重症肌无力免疫学及相关发病机制研究进展

田增春综述,黄 志审校

(重庆医科大学附属儿童医院神经科 400014)

重症肌无力(myasthenia gravis,MG)是主要累及神经肌肉接头(neuromuscu lar junction,NM J)处突触后膜上乙酰胆碱受体(acety lcholine receptor,AchR)致神经肌肉突触传递障碍的一种自身免疫性疾病。有报道 MG的患病率(77～150)/100万,年发病率为(4～11)/1万[1]。传统观点认为MG的发病与乙酰胆碱受体自身抗体(AchR-Ab)介导的体液免疫密切相关,但最近发现NM J处其他抗体、抗原特异性 T细胞、细胞因子、调节性T细胞、遗传因素、细胞凋亡、性激素等在 MG的发病中也扮演着重要的角色。现将与MG发病有关的免疫机制及相关因素研究进展综述如下。

1 体液免疫

1.1 AchR及其抗体 AchR是产生MG的最主要的自身抗原,它存在于神经肌肉接头的突触后膜、部分前膜、神经节细胞突触表面以及胸腺肌样上皮细胞与其他细胞的表面等。天然的A chR和分离纯化的亚单位均具有免疫原性。但致病性自身抗体的主要结合靶点位于AChR分子α亚单位上的主要免疫原性区(main immunogenic region,M IR)。临床上发现60%～80%MG患者存在抗AchR抗体。AchR抗体通过与AchR的结合加速受体的降解和内饮,A ch R的降解加快(半衰期从7 d减至2 d),导致突触后膜AchR的数量不足,破坏终板功能;AchR抗体通过与AchR结合形成膜攻击复合体而使抗体触发了补体瀑布链,进而导致突触后膜的溶解也是导致神经肌肉接头功能缺损的重要机制。

1.2 抗MUSK抗体 尽管应用了比较敏感的检测方法,但仍有10%～20%的MG患者血清中未检测到A ch R-Ab[2],被称为血清阴性 MG(seronegative myasthenia gravis,SNMG)。SNMG患者中40%～70%可检测出抗MUSK抗体,而血清A chR-Ab阳性患者,眼肌型患者和伴有胸腺瘤的MG患者血清中却中难以检测出M USK。国外已将其用于SNMG的诊断[3]。M USK主要存在于神经肌肉接头,它是焦聚蛋白(Agrin)的受体,由运动神经元合成并分泌到突触基部,由Agrin/MUSK相互作用介导的信号触发了突触依赖的A ch R和突触后其他蛋白的聚集。MUSK抗体通过抑制Agrin-M USK信号,可以使神经肌肉接头不稳定,并且降低 AChR的半衰期及聚集浓度,而且抗MUSK-Ab阳性MG的NM J处运动终板形态学改变较 AchR-Ab阳性 MG少见,因而认为M USK-Ab更倾向于通过非补体介导的机制致病。故有学者提出,血清阳性MG(SPMG)与SNMG具有各自不同的发病机制和临床表现,可根据血清学检查将MG分为 AchR-Ab阳性、AchR-Ab和 Titin-Ab均阳性、M USK-Ab阳性而 A ch RAb阴性3种亚型。

1.3 横纹肌抗体 MG患者血中可测到3种横纹肌抗体,即抗肌联蛋白自身抗体(TitinAb)、抗枸橼酸抗原抗体(CAAb),抗理阿诺碱受体抗体(RyRAb)。Rom i等[4]研究发现重症 MG患者血清TitinAb比轻症者容易检测到,说明MG严重程度与抗 TitinAb滴度有一定的相关性。RyR是一种跨膜型钙通道高分子蛋白质,存在于肌质网膜上,可通过在短时间内释放大量钙离子而引起肌肉收缩。RyRAb可减弱这种作用。张祥等[5]通过 W esternb lot分析发现,在 79.2%的MGT患者有RyR抗体阳性条带,RyR抗体检测对MG的临床诊断有重要价值。李延峰等[6]报道这两种抗体均多见于合并胸腺瘤和晚发型MG患者,特别是合并胸腺瘤的MG患者中,几乎所有RyR-ab阳性的患者Titin-Ab也为阳性,它们对MG合并胸腺瘤的诊断有较高的敏感性。

