饒亞華，晏黎，崔天盆(武漢市中西醫(yī)結合醫(yī)院檢驗科，武漢430022)

細胞因子包括干擾素(interferon，IFN)、白細胞介素(interleukin，IL)、趨化因子、集落刺激因子、腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)等一類小分子可溶性蛋白質，在免疫細胞分化發(fā)育、免疫應答與調節(jié)、炎癥反應中發(fā)揮重要作用。機體內細胞因子免疫耐受不完全將產生相應的抗細胞因子自身抗體(anti-cytokine autoantibodies，ACAA)。ACAA作為一種常見的自身抗體，不僅存在于各種病理情況下的患者，亦見于健康人群。健康人中低滴度的ACAA似乎屬于天然自身抗體譜系，有助于細胞因子穩(wěn)態(tài)調節(jié)；而病理情況下，高滴度的ACAA通過中和作用抑制相關因子生物學活性，在獲得性免疫缺陷和自身免疫性疾病發(fā)病機制中發(fā)揮作用[1]。本文對ACAA相關的獲得性免疫缺陷導致的特殊感染表型及ACAA在自身免疫疾病發(fā)病機制中的研究進展進行綜述，并簡要介紹相關診療進展。

1 抗細胞因子自身抗體與獲得性免疫缺陷和感染

1.1抗粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子(granulocyte macrophage colony-stimulating factor, GM-CSF)自身抗體 GM-CSF具有促進造血細胞增殖、分化和成熟的作用。在人和小鼠肺組織中，GM-CSF通過刺激轉錄因子PU.1影響肺泡巨噬細胞的增殖和分化[2]。已有研究發(fā)現(xiàn)高滴度的抗GM-CSF自身抗體是導致自身免疫性肺泡蛋白沉積癥(autoimmune pulmonary alveolar proteinosis，APAP)的主要因素[3]。

肺泡蛋白沉積癥(pulmonary alveolar proteinosis，PAP)是一類以終末氣道和肺泡腔內表面活性蛋白異常積聚為特征的罕見疾病。研究發(fā)現(xiàn)，PAP中90%以上病例為APAP，患者體內存在的高滴度抗GM-CSF自身抗體中和GM-CSF，抑制肺泡巨噬細胞的激活，導致肺泡內表面活性蛋白無法清除進而導致APAP的發(fā)生[3-4]。在APAP患者的血清和肺泡灌洗液中通過乳膠凝集試驗法可檢測出抗GM-CSF抗體，其與疾病嚴重程度呈正相關[5]。Uchida等[6]研究進一步發(fā)現(xiàn)，APAP患者血液和GM-CSF活性缺失的小鼠骨髓中性粒細胞吞噬、黏附和殺菌功能出現(xiàn)缺陷。后續(xù)發(fā)現(xiàn)APAP患者不僅存在反復肺部感染，也將受到其他機會性胞內病原體的侵襲，如中樞神經系統(tǒng)諾卡菌感染，諾卡菌感染性關節(jié)炎和腎周膿腫，播散性組織胞漿菌病和隱球菌病等[7]。特別是抗GM-CSF自身抗體引發(fā)的隱球菌感染可能在沒有PAP的情況下發(fā)生，這類感染的流行率很可能存在嚴重低估[8]。

1.2抗I型IFN自身抗體 I型IFN包括IFN-α、IFN-β和IFN-ω，在抗病毒感染和調節(jié)免疫應答中發(fā)揮重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，在新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)重癥、危重癥患者中，部分患者I型IFN相關的抗病毒防御基因存在功能缺失性突變，推測I型IFN免疫的先天缺陷可能是COVID-19患者無法抵御新型冠狀病毒感染并向危重癥轉化的原因[9]。

Bastard等通過基于多重微球流式細胞術和ELISA分析COVID-19重癥患者中抗細胞因子抗體發(fā)現(xiàn)，多達10%的患者存在高滴度靶向天然I型IFN的自身抗體，并以抗IFN-α2和IFN-ω自身抗體居多；血漿中和試驗表明，這些自身抗體阻斷了I型IFN的作用，COVID-19輕癥病例中則未發(fā)現(xiàn)滴度升高；存在天然I型IFN自身抗體的101名危重癥COVID-19患者中多達37人死亡，預示高滴度該抗體的存在與預后不良相關[10]。這一重大發(fā)現(xiàn)為危重癥COVID-19患者的治療提供了新的方向。

