重癥肌無力相關抗體研究進展

李若冰,馬琪林

(1. 廈門大學醫(yī)學院 神經(jīng)內(nèi)科,福建 廈門,361000;2. 廈門大學附屬第一醫(yī)院 神經(jīng)內(nèi)科,福建 廈門,361000)

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重癥肌無力相關抗體研究進展

李若冰1,馬琪林2

(1. 廈門大學醫(yī)學院 神經(jīng)內(nèi)科,福建 廈門,361000;2. 廈門大學附屬第一醫(yī)院 神經(jīng)內(nèi)科,福建 廈門,361000)

重癥肌無力; 抗乙酰膽堿受體抗體; 肌肉特異性酪氨酸激酶抗體; 低密度脂蛋白受體相關蛋白4抗體;低親和力AChR抗體; 乙酰膽堿酯酶相關聯(lián)膠原蛋白抗體; 聚蛋白抗體

重癥肌無力(MG)是一種神經(jīng)肌肉接頭傳遞障礙疾病。1973年Patrick和Lindstrom發(fā)現(xiàn)了抗乙酰膽堿受體抗體是導致MG的自身抗體。2000年Hoch等發(fā)現(xiàn)了除AChR抗體以外的新抗體肌肉特異性酪氨酸激酶抗體，隨后2011及2012年低密度脂蛋白受體相關蛋白4抗體也在一部分患者中被檢測到。隨著檢驗細胞檢測技術的不斷提高，研究人員也陸續(xù)在患者血清細胞的表面發(fā)現(xiàn)了低親和力AChR抗體和乙酰膽堿酯酶相關聯(lián)膠原蛋白抗體。本文對近年來新發(fā)現(xiàn)的MG相關抗體做一綜述。

1 神經(jīng)肌肉接頭(NMJ)結構及信號傳導

1.1 神經(jīng)肌接頭的結構

神經(jīng)肌肉接頭主要由運動神經(jīng)軸突末端杵狀膨大形成突觸前膜，胞膜內(nèi)陷形成皺褶。前膜與后膜間為突觸間隙約為20～40 nm。運動神經(jīng)軸突末端的軸漿內(nèi)聚集了大量乙酰膽堿囊泡，突觸前膜上分布有電壓門控鈣離子通道。突觸后膜表面匯聚乙酰膽堿受體，其他還有與乙酰膽堿受體(AChR)功能相關的蛋白質(zhì)，如MuSK、Rapsyn、LRP4,這些蛋白分布具有高度空間特異性。目前認為MG與Agrin-LRP4-MuSK和Wnt信號通路介導的乙酰膽堿受體發(fā)育、聚集及穩(wěn)定維持有關。

1.2 Agrin-LRP4-MuSK信號對AChR聚集和穩(wěn)定維持的調(diào)節(jié)

MuSK信號在AChR聚集中的作用是十分明顯的。MuSK是受體酪氨酸激酶超家族中的一員，有細胞外配體綁定區(qū)，跨膜區(qū)及細胞內(nèi)激酶區(qū)，需要配體結合后二聚化，誘導激酶區(qū)相互自磷酸化而被激活。聚集蛋白(Agrin)誘導MuSK激活后含有磷酸酪氨酸綁定結構域的船塢蛋-7(Dok7)綁定于MuSK,腫瘤成蟲盤1在MuSK和締合蛋白之間架起了橋梁。另外MuSK外功能區(qū)含有免疫球蛋白樣結構和半胱氨酸富集區(qū)域,Ig1/2負責Agrin-Lrp4-MuSK信號誘導的AChR聚集。最新研究[1]提示MuSK對神經(jīng)型AChR簇及非神經(jīng)型AChR簇的形成均起著重要的組織作用，而且參與了突觸前膜的分化。LRP4在AChR聚集中起到了關鍵性的作用，盡管agrin和MuSK對NMJ的形成起著關鍵性作用，但是agrin不能誘導MuSK-/-肌細胞神經(jīng)型AChR簇形成，提示這兩者并不直接相互作用。Glass等[2]認為可能有一種元件作為agrin與MuSK橋梁分子。隨后研究顯示,NMJ的發(fā)育需要LRP4參與，其作用為agrin在肌管直接綁定LRP4后聚集于NMJ,這揭示 LRP4是agrin的共受體,agrin誘導MuSK激活導致AChR聚集需要LRP4的參與。

