喬立艷 馮凱 侯世芳 王佳偉 許賢豪
受體是一組細(xì)胞膜上或細(xì)胞內(nèi)能識別信息分子的特殊蛋白分子,識別后立即與配體結(jié)合;通過效應(yīng)器將其所攜帶的信息轉(zhuǎn)換成生理效應(yīng)(細(xì)胞功能和代謝改變等)。由于配體與受體結(jié)合異常,或結(jié)合后反應(yīng)異常,或由于自身抗體而致受體功能異常所致的疾病叫作“受體病”[1]。顧名思義,自身免疫性受體病是指因免疫應(yīng)答引起自身組織損傷而導(dǎo)致的受體病。臨床常見的自身免疫性受體病,如促甲狀腺素受體抗體導(dǎo)致Graves病,胰島素受體抗體導(dǎo)致B 型胰島素抵抗綜合征,谷氨酸受體亞單位 3 抗體與 Rasmussen腦炎相關(guān)等。在中樞神經(jīng)系統(tǒng),病理情況下產(chǎn)生針對乙酰膽堿受體(AChR)、水通道蛋白、N-甲基-D-天門冬氨酸(NMDA)受體、1-氨基丁酸B型(GABA)受體、α氨基-3-羥基5-甲基-4-異噁唑丙酸(AMPA)受體等抗體而致病。目前已發(fā)現(xiàn)的神經(jīng)系統(tǒng)自身免疫性受體病眾多,其中有的已明確發(fā)病機(jī)制、診斷及有效治療等,有些則仍處于深入研究、進(jìn)一步明確過程中。本文結(jié)合神經(jīng)系統(tǒng)自身免疫性受體病中的代表性疾病重癥肌無力(myasthenia gravis, MG)、視神經(jīng)脊髓炎譜系疾病(neuromyelitis optica spectrum disorder, NMOSD)及其經(jīng)典類型視神經(jīng)脊髓炎(neuromyelitis optica,NMO)和N-甲基-D-天門冬氨酸(NMDA)受體腦炎三種疾病的研究歷程及現(xiàn)狀,探討神經(jīng)系統(tǒng)自身免疫性受體病的研究趨勢及動向。
人類疾病的面紗是逐步揭開的,疾病譜也是不斷擴(kuò)展的。受體病的研究過程也是在這個(gè)規(guī)律下逐步展開的。依據(jù)疾病的發(fā)現(xiàn)時(shí)間及免疫學(xué)研究深度,目前神經(jīng)系統(tǒng)自身免疫性受體病大致分為三大類,分別處于疾病研究的三個(gè)階段。第一類疾病發(fā)現(xiàn)最早且目前證據(jù)最確切,目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)疾病相關(guān)的特異抗體,有證據(jù)表明此特異抗體是致病的,且將此特異抗體被動轉(zhuǎn)移給實(shí)驗(yàn)動物可以導(dǎo)致相應(yīng)的疾病表現(xiàn),用相應(yīng)抗原主動免疫可以導(dǎo)致動物模型,免疫治療可以預(yù)防和治療。此類疾病的代表為MG。第二類疾病發(fā)現(xiàn)相對較早,研究證據(jù)大致明確,目前已發(fā)現(xiàn)疾病相關(guān)的抗體,被動轉(zhuǎn)移抗體給動物可以導(dǎo)致相應(yīng)的疾病表現(xiàn),免疫治療有效,但目前尚未有主動免疫制作的實(shí)驗(yàn)動物模型。此類疾病的代表為NMO。第三類疾病發(fā)現(xiàn)較晚,已發(fā)現(xiàn)特異抗體及其致病性,也已發(fā)現(xiàn)免疫治療有效,但尚未有抗體被動轉(zhuǎn)移和主動免疫制作實(shí)驗(yàn)動物模型。此類疾病代表為自身免疫性受體腦炎。MG、NMO及自身免疫性受體腦炎的一些資料見表1。
1.1MGMG是一種神經(jīng)系統(tǒng)自身免疫性疾病,也是人類神經(jīng)系統(tǒng)最早明確自身免疫發(fā)病機(jī)制的疾病,該病主要累及神經(jīng)肌肉接頭處突觸后膜上AChR,是主要由AChR抗體介導(dǎo)、細(xì)胞免疫依賴、補(bǔ)體參與的自身免疫性疾病[2]。MG的特點(diǎn),臨床上是骨骼肌的易疲勞性(即活動后加重、休息后減輕、晨輕暮重的骨骼肌無力),藥理學(xué)上是膽堿酯酶抑制劑(包括新斯的明或騰喜龍)試驗(yàn)陽性,電生理上是低頻重復(fù)電刺激神經(jīng)相應(yīng)肌肉復(fù)合動作電位波幅遞減和/或單纖維肌電圖顫抖增寬甚至阻滯,免疫學(xué)上是血清AChR陽性,免疫措施治療有效。
