中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎性脫髓鞘疾病相關(guān)抗體及其致病機制的研究進展

林柳余，杭海倫，張紀紅，陸杰，陳道文，石靜萍

急性播散性腦脊髓炎(ADEM)、多發(fā)性硬化(MS)、視神經(jīng)脊髓(NMO)炎譜系疾病(NMOSD)、橫貫性脊髓炎(TM)、視神經(jīng)炎(ON)等均為CNS炎性脫髓鞘疾病。MS在歐美國家發(fā)病率高，NMOSD亞洲國家發(fā)病率高[1]。自身抗體作為重要的生物標志物出現(xiàn)在CNS自身免疫性疾病中，如水通道蛋白4(AQP4)抗體(AQP4-IgG)可作為NMOSD診斷生物標志物。在血清抗AQP4-IgG陰性的NMOSD患者中，抗髓鞘少突膠質(zhì)細胞糖蛋白免疫球蛋白G抗體(MOG-IgG)陽性率高達25%，抗MOG-IgG也存在于ADEM、ON、TM[2]?？筂OG-IgG介導的疾病可能與NMOSD、MS不同，是一種獨立的疾病實體，故Jarius等[3]于2018年提出MOG-IgG相關(guān)疾病(MOGAD)的概念。髓鞘堿性蛋白(MBP)是組成髓鞘的主要蛋白之一，許多學者認為其可作為判斷MS患者CNS破壞程度的指標。2016年Fang等[4]發(fā)現(xiàn)膠質(zhì)纖維酸性蛋白(GFAP)抗體并指出該抗體是膠質(zhì)纖維酸性蛋白星形細胞病(GFAP-A)特異性診斷生物標志物?？梢奙S、NMOSD、MOGAD、GFAP-A等CNS炎性脫髓鞘疾病的相關(guān)抗體檢測對疾病診斷與鑒別診斷具有重要意義。

1 抗AQP4-IgG

1.1 抗AQP4-IgG發(fā)現(xiàn)及其致病機制 2004年Lennon等[5]使用間接免疫熒光法利用小鼠小腦、中腦、脊髓、腸的冰凍切片與NMO、MS血清結(jié)合，在NMO血清中發(fā)現(xiàn)了NMO-IgG。2005年Lennon等[6]發(fā)現(xiàn)NMO-IgG其靶抗原為AQP4，其抗體為抗AQP4-IgG。AQP4主要分布于星形膠質(zhì)細胞(AS)足突上，參與構(gòu)成血-腦屏障(BBB)，是CNS最主要的水通道蛋白。在人AS的AQP4主要由M1和M23兩個亞基組成，在CNS參與維持完整性和發(fā)揮調(diào)控腦組織水穩(wěn)態(tài)的作用[7]。當抗AQP4-IgG穿透BBB，可靶向結(jié)合AS足突上的AQP4，發(fā)生補體的募集與激活，啟動抗體、補體依賴性的細胞毒性，從而引發(fā)AS損傷。由于破壞AS內(nèi)外興奮性谷氨酸平衡，胞外興奮性谷氨酸聚集可引起少突膠質(zhì)細胞損傷和髓鞘脫失，同時出現(xiàn)大量的炎性介質(zhì)產(chǎn)生、中性粒細胞、巨噬細胞、嗜酸性粒細胞等釋放，BBB通透性增加等免疫病理改變[8]。

1.2 抗AQP4-IgG檢測 抗AQP4-IgG在外周血由漿細胞產(chǎn)生，通過開放的BBB從外周血滲透至CSF中，故檢測血清中抗體敏感性優(yōu)于CSF[9]。基于細胞分析法(CBA)靈敏度和特異度相對較高；CBA法使用AQP4質(zhì)粒轉(zhuǎn)染人胚胎腎(HEK-293)細胞作為底物，與二抗(熒光素標記的羊抗人IgG)結(jié)合檢出人抗AQP4-IgG。國外學者Prain等[10]納入了來自澳大利亞和新西蘭15個診斷中心的181例疑似NMOSD患者血清作為研究對象，采用組織間接免疫熒光法、ELISA和CBA法檢測181例患者血清的抗AQP4-IgG，三種方法檢測抗體特異度均較高，CBA法的靈敏度明顯高于其他兩種方法。CBA法的靈敏度為76%，特異度高達100%[11]，CBA法可常規(guī)用于臨床檢測。