1.3 Wnts與agrin共同調(diào)節(jié)AChR聚集和穩(wěn)定

Wnt是一類分泌型糖蛋白,Wnt在細胞增殖與分化、凋亡、腫瘤發(fā)生、NMJ形成及突觸分化中起重要調(diào)節(jié)作用。Wnt主要的信號途徑有Wnt綁定到卷曲蛋白受體和LRP5/6,募集蓬亂蛋白(Dvl1),軸蛋白復合體，糖原合成酶激酶3β集聚于胞質(zhì)[3]。Jing等[4]的酵母雙雜交篩選實驗證實agrin介導的AChR聚集需要Dvl1的參與。Agrin激活PAK1需要Dvl1的存在,MuSK、Dv1、PAK1形成三聚體對AChR聚集起著關鍵性作用，而Dvl1是Wnt信號通路中的支架蛋白。另外結腸腺瘤樣息肉蛋白是經(jīng)典Wnt信號途徑中的重要調(diào)節(jié)因子，與微管，肌動蛋白相互作用[5]。最近報道8種Wnts能綁定MuSK外域[6]，這提示W(wǎng)nts結合部位的多樣性，在調(diào)節(jié)AChR發(fā)育、聚集、維持穩(wěn)定起多重作用。另有研究[7]表明Wnt信號通路對AChR聚集和穩(wěn)定還有負性調(diào)節(jié)作用如最近有報道nt7a,Wnt8a和Wnt10b也能抑制agrin誘導的AChR聚集。

2 重癥肌無力相關抗體研究

2.1 AChR-Ab

AChR-Ab被認為是導致MG的主要抗體,MG患者的AChR-Ab陽性率為80～85%[8],在全身型和早發(fā)性MG患者血清中AChR-Ab陽性率約為90%,合并胸腺瘤的MG患者陽性率幾乎達到100%,單純眼肌型患者陽性率約為50%，治療時首先使用乙酰膽堿酯酶抑制劑。用鼠源性AChR的α亞基肽段免疫實驗動物可致實驗性自身免疫性MG動物模型，在制成模型后給予實驗動物免疫耐受處理發(fā)現(xiàn)免疫耐受組小鼠癥狀減輕[9]，從而證明AChR-Ab是導致MG的病因。因此檢測血清AChR-Ab被認為是MG的診斷和研究指標。有研究[10]表明AChR-Ab的滴度與疾病的嚴重程度無明顯相關。

2.2 MuSK-Ab

MuSK是選擇性表達于骨骼肌和電鰩電器官的一種跨膜蛋白，相對分子質(zhì)量約110 000。MuSK是聚集蛋白的受體之一，它與聚集蛋白的共同作用可以促使AChR的聚集以及乙酰膽堿磷酸化。MuSK-Ab與MuSK的胞外區(qū)結合可以減少這種聚集。在自身免疫性重癥肌無力動物模型中[11]也證實MuSK-Ab可以明顯的阻斷肌聯(lián)蛋白依賴和非依賴途徑觸發(fā)的AChR聚集。MuSK-Ab與MuSK的結合可以加速后者的降解或直接抑制后者功能使得NMJ超微結構破壞，進而導致AChR的信號輸出減少，肌細胞動作電位閾值增加最終出現(xiàn)MG癥狀。血清陰性MG(SNMG)中MuSK抗體陽性率有20～50%,多發(fā)生于年輕女性。通過對中國臺灣地區(qū)的MG患者血清MUSK-Ab的研究[12]發(fā)現(xiàn)，相對于高加索人群SNMG患者中40～70%的陽性率，其陽性率僅為11.4%,推測MuSK-Ab的陽性率與地區(qū)及種族有關。湖北地區(qū)SNMG中MuSK-Ab陽性率低于2.5%[13]。MuSK-Ab陽性MG患者為全身型MG,受累肌肉主要有延髓肌，頸肩部肌肉，容易出現(xiàn)呼吸危象[14]。有研究[15]表明在野生型成年小鼠的不同部位肌肉NMJ的MuSK表達水平不同，猜測MuSK-Ab對不同部位NMJ影響程度也不同。經(jīng)調(diào)查接受胸腺切除的患者并未從手術中獲益，因此胸腺切除是否適合MuSK-MG還不明確[16]。MuSK-MG患者病情嚴重程度與血清MuSK-Ab滴度有關[17]。重復神經(jīng)電刺激(RNS)檢查包括面部肌肉時,MuSK-MG的RNS異常率將明顯提高[18]。堿酯酶抑制劑對MuSK-Ab陽性MG患者作用差，但對血漿置換及多種免疫抑制劑治療反應良好。

2.3 LRP4-Ab

LRP4是低密度脂蛋白受體家族中的一員。LRP4可以在老鼠體內(nèi)多種組織中表達，并在胚胎期的肢體、肺等的發(fā)育中發(fā)揮重要作用。在成人骨骼肌LRP4由NMJ后膜下的肌核表達并在NMJ聚集。LRP4與集聚蛋白結合激活MuSK引起細胞內(nèi)的信號級聯(lián)反應從而導致AChR的聚集。有將近20%的AChR-Ab和MuSK-Ab均為陰性的患者血清中發(fā)現(xiàn)LRP4-Ab。國外研究發(fā)現(xiàn)LRP4-Ab主要是由IgGl亞群組成，而IgGl為補體激動劑，推測LRP4介導的免疫損害可能有補體的參與。其臨床表現(xiàn)主要為床表現(xiàn)為嚴重的四肢無力或進行性延髓性麻痹，病情中等，一般未發(fā)現(xiàn)胸腺瘤，通常發(fā)生于年輕女性。