1.4 胸腺 胸腺在MG发病中也起到重要作用,许多MG患者都有胸腺异常,超过50%抗AchR阳性患者都有胸腺增生,10%～15%患者合并胸腺瘤。在小年龄MG群体中,75%患儿的胸腺在组织学上是异常的,通常表现为胸腺生发中心的增殖;而在大年龄MG群体中,最常见的结果是胸腺的萎缩或缺如。而且许多胸腺细胞表面表达 AchRa亚单位,这些细胞产生A chR-Ab的概率高于外周血细胞、骨髓或淋巴结中的B细胞。Panser等[7]培养的胸腺细胞能产生anti-AchR,这表明胸腺至少参与了部分患者免疫失调的产生和维持,同时也为胸腺切除提供了理论支持。

2 细胞免疫

2.1 CD4+T细胞和调节性T细胞 T细胞通过识别主要组织相容性抗原复合物(MHC)Ⅱ分子中的MG相关致病性抗原决定簇活化A chR特异性CD4+T细胞,这一过程需要T细胞受体与M HC分子-抗原肽提供的第一激活信号和抗原呈递细胞(APC)与T细胞表面协同刺激分子相互作用提供的第二信号即协同刺激信号的参与。调节性T细胞对潜在的具有伤害性的自身反应性 T细胞进行调控并预防自身免疫性疾病的发生。其中研究最多的是CD4+CD25+T细胞。已有的研究表明,胸腺来源的调节性 T细胞〔CD4+、CD25+T(Tm)〕数目或功能的异常可能是MG发生的扳机[8]。而且作为外周免疫调节的重要环节之一,调节性T细胞(regulatory T cells,Treg)在体内免疫应答和耐受的过程中发挥重要的平衡作用,其中CD4+CD25+T细胞无疑是Treg中最重要的一个亚群。而叉状头转录因子(forkhead transcrip-tion factor 3,Foxp3)是新近发现的转录因子,它特异性地表达于CD4+CD25+Treg,是目前鉴别CD4+CD25+Treg较为特异的分子标志物,也是其发育成熟和实现生物学功能的必需因子[9-10]。Zhang等[11]通过分析MG患者外周血CD4+CD25+T reg,发现CD4+CD25+T reg中Foxp3m RNA和蛋白表达均有下降,且CD4+CD25+T reg功能有缺陷,而CD4+CD25+T reg数量却无改变,因此认为MG可能由于CD 4+CD25+Treg功能障碍引起。Balandina等[12]的研究也得出了相同结论。

2.2 细胞因子 根据免疫功能的不同T淋巴细胞分为辅助性T细胞(Th)和抑制性 T细胞(T s)亚群。根据其分泌细胞因子的不同,Th分为Th1和Th2两个亚型,Th1分泌的细胞因子包括 IFN-γ、TGF-β、TNF-α、IL-2、IL-12、IL-18 等,Th2 分泌的细胞因子有 IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IL-15等。 Th通过Th1和Th2所分泌的细胞因子相互调节,以维持机体免疫功能的平衡。(1)IL-4又名B细胞生长因子,作为Th2细胞自身活化因子,可以促进B细胞的增殖,产生IgG,被认为是介导体液免疫应答的重要因子之一,对AChR-Ab的产生是极为重要的[13]。(2)IFN-γ具有多种免疫调节功能,能够增加 MHCⅡ类分子的表达,激活巨噬细胞。在诱导B细胞成熟并辅助其产生A chR-Ab,诱导预防实验性自身免疫性MG(EAMG)临床症状的产生中起重要作用,被认为是诱导EAMG的重要起始因子。IFN-γ通过影响体内体外AChR的表达,从而促进自身免疫性抗AChR反应的启动[14-15]。(3)TGF-β则是一种重要的、强大的内源性免疫抑制性细胞因子,可抑制B细胞、T细胞、自然杀伤细胞(NK)、淋巴诱导的杀伤细胞(LAK)及活化巨噬细胞的增殖分化,抑制Th1和Th2型细胞因子的分泌,参与细胞毒性T细胞相关抗原4(CTLA-4)在T细胞激活共刺激通路中的负性调节作用,还是免疫耐受的主要效应因子。有研究表明耐受原可通过诱导内源性 TGF-β的表达来有效地EAMG发生[16-17]。通常情况下,机体中的Th1/Th2效应保持着相对的平衡,Th1/Th2平衡被打破则导致不同疾病的发生。通常认为,Th1型细胞因子对EAMG的发生起促进或决定性作用,Th2细胞分泌的细胞因子在EAMG的发病中作用却各有差异。

