糖基相關(guān)酶基因表達異常或為系統(tǒng)性紅斑狼瘡等發(fā)病的關(guān)鍵因素
——兼論自身免疫病治療的優(yōu)化及以維生素A預(yù)防腫瘤

張海鵬，王志湖，陳生弟，楊秉輝，王曉燕，楊子軍

(1.涿鹿縣醫(yī)院神經(jīng)外科ICU,河北 張家口 075600；2.涿鹿縣醫(yī)院放射醫(yī)學(xué)與應(yīng)用物理研究所，河北 張家口 075600；3. 上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院腦病中心，上海 200025；4.復(fù)旦大學(xué)上海醫(yī)學(xué)院中山醫(yī)院腫瘤內(nèi)科、全科醫(yī)學(xué)科，上海 200032)

提要：提出系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)等結(jié)締組織病的糖基轉(zhuǎn)移酶和糖苷水解酶等相關(guān)酶的基因和表達異?？赡苁瞧浒l(fā)病的關(guān)鍵，而其自身抗體是針對糖基化異常的糖蛋白、糖脂及蛋白聚糖形成的。提出感染后自身免疫病的異常糖基化的神經(jīng)節(jié)苷脂、糖蛋白等可能具備半抗原的特點。提出SLE等治療的優(yōu)化措施：造血干細(xì)胞或T細(xì)胞基因表達干預(yù)、甘草素、促紅素、自身間充質(zhì)干細(xì)胞移植等等。提出干燥綜合征(及黑熱病、瘧疾)比SLE有更高的噬血細(xì)胞綜合征的發(fā)病風(fēng)險。提出維生素A(AD膠丸)可有效地預(yù)防及治療惡性腫瘤。

0 引言

前些時，筆者在探索吉蘭-巴雷綜合征(GBS)時，關(guān)注了李春巖教授命名的“急性運動神經(jīng)軸索性神經(jīng)病[1]”的主要自身抗體——抗神經(jīng)節(jié)苷脂抗體。而神經(jīng)節(jié)苷脂是人體及哺乳動物體內(nèi)主要的糖脂(化合物)即脂類的糖基化產(chǎn)物之一；1995年筆者就讀張家口醫(yī)學(xué)院(現(xiàn)河北北方學(xué)院醫(yī)科中心)大二時，曾發(fā)表蛋白質(zhì)糖基化對長時記憶的影響的研究結(jié)果(筆者科技生涯中發(fā)表的第一篇著述[2]，而筆者投稿的第一個課題是1994年寒假投稿的血紅蛋白液晶的撓曲電效應(yīng)在其攜氧或釋氧中的作用[3]，當(dāng)時法國科學(xué)家德熱納剛獲諾氏物理獎不久)。為什么GBS的“前驅(qū)”感染者很多而僅少部分人發(fā)病(特別是腹瀉相關(guān)溶血性尿毒綜合征更是如此)?推測其可能與神經(jīng)節(jié)苷脂(GM)中的糖基化異常的內(nèi)因有關(guān)，而后者則應(yīng)該與GBS患者的免疫遺傳學(xué)異常有關(guān)。而神經(jīng)內(nèi)外科患者應(yīng)用GM營養(yǎng)神經(jīng)時，部分患者會發(fā)生藥源性GBS，體內(nèi)產(chǎn)生抗GM抗體[4]，對此，我們推測可能與藥用GM系從?；蜇i腦中提取[4]有關(guān)：即哺乳動物腦中的GM的糖基化特征可能與人GM不同。誠然，則進一步支持前驅(qū)感染后急性GBS的GM的糖基化相關(guān)免疫遺傳學(xué)異常。ABO三種血型抗原的糖鏈結(jié)構(gòu)基本相同，只是糖鏈末端的糖基有所不同[5]；而異種器官移植后超急性排斥反應(yīng)就是α-1，3-半乳糖抗原介導(dǎo)的[6]。由此不難看出糖(鏈)基在免疫中的極度重要性。

那么，GBS之外的其它自身免疫病，特別是全身性(“系統(tǒng)性”)紅斑狼瘡(Systemic lupus erythematosus，SLE)[3,7,8,9]、干燥綜合征、類風(fēng)濕等全身性自身免疫病即結(jié)締組織病是否與脂類、蛋白質(zhì)的糖基化異常有關(guān)呢？既往認(rèn)為，SLE等結(jié)締組織病與感染、遺傳、藥物等相關(guān)，并發(fā)現(xiàn)了MHC/HLA基因等多個遺傳位點的異常，然而，SLE等的共性基因變異并沒有發(fā)現(xiàn)；而結(jié)締組織病的多個自身抗體——也不是感染導(dǎo)致可解釋的，前者與感染后急性腎小球腎炎、感染后兒科溶血性尿毒綜合征、急性腦脊髓炎、Bickerstaff腦干腦炎、1型糖尿病、GBS等截然不同，前者也沒有明顯的前驅(qū)感染史；而盡管部分藥物可以導(dǎo)致“藥物性狼瘡”，但后者臨床表現(xiàn)輕微、可逆，與典型的SLE明顯不同?？傊腥?、藥物及HLA基因變異難以解釋結(jié)締組織病的多自身抗體，因此，需尋求其它的、更合理的解釋。