1.3 抗AQP4-IgG的臨床意義 2004年Lennon等[5]在NMO、NMO高?；颊?、亞洲NMO型MS患者中檢測出抗NMO(AQP4)-IgG，陽性率分別為73%、46%、63%。而經(jīng)典型MS患者未檢出抗NMO(AQP4)-IgG。隨后的研究進一步證實抗AQP4-IgG是NMOSD的特異性診斷生物標志物?？笰QP4-IgG強有力支持NMO的診斷，并擴展了NMO的疾病譜?？笰QP4-IgG不僅存在于NMO，在部分TM、ON中抗AQP4-IgG也呈陽性，因此在2007年Wingerchurk等[12]首次提出NMOSD的概念。臨床上有部分患者臨床表現(xiàn)及影像學檢查符合NMOSD診斷但抗AQP4-IgG始終為陰性，因此2015年國際NMO診斷小組重新定義NMOSD，修訂診斷標準，根據(jù)抗AQP4-IgG表達情況分為陽性組和陰性組[13]。

在與NMOSD的臨床特征相關(guān)性方面，抗AQP4-IgG滴度可能與NMOSD的臨床癥狀嚴重程度、預后相關(guān)，抗體滴度越高神經(jīng)功能缺損癥狀越重；然而對抗AQP4-IgG深入研究發(fā)現(xiàn)，抗體滴度與疾病的臨床特征、預后等可無明顯相關(guān)性[14]。在預測疾病復發(fā)方面，與緩解期相比，抗AQP4-IgG滴度在復發(fā)前與疾病活動呈更強的正相關(guān)。Valentino等[15]對322份NMOSD血清樣本進行抗AQP4-IgG滴度檢測，探究與疾病活動性的關(guān)系后發(fā)現(xiàn)，抗AQP4-IgG滴度與疾病活動度相關(guān)，復發(fā)前和復發(fā)期的滴度高于緩解期，但目前仍需大樣本的研究分析抗AQP4-IgG作為監(jiān)測疾病復發(fā)時抗體滴度的閾值，以便更好的指導臨床用藥，減少疾病復發(fā)。該研究還指出在個體分析中，抗AQP4-IgG滴度的升高并不總是預示復發(fā)；臨床上常見不同滴度甚至抗體轉(zhuǎn)陰患者仍有復發(fā)，表明抗AQP4-IgG滴度不是影響復發(fā)的唯一因素，NMOSD疾病復發(fā)可能還有其他的免疫病理機制參與其中。Akaishi等[16]研究抗AQP4-IgG與NMOSD首次發(fā)病臨床表型的相關(guān)性，收集51例NMOSD患者治療前的血清，首發(fā)癥狀為ON的患者血清中抗AQP4-IgG水平明顯高于TM或延髓最后區(qū)綜合征首發(fā)的患者，推測不同表型有不同的免疫病理機制。

在NMOSD鑒別診斷方面，抗AQP4-IgG的發(fā)現(xiàn)證實MS與NMOSD是不同的疾病，為臨床上二者的鑒別提供有力的證據(jù)。但以往限于檢測技術(shù)、診斷標準的差異，仍然有部分NMOSD誤診為MS并按MS治療。由于MS與NMOSD不同的免疫病理機制，某些緩解期治療MS的藥物對NMOSD無效，甚至會加重病情[17]。因此在臨床上診斷MS、NMOSD要檢測抗體，充分排除其他疾病，力求早期診斷，精準治療。

在NMOSD治療方面，抗AQP4-IgG的發(fā)現(xiàn)促進血漿置換在臨床上應用，加快單克隆抗體靶向治療藥物的研究進展：如利妥昔單抗為特異性結(jié)合B淋巴細胞表面的CD20的靶向治療藥物，可以選擇性清除B淋巴細胞，減少漿細胞產(chǎn)生抗AQP4-IgG；依庫珠單抗為特異性結(jié)合C5補體末端的單克隆抗體，可減輕補體依賴的細胞毒途徑介導AS腫脹；托珠單抗為IL-6受體阻滯劑，可抑制IL-6炎癥信號轉(zhuǎn)導通路，減輕NMOSD的CNS炎性損傷[18]。

