王　誠綜述，鐘　清審校（.重慶醫(yī)科大學，重慶40006；2.重慶醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院腎內(nèi)科，重慶40006）

ANCA相關性血管炎發(fā)病機制及相關研究進展

王誠1綜述，鐘清2△審校（1.重慶醫(yī)科大學，重慶400016；2.重慶醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院腎內(nèi)科，重慶400016）

淋巴細胞；補體系統(tǒng)；抗中性粒細胞胞質(zhì)抗體；抗中性粒細胞胞質(zhì)抗體相關性血管炎；綜述

抗中性粒細胞胞質(zhì)抗體（anti-neutrophil cytoplasmic antibody，ANCA）相關性血管炎（ANCA-associated vasculitides，AAV）是由ANCA介導的以寡免疫復合物沉積的壞死性小血管炎為特征的一組疾病，主要包括顯微鏡下型多血管炎（microscopic polyangitis，MPA）、肉芽腫性多血管炎（granulomatosis with polyangitis，GPA）、嗜酸性肉芽腫性多血管炎（eosinophilicgranulomatosiswithpolyangitis，EGPA）、局限性腎血管炎（renal limited vasculitis，RLV）和特發(fā)性急進性腎小球腎炎（idiopathic rapidly progressive glomerulonephritis，RPGN）［1］。AAV病變可累及腎臟、肺、上呼吸道、神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、消化系統(tǒng)及皮膚等多種器官與系統(tǒng)。

ANCA是系統(tǒng)性壞死性血管炎的血清學特征性抗體之一，其主要靶抗原為蛋白酶-3（PR3）和髓過氧化物酶（MPO），PR3-ANCA陽性多見于GPA患者，而MPOANCA陽性則多見于MPA、EGPA和RPGN。近期有研究表明，抗人溶菌酶相關膜蛋白-2（human lysosomal membrane protein-2，hLAMP-2）抗體在體內(nèi)滴度的高低與AAV活動程度呈正相關，但是否具有致病性仍需進一步研究［2］。

AAV是西方國家最常見的自身免疫性疾病之一，尤以中老年人多見。我國目前尚無AAV的確切流行病學資料，北京大學第一醫(yī)院每年新診斷ANCA陽性小血管炎患者200多例，提示在我國AAV可能并不少見［3］。目前普遍認為AAV的發(fā)病與環(huán)境、感染、遺傳、ANCA及細胞免疫等多個因素相關，但其發(fā)病機制至今尚未完全闡明，本文結合國內(nèi)外近幾年相關研究進展，將AAV的發(fā)病機制及相關研究進展綜述如下。

1　環(huán)境因素

1.1藥物有研究表明，多種藥物與AAV的發(fā)病密切相關，如丙硫氧嘧啶（propylthiouracil，PTU）、肼苯嗪（hydralazine）、含左旋咪唑的可卡因（levamisole-adulterated cocaine）、米諾環(huán)素（minocycline）、異煙肼（isoniazid）和腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor α，TNF-α）抑制劑等［4］。有研究報道，服用PTU抗甲狀腺治療的患者20%～64%可能出現(xiàn)血清ANCA陽性，而通過甲巰咪唑、卡比馬唑及芐硫尿嘧啶抗甲狀腺治療的患者則少有并發(fā)AAV［5］。

PTU為誘導AAV發(fā)生的最常見藥物之一，其主要誘導MPO-ANCA的產(chǎn)生，但具體發(fā)生機制尚不明確，目前已形成的假說有變構學說、半抗原學說等，同時PTU可誘發(fā)MPO抗體IgG亞型的差異分布及藥物相關性自身免疫反應，由激活T細胞、誘導自身抗體產(chǎn)生等共同參與所致［6］。