2.3 Th17细胞 除了CD4+T细胞,Th1、Th2细胞及其分泌的细胞因子外,还有另一种细胞亚群参与诱导MG的发生。这类Th细胞称为 Th17或IL-17产生细胞。到目前为止,这个家族有6个成员:IL-17A～F,习惯将 IL-17A称 IL-17。IL-17由155个氨基酸组成借助二硫键连在一起的同型二聚体糖蛋白,主要在CD4+T细胞上表达,中性粒细胞、嗜酸性粒细胞及CD8+T细胞上也有表达。Baggi等[18]用IgG免疫黏附剂用于MG患者,发现MG患者病情严重度减轻,检测其前后IL-17水平,发现前炎性IL-17减少,认为 IL-17与 MG关系密切。Bai等[19]给AchR初次免疫的T细胞初级免疫期小鼠注射重组IL-17,然后与注射磷酸缓冲盐的小鼠比较,发现实验组可产生严重的EAMG。研究者又用A chR免疫B6鼠和1L-17-/-鼠,发现1L-17-/-鼠几乎不发生 EAMG,IL-17可诱导EAMG的形成。W ang等[20]A chR免疫同时缺少IL-12/IL-23P40亚单位和IFN-γ的B6鼠和对照组B6鼠,发现两组鼠出现相似严重程度和数量的EAMG,提取两种鼠的CD4+T细胞,用A chR诱导IL-17产生,结果发现它们产生相似数量的IL-17,因此认为IL-17在EAMG发生中起重要作用。

3 遗传因素

家族研究显示,MG患者亲属的发病危险度为2%～4%,显著高于普通人群的患病率,双生子研究中亦观察到单卵双生的双生子同患MG的概率明显高于双卵双生者。且目前一种家族性婴儿型MG已被人们认识,这是一种常染色体隐性遗传性疾病,基因定位在17号染色体短臂13号位点上(17p13),其基因产物可能与乙酰胆碱释放的蛋白有关。这些发现说明自身免疫性疾病的病因在非抗原特异性机制方面与遗传因素有关。有趣的是,H LA-I类等位基因特别倾向于黑人(B8)和中国人(Bw 46)相关联,而 DR9与中国或日本 MG患者的轻度类型(包括眼肌型)相关[21],HLA-Ⅱ类等位基因中与中国MG的发病可能有关的有:H LA-DRB1*0901/1301/0401这3个基因。在一项针对华北地区64个MG患者(15例家族性和49例散发性)的研究中发现,中国北方的家族性MG患者DQB1*0501等位基因则绝对与基因易感性相关,在眼肌型患者中尤其明显。而该课题组另一研究也发现,家族性 MG有其独特的临床特点,DQA1*0301是家族性尤其是眼肌型MG的易患基因,提示家族性MG与散发MG可能有着不同的免疫遗传机制[22-23]。

