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神经系统自身免疫性疾病的抗体检测及临床意义

2020-12-23 责任编辑:未填 浏览数:0 得宝网

神经系统自身免疫性疾病是神经学领域的重要疾病,主要涉及中年人,具有免疫疾病的复杂性和神经系统疾病的高致死、残疾性特征,因而受到临床医生和研究者的关注。 近年来发现了越来越多的神经系统自身抗体,极大地推进了对神经系统自身免疫病的认识,临床上也提高了这种疾病的诊治水平。 但是,由于神经系统自身抗体的种类多,作用机制不同,患者的临床表现复杂,容易引起认识上的混乱。 因此,如何正确检查和客观评价神经系统自身抗体是亟待重视和解决的临床问题。

神经系统自身抗体的分类

神经系统自身抗体是介导神经系统免疫疾病的重要分子,根据其靶抗原的分布部位,神经系统自身抗体可大致分为周围神经系统抗体和中枢神经系统抗体。 根据靶抗原在神经细胞内的定位,可以分为抗神经元细胞内抗原抗体和神经元表面抗原抗体,其中细胞内抗原抗体(如amphiphysin、Ma2、Ri、Yo、Hu、CV2、GAD等)与神经系统副肿瘤疾病有关mGluR等)根据涉及多种神经系统的部位和临床表现,大致分为以下不同的临床综合征,分别与特征抗体相关。 副肿瘤综合征相关抗体:包括Hu、Yo、Ri、CV2、Ma2、Amphiphysin、ANNA-3、Tr(DNER 僵硬人综合征相关抗体:包括GAD、Amphiphysin、GLYR自身免疫性脑炎相关抗体: NMDAR、AMPA1/2R、GBA BKC (LGI 1、CASPR2 视神经脊椎炎谱系疾病相关抗体:包括NMO(AQP4 )、MOG、MBP通过免疫的周围神经病相关抗体:包括GM1、GM2、GM3 免疫介导的神经肌肉接头病相关抗体:包括AchR、骨骼肌Musk、Titin、SOX-1(AGAN )、VGCC。 免疫介导的肌肉疾病相关抗体:包括Mi-2、Mi-2、TIF1、MDA5、NXP2、SAE1、Ku

神经系统自身抗体的起源和病原机制

一、神经系统自身抗体的来源

关于神经系统自身抗体的产生机制,目前人们还不完全知道。 比较公认的两个触发器分别是病原体感染和部分肿瘤组织。 例如,空肠弯曲菌脂多糖上的拟神经节苷脂抗原表位可以致敏生物体产生神经节苷脂抗体的单纯疱疹病毒感染中枢神经系统在生物体产生NMDAR抗体引起自身免疫性脑炎的部分肿瘤组织中存在神经细胞和表达神经元神经系统自身抗体的产生机制如图1所示。

关于中枢神经系统内存在的抗体是如何来源的,现在有很多争论。 一部分抗体直接从血液进入脑实质(如果没有明显的鞘内合成的VGKC复合体抗体),另一部分如果脑脊液中有高滴度的抗体(NMDAR抗体和Hu抗体等),推测鞘内合成可能是主要的。 许多研究证实,目前中枢神经系统内存在浆细胞,是鞘内抗体的主要来源。 根据Patrick Waters的推测,中枢神经系统内可能存在浆细胞的部位有血液、血管周围间隙、蛛网膜下腔、脑实质。 因此,浆细胞产生的抗体可能通过血液、血管周围间隙、蛛网膜下腔路径进入中枢神经,或直接从脑实质中的浆细胞分泌(参照图2 )。

二、神经系统自身抗体的病原机制

自身抗体引起神经系统损伤的病理机制非常复杂,总的来说,神经系统抗体主要有以下几种常见的病原机制。

1. T细胞介导的细胞毒性损伤作用:这种损伤机制以副肿瘤综合征抗体为代表。 大部分副肿瘤抗体(如抗Hu、Yo、Ma2抗体等)属于细胞内抗原抗体,其靶抗原位于细胞质或细胞核内,难以接触抗体,因此这种抗体不是直接产生病理作用,而是通过t细胞的免疫反应产生新的早期研究推测神经元可以表达主要的组织相容性复合体MHC-I和MHC-II,神经细胞内抗原以MHC肽复合体的形式传递给t细胞,被后者识别和杀伤。 最近的研究表明,Hu抗体阳性的副肿瘤综合征患者在脑和周围神经组织中浸润了很多t淋巴细胞,在与表达MHC-I系分子的神经元密切接触的Yo抗体阳性的患者小脑中也发现了大量的t细胞浸润,但明显的IgG沉积和B细胞聚集研究表明,t细胞介导的免疫反应是抗体对细胞内抗原的重要损伤机制。

