APP下载

IgG4相关性疾病实验室研究进展

2018-02-11盛慧明

检验医学 2018年11期
关键词:浆细胞亚型器官

殳 洁, 盛慧明

(上海交通大学医学院附属同仁医院检验科,上海 200050)

IgG4相关性疾病(IgG4-related disease,IgG4-RD)是一种新发现的与IgG4相关,累及多器官、多组织的自身免疫性疾病。IgG4-RD疾病谱广泛,其主要特征为受累器官IgG4+浆细胞浸润,伴不规则席纹状纤维化[1],可见血清IgG4水平升高。由于我国目前IgG4-RD相关研究报道较少,且其发病机制未明,临床发现以往病因未明的部分免疫系统疾病部分可归属于IgG4-RD范畴。因此,文章就近来年IgG4-RD的命名、发病机制和实验室诊断进行综述。

1 IgG4-RD的命名

1995年,YOSHIDA等[2]提出的自身免疫性胰腺炎(autoimmune pancreatitis,AIP)成为人们发现和研究IgG4-RD的开端。但直到2003年,KAMISAWA等[3]首次引入IgG4相关性疾病概念才使之成为系统性概念。2010年,TAKAHASHI等[4]在The birthday of a new syndrome:IgG4-related diseases constitute a clinical entity 一文中正式宣布了这一病种。IgG4-RD国际研讨会于2011年在美国波士顿召开,其中命名法是研讨会的一部分。研讨会委员会由35名专家组成,包括风湿、胃肠、过敏、免疫、肺科、肿瘤、眼科、外科、病理和放射等各领域的临床医生及基础科学家。经讨论,“IgG4相关性疾病”一词被组委会成员接受[5]。

IgG4-RD是一种罕见疾病,与IgG4相关,是累及多器官、多组织的自身免疫性疾病,发病率低。日本的一项研究结果显示,AIP的发病率为0.8/10万[6],但缺乏针对该病的流行病学数据[7]。IgG4-RD通常影响中老年个体,90%的患者年龄为50~80岁,好发年龄为58~67岁[8]。有研究结果显示,IgG4-RD,尤其是IgG4相关的AIP,表现为男性主导,患者男女比为3∶1~4∶1[9-10],但是IgG4相关的涎腺炎和泪腺炎可能在女性中发病率更高[11]。由于有关该病的研究较少,早期研究局限于日本,一度被误以为是地域性疾病。由于该病的临床表现呈现多样和非特异性,其病变表现又与肿瘤、感染或免疫介导性疾病类似,因此IgG4-RD患者常被误诊为恶性肿瘤[12]。在样本未经病理活检之前,可能未被怀疑为IgG4-RD。

2 IgG4-RD的临床表现与治疗

不同的IgG4-RD疾病谱可有不同的临床表现,常见的共同表现为:(1)多见于患有变态反应性疾病的中老年患者,男性多见[13];(2)可累及多个组织器官,胰腺、唾液腺、泪腺最常见;(3)多器官受累常不同时出现;(4)受累器官不同临床表现不同,常伴器官肿大,较隐匿。IgG4-RD早期无特异性临床表现,几乎可涉及人体所有器官和组织,包括胰腺、胆道、唾液腺、眶周组织、肾、肺、淋巴结、脑膜、主动脉、乳房、前列腺、甲状腺、心包和皮肤等,引发的常见疾病包括特发性肥厚性硬脑膜炎、嗜酸性血管中心性纤维化、米库利次病、库特纳肿瘤、颈部特发性纤维化、里德尔氏甲状腺炎、肺部炎性假瘤、自身免疫性胰腺炎、硬化性胆管炎、肾脏炎性假瘤、慢性硬化性主动脉炎、腹膜后纤维化、炎症性腹主动脉炎;较不常见的疾病包括下垂体炎、特发性眼眶炎症、间质性肺炎、肺纤维化、硬化性乳腺炎、缩窄性心包炎、硬化性肠系膜炎、间质性肾炎、膜性肾病、皮肤假性淋巴瘤等[14]。

IgG4-RD的特点为:(1)单个或多个受累组织器官肿大,发生似肿瘤性改变;(2)病变组织中以IgG4+浆细胞为主的淋巴细胞浸润(IgG4 阳性淋巴细胞占淋巴细胞的50%以上),伴有席纹状纤维化、阻塞性静脉炎、嗜酸粒细胞浸润;(3)血清IgG4水平通常升高(>1 350 mg/L);(4)大多对糖皮质激素治疗反应良好[15]。在AIP的研究中发现,CD4+和CD8+细胞可能参与此病的发生[16]。