1672年英國牛津生理學(xué)家Willis描述第一例MG患者骨骼肌易疲勞性的臨床表現(xiàn);1895年Jolly將其命名“假性麻痹性重癥肌無力”;1934年Walker用膽堿酯酶抑制劑治療有效,認(rèn)為其發(fā)病可能與箭毒類物質(zhì)有關(guān)。1960年Simpson提出MG的發(fā)病機(jī)制與免疫相關(guān)。1973年Lindstrom等用由電鰻電器官提取的AChR主動免疫家兔致實(shí)驗(yàn)性變態(tài)反應(yīng)性MG,證明該病不是由于箭毒類物質(zhì)所致,而是自身免疫性疾病,1975年進(jìn)一步證明MG是由AChR抗體致病[3]。
表1 神經(jīng)系統(tǒng)自身免疫性受體病研究現(xiàn)狀比較
注:+:已經(jīng)證實(shí)或發(fā)現(xiàn);-:尚待證實(shí)或發(fā)現(xiàn)
現(xiàn)有研究表明,MG患者血清AChR抗體水平不僅高于健康對照組,而且高于其他自身免疫性疾病組,提示其不屬于一般自身免疫。AChR抗體被動轉(zhuǎn)移或AChR主動免疫實(shí)驗(yàn)動物均可致實(shí)驗(yàn)性自身免疫性MG;通過免疫措施降低實(shí)驗(yàn)性自身免疫性MG實(shí)驗(yàn)動物和MG患者血清中AChR抗體水平,常伴病情好轉(zhuǎn)。這些均提示AChR抗體可導(dǎo)致MG。AChR抗體通過與神經(jīng)肌肉接頭處突觸后膜上AChR間特異性結(jié)合,激活補(bǔ)體,破壞AChR,繼而致病,該病全稱為“獲得性自身免疫性乙酰膽堿受體抗體陽性重癥肌無力”,通常簡稱“重癥肌無力”。
AChR是由2個(gè)α和β、γ、δ(或ε)各1個(gè)亞單位組成的五聚體。神經(jīng)肌肉接頭處有多種蛋白參與AChR的形成以及將其叢集到突觸后膜皺褶隆起頂端,針對突觸前膜乙酰膽堿釋放部位、執(zhí)行信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、骨骼肌收縮功能等有關(guān)。除1975年發(fā)現(xiàn)的AChR抗體外,在AChR抗體陰性MG患者血清中也發(fā)現(xiàn)這些相關(guān)蛋白的抗體,包括發(fā)現(xiàn)于2001年的肌肉特異性酪氨酸激酶(MuSK)抗體和低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白(LrP)4抗體,發(fā)現(xiàn)于2014年的聚集蛋白(agrin)抗體和皮動蛋白(cortactin)抗體等。血清中能測得上述抗體的MG,均被歸屬為獲得性自身免疫性MG。
近年發(fā)現(xiàn)有些患者有MG的臨床、甚至電生理和藥理學(xué)表現(xiàn),但血清中未能檢測到相應(yīng)致病抗體,而且經(jīng)免疫治療無效,并有家族史。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)他們不是由上述抗體致病,而是由于神經(jīng)肌肉接頭處AChR部分亞單位的基因突變,或與AChR的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等相關(guān)受體的基因轉(zhuǎn)錄和蛋白表達(dá)障礙有關(guān),稱之為“先天性肌無力綜合征”。這是一組編碼神經(jīng)肌肉接頭處對傳導(dǎo)功能很重要蛋白的基因突變所致的罕見異質(zhì)性遺傳性疾病。臨床表現(xiàn)、家族史、神經(jīng)重復(fù)電刺激復(fù)合肌肉動作電位波幅減低和/或單纖維肌電圖顫抖增寬,以及免疫治療無效等有助于先天性肌無力綜合征診斷,基因檢測可確診。