2 .抗原内化或关闭导致抗原表达减少或功能异常:该机制常见于神经元表面抗原抗体引起的损伤反应。 自身免疫性脑炎相关抗体(如NMDAR、GLI 1、Caspr2、GABA、AMPA等)的靶抗原多位于神经细胞表面,与抗体直接结合破坏或阻断,引起相应的临床症状。 以NMDAR抗体为例,内化作用会降低细胞膜上的NMDAR水平,阻断NMDAR依赖的突触电活动,引起癫痫、精神行为异常、意识障碍等临床表现。 电压控制钾通道(VGKC )复合体抗体与边缘叶脑炎及莫旺综合征有关,提示其靶抗原主要为LGI1和Caspr2。 LGI1抗体阻碍LGI1和突触前、后膜上的ADAM与蛋白复合体结合的过程,阻断膜电流或AMPAR功能的Caspr2抗体的病原机制是阻断轴突的钾离子通道,引起脑炎和周围神经兴奋性上升的症状。 这种抗体对靶抗原的作用往往被可逆阻断,不是t细胞介导的不可逆细胞损伤,因此细胞损伤相对轻,患者积极治疗后症状体征逆转,预后相对好(但mGluR抗体阳性者免疫治疗另外,谷氨酸脱羧酶(GAD65 )和Amphiphysin等部分神经系统自身抗体通过突触前末梢进入神经元内,诱发病理变化。 Amphiphysin抗体可降低-氨基丁酸(-aminobutyric acid,GABA )能神经元表面钠钾氯协同转运蛋白的表达,阻断脊髓抑制性突触传递和抑制性突触囊泡的再循环,增强肌肉图3总结了抗体对细胞不同部位靶抗原的损伤机制。

3补体依赖的细胞毒性作用:部分神经系统抗体与抗原结合后,通过经典途径激活补体系统,形成的膜攻击复合体会导致靶细胞的损害和死亡。 以神经节苷脂抗体为例,其靶抗原神经节苷脂位于细胞膜脂质层内,由疏水性神经酰胺和膜表面亲水性糖体构成,主要维持细胞膜的稳定性。 空肠弯曲菌上的神经节苷脂模拟分子诱导机体产生神经节苷脂抗体,后者与轴突郎飞结的靶抗原结合,然后激活补体形成膜攻击复合体,引起钙离子内流,引起脱髓鞘和轴突损伤及巨噬细胞的聚集(参照图4 )

4 .抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用(antibodydependentcellmediatedcytotoxicity,ADCC ) :这个过程主要是由自然杀伤细胞介导的。 作为先天性免疫中的重要淋巴细胞,自然杀伤细胞通过释放穿孔素、颗粒酶、Fas/FasL等杀伤靶细胞。 与杀伤t细胞介导的细胞毒性作用不同,自然杀伤细胞的杀伤功能受非MHC-I系分子限制,特异性差,但对靶细胞的杀伤作用表现得快。 ADCC是水通道蛋白4(aquaporin 4,AQP4 )抗体引起视神经脊椎炎谱疾病(neuromyelitisopticaspectrumdisorders,NMOSD )病理损伤的重要机制之一(AQP4也是活性

总之,神经系统自身抗致神经系统损伤的机制非常复杂,目前还不完全清楚。 同样的抗体可能有AQP4抗体等几种不同的损伤机制。 同一类型的抗体损伤机制相似,但引起的病理变化大不相同。 例如,副肿瘤性小脑变性患者主要是小脑浦肯野细胞减少,其他神经系统病理变化少,也没有明显的炎症细胞浸润。 副肿瘤性脑脊髓炎患者不仅有广泛的神经元破坏,还有明显的炎症性反应及神经元内抗体沉积的斜视性眼痉挛肌阵挛患者中,有些尸检连续脑切片显示正常的脑组织。 这进一步增加了神经系统自身免疫疾病的复杂性和诊治的难度。

