狼瘡性腦病生物標(biāo)記物的研究進(jìn)展

劉 璇，梁 軍，侯亞義，竇 環(huán)

(1. 南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，江蘇 南京 210023； 2. 南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鼓樓醫(yī)院 風(fēng)濕免疫科，江蘇 南京 210008；3. 南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院，江蘇 南京 210023)

狼瘡性腦病(neuropsychiatric lupus, NPSLE)是系統(tǒng)性紅斑狼瘡(systemic lupus erythematosus, SLE)出現(xiàn)中樞、外周以及自主神經(jīng)系統(tǒng)受累的并發(fā)癥，高達(dá)95%的SLE患者都會(huì)受此影響[1-2]。臨床研究顯示，NPSLE患者的生活質(zhì)量嚴(yán)重降低，六年的病死率達(dá)12.9%，與普通SLE患者相比，病死率增加了10倍[3-5]。盡管美國風(fēng)濕病學(xué)會(huì)(ACR)于1999年定義了19種NPSLE的表現(xiàn)，但是由于NPSLE疾病的高復(fù)雜性，該病的臨床診斷尚缺乏金標(biāo)準(zhǔn)，臨床上主要依賴于自身抗體測定、腦脊液分析、電生理學(xué)研究、神經(jīng)心理學(xué)和神經(jīng)影像學(xué)的結(jié)合使用[6-9]。但檢測過程復(fù)雜、耗時(shí)長，而且由于病因的不同導(dǎo)致其很難與其他的精神疾病相區(qū)別，所以尋找與NPSLE診斷相關(guān)的生物標(biāo)記物非常重要[10]。生物標(biāo)記物是臨床醫(yī)學(xué)的重要工具，其可以幫助診斷、監(jiān)測以及預(yù)后疾病，在臨床前或亞臨床階段的生物標(biāo)記物驅(qū)動(dòng)的疾病診斷，可使醫(yī)師能夠針對患者啟動(dòng)合適的治療方案[11]。由于生物標(biāo)記物必須在體液中測量，因此，它們滿足臨床上無組織損傷檢測的需求[12]。近年來關(guān)于NPSLE的診斷和預(yù)后已經(jīng)篩選出許多的生物標(biāo)記物，雖然還沒有應(yīng)用于臨床，但不可否認(rèn)，他們對于NPSLE的診斷和預(yù)后具有很大的潛能。本文主要對狼瘡性腦病潛在的生物標(biāo)記物的相關(guān)意義進(jìn)行綜述。

1 自身抗體(Abs)

SLE的特征之一是Abs的產(chǎn)生而使其喪失對自身抗原的免疫耐受能力[13]。與SLE患者相比，NPSLE患者Abs陽性的概率更高，Abs陽性與患者的精神病、情緒障礙、腦血管疾病和癲癇的發(fā)作等表現(xiàn)顯著相關(guān)[14]。研究表明，自身抗體可通過破損的血腦屏障進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)(central nervous system, CNS)，并且在CNS中沉積，導(dǎo)致神經(jīng)元凋亡；也可誘導(dǎo)神經(jīng)毒性和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞活化，進(jìn)而分泌促炎因子，誘導(dǎo)NPSLE發(fā)病[1, 15]。

1.1抗核糖體P蛋白抗體(anti-Rib-P) anti-Rib-P是SLE的高度特異性抗體，識(shí)別核糖體亞基的3個(gè)高度保守的磷酸化蛋白P0，P1和P2的C末端表位[16]。anti-Rib-P能夠結(jié)合T細(xì)胞、單核細(xì)胞、神經(jīng)元以及肝細(xì)胞，從而增強(qiáng)促炎性細(xì)胞因子的產(chǎn)生、誘導(dǎo)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的損傷[17]。血清中的anti-Rib-P含量與SLE精神疾病的發(fā)生顯著相關(guān)，它可以通過破損的血腦屏障，增強(qiáng)大腦的聽覺穩(wěn)態(tài)反應(yīng)，從而進(jìn)入中樞神經(jīng)元，干擾神經(jīng)元的電活動(dòng)[18-19]。anti-Rib-P通過破損的血腦屏障進(jìn)入海馬，與海馬神經(jīng)表面P抗原相互作用，引起鈣離子內(nèi)流和神經(jīng)元凋亡，從而損壞小鼠的記憶[16, 20]。與此觀點(diǎn)不同的是，Karassa 等[21]卻認(rèn)為anti-Rib-P對NPSLE的診斷價(jià)值有限，該抗體無法區(qū)分各種疾病的表型。Choi等[22]對anti-Rib-P進(jìn)行薈萃分析也提出，不同的診斷方法、抗原及測試平臺(tái)均會(huì)造成不同的患病率。但是，不可否認(rèn)anti-Rib-P與NPSLE存在相關(guān)性，只是其致病機(jī)制尚不清楚，需要更多的研究來證實(shí)[23-24]。