目前MG的主要治療措施包括:(1)對癥治療。用膽堿酯酶抑制劑,如甲基硫酸新斯的明、溴吡斯的明等進(jìn)行治療。(2)免疫抑制劑。如硫唑嘌呤、環(huán)孢素、嗎替麥考酚酯、他克莫司、利妥昔單抗等。(3)降低血清中AChR抗體水平。如血漿置換、免疫吸附柱、大劑量免疫球蛋白治療。(4)努力方向。目前相關(guān)研究者正致力于開發(fā)選擇性降低AChR抗體水平,或選擇性吸附、排除AChR抗體的治療措施,以期達(dá)到有效的特異性治療。
1.2NMOSDNMO又稱Devic病,由Devic于1894年首次描述[4]。早年因其臨床表現(xiàn)為視神經(jīng)炎和脊髓炎而得名,一度曾被認(rèn)為是“東方型多發(fā)性硬化”。1999年NMO診斷標(biāo)準(zhǔn)包含三個(gè)必要條件:視神經(jīng)炎,急性脊髓炎,無中樞神經(jīng)系統(tǒng)其他部位受累[5]。2006年修訂的診斷標(biāo)準(zhǔn)中為提高其診斷的特異性,而增添三條主要和三條次要支持條件[6]。
2004年有研究者發(fā)現(xiàn)NMO患者血清中有特異性IgG,命為“NMO-IgG”,之后發(fā)現(xiàn)這是以水通道蛋白(AQP)4為靶的IgG型抗體,而名之為AQP4-IgG。NMO概念由此擴(kuò)展而提出“NMO譜系疾病(NMOSD)”新概念。AQP4-IgG陽性NMOSD患者的核心受累部位,由視神經(jīng)和脊髓擴(kuò)展到視神經(jīng)、脊髓、腦干極后區(qū)、間腦或大腦等。2015年國際專家組會議[7]把NMO和NMOSD統(tǒng)而為一,因兩者多方面表現(xiàn)和治療并無差別:(1)在AQP4-IgG血清陽性診斷為NMO和NMOSD患者間并無確切的生物學(xué)差異。(2)有視神經(jīng)和脊髓以外中樞神經(jīng)系統(tǒng)區(qū)域受累的NMOSD常預(yù)示以后會有臨床復(fù)發(fā),與AQP4-IgG陽性的NMO一致。(3)目前所用的治療策略對NMO和NMOSD療效相同,而無論其AQP4-IgG血清陰性或陽性。
把NMOSD患者按血清AQP4-IgG陽性和陰性分層,進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)有些AQP4-IgG陰性NMOSD患者血清中有其他自身抗體,如髓鞘少突膠質(zhì)細(xì)胞糖蛋白(MOG)抗體等,這些抗體在NMOSD中的作用已成為新的研究熱點(diǎn)。
目前,僅個(gè)別報(bào)道動物實(shí)驗(yàn)用AQP4-IgG被動轉(zhuǎn)移成功。AQP4-IgG主動轉(zhuǎn)移尚未見實(shí)驗(yàn)成功的報(bào)道。
NMOSD的治療目前主要使用免疫抑制劑,包括硫唑嘌呤、嗎替麥考酚酯、他克莫司等。
1.3自身免疫性受體腦炎近年來發(fā)現(xiàn)一組患者的臨床、體液和影像學(xué)表現(xiàn)與腦炎類似,以急性或亞急性發(fā)作的癲癇、認(rèn)知障礙及精神癥狀為主要臨床特點(diǎn)。但其機(jī)制為非感染性,而是由自身免疫機(jī)制介導(dǎo),故稱之為自身免疫性腦炎。這些患者體內(nèi)存在不同種類自身抗體針對神經(jīng)元表面或突觸蛋白,其中針對腦內(nèi)抗神經(jīng)元表面受體的有NMDA受體、GABA受體、AMPA受體抗體等,因此稱之為自身免疫性受體腦炎。其中研究較多且相對較為明確的是 NMDAR腦炎,Vitaliani在2005年率先對其臨床表現(xiàn)做了描述[8], Dalmau在2007年首次檢測到抗NMDAR抗體,并以此作為該病的診斷依據(jù)[9]。