2 抗MOG-IgG

2.1 抗MOG-IgG檢測及致病機制 MOG為特異性表達在CNS少突膠質(zhì)細胞上的N型膜結(jié)合糖蛋白，位于髓鞘最表面，參與維持髓鞘的完整性。MOG具有高度免疫原性，在CNS炎性脫髓鞘疾病中可能成為重要的自身免疫抗體和細胞免疫反應的靶點[19]。MOG抗體分為致病性和非致病性，致病性抗體識別空間立體結(jié)構(gòu)的MOG表位可引發(fā)廣泛的脫髓鞘，非致病性抗體識別線性抗原表位。ELISA和蛋白印記法檢出針對線性表位抗原的抗體，檢測出的MOG抗體不具有致病性。CBA使用增強型熒光標記的人全長MOG cDNA轉(zhuǎn)染細胞，可在細胞表面表達出具有正確立體構(gòu)型的MOG表位，僅結(jié)合致病性抗體[20]，是目前最常用的檢測方法。但不同抗體檢測中心的技術(shù)、分析結(jié)果可能存在差異。對于血清抗MOG-IgG陽性但不符合MOGAD常見的臨床表型、血清抗MOG-IgG抗體陰性但符合常見表型的患者，可使用不同的CBA法對血清樣本進行重復檢測，減少檢測結(jié)果假陽性、假陰性的發(fā)生[21]。抗MOG-IgG是MOGAD的致病性抗體，抗MOG-IgG的致病機制尚未明確闡明，可能的機制是：MOG特異性T濾泡輔助細胞促進MOG抗原特異性B細胞分化為能夠分泌抗MOG-IgG的漿細胞；當BBB遭到破壞時，MOG抗原漏入外周血中，激活CD4+T淋巴細胞，募集、激活B細胞產(chǎn)生抗MOG-IgG；促炎性MOG特異性T細胞和巨噬細胞引起CNS炎癥反應，MOG抗體進入CNS并與MOG結(jié)合，引起少突膠質(zhì)細胞損傷和脫髓鞘[22]。因抗MOG-IgG在外周血中由B細胞產(chǎn)生，故血清是首選的檢測樣品，CSF標本檢測僅提供補充信息[23]。

2.2 抗MOG-IgG的臨床意義 MOG是實驗性自身免疫性MS模型中研究最好的抗原之一，利用ELISA和蛋白印記法在MS可檢測出抗MOG-IgG，曾經(jīng)有望成為MS的生物標志物。然而隨著CBA法的問世，抗MOG-IgG在抗AQP4-IgG陰性NMOSD患者中的比例較高。有研究[24]探究抗AQP4-IgG陰性的NMOSD患者中抗MOG-IgG的比例發(fā)現(xiàn)，在36例抗AQP4-IgG陰性的NMOSD患者中10例(10/36，27.7%)抗MOG-IgG陽性。ADEM、ON、TM不斷檢測出抗MOG-IgG，但沒有一種疾病可完全囊括抗MOG-IgG的所有表現(xiàn)；并且抗MOG-IgG陽性患者的病理機制、臨床表現(xiàn)、影像學、對糖皮質(zhì)激素的反應、預后等與上述疾病均存在差異，因此現(xiàn)在普遍認為抗MOG-IgG介導的是一種獨立的疾病實體，即MOGAD[3]。