1.2空氣污染目前研究認為，硅、石英和硅化物粉塵等空氣污染與AAV的發(fā)病密切相關，國外流行病學研究也發(fā)現(xiàn)，22%～46%AAV患者既往有二氧化硅接觸史，經(jīng)常暴露于二氧化硅的觀察組血清ANCA陽性的患者明顯多于對照組［7］，這可能是與二氧化硅粉塵激活T、B細胞，促進炎癥介質(zhì)的釋放和誘導中性粒細胞的凋亡等相關。Lane等［8］研究發(fā)現(xiàn)，二氧化硅與核周型ANCA （pANCA）的聯(lián)系較胞漿型ANCA（cANCA）更加密切，更易誘導MPO-AAV的發(fā)生，而且AAV的發(fā)生與二氧化硅的濃度呈正相關，而與二氧化硅的接觸暴露時間相關性不大。

1.3微生物感染微生物感染，尤其是金黃色葡萄球菌及革蘭陰性菌感染與AAV的發(fā)病密切相關，流行病學研究發(fā)現(xiàn)GPA患者中鼻腔內(nèi)攜帶慢性金黃色葡萄球菌的風險大大增加，同時有研究證實，對GPA患者予以復方新諾明［磺胺甲噁唑（SMZ）與甲氧芐啶（TMP）的復方制劑］960 mg，每天2次，維持治療可大大降低呼吸道感染的風險，并且GPA復發(fā)風險也可減少60%［9］。Chen等［10］研究認為，金黃色葡萄球菌在AAV中的作用機制可能與其超抗原刺激B、T細胞，促進ANCA產(chǎn)生相關，同時金黃色葡萄球菌也可直接作用中性粒細胞從而誘導PR3的表達，進一步促進PR3-ANCA的產(chǎn)生。另外，有研究發(fā)現(xiàn)金黃色葡萄球菌存在一段多肽序列與互補PR3（cPR3）的多肽序列具備高度同源性，金黃色葡萄球菌可通過分子擬態(tài)誘導抗cPR3抗體產(chǎn)生，進而誘導抗PR3抗體產(chǎn)生，引起PR3-AAV發(fā)病［11-12］。

2　基因和遺傳

不同區(qū)域AAV的類型、發(fā)病率甚至臨床特征都有明顯不同，2012年Lyons等［13］通過一個關于AAV的大型全基因組關聯(lián)研究證實了遺傳因素在AAV的發(fā)病過程中起著重要作用，其研究發(fā)現(xiàn)，GPA和MPA在遺傳學上的表現(xiàn)截然不同，GPA的PR3-ANCA與人類白細胞抗原DP區(qū)域（HLA-DP）、重組人α-1抗胰蛋白酶基因（SERPINA1）和PRNT3（編碼PR3的基因）的特定位點及位點單核苷酸多態(tài)性（single-nucleotide polymorphism，SNP）密切相關，其中 HLA-DP（6號染色體，SNP rs3117242）、SERPINA 1（14號染色體，SNP rs7151526）及PRTN3（19號染色體，SNP rs62132295）與GPA中的PR3-ANCA有關，而HLA-DP（6號染色體，SNPrs5000634）與MPA中的MPO-ANCA有關，且遺傳關聯(lián)性上ANCA特異性明顯強于AAV的臨床表現(xiàn)。最近有研究顯示，蛋白酪氨酸磷酸酶非受體型22（PTPN22）620W等位基因與白種人的GPA和MPA的發(fā)生、發(fā)展密切相關［14］。