IgG4-RD目前的一线治疗药物为糖皮质激素,但因其有长期使用的不良反应、部分患者激素不耐受及复发率随时间升高[17]等缺点,免疫抑制剂和嵌合抗CD20单克隆抗体如利妥昔单抗以及其他生物治疗方法应运而生。常用的免疫抑制剂包括硫唑嘌呤、霉酚酸酯、麦考酚酯、甲氨蝶呤、环磷酰胺/咪唑立宾、硼替佐米等,但免疫抑制剂的疗效尚缺乏大样本随机临床研究。硼替佐米是一种蛋白酶抑制剂,目前已有关于硼替佐米治疗IgG4-RD患者成功的报道,但其有效性有待研究。拮抗B细胞的药物,如利妥昔单抗疗效较好。利妥昔单抗是一种嵌合鼠/人的单克隆抗体,目前国外正在进行拮抗B细胞抗原受体(B-cell receptor,BCR)的临床试验。一项关于利妥昔单抗的前瞻性、开放性试验表明,在未经糖皮质激素治疗的情况下,利妥昔单抗对IgG4-RD显示出相对较好的疗效[18]。

3 IgG4-RD发病机制研究

IgG4-RD的临床表现因疾病谱不同而复杂多样,目前确切的病因和发病机制仍不明确,但可能有多因素参与发病。除IgG4参与发病外,还包括免疫因素、基因遗传因素、微生物感染和分子模拟等。另外,其发病可能与过敏反应也有一定的联系。

3.1 IgG4参与发病的病理生理机制

免疫球蛋白按重链氨基酸的不同分为5种类型:IgA、IgM、IgD、IgE和IgG。其中IgG是血清中免疫球蛋白的主要成分,在血液和组织液中约各占50%。正常人血清中的IgG有4种亚型:IgG1、IgG2、IgG3和IgG4。其中IgG1含量最高(>50%),IgG4含量最少(<总IgG的5%)[19]。IgG4分子有以下特征:(1)半抗体交换反应,IgG4分子的重链间二硫键弱于其他IgG亚型,可以与其他IgG4交换其Fab段,从而具有2个不同的抗原表位;(2)阻断Fc受体或其他分子的连接,IgG4分子的Fc段可与其他亚型IgG分子的Fc段交联;(3)抑制促炎反应,IgG4 Fc段与不同Fc受体或补体蛋白的结合不能刺激下游信号的产生,导致激活补体能力减弱[20];(4)抑制免疫应答,由调节性T细胞(regulatory T cell,Treg)产生的细胞因子白细胞介素(interleukin,IL)-10能够促进IgG4亚类交换,诱导B细胞产生的抗体由IgE向IgG4转换,参与受累组织中IgG4+浆细胞的浸润。然而,浸润的IgG4+浆细胞是否能够直接损伤组织或放大免疫效应的副作用仍不清楚。

IgG4恒定结构域的氨基酸差异导致其与Fc受体和C1q有较低的亲和力。这种低亲和力削弱了IgG4诱导吞噬细胞的激活作用、抗体依赖细胞的细胞毒作用,具有较弱的激活补体功能,这可能与其铰链区短且活动较差有关,可导致IgG4的解离和随机重组,使各种抗体不能与抗原结合,从而失去形成免疫复合物的能力。此外,在生理中性环境中,IgG4分子带负电荷,而IgG的其他亚型带正电荷。一般认为,体内IgG4是由抗原在机体持续刺激浆细胞的情况下分泌至血液中,与抗原形成小分子、低亲和力的免疫复合物。这些特性使IgG4与其他IgG亚型竞争,从而减弱慢性抗原暴露的炎症反应。IgG4通常被认为是非炎症性免疫球蛋白。抗体刺激细胞产生致病的IgG片段,通过形成免疫复合物、Fc受体等损伤机体器官组织。在一些疾病如寻常型天疱疮和特发性膜性肾小球肾炎中,IgG4抗体自身可能是致病因素[21]。此外,如IgG4-RD患者并发其他IgG亚型疾病,相比于IgG4更易形成免疫复合物,刺激或参与持续的免疫反应。

3.2 免疫因素

3.2.1 细胞因子 在IgG4-RD的疾病发生、进展中,辅助性T细胞2(T helper cell 2,Th2)和Treg细胞分泌细胞因子介导了IgG4-RD免疫反应的增强及纤维化。Foxp3+Treg细胞产生的转化生长因子(transforming growth factor,TGF)可促进纤维化;IgG由B细胞合成,Th2细胞产生的IL-4、IL-5、IL-13使B细胞向产生IgG4和IgE的类型转换;Th2和Treg细胞产生的IL-10使B细胞倾向于转换为产生IgG4的类型[22]。此外,Th2细胞还分泌IL-10、IL-21和IL-33。其中,IL-10可促进B细胞产生IgG4,引起组织大量IgG4+浆细胞浸润。有研究结果显示,IL-21也能诱导IgG4的产生,但是IL-4优先诱导IgG4-RD患者外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC)产生IgG4[23]。此外,M2型巨噬细胞产生的IL-33也可能通过Th2细胞免疫应答的异常激活而参与IgG4-RD的发病[24]。干扰IL-33/肿瘤发生抑制蛋白2(suppression of tumorigenicity 2,ST2)等细胞因子信号通路或许可以抑制IgG4-RD的发生和发展。因早期没有研究对细胞表面CD4和细胞内GATA结合转录因子-3(GATA binding transcription factor 3,GATA-3)进行染色,所以不能对这些细胞因子的细胞内基因来源进行定位。CD4+细胞毒性T细胞是否在IgG4-RD中表达并起作用仍待进一步研究。