MOGAD的臨床表現(xiàn)方面，抗MOG-IgG具有年齡依賴性，兒童中的抗體陽性率明顯高于成年人群[25]。Waters等[26]通過研究指出，抗MOG-IgG在兒童獲得性炎性脫髓鞘疾病中的陽性率約為30%，兒童臨床表現(xiàn)傾向于ADEM，與張敏等[27]的研究結(jié)果一致。成人MOGAD以女性多見，男女比例通常為1∶2左右,發(fā)病年齡為4～70歲，中位年齡為31歲[3]。成人MOGAD臨床表現(xiàn)較為復雜多變，MOGAD患者最常累及視神經(jīng)，Cobo-Calvo等[28]對一組268例MOGAD患者進行研究發(fā)現(xiàn)，55.9%的成人患者表現(xiàn)為ON；盡管MOGAD的ON具有視力明顯下降、易復發(fā)的特點，但經(jīng)過適當?shù)拿庖咧委熀螅傮w預后較NMOSD好。MOGAD中脊髓炎、腦干腦炎、腦膜炎等診斷在臨床上也不少見，國內(nèi)學者Wang等[29]針對上海地區(qū)進行的一項單中心隊列研究發(fā)現(xiàn)，20.7%的MOGAD患者表現(xiàn)為典型的腦炎癥狀，如精神行為異常、人格改變、癲癇發(fā)作等，還可出現(xiàn)發(fā)熱、顱高壓、CSF中白細胞升高等。MRI在診斷脫髓鞘疾病中具有重要作用，抗AQP4-IgG陽性NMOSD典型顱內(nèi)病灶分布于AQP4高表達的腦室周圍系統(tǒng)，脊髓病灶多位于頸、胸髓，甚至延伸至延髓；MOGAD患者病灶廣泛累及CNS，顱內(nèi)病灶無明顯特異性，可在胼胝體、丘腦和腦橋等部位呈彌漫片狀脫髓鞘病灶，脊髓病灶更傾向于累及下段脊髓、脊髓圓錐等[30]。

在監(jiān)測MOGAD的復發(fā)以及評估治療效果方面，抗MOG-IgG是MOGAD的致病性抗體，抗MOG-IgG滴度與疾病的活動性相關(guān)；有學者探究抗MOG-IgG血清狀態(tài)與疾病復發(fā)的相關(guān)性，結(jié)果顯示88%的MOG抗體持續(xù)陽性患者表現(xiàn)復發(fā)，急性期、復發(fā)的抗體滴度顯著高于緩解期[31]?？筂OG-IgG水平亦與疾病的治療狀態(tài)有關(guān)，隨著糖皮質(zhì)激素沖擊、血漿置換等治療有效，抗MOG-IgG滴度會下降。在臨床上高度懷疑MOGAD而抗MOG-IgG檢測為陰性的患者，建議在急性發(fā)作期、未治療的間隔期或血漿置換治療后1～3個月重新檢測[25]。

3 抗MBP-IgG

3.1 抗MBP-IgG檢測及致病機制 MBP在CNS由少突膠質(zhì)細胞合成與分泌，在髓鞘形成中起重要作用,維持了CNS髓鞘結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定[32]。當CNS發(fā)生脫髓鞘或破壞性病變時，MBP抗原暴露或進入CSF成為自身抗原，引起免疫應答，刺激機體B淋巴細胞產(chǎn)生MBP抗體，因此抗MBP-IgG是一項能夠反應CNS脫髓鞘的指標?？赡苡捎谀X實質(zhì)損傷時侵犯周邊血管，BBB被破壞，抗MBP-IgG更多進入血液循環(huán)中，血清中檢測抗MBP-IgG的靈敏度較CSF高。

3.2 抗MBP-IgG的臨床意義 20世紀末，有學者發(fā)現(xiàn)將腦物質(zhì)注射到活宿主體內(nèi)會導致脫髓鞘[33]，這與MS中觀察到的臨床表現(xiàn)、免疫病理非常相似，由于MBP具有較強的抗原性，它被確定為一種可以注射到動物體內(nèi)誘導實驗性自身免疫性腦炎的物質(zhì)，是研究MS的良好動物模型[34]。有研究[35]在103例臨床孤立綜合征(CIS)患者血清中檢測MBP抗體，發(fā)現(xiàn)95%抗MBP-IgG陽性CIS患者比抗體陰性的個體更經(jīng)常和更早地出現(xiàn)臨床確診的MS(CDMS)。Kuhle等[36]認為雖然抗MBP-IgG抗體陽性的CIS較陰性患者更易轉(zhuǎn)化為CDMS，但差異無統(tǒng)計學意義，因此使用抗MBP-IgG作為預測早期轉(zhuǎn)化為MS的可能性仍需進一步研究。此外，Kuhle等[36]通過測定抗體滴度發(fā)現(xiàn)，CIS患者血清MBP抗體滴度與顱內(nèi)病灶有顯著相關(guān)性，推測MBP抗體與疾病的嚴重性相關(guān)。然而國內(nèi)外關(guān)于MBP抗體檢測結(jié)果差異很大，甚至有報道在健康人群血清中檢測出了MBP抗體[37]，且近年來也有研究[38]發(fā)現(xiàn)MBP抗體與其他非脫髓鞘疾病相關(guān)，故MBP-IgG對診斷MS的特異性仍有待驗證。