3　細胞因子

白介素（IL）、TNF-α、干擾素α（INF-α）等多種細胞因子均參與了AAV的發(fā)病過程。這些細胞因子在炎性病變中可能產(chǎn)生有害影響，有研究發(fā)現(xiàn)，AAV患者體內(nèi)存在內(nèi)源性抗菌肽LL37α和INF-α，其血清學水平在ANCA相關性腎小球腎炎患者中明顯升高，且LL37α也參與了自身免疫過程，這從側面證實細胞因子參與了AAV的發(fā)病過程［15］。此外，有研究發(fā)現(xiàn)，GPA患者單核細胞和自然殺傷細胞Toll樣受體（Toll-like receptors，TLRs）表達增加［16］，鼻腔中攜帶金黃色葡萄球菌患者的單核細胞內(nèi)TLR9表達水平明顯升高。細菌的DNA是TLR9的配體，并且包含許多CpG二核苷酸序列，其具備免疫刺激性。CpG結合IL-2能激活自身免疫性B細胞，引起PR3-ANCAs的生成［17］。Summers等［18］研究發(fā)現(xiàn)，TLR2與TLR9配體介導的免疫反應過程是完全不同的，TLR2配體通過產(chǎn)生IL-17來促進輔助性T細胞17（Th17細胞）介導的細胞免疫，而TLR9配體通過增加IFN-γ的生產(chǎn)來誘導Th1細胞的免疫應答。此外，在GPA活動期的患者外周血IL-6、IL-17、IL-21、IL-23、INF-α等細胞因子均明顯增加［19］。有研究報道，TNF-α啟動后能增加中性粒細胞表面PR3-ANCA的表達，還能激活中性粒細胞的還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）氧化酶，加重抗中性粒細胞的免疫反應和延長炎癥的持續(xù)時間［20］。同時，TNF-α引起較弱的脫顆粒作用、氧化反應及黏附作用可使其對后續(xù)免疫復合物級化學物質(zhì)等產(chǎn)生高反應性，TNF-α還能啟動整合素αMβ2構象活化，使其連接到細胞間黏附分子3（ICAM-3）上，促進中性粒細胞間的相互作用［21］。

4　ANCA的作用

雖然目前AAV的發(fā)病機制尚不十分明確，但ANCA幾乎存在于所有AAV患者，且大量動物模型的體內(nèi)外研究和臨床研究均證實了ANCA在AAV的發(fā)病機制中起著重要作用。

體外研究表明，ANCA起著刺激中性粒細胞釋放細胞因子的作用，從而誘導中性粒細胞產(chǎn)生脫顆粒作用，促使氧自由基和裂解酶的釋放，從而導致血管內(nèi)皮細胞的裂解和破壞［22］。同時，活化的中性粒細胞也能加強細胞表面PR3和MPO的表達誘導，誘導中性粒細胞胞外捕網(wǎng)（neutrophilextracellular traps，NETs）形成，NETs一方面可黏附并破壞血管內(nèi)皮細胞，另一方面可激活漿細胞樣樹突狀細胞（plasmacytoid dendritic cells，pDC），刺激B、T細胞，從而促進自身免疫反應［23］。有研究表明，辛伐他?。ㄒ环N3-羥基-3-甲基-戊二酰輔酶A抑制劑）可以抑制ANCA介導的中性粒細胞脫粒，因此，對于AAV患者來說，其可能成為一個潛在的治療選擇［24］。

對多個動物模型的體內(nèi)研究證明了ANCA的致病性。這些模型通過把小鼠抗MPO免疫球蛋白G（IgG）注入免疫功能正常的野生型小鼠或免疫缺陷的Rag2-/-小鼠（缺乏成熟B、T細胞）發(fā)現(xiàn)其可能導致壞死性新月體性腎小球腎炎（NCGN）［25］。關于GPA的PR3-ANCA動物模型一直不太成功。在小鼠體內(nèi)注入人類PR3-ANCA和脂多糖導致NCGN和肺毛細管炎較少，且肉芽腫性炎癥和人類特征性GPA并未發(fā)現(xiàn)［26］。以上體內(nèi)研究證明了MPO-ANCA在AAV的發(fā)病機制中的重要作用，但PR3-ANCA的作用尚不完全明確。