自身抗体检测在神经系统免疫性疾病中的意义

自身抗体在神经系统疾病中的作用越来越受到重视,一些抗体已经被列为疾病诊断的重要条件。 例如,在抗NMDAR自身免疫性脑炎的确诊中需要NMDAR抗体阳性的神经系统副肿瘤综合征和NMOSD的诊断中,副肿瘤抗体和AQP4抗体阳性被认为是重要的诊断依据,对抗体阴性的病例提出了更严格的诊断标准。 除了疾病诊断的意义外,一些抗体(如NMDAR抗体)及其滴度的变化对疾病的发展和预后有重要的预测价值。 以下分别介绍几个代表性抗体。

副肿瘤抗体是介导神经系统副肿瘤综合征的重要分子。 有些小细胞肺癌、卵巢癌、胸腺瘤、淋巴瘤等组织的肿瘤细胞表达神经系统抗原,诱导机体产生自身抗体,导致神经系统损伤。 目前确认的经典副肿瘤抗体包括抗Hu(ANNA-1 )、抗Yo(PCA-1 )、抗Ri(ANNA-2 )、抗CV2(CRMP-5 )、抗Ma、抗A7 这些抗体与神经系统副肿瘤的临床表现和预后密切相关。 如果Hu抗体和小细胞肺癌之间有良好的相关性,就会出现在肺癌的前期或潜伏期,Hu抗体阳性的小细胞肺癌患者预后较差,因此可以作为生物学标志用于肿瘤的早期诊断和患者的预后判断。 Yo抗体具有比较好的特异性,也被称为浦肯野细胞浆抗体I型(PCA-1 ),其靶抗原是小脑变性相关蛋白2。 抗Yo抗体蓄积在细胞内,浦肯野细胞死亡,引起小脑变性的临床症状。 因此,在2004年发售的神经系统副肿瘤综合征的诊断标准中,以自身抗体作为重要的诊断依据之一。 对于怀疑为神经系统副肿瘤的患者,不管其神经系统的临床症状是否典型,有无肿瘤,只要检测出上述经典的副肿瘤抗体中的任一个,就可以诊断为副肿瘤综合征(参照图5 )。

另外,神经系统副肿瘤抗体与肿瘤的种类和神经系统的临床表现不是绝对的对应关系。 例如,小细胞肺癌可以产生抗Hu、Ri、CV2、Amphiphysin、VGCC、AchR等多种抗体,同时一种抗体还介导不同部位的神经障碍的表现,如Hu抗体为副肿瘤性脑脊髓炎、边缘叶脑炎、感觉另外,神经系统自身抗体的出现也不一定具有确定的临床意义。 20%的小细胞肺癌患者血清中检测出Hu抗体,但只有0.01%的患者表现出神经系统综合征。 因此,自身抗体与神经系统病理损伤及临床综合征三者之间的具体联系还在许多未知领域亟待阐明。

NMOSD是独立于多发性硬化的中枢神经系统炎性脱髓鞘疾病谱,其发病机制与AQP4抗体介导的体液免疫反应有关。 AQP4抗体在NMOSD中具有很高的特异性和灵敏度,与星形胶质细胞末脚AQP4结合,诱发抗原抗体反应,视神经、脊髓、丘脑、海马和延髓末区等AQP4聚集区域最容易疲劳。 2015年提出的NMOSD诊断标准以AQP4-IgG阳性或阴性为分层诊断依据,分别制定了相应的NMOSD诊断细则。 AQP4-IgG阳性患者只需具备6个临床核心特征(视神经炎、急性长节横断性脊椎炎、延髓最后区综合征、其他脑干综合征、间脑综合征或脑综合征伴有NMOSD特征的间脑或脑病变)中的一个即可诊断。 AQP4-IgG阴性的患者具备两个临床核心特征,其中之一是视神经炎、急性长节横断性脊椎炎或延髓最终区综合征,同时提出了更严格的MRI附加条件作为支持诊断标准。