3.2.2 适应性免疫 IgG4-RD被Th细胞浸润,导致器官损伤和进展性纤维化。在第3届国际IgG4相关性疾病和纤维化疾病研讨会中,美国的John H. Stone教授认为,滤泡辅助T细胞(follicular helper T cell,Tfh)在IgG4-RD患者二级、三级淋巴器官中高表达,Th2细胞能促进IgG4的产生和浆细胞的分化[25]。

3.2.3 固有免疫 有研究结果显示,IgG4-RD患者Toll样受体(Toll-like receptor,TLR)-7阳性的M2型巨噬细胞表达增高,并且促进B细胞向产生IgG4的浆细胞分化,据此设计的IgG4-RD动物模型尚在研究中[26]。TLR配体的刺激诱导了外周血单个核细胞IgG4和IL-10的产生[27]。另外,各种病原菌可引起IgG4的产生,这可能会阻止固有免疫,从而导致感染的持续。因此,固有免疫可能参与了IgG4-RD的发病机制,交叉获得适应性免疫。此外,Th2和Treg细胞可以选择性激活巨噬细胞。Th1细胞也可致纤维化,如肺结核和克罗恩病。因此,MAHAJAN等[14]的研究结果显示,IgG4-RD的纤维化可能是由Th1或Th2细胞诱导的放大、异常的修复过程,也可能是由激活的巨噬细胞和成纤维细胞诱导引起的。

3.2.4 自身抗体 IgG4-RD患者的血清中可检测到一些自身抗体,如纤溶酶原结合蛋白、抗乳铁蛋白抗体、抗碳酸酐酶Ⅱ抗体、抗碳酸酐酶Ⅳ抗体及胰腺分泌的淀粉酶、胰蛋白酶抑制剂、热休克蛋白等。但这些自身抗体不作为IgG4-RD的标志性抗体,暂时不能特异性地诊断IgG4-RD。上述自身抗体在结构上与受累器官的某种抗体有同源性,主要属于IgG1亚型,而不是IgG4亚型。YAMAMOTO等[28]采用蛋白组学分析方法,在IgG4-RD患者血清中检出相对分子质量为13 100的蛋白质,该蛋白质可作为IgG4-RD一种新的自身抗原。

3.3 基因遗传

目前,关于IgG4-RD还没有发现明确的遗传易感性。日本学者的研究结果显示,人类白细胞抗原HLA-DRB1*0405和HLA-DQB1*0401是IgG4-RD的易感因子[29]。韩国学者的研究结果显示,HLA-DRB1*0701和HLA-DQB1*0202增加了IgG4-RD的易感性,在韩国人群中,无天门冬氨酸的DQβ1-57与疾病复发有关[30]。于立杰等[31]的研究结果显示,IgG4-RD患者携带HLA-DRB1*03频率较高,该基因可能与疾病易感性有关。不同脏器受累患者HLA-DR、HLA-DQ的基因亚型表达率不同。以上均为不同国家的学者针对本国患者进行的研究。在明确IgG4-RD的遗传易感性时,应对不同种族背景的患者进行更广泛的研究。

3.4 微生物感染和分子模拟

有学者认为未知的细菌蛋白可能通过分子模拟诱发IgG4-RD,也可能是微生物产物刺激抗原呈递细胞上的模式识别受体,产生IL-4,促使T细胞向Th2细胞分化。如幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,HP)感染可能参与IgG4-RD的发病,通过分子模拟诱发异常的自身免疫应答,造成炎症和组织损伤,导致发病。因为HP的α-碳酸酐酶、纤溶酶原结合蛋白(plasminogen-binding protein,PBP)均具有同源性,其中α-碳酸酐酶与人类的碳酸酐酶Ⅱ的同源片段中含有IgG4-RD的易感因子——HLADRB1*0405;而PBP与胰腺腺泡上皮细胞泛素蛋白连接酶有同源性。但PBP非HP特有,因此HP感染是否通过分子模拟导致IgG4-RD发病及其机制并不清楚。在HP感染的情况下,T细胞介导的凋亡信号和粒细胞募集也可能参与发病[32]。除HP外,革兰阴性细菌[33]和结核分枝杆菌[34]感染可能也参与了IgG4-RD的发病。