1.2抗磷脂抗體(aPL) aPL是主要針對負(fù)電荷磷脂產(chǎn)生的自身抗體，可抑制許多由帶負(fù)電荷的磷脂催化的凝血反應(yīng)，與血管病、血栓形成以及腦梗死相關(guān)，主要包括狼瘡抗凝劑(LAC)、抗心磷脂抗體(aCL)、抗β2-糖蛋白1抗體(抗β2GP1抗體)和抗磷脂酰絲氨酸/凝血酶原(aPS/PT)抗體等[25-26]。aPL通過與內(nèi)皮細(xì)胞結(jié)合，導(dǎo)致內(nèi)皮功能障礙，進(jìn)而可能導(dǎo)致血腦屏障的破損，aPL通過破損的血腦屏障進(jìn)入神經(jīng)元，與神經(jīng)元表面結(jié)合，發(fā)揮致病作用[27]。研究發(fā)現(xiàn)，在NPSLE患者的血清中，aCL和LAC的濃度高于SLE患者；與SLE患者相比，高濃度抗β2GP1抗體的NPSLE患者出現(xiàn)非特異性頭痛、局部缺血性中風(fēng)和癲癇發(fā)作的頻率更高[28-29]。與aPS/PT陰性的SLE患者相比，aPS/PT陽性的患者更容易發(fā)生血栓、中風(fēng)或心血管疾?。慌caPL(LAC、aCL、抗β2GP1抗體和抗aPS/PT抗體)陰性的NPSLE患者相比，僅有抗aPS/PT抗體陽性患者的患病率明顯更高[30]。

1.3抗SS-A抗體 SS-A是一種RNA結(jié)合蛋白，可以與錯(cuò)誤折疊的非編碼RNA結(jié)合，可以穩(wěn)定其中的RNA，防止其降解[31]?？筍S-A抗體與SLE患者中樞神經(jīng)系統(tǒng)綜合征相關(guān)，NPSLE患者腦脊液中抗SS-A抗體的陽性率高于SLE非腦病的患者[31]。對于類固醇治療的SLE患者而言，血清中抗SS-A抗體陽性的患者發(fā)生神經(jīng)性疾病的風(fēng)險(xiǎn)更大[32]。

1.4抗微管相關(guān)蛋白2抗體(anti-MAP-2) MAP-2只存在于神經(jīng)元中，可與微管和F-肌動(dòng)蛋白相結(jié)合，對細(xì)胞骨架的完整性和神經(jīng)元的形態(tài)發(fā)生具有重要作用[33-34]。anti-MAP-2可能具有神經(jīng)毒性作用，并提供鞘內(nèi)免疫復(fù)合物的來源[1]。SLE患者血清中anti-MAP-2的缺失與神經(jīng)精神癥狀有關(guān)，而也有研究發(fā)現(xiàn)NPSLE患者腦脊液 anti-MAP-2滴度顯著高于SLE和其他精神疾病的患者，而且具有高度的特異性，同時(shí)發(fā)現(xiàn)具有anti-MAP-2的NPSLE患者腦脊液中的抗核糖體P蛋白抗體以及IL-6的濃度均較高[13, 35-36]。