臨床研究方面，也有報道指出經(jīng)胎盤從母體轉(zhuǎn)移的抗MPO-ANCA抗體導致新生兒腎小球腎炎的發(fā)展和肺出血［25］。

5　補體系統(tǒng)的作用

近年來，越來越多的研究證實了補體系統(tǒng)在AAV的免疫發(fā)病機制中起著重要作用，并且ANCA刺激中性粒細胞釋放的細胞因子參與該補體系統(tǒng)激活。Cartin-Ceba等［27］發(fā)現(xiàn)，在抗MPO抗體移植的小鼠模型中壞死性腎小球腎炎的發(fā)生是依賴于補體系統(tǒng)的激活，病變的發(fā)展可以通過一種抑制補體因子C5激活的抗體來預防和治療。血清補體B因子（一種補體系統(tǒng)激活后產(chǎn)物）和C5aR缺陷的小鼠同樣不會發(fā)展成AAV［25］。而且有研究在給予轉(zhuǎn)基因小鼠一種稱名為CCX168的人類C5aR小分子拮抗劑后成功阻止了疾病的發(fā)展［28］。同時，由ANCA刺激中性粒細胞釋放的B因子、裂解素和C3，可導致補體系統(tǒng)激活，進而導致C5a的產(chǎn)生，C5a是中性粒細胞的一種強力趨化因子，同時也能與細胞表面的C5aR結合，進一步致敏中性粒細胞，形成中性粒細胞招募和激活的級聯(lián)放大效應，最終導致小血管壁發(fā)生嚴重的壞死性炎癥［29］。

6　B、T細胞的作用

6.1B細胞在過去的幾年里，隨著B細胞抑制劑利妥昔單抗在AAV患者中的療效被逐步證實，人們對B細胞的興趣顯著增加。B細胞不僅是分泌ANCA的漿細胞前體，而且是參與免疫調(diào)節(jié)（如抗原呈遞、分泌細胞因子）的細胞，但與T細胞相比，對于B細胞在GPA中作用的了解仍十分有限，B細胞在GPA的明確作用仍需進一步闡明。Bunch等［30］通過對54例活動期（或靜止期）ANCA相關血管炎患者與68例健康人（對照組）進行的一項關于外周血B細胞表型的為期4～99個月的縱向研究發(fā)現(xiàn)，AAV活動期患者CD5+B細胞占比較緩解期患者及對照組降低。此外，在利妥昔單抗治療的患者中，短期免疫抑制或無免疫抑制的患者CD5+B細胞的恢復早于持續(xù)免疫抑制的患者，進一步證明了B細胞在AAV的發(fā)病機制中起著重要作用。近年來也有一些研究發(fā)現(xiàn)，B細胞存在于GPA的炎癥病變?nèi)缛庋磕[和ANCA相關性腎炎中。已經(jīng)有研究證實，正常免疫系統(tǒng)中存在一類Breg細胞的特殊亞群，其所產(chǎn)生的IL-10可能有助于調(diào)節(jié)性T細胞（包括Treg細胞和Th1細胞）的活動［25］。此外，B細胞刺激因子［BLyS，也被稱為B細胞活性因子（BAFF）］能促進B細胞生存、分化和增殖，并且有研究發(fā)現(xiàn)其在活動期AAV中血清水平有所升高［27］。

6.2T細胞T細胞通常是在AAV的肉芽腫和其他病變組織中被發(fā)現(xiàn)。T細胞在AAV發(fā)病過程中起著重要作用，但目前發(fā)病機制仍尚未闡明。Free等［31］通過對62例AAV患者和19例對照組受試者的CD4+T細胞數(shù)進行對比分析證實了T細胞失調(diào)參與了AAV的發(fā)病機制。同時，效應T細胞亞族Th17細胞可能參與了AAV的發(fā)病機制。Th17細胞能夠產(chǎn)生IL-17和IL-23。IL-17能作用于內(nèi)皮細胞、上皮細胞和抗原呈遞細胞，誘導其釋放IL-8和CXCL-1等趨化因子，IL-17也能作用于巨噬細胞，誘導IL1-β和TNF-α的產(chǎn)生和釋放，且這些細胞因子可促進ANCA靶抗原在中性粒細胞和單核細胞表面表達［27］。此外，伴新月體性腎小球腎炎的動物實驗（小鼠）證明，Th17細胞介導的反應和組織損傷是受microRNA-155（miR-155）刺激的，且ANCA相關性腎炎患者腎臟中miR-155的表達明顯增強［25］。而在抗MPO腎小球腎炎動物模型中，IL-17缺陷對小鼠起保護作用［32］。