2.4 低親和力AChR抗體陽性MG

研究顯示一些SNMG患者臨床特點及胸腺病理表現(xiàn)與AChR-MG患者相似，猜測這類MG患者血清中應該存在可與AChR結合的自身抗體，但這類抗體不能被目前常規(guī)的檢測AChR-Ab的放射免疫沉淀法所檢測到。其原因可能為該方法所用的可溶AChR缺乏某些抗原決定簇或者SNMG患者血清中的自身抗體不能與這些可溶AChR有效結合。Leite[19]通過將AChR與締合蛋白的DNA共轉(zhuǎn)染到人胚腎293細胞膜上的方法檢測到低親和力AChR-Ab,發(fā)現(xiàn)這些抗體似乎并非作用與AChR的乙酰膽堿結合位點。另外低親和力AChR抗體陽性患者主要表現(xiàn)為四肢肌肉受累為主，病情嚴重程度更接近與AChR-MG,這些患者低親和力AChR-Ab主要由IgG1組成并能激活補體。另治療上乙酰膽堿酯酶抑制劑及免疫抑制劑均可使該類MG患者癥狀改善。

2.5 CoLQ-Ab

人乙酰膽堿(AChE)主要分布于神經(jīng)組織如腦白質(zhì)和灰質(zhì)、脊髓、神經(jīng)節(jié)內(nèi)的神經(jīng)細胞和神經(jīng)肌接頭，還分布于紅細胞、血小板巨噬細胞和血清等非神經(jīng)組織中。AChE降解嚴格依賴于正常的膽堿脂酶和乙酰膽堿酯酶相關膠原蛋白(CoLQ)膠原鏈，而膠原結構區(qū)域的一端與酶活性中心相連，另一端結合在細胞膜上的錨定蛋白上。AChE亞單位與錨定蛋白的協(xié)調(diào)表達決定了其分子形式及酶的定位和功能[21],CoLQ在基底膜上錨定AChE復合體，有報道稱其與MuSK相互作用[22]，但他們是怎樣干擾AChR聚集的目前仍不清楚。由于CoLQ是一種分泌蛋白,Cossins通過接觸蛋白相關蛋白2的羧基端的跨膜區(qū)域新建DNA來表達CoLQ,通過這種方式HEK293細胞被轉(zhuǎn)染了這種沒有分泌功能但能綁定在細胞膜上的CoLQ,從而通過細胞相關分析試驗檢測到在血清陽性和SNMG中都發(fā)現(xiàn)了針對CoLQ的抗體。

2.6 聚蛋白抗體

聚蛋白的作用能使體外培養(yǎng)肌細胞膜上的AChR聚集，在神經(jīng)肌接頭處的作用為誘導MuSK激活后磷酸化，含有磷酸酪氨酸綁定結構域的Dok7綁定與MuSK后在誘導AChR亞基酪氨酸磷酸化，以便締合蛋白與AChR亞基作用使AChR錨定在突觸區(qū)。LRP4在傳遞過程中起到共受體作用成為Agrin與MuSK的橋梁分子。Agrin誘導MuSK激活導致AChR聚集需要LRP4的參與[23-25]。Agrin誘導AChR聚集的潛在機制主要有: ① Agrin激活酪氨酸激酶，酪氨酸激酶與MuSK相互影響酪氨酸磷酸化并形成復合物后導致肌管細胞內(nèi)信號級聯(lián)放大，誘導AChR簇的移動聚集與NMJ的形成，這暗示在Agrin誘導的肌細胞中其參與AChR的重新分布和錨定。② Agrin可以增強締合蛋白熱休克蛋白90β相互作用，阻止締合蛋白在突觸區(qū)的降解，因締合蛋白對于AChR的穩(wěn)定和聚集起著重要的作用。③ Agrin誘導AChR與結腸腺瘤樣息肉蛋白相作用，APC幫助AChR從而聚集[26-27]。④ 細胞周期蛋白依賴激酶5對AChR的聚集起到負性調(diào)節(jié)作用，在CDK5缺乏時AChR簇的數(shù)量和大小明顯增多。而CDK5的激活需要鈣蛋白酶,Agrin可增強締合蛋白與鈣蛋白酶相互作用從而抵抗AChR簇的離散。Cossins的研究通過運用與檢測CoLQ同樣的方法發(fā)現(xiàn)了針對Agrin的抗體，目前關于這種類型的MG患者的臨床表現(xiàn)及治療方法未有進一步研究。

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2016-03-18

福建省自然科學基金項目(2015J01544); 福建省醫(yī)藥衛(wèi)生科技創(chuàng)新項目(2014-CXB-33);

馬琪林

R 746.1

A

1672-2353(2016)21-224-03

10.7619/jcmp.201621092

廈門市重要重大疾病聯(lián)合攻關項目(3502Z20149028)