1.5抗U1核糖核蛋白抗體(anti-U1 RNP) Anti-U1 RNP屬于抗可提取核抗原抗體，由U1-RNA 和特異于U1-RNP復(fù)合物的蛋白質(zhì)組成，常見于混合性結(jié)締組織病[37]。Sato 等[38]發(fā)現(xiàn)在中樞NPSLE患者中，腦脊液 anti-U1 RNP指數(shù)顯著升高，且在anti-U1 RNP指數(shù)升高的NPSLE患者中，anti-U1 RNP的特異性達(dá)到92.9%，提示其可作為中樞NPSLE的特異性標(biāo)記物。近些年來，Yokoyama等[39]在NPSLE患者的腦脊液中發(fā)現(xiàn)anti-U1 RNP的水平也顯著升高，且與單核細(xì)胞趨化蛋白1(MCP-1)呈正相關(guān)。MCP-1是趨化性細(xì)胞因子，在NPSLE患者的腦脊液中顯著升高，與患者腦部的炎癥相關(guān)[39-40]。

1.6抗N-甲基-D-天冬氨酸受體抗體 (anti-NMDAR) NMDAR是配體門控的離子通道，廣泛分布于整個(gè)腦中，主要位于谷氨酸能突觸中，在杏仁核和海馬中也有特別高的表達(dá)，在突觸傳遞和CNS可塑性中具有重要作用，對于認(rèn)知、記憶和神經(jīng)元存活至關(guān)重要，過度的NMDAR活化會(huì)介導(dǎo)急性腦損傷后的興奮性神經(jīng)元損傷[10, 41-42]。anti-NMDAR一般均為抗雙鏈DNA(dsDNA)抗體，這些抗體能夠與NMDA受體發(fā)生交叉反應(yīng)，研究證明在腦脊液中抗NMDAR/dsDNA抗體，特別是抗N-甲基-D-天冬氨酸受體2抗體 (anti-NR2)與彌漫性NPSLE表現(xiàn)相關(guān)[10]。Anti-NR2是與NMDAR交叉反應(yīng)的抗dsDNA抗體的子集，可損傷血腦屏障進(jìn)入大腦，進(jìn)而誘導(dǎo)海馬神經(jīng)元凋亡和神經(jīng)病[43-44]。研究表明，與SLE和局灶性NPSLE患者相比，彌漫性NPSLE患者腦脊液 anti-NR2的水平顯著升高，低濃度的anti-NR2可改變突觸功能，高濃度的anti-NR2可通過凋亡引起神經(jīng)元細(xì)胞的死亡[45-46]。

1.7抗神經(jīng)節(jié)苷脂M1抗體(anti-GM1) 神經(jīng)節(jié)苷脂是在所有脊椎動(dòng)物細(xì)胞的質(zhì)膜外小葉中表達(dá)的唾液酸化鞘糖脂家族，在記憶形成、軸突形成、突觸傳遞方面具有重要作用，anti-GM1在一些自身免疫性神經(jīng)系統(tǒng)疾病(如自閉癥和SLE)具有重要作用[47]。Mostafa等[48]經(jīng)過對SLE患者的隨訪發(fā)現(xiàn)，逐漸發(fā)展為NPSLE的患者血清中anti-GM1、anti-Rib-P和aPL的陽性率較健康受試者和SLE患者明顯增高，其陽性率分別為83.3%、50%和16.7%，其中anti-GM1對NPSLE患者的預(yù)測價(jià)值最高，所有的NPSLE患者在發(fā)病初期均有以上3種抗體中的一種及其以上的抗體為陽性[48]。

1.8腦反應(yīng)性自身抗體(BRAA) BRAA是抗神經(jīng)元抗體的一個(gè)亞群，對神經(jīng)膜組織具有特異性，研究表明不同特異性和不同濃度的腦反應(yīng)性自身抗體可能參與SLE不同神經(jīng)精神綜合征的發(fā)病機(jī)制[49]。MRL/lpr狼瘡模型小鼠由于和人的SLE疾病相似，所以是許多研究人員的優(yōu)先選擇[50]。Ballok等[51]使用熒光染料Fluoro-Jade B對MRL/lpr狼瘡小鼠的大腦染色，證明了小鼠神經(jīng)元的死亡，提示MRL/lpr狼瘡模型小鼠具有類似臨床的NPSLE癥狀。2014年，Williams等[50]首次利用多肽芯片技術(shù)，檢測分析MRL/lpr小鼠血清中能夠與腦反應(yīng)性自身抗體BRAA高親和力結(jié)合的蛋白，發(fā)現(xiàn)若干潛在天然靶蛋白，與C3H/HeJ小鼠相比，MRL/lpr小鼠血清中BRAA的水平顯著升高，但BRAA是否可以作為NPSEL的生物標(biāo)記物還需要進(jìn)一步研究。