NMDAR脑炎是自身免疫性脑炎中最常见、最典型的类型,好发于年轻女性和孩子,与畸胎瘤的关系比较密切。 其发病机制是,NMDAR抗体IgG与神经细胞表面n -甲基- d -天冬氨酸受体的谷氨酸N1亚基结合,导致NMDAR的关闭和内化,引起神经功能障碍。 NMDAR抗体滴度与患者脑炎的病程和预后密切相关,抗体滴度越高,疾病越严重,患者预后越差。 抗体滴度可以随着病程自发下降,脑脊液中抗体滴度下降越快(1个月以内),下降幅度越大,预后越好(参照图6 )。 动物实验也确认,向小鼠脑室内注射NMDAR抗体时,突触NMDAR的数量减少,记忆力下降。 因此,NMDAR抗体不仅是NMDAR脑炎诊断中的核心指标,也是疾病转归和预后的重要生物标志物。

另外,自身抗体在神经系统自身免疫性疾病中发挥着重要的作用,但自身抗体的检测率非常低。 对于NMOSD患者,即使使用最灵敏的检查技术,10%-25%的患者AQP4抗体也是阴性。 NMDAR脑炎中NMDAR抗体的检出率仅为38%。 因此,自身抗体阴性并不排除神经系统自身免疫性疾病的诊断。

神经系统自身抗体检查的要求

临床上对疑似自身免疫性神经系统疾病的患者应进行相应的抗体检查。 目前,多以相关抗体为一套进行批量包装检查。 虽然避免潜在的病原性抗体检出遗漏是优点,但同时有可能增加患者的经济负担。 在这方面缺乏权威的指导意见,还需要确立神经系统自身抗体检查规范和程序。 目前,中国已经发表了一些指南和共识,对一些自身免疫性疾病检测抗体的检测方法及检测要求提出了具体意见。

、检查方法的要求

神经系统自身抗体的常用检查方法包括间接免疫荧光法、免疫印迹法、酶免疫吸附法和放射免疫法等。 灵敏度因检测方法而异,可能会出现不同的结果。 根据《中国自身免疫性脑炎诊治专家共识(2017 年)》的要求,神经元表面抗原抗体的检测主要采用间接免疫荧光法。 根据抗原基质分为基于细胞基质的实验和基于组织基质的实验两种。 应尽量检查患者配对的脑脊液和血清标本,脑脊液和血清开始稀释滴度分别为1:1和110。 在Hu抗体和Ma2抗体等副肿瘤抗体中,因为是细胞内抗体,所以检测方法推荐以免疫印迹法为主。

二、标本检查的要求

目前,自身免疫性脑炎相关抗体的检测越来越普遍。 对自身免疫性脑炎的自身抗体检查需要同时输送脑脊液和血清标本。 NMDAR脑炎患者的脑脊液和血清中检测出NMDAR抗体阳性,脑脊液中的检测含量很高。 NMDAR抗体主要在鞘内合成,脑脊液中的含量高于血清,高于血清中的浓度14%。 因此,灵敏度和特异度的脑脊液检查均优于血清。 在诊断抗NMDAR脑炎时,脑脊液抗体阳性比血清阳性的价值更重要。 如果只有血清标本为阳性,就需要孵育血清和大鼠脑片或原代海马神经元,结果为阳性就可以诊断为NMDAR脑炎。 抗LGI1和CASPR2抗体在脑脊液中含量低时,以血清抗体阳性作为诊断的主要依据。

AQP4抗体在血清中的滴度高于脑脊液,推测是在血清中产生并进入脑内的。 《中国视神经脊髓炎谱系疾病诊断与治疗指南》建议检测所有血清和脑脊液中的抗体,使用特异性和灵敏度高的细胞转染免疫荧光和流式细胞术。

总之,神经元自身抗体的发现和认识还在进行中,有些疾病被重新分类命名,疾病的诊断标准也在不断更新。 同时,神经元抗体介导的神经系统损伤机制及其病理变化需要更多的积累和探索。 从神经细胞自身抗体的角度重新审视和定义神经系统自身免疫性疾病,是富有挑战和前景的重要临床工作,对神经系统自身免疫性疾病的认识也将大大推进。

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