxP3+細胞水平高的患者，其病情緩解也相對比較快；ANCA相關疾病患者體內FoxP3+細胞水平低于正常人群［32］。

Th17細胞在ANCA相關疾病中也有重要作用。Th17細胞能產(chǎn)生白細胞介素17(IL-17)及IL-23，與健康人群相比，AAV患者在疾病的急性期IL-17顯著升高。IL-17能作用于內皮細胞、上皮細胞及單核巨噬細胞等，誘導它們產(chǎn)生炎癥細胞因子和趨化因子［33］；而IL-23升高的患者與IL-23偏低的患者相比，其疾病活動度及ANCA滴度明顯升高［34］。

小結：AAV中通過分子模擬、自身抗原互補肽鏈的異常轉錄及表觀遺傳學改變等導致自身免疫反應和產(chǎn)生ANCA，ANCA觸發(fā)并促進中性粒細胞活化。中性粒細胞活化是血管炎發(fā)生的始動環(huán)節(jié)，細胞因子、黏附分子、趨化因子及補體等均參與了中性粒細胞的募集、活化及其級聯(lián)放大反應?；罨蟮闹行粤＜毎舍尫蓬w粒酶或毒性氧化物直接作用于內皮細胞，也可通過激活血小板、形成中性粒細胞細胞外誘捕網(wǎng)、炎癥因子等引起內皮細胞變性、脫落、血栓形成及組織損傷。體液免疫及細胞免疫均參與了疾病的發(fā)生、發(fā)展及調節(jié)。針對疾病發(fā)病分子機制的一些新的治療手段，如抗B細胞治療的利妥昔單抗治療AAV引起的腎臟損害［35］，抗T細胞的嗎替麥考酚酯等已在臨床應用，并取得了一定的療效，而抗黏附分子治療抗補體C5抗體及C5a拮抗劑、抗整合素抗體等將為AAV的治療提供新的治療前景。

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