NMDAR腦炎的研究目前仍是神經(jīng)系統(tǒng)自身免疫性疾病的新熱點(diǎn),當(dāng)前研究主要方向包括:(1)證明NMDAR抗體是致病的。(2)用NMDAR抗體被動轉(zhuǎn)移和NMDAR主動免疫制作NMDAR腦炎的實(shí)驗(yàn)動物模型。(3)證明免疫措施能預(yù)防和治療NMDAR腦炎動物模型。
從上述以MG、NMOSD和NMDAR腦炎為代表的三類神經(jīng)系統(tǒng)自身免疫性受體病的研究歷程及現(xiàn)狀中可以發(fā)現(xiàn),三者的疾病表現(xiàn)及研究進(jìn)展中所存在的差異具有一定的遞進(jìn)性:(1)發(fā)現(xiàn)時(shí)間有先后;(2)臨床表現(xiàn)中累及部位由外而內(nèi)、由對生命的功能相對不重要到重要:部位從肌肉、眼到脊髓和腦組織,從外周神經(jīng)系統(tǒng)到中樞神經(jīng)系統(tǒng)(表1);(3)疾病診斷相關(guān)的研究對象逐步深入:從臨床觀察逐步到實(shí)驗(yàn)室檢查,實(shí)驗(yàn)室檢查又從抗體再深入到基因。而其中經(jīng)免疫學(xué)相關(guān)研究部分則大致可分為發(fā)現(xiàn)為自身免疫性疾病、證明是神經(jīng)系統(tǒng)自身免疫性受體病、確定為先天性神經(jīng)系統(tǒng)受體病三個(gè)遞進(jìn)的階段。雖然目前三者及其所代表的神經(jīng)系統(tǒng)自身免疫性疾病群所處的研究進(jìn)展階段不同,但已完成或共同經(jīng)歷的研究階段大致相似。下面著重對疾病診斷中的三個(gè)階段的研究特點(diǎn)進(jìn)行分析。
2.1發(fā)現(xiàn)為神經(jīng)系統(tǒng)自身免疫性疾病此階段大致經(jīng)歷以下過程:(1)疾病發(fā)現(xiàn)最初時(shí),均根據(jù)患者的神經(jīng)系統(tǒng)臨床、體液、影像學(xué)等所見,考慮并提出其臨床命名,如MG、NMOSD(NMO)、NMDAR腦炎等。(2)在患者體液中檢出特異性抗體,如AChR抗體、AQP4-IgG、NMDAR抗體等。(3)鑒定此類特異性抗體所針對的特異性受體,如AChR、AQP4、NMDAR等。(4)采用免疫措施治療進(jìn)行驗(yàn)證。免疫措施,包括免疫抑制劑、血漿置換、大劑量免疫球蛋白和B細(xì)胞單抗治療等有效則表明所驗(yàn)證疾病屬于自身免疫性疾病。
2.2證明是神經(jīng)系統(tǒng)自身免疫性受體病此階段大致分為以下4步:(1)抗體被動轉(zhuǎn)移,受體主動免疫可致病,表明該病即實(shí)驗(yàn)性自身免疫性受體病。(2)此類患者中,發(fā)現(xiàn)一部分患者體液中檢測不到特異性受體相應(yīng)的抗體,遂提出抗體陽性和抗體陰性神經(jīng)系統(tǒng)自身免疫性受體病。(3)在抗體陰性患者體液中,檢查其他受體自身抗體。(4)發(fā)現(xiàn)其他受體自身抗體,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)相應(yīng)受體譜系疾病。
2.3確定為先天性神經(jīng)系統(tǒng)受體病此階段大致分為以下2步:(1)部分特異性抗體陰性、檢出有其他相關(guān)自身抗體的患者,有家族史。(2)編碼此類受體亞單位基因突變,或與編碼此類特異性受體結(jié)構(gòu)和功能相關(guān)受體的基因突變,確定為先天性神經(jīng)系統(tǒng)受體病。
綜上所述,隨著人類對健康的不斷追求,以及生物科學(xué)研究技術(shù)的不斷進(jìn)展,分子及基因水平的技術(shù)不斷投入使用,神經(jīng)系統(tǒng)自身免疫性受體病的研究也必將不斷深入,今后對此類疾病的發(fā)病機(jī)制、診斷和治療的相關(guān)研究定將不斷有新的發(fā)現(xiàn),同時(shí)也可能有新的疾病種類逐漸被發(fā)現(xiàn)。
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