檢索文獻發(fā)現(xiàn)，2009年之前即已發(fā)現(xiàn)，類風(fēng)濕患者的免疫球蛋白G(IgG)中糖鏈結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，其結(jié)果是異常的糖鏈作為抗原，誘導(dǎo)了自身免疫[10]；王健等學(xué)者(2021)綜述提到SLE存在組蛋白的糖基化異常[11]，我們推測其可能與抗核抗體及抗DNA抗體有關(guān)；而且實驗研究還發(fā)現(xiàn)，抑制GnT5糖基轉(zhuǎn)移酶(后者促進T淋巴細(xì)胞受體糖蛋白分子的N-聚糖分支的合成)則易于患SLE等全身自身免疫病/結(jié)締組織病。此有力地支持我們推測的糖基化異常相關(guān)免疫遺傳學(xué)異常是結(jié)締組織病的關(guān)鍵因素[12]；而且，我們進一步推測，結(jié)締組織特別是漿膜細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞等細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)糖基化異?！芸赡芷鹬匾淖饔?盡管有待于進一步證實或證否)。

糖鏈比蛋白質(zhì)有著密度更大的信息[10,13]，如脂多糖就是革蘭陰性菌的著名的抗原，可導(dǎo)致膿毒血癥、休克及DIC。而蛋白質(zhì)的糖基化異常，不僅改變糖蛋白的信息特征，而且改變其空間結(jié)構(gòu)，因此所謂的自身抗體實際上更可能是對變異的糖蛋白或糖脂及蛋白聚糖產(chǎn)生抗體。而其主要原因是糖基化相關(guān)酶基因的變異或表達異常而表現(xiàn)為錯誤的糖基化、過度糖基化或糖基化不足。

而從細(xì)胞生物學(xué)看，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及高爾基體是真核細(xì)胞的蛋白質(zhì)之糖基化的細(xì)胞器而原核(單細(xì)胞)微生物并不具備；由此推測，真核細(xì)胞區(qū)別于原核細(xì)胞不僅在于線粒體的有氧呼吸，而且還在于蛋白質(zhì)及類脂的糖基化，糖蛋白及更加復(fù)雜的糖脂所體現(xiàn)的糖基化是二者分子水平的主要區(qū)別。而脂多糖相關(guān)的糖基化相關(guān)酶可能就是糖脂、糖蛋白、蛋白聚糖的糖基化相關(guān)酶的起源，而更古老的糖基化相關(guān)酶則可追溯到催化核苷酸合成的相關(guān)酶——不妨稱之為“五碳糖轉(zhuǎn)移酶”。糖基化之進化，應(yīng)該是真核細(xì)胞分子信息識別、轉(zhuǎn)導(dǎo)的精細(xì)化、復(fù)雜化的客觀要求。而且，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，人類基因組高達約0.5%～1%的基因參與糖基化[13]，而人類基因組計劃的重要成果之一是發(fā)現(xiàn)人類與大猩猩基因組僅有1%的區(qū)別，我們認(rèn)為，一方面，這兩個1%可能有較大的重合而不僅僅是巧合；另一方面，這1%的基因涉及海馬、額葉、扣帶回(涉及自我意識)[14,15]與屏狀核神經(jīng)元的蛋白、類脂的糖基化，后者與自我意識、與長時記憶緊密相關(guān)[2]；因此推測，自身免疫病特別是結(jié)締組織病是人類進化中蛋白質(zhì)及脂類糖基化尚不穩(wěn)定(可變異)、尚不完善(可退行性)導(dǎo)致的，其根源或在于糖基化相關(guān)酶基因，特別是結(jié)締組織的漿膜、內(nèi)皮細(xì)胞的糖基化基因的變異、錯誤糖基化、過度糖基化或糖基化位點減少等，此應(yīng)該是SLE等結(jié)締組織病(及GBS等急性自身免疫病)之發(fā)病機制的未來研究的方向；遺憾的是，國外新近的SLE全基因組分析[16]尚未提出這一點。我們推測，SLE患者的雌激素及孕激素受體信號可能與糖基化相關(guān)酶的表達密切相關(guān)；而從香港學(xué)者盧煜明發(fā)明的從孕婦血液取樣、加熱對胎兒基因測序看，孕婦發(fā)生SLE還可能與胎兒的血型等有關(guān)[15]。