1.9抗泛素羧基水解酶L1抗體(anti-UCH-L1) UCH-L1是一種腦特異性蛋白，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)及其相關(guān)組織中高度富集，對于神經(jīng)元的發(fā)育是必不可少的，而且在清除神經(jīng)元胞漿中過多的、氧化的或其他錯(cuò)誤修飾和折疊的蛋白質(zhì)方面也起著關(guān)鍵作用[52-53]。Li等[54]發(fā)現(xiàn)NPSLE患者腦脊液 anti-UCH-L1水平的特異性高達(dá)91%，且anti-UCH-L1水平與NPSLE的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)，可作為NPSLE預(yù)后不良的生物標(biāo)記物。

1.10抗3-磷酸甘油醛脫氫酶抗體(anti-GAPDH) GAPDH是一種糖酵解酶，對于mRNA的穩(wěn)定性、DNA修復(fù)、細(xì)胞死亡以及細(xì)胞內(nèi)膜的運(yùn)輸?shù)染哂兄匾饔肹55]。研究表明，SLE患者血清中anti-GAPDH的水平與認(rèn)知功能相關(guān)[56]。Sun等[57]發(fā)現(xiàn)NPSLE患者血清中anti-GAPDH水平顯著升高，并與顱內(nèi)壓的升高以及血管病變發(fā)生率增高相關(guān)，隨著anti-GAPDH水平的升高，NPSLE患者的疾病狀態(tài)更為活躍，可能是疾病預(yù)后不良的重要生物標(biāo)記物。

1.11抗γ-氨基丁酸B型受體抗體(anti-GABAR B) GABA是主要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，通過抑制性前額葉神經(jīng)元來調(diào)節(jié)神經(jīng)元活動(dòng)和工作記憶，GABA受體主要包括A、B、C 3種受體類型，在成熟的少突膠質(zhì)細(xì)胞分化中具有重要作用[58-59]。Tsuchiya 等[60]的研究表明，在活動(dòng)性NPSLE患者的腦脊液中檢測出anti-GABAR B的頻率顯著高于無神經(jīng)表現(xiàn)的SLE患者，而且血清和腦脊液中anti-GABAR B水平與NPSLE呈正相關(guān)；同時(shí)在治療后，患者血清中anti-GABAR B水平顯著降低。

2 細(xì)胞因子

2.1白細(xì)胞介素6(IL-6) IL-6是促炎性細(xì)胞因子，可誘導(dǎo)急性炎癥的蛋白質(zhì)表達(dá)，對于細(xì)胞增殖和分化也具有重要作用[61]。研究表明，中樞性NPSLE患者腦脊液 IL-6水平顯著高于非中樞性的SLE患者和健康人員[62]。Hirohata等[63]通過對45例SLE患者的回顧性研究發(fā)現(xiàn)，腦脊液 IL-6對于診斷患有狼瘡精神病的SLE患者具有較高的敏感度(87.5%)和特異度(92.3%)，但當(dāng)SLE患者同時(shí)出現(xiàn)精神病表型和局灶性癥狀時(shí)，腦脊液 IL-6很難準(zhǔn)確診斷患有精神疾病的SLE患者。

