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重症肌无力相关抗体的研究进展

2014-01-23井峰综述黄旭升审校

关键词:胸腺腺瘤抗体

井峰 综述 黄旭升 审校

重症肌无力(myasthenia gravis,MG)是一种典型的抗体介导的自身免疫性疾病。该病是目前抗原、抗体最为明确的自身免疫性疾病之一,也是神经肌肉接头传递障碍疾病中最常见的类型。MG发病机制复杂,其最主要的病理机制为突触后膜正常结构破坏,神经肌肉传递障碍。MG的发病与抗体的产生密切相关,多数患者发病与抗乙酰胆碱受体(acetycholine receptor,AChR)抗体有关。此外,也有研究证实终板非AChR抗体〔主要包括抗骨骼肌特异性酪氨酸激酶(muscle-specific tyrosine kinase, MuSK)抗体、抗低密度脂蛋白受体相关蛋白4(low density lipoprotein receptor-related protein 4,LRP4)抗体和抗乙酰胆碱酯酶(cholinesterase,AChE)抗体等〕和骨骼肌相关抗体〔主要包括抗肌联蛋白(titin)抗体、抗兰尼碱受体(ryanodine receptor, RyR)抗体、抗Kv1.4抗体等〕与MG发病有关。本文对MG发病相关抗体及研究进展进行综述。

1 抗AChR抗体

突触后膜烟碱型AChR破坏是MG最常见病理机制,抗AChR抗体是MG最主要的自身抗体,全身型MG约85%、眼肌型MG约50%血清中可检测到该抗体[1]。使用天然AChR致敏或抗AChR抗体被动转移动物均可制成MG动物模型;通过血浆置换去除该抗体后可明显改善患者临床症状,这提示抗AChR抗体在MG病程中具有重要作用。AChR是位于突触后膜相对分子质量(Mr)约250 000的五聚体跨膜糖蛋白,由α2、β、δ、γ等5个亚单位组成。当与配体结合后,AChR发生构象改变,离子通道开放,导致细胞膜去极化并产生终板电位。α亚单位为主要抗原决定簇,是自身抗体的主要结合位点。抗AChR抗体通常为IgG1或IgG3亚型。目前研究提示抗AChR抗体通过以下3种机制致病:(1)与AChR细胞外域结合后激活补体导致AChR破坏,突触后膜皱褶溶解,终板形态学改变,最终造成神经肌肉接头传递障碍;(2)使相邻AChR发生交联,加速AChR降解;(3)阻断AChR中乙酰胆碱(ACh)的结合位点[2]。

抗AChR抗体与胸腺增生关系密切,多数早发型抗AChR抗体阳性MG患者伴有胸腺增生[3]。对MG患者增生的胸腺组织研究发现,其中包含T细胞、B细胞、浆细胞和表达AChR的肌样细胞,这是产生对AChR免疫反应的必需功能成分。胸腺切除后抗AChR抗体滴度显著降低,这也提示胸腺可能是诱发MG发病的起始部位[1]。尽管在胸腺瘤中无自身抗体表达,但MG伴发胸腺瘤患者抗AChR抗体阳性率和滴度均高于不伴发胸腺瘤者。健康人群中抗AChR抗体阴性,因此抗AChR抗体测定对MG诊断有较高的特异性,但阴性结果不能除外该病诊断[4]。对于部分抗体阴性患者,使用非常规方法可检测到低亲和力抗AChR抗体,此类抗体多为IgG1,患者临床特点与抗AChR抗体阳性者类似[5]。目前多数研究认为血清中该抗体滴度与临床严重程度之间并无明显相关性,但眼肌型抗体滴度较全身型低[6]。抗AChR抗体只是MG相对特异性抗体,自身免疫性肝病、系统性红斑狼疮、视神经脊髓炎等其他自身免疫性疾病患者也可检测到该抗体[6-7]。文献报道个别Lambert-Eaton综合征、小细胞肺癌和肌萎缩侧索硬化患者体内也可检测到该抗体[8-9]。

2 抗MuSK抗体

MuSK是一种表达于突触后膜Mr约110 000的跨膜蛋白,其在促进突触成熟、维持神经肌肉接头正常结构和AChR聚集中具有重要作用,运动神经元轴突分泌的集聚蛋白(agrin)可以使之活化[10]。致敏MuSK或被动转移抗MuSK抗体均可建立MG动物模型[11]。抗MuSK抗体主要为IgG4,与抗AChR抗体不同,多数研究认为抗MuSK抗体不激活补体,其参与MG发病的机制目前仍未完全明确。抗MuSK抗体与MuSK胞外区域结合,抑制AChR聚集是其可能的病理机制[6]。但也有研究发现抗MuSK抗体与抗原结合后可激活补体导致突触后膜溶解[11]。近期研究发现,抗MuSK抗体除造成终板突触后膜结构破坏外,还可引起突触前异常改变,这提示抗MuSK抗体还可能通过其他机制破坏神经肌肉接头传递[12]。