蛋白質(zhì)糖基化是長時記憶蛋白質(zhì)合成的最后環(huán)節(jié)[2]，因此推測糖基化異?？赡茉诎柎暮Ｄ?AD)中有重要作用；而已經(jīng)發(fā)現(xiàn)AD患者的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)異常[17]客觀上支持這一點。而急性腦脊髓炎、急性腦干腦炎等很可能與髓鞘的糖脂、糖蛋白、蛋白聚糖的糖基化異常有關(guān)，后者可能是潛在的半抗原(如糖基化異常的半乳糖腦苷脂和硫酸腦苷脂)。而糖皮質(zhì)激素對這些疾病治療效果好而對GBS療效一般，則提示中樞神經(jīng)與周圍神經(jīng)的糖脂等的結(jié)構(gòu)并不相同。上述糖基化異常的半抗原假說同樣可以解釋兒科腹瀉患者很常見而溶血性尿毒綜合征則僅少數(shù)。需注意的是，糖鏈異常相關(guān)疾病并不罕見，翁心植院士診斷的國內(nèi)首例高雪病(屬溶酶體貯積癥)就是基于患者β-葡糖苷酶、葡糖腦苷酯酶基因缺陷(常染色體隱性遺傳)。

腫瘤的抗藥株是否與糖蛋白、糖脂、蛋白聚糖的異常糖基化有關(guān)？肌萎縮側(cè)索硬化的運動神經(jīng)元的糖脂、糖蛋白及蛋白聚糖是否存在異常？千年老山參與普通人參的人參皂苷的區(qū)別是否與糖鏈有關(guān)？均值得研究。

2 結(jié)締組織病的臨床免疫學(xué)特征

SLE等自身免疫病不一定是文獻[18]所述的免疫過度或亢進；從SLE患者的白細(xì)胞介素2(IL-2)降低[19]即可推測SLE患者對感染的免疫力降低，而后者與糖皮質(zhì)激素、免疫抑制劑的應(yīng)用無關(guān)，盡管后二者更進一步降低了患者對感染的免疫力、并可發(fā)生機會性感染。此外，我們于2009年已提出結(jié)締組織病本身增高腫瘤的發(fā)病風(fēng)險[8]，而后者之所以少見，可能主要與SLE患者大多生存期較短有關(guān)。

全身性自身免疫病是一種免疫系統(tǒng)(細(xì)胞免疫、體液免疫)“刀刃向內(nèi)”的疾病，“對外”免疫力降低可能也和其免疫資源耗竭有一定的關(guān)系。SLE很少見線粒體自身抗體，這是免疫力下降的佐證：因為線粒體被認(rèn)為起源于原核微生物，而如果線粒體內(nèi)合成的蛋白質(zhì)沒有糖基化，則進一步證實其起源[20]；此系原核細(xì)胞不能合成糖蛋白[21]。

3 結(jié)締組織病治療之優(yōu)化的前瞻

3.1 調(diào)節(jié)糖基化

3.1.1 中藥提取物

甘草素(glycyrrhizin)，通過封閉血管內(nèi)皮細(xì)胞表面E-選擇素(后者為人類糖鏈結(jié)合蛋白基因)抗炎[13]，因此我們認(rèn)為其可以防治SLE血管炎。此外，通過抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)葡萄糖苷酶II 活性治療乙型肝炎的N-nonyl deoxynojirimycin (NNDNJ)[13]對結(jié)締組織病有何影響？青蒿素已用于SLE的治療，其能否調(diào)節(jié)糖基化、其對腫瘤是否有效？均值得研究。

3.1.2 造血干細(xì)胞或T淋巴細(xì)胞的基因表達干預(yù)

從患者外周血提取造血干細(xì)胞或T細(xì)胞后，以TALENs(轉(zhuǎn)錄激活因子樣效應(yīng)物核酸酶)[22]促進GnT5糖基轉(zhuǎn)移酶基因轉(zhuǎn)錄、表達，然后回輸體內(nèi)。

3.2 機會性感染的預(yù)防

糖皮質(zhì)激素、免疫抑制劑導(dǎo)致的機會性感染是SLE等死亡的主要原因之一。給SLE等結(jié)締組織病患者接種卡介苗及真菌疫苗、卡氏肺孢子蟲-菌疫苗、巨細(xì)胞病毒、EB病毒疫苗(可參考筆者文獻[15]中的疫苗設(shè)計、研制)可大大減少這些機會性感染[12]，而這些感染還可加大結(jié)締組織病并發(fā)致死性噬血細(xì)胞綜合征(HLH)[23]的風(fēng)險。而三分之一的干燥綜合征患者出現(xiàn)脾腫大[24]，因此推測其有著更高的HLH風(fēng)險。同理，瘧疾、黑熱病亦有較高的并發(fā)HLH的風(fēng)險。