1.3抗IFN-γ自身抗體 IFN-γ主要由活化的TH1細胞和天然殺傷細胞產生，在防御胞內病原體感染中發(fā)揮重要作用。IFN-γ軸的遺傳缺陷將導致分枝桿菌、沙門菌、真菌和病毒等的嚴重機會性感染。研究發(fā)現(xiàn)，高滴度的中和性抗IFN-γ自身抗體(neutralizing anti-interferon gamma autoantibodies, nAIGA)能抑制IFN-γ依賴性STAT1磷酸化并表現(xiàn)出類似IFN-γ軸遺傳缺陷的感染表型，這一自身免疫獲得性IFN-γ缺陷又被稱為繼發(fā)性成人起病的免疫缺陷綜合征[11]。

分枝桿菌感染是nAIGA引發(fā)的主要感染表型，95%以上的病例為嚴重的播散性非結核分枝桿菌(nontuberculous mycobacteria，NTM)感染[1]。Yoshizawa等[12]發(fā)現(xiàn)，播散性NTM感染患者經抗分枝桿菌治療后nAIGA滴度下降，提示nAIGA可作為疾病轉歸的潛在生物標志物。

nAIGA不僅引發(fā)播散性NTM感染，還可能伴有其他機會性感染，如非傷寒沙門菌(nontyphoidal salmonella, NTS)、伯克霍爾德菌、青霉菌、組織胞漿菌、隱球菌和水痘帶狀皰疹病毒(Varicella-zoster virus，VZV)等[11]。

1.4IL-6自身抗體 IL-6是一種多效性細胞因子，組織損傷和感染時迅速產生。最先在酒精性肝硬化的細菌感染患者中發(fā)現(xiàn)抗IL-6自身抗體，其與反復性感染有關，而與肝病嚴重程度無關[1]。2例伴有中和性抗IL-6自身抗體、表現(xiàn)為嚴重的細菌性化膿性感染的患者血液中卻未檢測到C反應蛋白，表明患者對IL-6反應受損[13]。這一異常表現(xiàn)可能成為診斷這種罕見免疫缺陷的關鍵線索。

1.5TH17軸細胞因子自身抗體(IL-17A/F，IL-22，IL-23) TH17軸細胞因子包括IL-17A/F、IL-22和IL-23，參與炎癥和自身免疫疾病發(fā)生。IL-17A/F和IL-22協(xié)同誘導促炎細胞因子參與中性粒細胞的生成、募集和抗菌肽的產生，在黏膜免疫中十分重要。研究發(fā)現(xiàn)IL-17軸產生缺陷的患者易患慢性黏膜皮膚念珠菌病(chronic mucocutaneous candidiasis, CMC), IL-12/IL-23信號受損的患者也顯示CMC發(fā)生率增加[14-15]。

在患有自身免疫性多內分泌腺病綜合征Ⅰ型(autoimmune polyendocrinopathy syndrome type I，APS1)和胸腺瘤的患者中可檢測到針對TH17軸細胞因子的自身抗體[15-16]。CMC通常是APS1的唯一感染性表現(xiàn)，并發(fā)生在5歲以前[17]。研究表明，APS1伴有的CMC表現(xiàn)與中和性抗IL-17A/F和抗IL-22自身抗體有關，這些抗體的血清水平與念珠菌感染的嚴重程度相關，并且滴度隨著年齡增長而下降[18]。與APS1相似，胸腺瘤相關CMC的患者也可檢出抗IL-17、IL-22自身抗體或高水平的抗IL-23自身抗體[19]。這些發(fā)現(xiàn)表明，中和TH17軸細胞因子的自身抗體作為APS1和胸腺瘤患者中復雜的抗細胞因子模式的一部分，與CMC存在顯著的相關性。

2 抗細胞因子自身抗體與自身免疫性疾病

2.1抗IFN自身抗體 在一項涉及49例SLE患者的研究中，使用流式微珠陣列術(cytometric bead array, CBA)檢測患者體內相關細胞因子抗體，發(fā)現(xiàn)高達27%的患者血清中存在抗IFN-α和IFN-γ的自身抗體,盡管其對IFN信號和SLE發(fā)病機制的影響尚不清楚，但中和性抗IFN-α自身抗體與IFN-α的生物活性和病情嚴重程度呈負相關[20]。處于疾病活動靜止期的患者中抗IFN-α抗體的流行率更高，證實中和抗IFN-α抗體在SLE中起保護作用[21]。Gupta等[22]發(fā)現(xiàn)，抗IFN-γ自身抗體與SLE疾病活動得分、抗dsDNA抗體滴度以及IFN-α/β誘導型基因表達相關。這些發(fā)現(xiàn)表明，抗IFN自身抗體在SLE中可能作為免疫調節(jié)劑影響疾病進展，有望成為疾病預后生物標志物和潛在治療靶點。