3.5 与过敏反应的联系

有研究结果显示,部分IgG4-RD患者的临床表现症状与过敏症状有重叠,部分患者由于存在长期过敏史(鼻炎、鼻息肉、哮喘等),在IgG4-RD症状表达之前,出现血液中嗜酸粒细胞水平升高,组织中有轻度到中度的嗜酸性粒细胞浸润,伴或不伴白细胞增高20%及以上,并可见血清IgE水平升高,部分患者高于正常水平的10倍。因此,有学者认为IgG4-RD是一种慢性过敏反应,但在IgG4-RD发病机制中是否存在过敏原尚不清楚[14]。

4 IgG4-RD的实验室诊断

IgG4-RD的实验室诊断目前主要依靠病理学检查和血清学检测。血清IgG4>1 350 mg/L是提示IgG4-RD的1个重要指标,但血清IgG4水平升高也见于一些肿瘤性疾病如胰腺癌等[35],还包括过敏性疾病、原发性硬化性胆管炎和自身免疫性疾病[36]。在2012年的国际共识中已阐明,血清IgG4水平与IgG4-RD无必然联系[37]。在美国和西班牙人群中,IgG4-RD患者的血清IgG4阳性率为50%左右[38]。一项关于非IgG4-RD的前瞻性研究表明,在患恶性肿瘤、自身免疫性疾病的英国和中国患者中,1 510例英国非IgG4-RD患者有16.1%的患者血清IgG4>1 350 mg/L,2 740例中国非IgG4-RD患者中有23%的患者血清IgG4>1 350 mg/L[39]。因此,升高的血清IgG4不能作为IgG4-RD发病的主要病因,也不能作为该病唯一的诊断标准。IgG4-RD的具体发病机制及IgG4是否能导致病理性结局亟需进一步研究。虽然组织病理检查是诊断IgG4-RD的重要手段,但由于组织活检取材难等原因,血清IgG4水平仍是较长一段时间内诊断IgG4-RD的参考标准之一。因此,IgG4-RD的诊断标准、血清IgG4评分系统需进一步完善。

有学者认为血清IgG4水平与总血清IgG水平的比值更具临床意义。当IgG4/总IgG比值>8%时,提示IgG4-RD[40];当IgG4/总IgG比值>40%时,更利于支持在有大量纤维化的组织中进行诊断[37]。在2015年发布的《IgG4相关性疾病管理和治疗的国际共识指南》中,有部分学者认为,无论是血清IgG4水平还是IgG4/总IgG比值,对于IgG4-RD的诊断都有一定的局限性,因此亟待发现新型生物标志物来指示疾病;相比血清学标志物,流式细胞术检测IgG4+浆细胞更具指示作用[41]。

英国、日本和中国台湾最近关于IgG4-RD的大型人群队列研究表明,测定IgG4水平的总体敏感性分别为82.8%、88.0%和86.0%[11],血清IgG4水平被认为是IgG4-RD的一项可靠的标志物。血清IgG4水平诊断IgG4-RD的敏感性和特异性均较低,分别为51%[42]和60%[43],因此有学者对血清IgG作为诊断IgG4-RD的标志物提出了质疑。目前,血清IgG4检测常规采用比浊法和放射免疫扩散法,这2种方法的敏感性和特异性均较低。由于方法学的限制,可能会导致血清IgG4测定值超过血清总IgG,因此需不断完善、改进检测方法,使IgG4的测定值更符合真实值。此外,不同的商品化试剂盒也会导致测定结果出现差异。由于缺乏诊断IgG4-RD的金标准,因此测定血清IgG4的方法可能会出现“边缘效应”,导致IgG4测定值偏低。

5 结语

IgG4-RD是一类与IgG4+浆细胞密切相关的慢性、进行性、系统性、全身性疾病,尚缺乏特异的临床表现和诊断金标准。尽管我国目前关于IgG4-RD的相关研究报道较少,但由于我国人口基数较大,因此患病人数可能高于目前少数研究报道的流行病学数据,临床病因未明的部分免疫系统疾病或许可归属于IgG4-RD范畴。因此,完善IgG4-RD的相关研究将有助于提高对自身免疫系统疾病的认知。

猜你喜欢

浆细胞亚型器官
骨髓涂片联合活组织检查浆细胞数量对浆细胞骨髓瘤的诊断价值
类器官
以喉炎为首发临床表现的原发性浆细胞白血病1例并文献复习
ORGANIZED GIVING
基于CYP2C9亚型酶研究丹红注射液与阿司匹林的相互作用
皮肤是个大大的器官
肺脏:隐藏多年的造血器官
浆细胞唇炎1例
内皮前体细胞亚型与偏头痛的相关性分析
Ikaros的3种亚型对人卵巢癌SKOV3细胞增殖的影响