7　結　語

AAV的發(fā)病受環(huán)境、基因與表觀、細胞因子、補體、ANCA、免疫細胞（B、T細胞）等多種因素影響，環(huán)境因素諸如藥物（PTU、肼苯嗪等）、空氣污染（硅、石英和硅作物粉塵等）、微生物感染（尤其是金黃色葡萄球菌及革蘭陰性菌感染）等可能是AAV發(fā)病的重要誘因之一，基因與表觀則可能是AAV發(fā)病的基礎，細胞因子、ANCA、補體及免疫細胞等則相互作用形成一個復雜而關系緊密的網(wǎng)絡，共同引導疾病的發(fā)生、發(fā)展和預后。目前已有研究證實，C5aR小分子拮抗劑在MPO-ANCA動物模型中的療效，隨著研究的深入，對參與AAV發(fā)病過程的細胞或分子的特異性阻斷可能成為未來的治療靶點。

［1］Jennette JC，F(xiàn)alk RJ，Bacon PA，et al.2012 revised international chapel hill consensus conference nomenclature of vasculitides［J］.Arthritis Rheum，2013，65（1）：1-11.

［2］Kain R，Exner M，Brandes R，et al.Molecular mimicry in pauci-immune focal necrotizing glomerulonephritis［J］.Nat Med，2008，14（10）：1088-1096.

［3］ChenM，CuiZ，ZhaoMH.ANCA-associatedvasculitis andanti-GBMdisease：the experience in China［J］.Nephrol Dial Transplant，2010，25（7）：2062-2065.

［4］Pendergraft WF 3rd，Niles JL.Trojan horses：drug culprits associated with antineutrophil cytoplasmic autoantibody（ANCA）vasculitis［J］.Curr Opin Rheumatol，2014，26（1）：42-49.

［5］李欣，陳楠.丙硫氧嘧啶誘發(fā)抗中性粒細胞胞質(zhì)抗體相關性血管炎機制［J］．藥物不良反應雜志，2015，17（2）：95-97．

［6］Gao Y，Zhao MH.Review article：drug-induced anti-neutrophil cytoplasmic antibody-associated vasculitis［J］.Nephrology（Carlton），2009，14（1）：33-41.

［7］Gatenby PA.Anti-neutrophil cytoplasmic antibody-associated systemic vasculitis：nature or nurture？［J］.Intern Med J，2012，42（9）：1066-1067.

［8］Lane SE，Watts RA，Bentham G，et al.Are environmental factors important in primary systemic vasculitis？A case-control study［J］.Arthritis Rheum，2003，48（3）：814-823.

［9］de Lind van Wijngaarden RA，van Rijn L，Hagen EC，et al.Hypotheses on the etiology of antineutrophil cytoplasmic autoantibody associated vas-culitis：the cause is hidden，but the result is known［J］.Clin J Am Soc Nephrol，2008，3（1）：237-252.

［10］Chen M，Kallenberg CG.The environment，geoepidemiology and ANCA-associated vasculitides［J］.Autoimmun Rev，2010，9（5）：293-298.

［11］Stegeman CA，Tervaert JW，de Jong PE，et al.Trimethoprim-sulfamethoxazole（co-trimoxazole）for the prevention of relapses of Wegener′s granulomatosis.Dutch Co-Trimoxazole Wegener Study Group［J］.N Engl J Med，1996，335（1）：16-20.

［12］Pendergraft WF 3rd，Preston GA，Shah RR，et al.Autoimmunity is triggered by cPR-3（105-201），a protein complementary to human autoantigen proteinase-3［J］.Nat Med，2004，10（1）：72-79.

［13］Lyons PA，Rayner TF，Trivedi S，et al.Genetically distinct subsets within ANCA-associated vasculitis［J］.N Engl J Med，2012，367（3）：214-223.

［14］Cao Y，Liu K，Tian Z，et al.PTPN22 R620W polymorphism and ANCA disease risk in white populations：a metaanalysis［J］.J Rheumatol，2015，42（2）：292-299.

［15］Zhang Y，Shi W，Tang S，et al.The influence of cathelicidin LL37 in human anti-neutrophils cytoplasmic antibody（ANCA）-associated vasculitis［J］. Arthritis Res Ther，2013，15（5）：R161.