2.2干擾素α(IFN-α) IFN-α是同時(shí)具有抗病毒和抗增殖活性的促炎性細(xì)胞因子[64]。研究表明IFN-α通過JAK1/JNK/STAT1和STAT3信號通路誘導(dǎo)一氧化氮合酶和一氧化氮釋放，致使神經(jīng)元受損；同時(shí)，還可以下調(diào)血紅素加氧酶1(HO-1)的表達(dá)，而神經(jīng)元和非神經(jīng)元中的HO-1在神經(jīng)元的保護(hù)和重塑性十分重要[64]。Zeng等[65]為了研究IFN-α對NPSLE的作用，將負(fù)載IFN-α的腺病毒注射到雌性NZB/NZW F1小鼠中，并進(jìn)行一系列的行為測試，發(fā)現(xiàn)小鼠的精神障礙表型如焦慮、抑郁、社交以及認(rèn)知障礙均加重。

2.3腫瘤壞死因子樣的凋亡微弱誘導(dǎo)劑(TWEAK) TWEAK是腫瘤壞死因子家族成員的促炎性細(xì)胞因子，通過激活其唯一的受體Fn14來誘導(dǎo)細(xì)胞增殖、血管生成、炎癥和凋亡[66]。Stock等[66]發(fā)現(xiàn)，MRL/lpr小鼠大腦皮層中TWEAK和Fn14的表達(dá)增加；在敲除Fn14的MRL/lpr小鼠中，發(fā)現(xiàn)其認(rèn)知功能顯著改善，抑郁樣行為明顯減少。Wen等[67]發(fā)現(xiàn)，TWEAK/Fn14途徑的激活會(huì)直接損害MRL/lpr小鼠血腦屏障的完整性；在敲除Fn14的MRL/lpr小鼠中，脈絡(luò)叢上皮細(xì)胞的浸潤和腦細(xì)胞的死亡顯著減少。雖然TWEAK可能在NPSLE疾病的發(fā)病機(jī)制中具有重要作用，但研究表明，TWEAK的水平不足以作為NPSLE疾病的生物標(biāo)記物[68-69]。Fragoso-Loyo等[68]認(rèn)為，血清或腦脊液中的TWEAK水平對NPSLE患者并不敏感，在NPSLE患者發(fā)病6個(gè)月后，TWEAK水平?jīng)]有顯著變化，而且也不能將NPSLE于無精神疾病的SLE和非自身免疫疾病的患者區(qū)分開。同樣的，Balajkova等[69]也發(fā)現(xiàn)，與無精神疾病的SLE患者和健康受試者相比，血清TWEAK水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與NPSLE患者的疾病活動(dòng)也沒有任何關(guān)系，認(rèn)為血清TWEAK水平不能夠鑒定NPSLE患者。

2.4腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF) 腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)是在神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞體中合成的蛋白質(zhì)，對大腦的發(fā)育，形態(tài)以及突觸可塑性和功能具有重要影響，并與許多精神疾病有關(guān)[70]。研究表明，具有不可逆性器質(zhì)性腦部改變的NPSLE患者的血清BDNF水平始終較低[71]。Tamashiro等[72]發(fā)現(xiàn)，非活動(dòng)性NPSLE患者的血清BDNF水平與SLEDAI呈負(fù)相關(guān)，在治療后NPSLE患者的血漿BDNF水平顯著提高。

3 高遷移率族蛋白B1(HMGB1)

HMGB1是高度進(jìn)化和功能保守的核DNA結(jié)合蛋白，在細(xì)胞外環(huán)境中會(huì)與細(xì)胞表面受體結(jié)合，引發(fā)炎癥反應(yīng)[73]。在對NPSLE疾病的研究中發(fā)現(xiàn)，HMGB1可啟動(dòng)補(bǔ)體C1q與神經(jīng)元樹突的結(jié)合，誘導(dǎo)小膠細(xì)胞活化，破壞血腦屏障，導(dǎo)致神經(jīng)元的損傷和重塑[74]。Huang等[75]研究表明，與健康人或者無神經(jīng)表現(xiàn)的SLE患者相比，NPSLE患者血清中HMGB1的表達(dá)顯著升高，而且與疾病活動(dòng)呈正相關(guān)，提示其可能作為疾病嚴(yán)重程度的一個(gè)潛在指標(biāo)。