上述疫苗接種短期內(nèi)有可能加重SLE病情，但其風(fēng)險可控，且遠(yuǎn)期收益遠(yuǎn)比風(fēng)險大。

3.3 血漿置換

血漿置換雖已用于狼瘡性腎炎治療，但并不普遍。對SLE等結(jié)締組織病的早期、活動期均應(yīng)予以血漿置換[15]，及早清除自身抗體及抗原，預(yù)防狼瘡性腎炎、神經(jīng)精神性狼瘡等。

3.4 干預(yù)補體

重組人C1抑制劑在發(fā)揮其抑制炎癥和抗移植物損傷作用的同時，保留了旁路途徑和膜攻擊復(fù)合物(C5-9)，因此機體的天然抗菌防御功能保持不變[25]。其可能是治療結(jié)締組織病的很有前景的藥物。此外，尚可以干預(yù)C5[14,15]。

干預(yù)補體，尚可用于急性重癥胰腺炎之治療。

3.5 性激素干預(yù)[15]

對難治性SLE，可考慮以雄激素等藥物進行干預(yù)[15]。但應(yīng)將藥物副作用告知患者，經(jīng)其同意。已知雌激素增加使免疫應(yīng)答增強，導(dǎo)致淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的自身免疫性疾病易感性增高有關(guān)[26]；而從SLE多發(fā)于育齡女性推測，很可能還與孕激素有關(guān)。此外，對于男性SLE[27]的發(fā)病原因，我們推測可能和雄激素水平低有關(guān)。

3.6 促紅細(xì)胞生成素(EPO)

Ahrens 等學(xué)者首次在猴MHC 完全錯配的同種異體心臟移植模型中，以高劑量EPO和抗CD8單克隆抗體，成功誘導(dǎo)免疫耐受[25]，其機制與EPO促進調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)的增殖有關(guān)。因此推測，EPO可用于SLE等結(jié)締組織病，特別是并存自身免疫性溶血性貧血的患者(注意血紅蛋白低于8g必須輸注紅細(xì)胞[28])，必要時加以潘生丁，以防紅細(xì)胞壓積過高。此外，口服維生素C、靜脈給予谷胱甘肽均可減少溶血。此外，對肺出血腎炎綜合征，研究膠原蛋白的封閉自身抗體作用[15]。

3.7 特立氟胺等

特立氟胺對神經(jīng)系自身免疫病多發(fā)性硬化有較好的療效，因此，其可用于神經(jīng)精神性狼瘡的預(yù)防與治療。

對SLE早期、對IgG4自身免疫性胰腺炎，均可輔以應(yīng)用苯海拉明類治療[3]。此外，需警惕環(huán)孢素、糖皮質(zhì)激素合用導(dǎo)致的高血壓腦病[9]。

3.8 干預(yù)白細(xì)胞介素

補充IL-2、IL-10，抑制IL-6(托利珠單抗)、IL-21[29]。其中補充IL-2對SLE患者對感染、腫瘤的免疫十分重要。

3.9 自體間充質(zhì)干細(xì)胞移植

自體間充質(zhì)干細(xì)胞抑制性調(diào)節(jié)免疫，促進血管內(nèi)皮細(xì)胞生理性修復(fù)[30]，因此可防治狼瘡性腎炎及神經(jīng)精神性狼瘡。而造血干細(xì)胞[31]沒有這些作用。

上述措施(3.1-3.9)至少大部分未見文獻提出，其有待于動物實驗、臨床循證研究驗證。此外，清除B淋巴細(xì)胞-漿細(xì)胞的利妥昔單抗的應(yīng)用劑量應(yīng)適度，盡可能不影響正常免疫功能。

4 腫瘤的預(yù)防

結(jié)締組織病使腫瘤風(fēng)險增高[8]。維生素A(VA)代謝產(chǎn)生全反式維甲酸，后者已被王振義學(xué)者證實可有力地促進腫瘤細(xì)胞重新分化，因此VA可很好地預(yù)防腫瘤[22]。VA還可改善干燥綜合征的角膜干燥癥狀。因此結(jié)締組織病患者應(yīng)服用維生素AD膠丸(每次1粒VA3000單位，每日2次)，其中維生素D尚有免疫調(diào)節(jié)作用[15]。

致謝：感謝軍事醫(yī)學(xué)研究院秦伯益教授提出寶貴意見。