［16］Tadema H，Abdulahad WH，Stegeman CA，et al.Increased expression of Toll-like receptors by monocytes and natural killer cells in ANCA-associated vasculitis［J］.PloS One，2011，6（9）：e24315.

［17］Kallenberg CG，Stegeman CA，Abdulahad WH，et al.Pathogenesis of ANCAAssociated vasculitis：new possibilities for intervention［J］.Am J Kidney Dis，2013，62（6）：1176-1187.

［18］Summers SA，Steinmetz OM，Gan PY，et al.Toll-like receptor 2 induces Th17 myeloperoxidase autoimmunity while Toll-like receptor 9 drivesTh1 autoimmunity in murine vasculitis［J］.Arthritis Rheum，2011，63（4）：1124-1135.

［19］Kallenberg CG.Pathogenesis and treatment of ANCA-associated vasculitides［J］.Clin Exp Rheumatol，2015，33（4 Suppl 92）：S11-14.

［20］Dumoitier N，Terrier B，London J，et al.Implication of B lymphocytes in the pathogenesis of ANCA-associated vasculitides［J］.Autoimmun Rev，2015，14（11）：996-1004.

［21］陳文萃，胡偉新．抗中性粒細胞胞質(zhì)抗體相關性血管炎分子發(fā)病機制［J］．腎臟病與透析腎移植雜志，2013，22（1）：65-69．

［22］Schreiber A，Kettritz R.The neutrophil in antineutrophil cytoplasmic autoantibody-associated vasculitis［J］.J Leukoc Biol，2013，94（4）：623-631.

［23］唐莎，張靜波.ANCA相關性血管炎的免疫發(fā)病機制新進展［J］．免疫學雜志，2013，29（7）：628-631．

［24］Al-Ani B.Simvastatin inhibits neutrophil degranulation induced by antineutrophil cytoplasm auto-antibodies and N-formyl-methionine-leucinephenylalanine（fMLP）peptide［J］.Saudi Med J，2013，34（5）：477-483.

［25］Rowaiye OO，Kusztal M，Klinger M.The kidneys and ANCA-associated vasculitis：from pathogenesis to diagnosis［J］.Clin Kidney J，2015，8（3）：343-350.

［26］Little MA，Al-Ani B，Ren C，et al.Anti-proteinase 3 anti-neutrophil cytoplasm autoantibodies recapitulate systemic vasculitis in mice with a humanized immune system［J］.PLoS One，2012，7（1）：e28626.

［27］Cartin-Ceba R，Peikert T，Specks U.Pathogenesis of ANCA-associated vasculitis［J］.Curr Rheumatol Rep，2012，14（6）：481-493.

［28］Xiao H，Dairaghi DJ，Powers JP，et al.C5a receptor（CD88）blockade protects against MPO-ANCA GN［J］.J Am Soc Nephrol，2014，25（2）：225-231.

［29］劉亞婧，陳戰(zhàn)瑞.ANCA相關性系統(tǒng)性小血管炎發(fā)病機制的研究進展［J］．實用醫(yī)藥雜志，2013，30（6）：554-556．

［30］Bunch DO，Mcgregor JG，Khandoobhai NB，et al.Decreased CD5+B cells in active ANCA vasculitis and relapse after rituximab［J］.Clin J Am Soc Nephrol，2013，8（3）：382-391.

［31］Free ME，Bunch DO，Mcgregor JA，et al.Patients with antineutrophil cytoplasmic antibody-associated vasculitis have defective Treg cell function exacerbated by the presence of a suppression-resistant effector cell population［J］.Arthritis Rheum，2013，65（7）：1922-1933.

［32］Paust HJ，Turner JE，Riedel J，et al.Chemokines play a critical role in the cross-regulation of Th1 and Th17 immune responses in murine crescentic glomerulonephritis［J］.Kidney Int，2012，82（1）：72-83.

10.3969/j.issn.1009-5519.2016.15.023

A

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（2016-02-17）