4 抗GFAP-IgG

4.1 抗GFAP-IgG檢測 Fang等[4]基于大鼠大腦皮質(zhì)、小腦、海馬、脊髓等的冰凍切片觀察到，GFAP-A患者的IgG與AS表達的區(qū)域(軟腦膜、軟腦膜下、腦室下、小腦皮質(zhì))相結(jié)合。隨后在診斷為GFAP-A的患者和動物的研究[39]中證實了IgG以AS表達的GFAP作為靶抗原，尤其針對GFAP-α異構(gòu)體，在102例(100%)患者血清和CSF均能檢測出抗GFAPα-IgG，76例患者(81%)額外檢測到抗GFAPε-IgG。目前大部分研究認為CSF GFAP-IgG的敏感性、特異性較血清高。CSF抗GFAP-IgG陽性對診斷自身免疫性GFAP星形細胞病具有重要意義。檢測抗GFAP-IgG主要包括兩類：基于組織法(TBA)、基于CBA。TBA法靈敏度較CBA法高，CBA法特異度高，可聯(lián)合兩種檢測方法，優(yōu)勢互補，TBA篩查出抗GFAP-IgG，CBA驗證抗體，以提高抗體的靈敏度和特異度[40]。

4.2 抗GFAP-IgG和GFAP-A GFAP-A是由2016年梅奧診所的Lennon教授和我國學者方伯言首次報道描述，是一種主要累及大腦、腦膜、脊髓、視神經(jīng)的新型CNS自身免疫性疾病，同時Fang等[4]歸納分析了16例GFAP-A患者的主要臨床表現(xiàn)為腦膜腦炎、腦炎、脊髓炎。Kimura等[41]回顧性分析14例GFAP-A的臨床特征，腦膜炎、腦炎、脊髓炎仍然常見，但64%表現(xiàn)為運動障礙、57%表現(xiàn)為自主神經(jīng)功能障礙。GFAP-A典型頭顱MRI表現(xiàn)為垂直于腦室白質(zhì)血管放射狀增強[39]。GFAP-A的脊髓表現(xiàn)為縱向廣泛脊髓損傷，徐輝明等[42]對19例累及脊髓病變的GFAP-A進行MRI研究發(fā)現(xiàn)，15例的脊髓病灶累及大于3個椎體節(jié)段，其中4例抗AQP4-IgG陽性。GFAP-A臨床表現(xiàn)復雜無特異性，部分可合并抗AQP4抗體、抗MOG抗體，易與NMOSD、MOGAD疾病相混淆，給臨床診斷帶來困難，對于疑似GFAP-A的患者可通過檢測抗GFAP-IgG明確診斷，并推動GFAP-A臨床研究。

綜上所述，與CNS炎性脫髓鞘疾病相關(guān)抗體是目前研究的焦點，抗AQP4-IgG、抗MOG-IgG、抗GFAP-IgG是診斷疾病的重要依據(jù)。某些抗體具有明確的致病性，如抗AQP4-IgG、抗MOG-IgG?？笰QP4-IgG的發(fā)現(xiàn)促進NMOSD的免疫病理機制研究，協(xié)助疾病診斷，減少誤診率，同時監(jiān)測疾病活動，指導治療，減少復發(fā)，推動免疫靶向治療藥物的臨床應用?？筂OG-IgG參與MOGAD的發(fā)生、發(fā)展，在臨床上可監(jiān)測疾病的復發(fā)、評估治療效果，但目前抗MOG-IgG對MOGAD的致病性仍需深入研究。對抗GFAP-IgG認識局限，仍有一系列問題未解決：如抗GFAP-IgG是否致病，抗體滴度與疾病的嚴重程度是否相關(guān)、能否監(jiān)測疾病的復發(fā)以及對預后的影響等。CNS炎性脫髓鞘疾病相關(guān)抗體的檢測對疾病的病理機制、診斷、鑒別診斷、治療、預后具有重要的臨床意義，值得繼續(xù)深入研究。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突