4 miRNA和LncRNA

miRNA是小的非編碼RNA，可在轉(zhuǎn)錄后調(diào)控基因的表達(dá)，在神經(jīng)退行性疾病、心血管疾病以及癌癥中均發(fā)揮重要作用[76-77]。NPSLE、多發(fā)性硬化癥以及視神經(jīng)脊髓炎譜系疾病的診斷易混淆，而Sharaf-Eldin等[78]發(fā)現(xiàn)與健康受試者相比，多發(fā)性硬化癥患者的miR-145和miR-223顯著上調(diào)，miR-326的水平下調(diào)；NPSLE患者的這3個(gè)miRNA均顯著下調(diào)；而視神經(jīng)脊髓炎譜系疾病患者的miRNA則沒有變化，說明miR-145、miR-223和miR-326的組合可作為區(qū)分這3種疾病的指標(biāo)。LncRNA是長度超過200個(gè)核苷酸，可自行轉(zhuǎn)錄的非編碼RNA，在表觀遺傳、基因表達(dá)和蛋白質(zhì)活性等方面具有重要的調(diào)節(jié)作用[79]。Geng等[80]通過RNA測序發(fā)現(xiàn)NPSLE患者的差異性lncRNA，通過qRT-PCR驗(yàn)證了其中的10個(gè)，發(fā)現(xiàn)這些差異性lncRNA與NPSEL患者之間存在相關(guān)性，其可能通過調(diào)節(jié)NPSLE患者中相關(guān)的mRNA的表達(dá)來發(fā)揮作用。

5 其他

脂質(zhì)運(yùn)載蛋白2(LCN2)是具有多效免疫功能的急性期反應(yīng)蛋白，主要由神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞釋放并作用于神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，在調(diào)節(jié)腦損傷方面具有重要作用[81-82]。Mike等[82]研究發(fā)現(xiàn)，與健康受試者相比，NPSLE患者的腦脊液 LCN2的表達(dá)增加30倍以上，且LCN2缺乏可減弱患者的認(rèn)知功能障礙。骨橋蛋白(OPN)是細(xì)胞內(nèi)磷蛋白，可參與組織修復(fù)和信號傳導(dǎo)，高濃度的血漿OPN水平會(huì)加重SLE的器官損傷[83]。Kitagori等[84]發(fā)現(xiàn)，NPSLE患者腦脊液 OPN的濃度顯著高于無精神疾病的SLE患者，且在治療后其水平降低，在OPN的臨界值為963.4 ng/ml時(shí)，雖然OPN的敏感度(70%)較低，但是其診斷的特異性高達(dá)100%，這對于疾病的診斷及其重要。半乳糖凝集素9(Gal-9)是一種β-半乳糖苷結(jié)合凝集素，在自身免疫性疾病中具有重要調(diào)節(jié)作用[85]。Matsuoka等[85]發(fā)現(xiàn)，有器官受累的SLE患者血清中Gal-9的水平顯著升高，NPSLE患者腦脊液而非血清中Gal-9的水平顯著升高，提示血清和腦脊液中的Gal-9可能作為診斷NPSLE疾病的一個(gè)潛在指標(biāo)。

6 總結(jié)

近年來，NPLSE的生物標(biāo)記物日漸增多，但由于NPSLE的發(fā)病機(jī)制極其復(fù)雜，至今并沒有可以應(yīng)用于臨床的生物標(biāo)記物。目前雖然MRI影像對于NPSLE疾病的診斷及治療極其重要，但是容易與其他精神疾病相混淆，且診斷時(shí)間相對較長。因此，一個(gè)好的生物標(biāo)記物，可以快速的幫助醫(yī)生診斷疾病，并在治療過程中監(jiān)測疾病的發(fā)展?fàn)顩r，是疾病診斷和預(yù)后的強(qiáng)有力工具。多年來，發(fā)現(xiàn)在不同表型的NPSLE患者中，不同的生物標(biāo)記物患病率大不相同，目前還沒有單一的生物標(biāo)記物能準(zhǔn)確的診斷NPSLE[86]。所以還需對這些潛在的生物標(biāo)記物進(jìn)行進(jìn)一步的研究，并尋找新的生物標(biāo)記物，使其能夠盡快應(yīng)用于臨床，幫助NPSLE患者早期診斷及治療監(jiān)測。