抗MuSK抗体阳性率在不同研究中差异较大,国外研究报道抗AChR抗体阴性的全身型MG患者约50%可检测到抗MuSK抗体[1,6],但国内目前缺乏大样本的相关研究。宋金辉等[13]和朱惠民等[14]的研究均发现国内血清阴性MG患者抗MuSK抗体呈阴性,这提示抗MuSK抗体在中国MG患者中检出率可能较低。与抗AChR抗体阳性者不同,抗MuSK抗体阳性患者胸腺组织多不受累,故胸腺切除对这类患者的疗效欠佳。抗MuSK抗体在女性MG患者中多见,多以球部肌肉受累为首发症状,呼吸肌受累较多见,临床症状更重,预后较差[15]。胆碱酯酶抑制剂对于此类患者治疗效果差,且易产生不良反应。

3 其他抗神经肌肉接头蛋白抗体

3.1抗LRP4抗体LRP4属于低密度脂蛋白受体家族,其结构包括跨膜区域,胞外长N端和胞内短C端。LRP4表达于多种组织,在骨骼肌其位于突触后膜。LRP4作为agrin的受体,与agrin结合后激活MuSK,进而启动下游的信号级联反应,最终引起AChR聚集[16]。LRP4在正常神经肌肉接头的形成过程中有重要作用。

抗LRP4抗体属IgG1,推测其参与MG发病可能的机制为:与LRP4结合后在补体系统的参与下破坏agrin-LRP4-MuSK信号通路,最终影响AChR聚合,从而导致临床症状。目前的研究发现该抗体多见于抗AChR抗体和抗MuSK抗体均阴性的MG患者,但少数抗MuSK抗体阳性者也可检测出抗LRP4抗体,由此推测LRP4可能是自身免疫攻击的新靶点。目前关于该抗体的研究相对较少,其阳性率在不同文献报道中差异较大,近期3项国外研究报道其阳性率分别为3%[17]、9.2%[18]和50%[19],国内尚无相关研究报道。上述研究中抗LRP4抗体阳性者数量较少,尚不足以总结出该抗体阳性MG患者的临床特点。

3.2抗AChE抗体AChE主要存在于神经肌肉接头,通过快速水解ACh终止神经突触兴奋传递。国内外均有研究报道在MG患者血清中检测到该抗体。抗AChE抗体参与MG发病的机制目前尚不明确。该抗体与AChE结合后阻碍ACh降解,造成突触后膜持续去极化而影响正常传递可能是导致肌无力症状出现的原因。近期一项研究发现抗AChE抗体多见于眼肌型MG。具体机制不明,可能与眼睑的解剖有关:眼睑肌肉包括上睑提肌和睑板肌,前者由动眼神经神经支配,后者由颈部交感神经节支配,该神经节受到节前胆碱能交感神经元控制;除影响神经肌肉接头外,抗AChE抗体也可造成节前交感神经受损,这可能是眼部肌肉更易受抗AChE抗体影响的原因,但该研究未报道抗AChE抗体阳性者易出现眼睑退缩[20]。其他自身免疫性疾病患者血清中也可检测到该抗体,这提示抗AChE抗体可能并非MG特异性抗体。该抗体与MG临床严重程度、疗效以及预后的关系仍缺乏相关大样本研究结论。

4 横纹肌抗体

MG患者血清中也可检测出针对横纹肌抗原的抗体,此类抗体被称为“横纹肌抗体”。此类抗体种类较多,其致病机制尚未明确,共同的临床特点为:少见于抗AChR抗体阴性患者,多见于晚发型MG,临床症状更重,多累及球部肌肉和呼吸肌,与胸腺瘤相关,预后差。此外,这一类抗体还与肌炎和心肌炎有关[6,21]。

4.1抗titin抗体肌联蛋白titin是一种存在于所有脊椎动物骨骼肌的丝状蛋白,Mr为3 000 000~3 700 000。titin在肌肉结构中从Z线延长至M线,跨越半个肌节,其生理作用为稳定肌纤维,控制肌节各成分组成并为肌节提供弹性。因此titin受损可影响肌肉的正常收缩。抗titin抗体是针对titin分子中位于A带和I带交界区的主要免疫原性区而产生的抗体,通过基因重组技术合成Mr为30 000的主要免疫原性区多肽片段,命名为“MGT-30”,现已用于检测抗titin抗体水平。抗titin抗体主要属于IgG1亚型,其病理机制可能是通过激活补体破坏骨骼肌正常结构。国外研究报道抗titin抗体在高加索人群中与HLA DR7有关[21],尚未发现针对中国人群的相关研究报道。