2.2IFN-γ誘導蛋白-10(IP-10)自身抗體 IP-10是趨化TH1淋巴細胞和單核細胞等至炎癥組織的CXC類趨化因子。2016年Gupta等首次在SLE中發(fā)現(xiàn)了抗IP-10自身抗體[22]，然而抗IP-10自身抗體在SLE發(fā)生機制中所起作用并不清楚。

2.3抗B細胞激活因子(B cell activating factor，BAFF)自身抗體 BAFF作為腫瘤壞死因子家族一員，參與B細胞穩(wěn)態(tài)、促進B淋巴細胞增殖和存活。研究發(fā)現(xiàn)，SLE患者血清中抗BAFF抗體水平遠高于健康人對照組，并具有中和活性[21]。一項針對亞洲多種族SLE患者的研究也發(fā)現(xiàn)，多數(shù)病例檢測到抗BAFF抗體水平升高，并與臨床疾病活動性、抗dsDNA抗體滴度和血清BAFF水平呈負相關，表明其可作為監(jiān)測疾病進展的指標[23]。

2.4抗骨橋蛋白(osteopontin，OPN)自身抗體 OPN是多效性促炎細胞因子，可促進系統(tǒng)性自身免疫性疾病的慢性炎癥進程。在類風濕關節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA)中，抗OPN抗體與疾病活動性呈負相關[21]。多發(fā)性硬化(multiple sclerosis,MS)復發(fā)緩解期的患者較原發(fā)、繼發(fā)進展型MS和健康人對照組，表現(xiàn)出更高水平的抗OPN自身抗體；在接受治療的活動性疾病患者中，自身抗體水平高于未經治療的患者，并與MS嚴重程度評分較低有關，提示抗OPN自身抗體可成為較好的預后指標和治療靶標[24]。

2.5其他抗細胞因子自身抗體 其他ACAA(包括抗IL-1α、IL-6、IL-8和TNF-α自身抗體等)在自身免疫疾病發(fā)病機制中也發(fā)揮著獨特的作用。RA患者血清抗IL-1α中和抗體以及SLE患者抗TNF-α和抗IL-1α抗體水平與疾病活動度呈負相關，是預后判斷較好的標志[20-21]。系統(tǒng)性硬化癥中形成的IL-6-抗IL-6抗體復合物仍保留與IL-6受體結合能力，誘導細胞內信號傳遞并增強疾病活動度；IL-8-抗IL-8抗體免疫復合物與RA嚴重程度和關節(jié)損傷呈正相關[21]。

3 抗細胞因子抗體相關疾病診斷

疾病診斷是研究和治療ACAA相關疾病的難點之一，大多數(shù)檢測只能在研究性實驗室進行，尚缺乏檢測的標準化。目前的檢測策略都是以特定的細胞因子為誘餌進行標記(放射性標記、熒光標記等)檢測，如放射免疫技術和熒光素酶免疫沉淀法(Luciferase-based immunoprecipitation assay，LIPS)通過標記特定的細胞因子作為誘餌，與血漿共溫育，通過蛋白A或蛋白G瓊脂糖微珠捕獲總IgG進行放射性或熒光定量檢測，此方法具有較高的靈敏度和特異性但需使用放射性試劑。ELISA和Luminex檢測技術也是基于類似的策略。其中，ELISA操作簡便易于執(zhí)行且較為經濟，適用于多數(shù)實驗室。Luminex芯片檢測技術僅需少量血漿即可進行多重篩選，尤其適用于描述APS1和胸腺瘤患者中發(fā)現(xiàn)的復雜抗細胞因子模式[4,25]。

抗細胞因子抗體活性評估需要驗證其阻斷或刺激靶細胞因子的活性，檢測方法包括細胞因子釋放試驗和靜態(tài)磷酸化試驗，通過激活細胞因子誘導的信號轉導或蛋白質表達來進行評估，如使用逆轉錄PCR或微陣列測mRNA表達，使用免疫印跡法或流式細胞術檢測磷酸化蛋白等[4]。

4 展望

ACAA在自身免疫性感染疾病發(fā)生發(fā)展中扮演了重要角色。在原因不明、遲發(fā)性異常反復性感染病例中應開展細胞因子抗體檢測，早干預早治療。ACAA還參與了自身免疫性疾病的進程并與預后相關，可作為疾病監(jiān)測的血清學標志物。目前ACAA的檢測標準存在較大差異，亟需診斷試驗的標準化。ACAA疾病發(fā)病機制的研究為了解炎癥、感染、自身免疫等提供了新的方向，并可能成為相關疾病干預的新靶點。