国内外研究均提示抗titin抗体与胸腺瘤有高度相关性。已有研究发现胸腺瘤皮质中存在titin表达,并可激活T细胞产生共刺激分子[22],这可能是抗titin抗体与胸腺瘤高度相关的原因。因为抗titin抗体罕见于抗AChR抗体阴性者,因此对于MG的诊断意义较小。国外文献报道抗titin抗体可见于70%~90%合并胸腺瘤的MG患者,以及50%的晚发型MG患者,少见于伴发胸腺增生及早发型MG患者[6]。国内研究报道77.3%伴发胸腺瘤MG患者以及77.8%晚发型MG患者血清中抗titin抗体阳性,而伴发胸腺增生者和早发型患者抗titin抗体阳性率分别为34.0%和20.4%[23]。抗titin抗体对胸腺瘤诊断的灵敏性和特异性分别为82.1%和52.5%[24]。对于该抗体阳性者尤其是早发型MG患者应高度警惕伴发胸腺瘤的可能。

4.2抗RyR抗体RyR是一种跨膜钙通道蛋白,因其能与一种植物碱兰尼碱(ryanodine)结合而得名。RyR由4个亚基组成,Mr约565 000。人类RyR有3种,分别表达于骨骼肌(RyR1)、心肌(RyR2)和脑(RyR3)。RyR是一种Ca2+通道蛋白,Ca2+由该通道从肌浆网流出,引起兴奋-收缩耦联。抗RyR抗体主要属于IgG1和IgG3亚型,可以通过激活补体导致RyR构象改变,抑制Ca2+释放[25]。有研究证实抗RyR抗体阳性MG患者的兴奋-收缩耦联明显受损[26],这可能是抗RyR抗体导致无力症状的原因,但其具体机制有待进一步明确。此外,抗RyR抗体可造成心肌损伤并可导致猝死。与抗titin抗体相似,抗RyR抗体与胸腺瘤也有高度相关性,这可能与胸腺瘤中有RyR表达有关[22]。联合检测抗titin抗体和抗RyR抗体对胸腺瘤诊断的灵敏性和特异性分别为95%和70%[6]。此外,抗RyR抗体也与临床严重程度有关,抗RyR抗体阳性MG患者多以球部肌肉、呼吸肌和颈部肌肉受累为首发症状,临床表现更严重。

4.3抗Kv1.4抗体电压门控钾通道是由4个α跨膜亚单位组成的同源或异四聚体,Kv1.4是Mr为73 000的α亚单位,主要表达于脑、周围神经、骨骼肌和心肌。2005年一项日本的研究首先在MG患者中检测到抗Kv1.4抗体[27],随后挪威的研究在高加索人群MG患者中检测到该抗体[28]。抗Kv1.4抗体参与MG发生的机制不明,推测钾通道损伤导致钾外流受阻,影响正常细胞复极,导致肌肉收缩障碍可能是其发病机制。目前关于该抗体的研究较少,已有的文献主要来自日本。根据文献报道,抗Kv1.4抗体阳性MG患者临床症状重,多累及球部肌肉,易发生危象,伴发胸腺瘤比例高,患者多合并心肌炎、心电图QT间期延长,合并心律失常风险增加,预后较差。近年研究发现钙神经蛋白抑制剂(calcineurin inhibitors)治疗效果较好[21,27]。然而针对高加索人种的研究发现该抗体多见于女性晚发型MG,其与临床严重程度无关[28]。

5 其他抗体

除以上抗体外,既往研究还在MG患者体内检测到针对突触蛋白Rapsyn和PsmR的抗体。肌球蛋白(myosin)、肌动蛋白(actin)、原肌球蛋白(tropomyosin)和肌钙蛋白(troponin)等骨骼肌蛋白也可成为MG自身免疫攻击的靶点。近期的研究还发现抗热休克蛋白65(HSP-65)抗体可能参与MG的发病。关于这些抗体的研究只有个别文献报道[29-30],其参与MG发病的机制和与临床表现的关系有待于进一步研究。

综上所述,MG发病机制复杂,多种自身抗体参与其中,其自身抗体的病理机制目前仍未完全明确,但现有研究提示抗体类型与临床特点、胸腺病变和预后有关,这提示各抗体的病理机制有所不同。抗体检测对于明确MG诊断、选择适当的治疗方案以及胸腺瘤诊断具有重要意义,部分抗体对临床严重程度和预后有一定的提示作用。目前看来,介导MG的抗体不仅局限于抗AChR抗体,抗体检测对于MG临床和科研工作均有重要作用。未来的研究中仍需要大量的临床和基础工作探求抗体在MG发病机制中的作用。

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