4 细胞凋亡

异常的细胞凋亡在自身免疫性疾病发病中具有重要地位。有研究显示,MG存在自身反应性淋巴细胞克隆凋亡异常,并且细胞凋亡缺陷与MG的发生、发展有着密切的关系。Bcl-2为一种细胞凋亡抑制基因,Bcl-2转基因鼠自身反应性B细胞克隆消除功能受抑制,B细胞记忆和生存期均延长,可产生许多自身抗体,故有自身免疫基因之称。张清勇等[24]通过19例MG患者胸腺细胞体外培养,并用雌激素、孕激素对其刺激后,流式细胞术分析胸腺细胞Bcl-2的表达,结果显示MG患者胸腺细胞Bcl-2表达率比正常对照组显著增高,提示MG患者胸腺细胞Bcl-2表达升高,可能参与调控胸腺细胞凋亡,其表达异常可能是MG发病的一个重要因素。另有报道MG患者胸腺中Bcl-2表达增加,抑制了正常免疫细胞的凋亡,导致免疫细胞成熟过程中的异常克隆细胞免疫耐受过程紊乱,出现异常细胞增殖,B淋巴细胞持续分泌乙酰胆碱受体抗体,而导致MG发生[25]。由此可见Bc1-2表达增加可导致MG患者细胞的正常凋亡过程被抑制,可能是MG自身免疫发病机制之一。Fas抗原又称Apo-1抗原(CD95),Fas的天然配体FasL是Ⅱ型膜蛋白。Fas抗原介导凋亡的机制是通过与之相应的配体(FasL)或单克隆抗体结合后,发出凋亡信号,并传递至细胞核内,调节基因转录而诱导细胞凋亡。激活T细胞可表达大量的Fas,启动凋亡反应。

5 激 素

研究最多的是雌激素在MG发生中的作用。女性MG患者多见于育龄期,约占1/2～2/3,且发生危象者也比男性多(约为2∶1),提示女性激素在MG的发病中起到一定作用。神经-内分泌-免疫网络学说基本观点是内分泌激素可以影响免疫系统的自身稳定性。目前张清勇等[26]实验已证实胸腺细胞和T淋巴细胞内有雌激素受体。他们的另一实验通过对MG患者胸腺细胞体外培养并用雌激素、孕激素对其刺激,流式细胞术分析胸腺细胞Bcl-2的表达,结果显示 MG患者胸腺细胞Bcl-2表达率比正常对照组显著增高。雌、孕激素培养组MG患者胸腺细胞Bcl-2的表达率比空白对照组显著降低,提示了雌、孕激素抑制MG患者胸腺细胞Bcl-2的表达,提示体内雌激素、孕激素水平变化与MG患者病情变化有一定联系[24]。Carbone等研究认为,雌激素可能通过胸腺内自身抗原激活的B细胞影响MG 。A ch R-Ab阳性的MG患者,血清E2水平升高,而 Te/E2对数值下降也与A ch R-Ab升高密切相关,其机制可能是由于E2绝对或相对水平增高,通过抑制T细胞、NK细胞或直接促进外周血中B细胞产生IgG、IgM型抗体,进而引起或加重肌无力症状。血清Te、E2紊乱亦可通过胸腺影响MG的发病。血清Te水平绝对或相对下降,使患者胸腺内 CD4+、CD8+细胞下降,CD4+CD8-/CD4-CD8+比值相对升高,胸腺细胞对免疫源诱导的增殖反应增强,出现胸腺增大;血E2水平绝对或相对升高,通过受体机制,广泛影响未成熟胸腺细胞,增加 CD4+和CD8+单阳性细胞比例以及CD4+/CD8+的比值,促进免疫应答,使胸腺内外AchR-Ab产生增多,诱导或加重其肌无力症状。至于体内其他激素水平失调在MG发病过程中是否具有相关性尚待进一步的研究。

6 展 望

MG与其他自身免疫疾病一样其发病机制错综复杂,有许多因素和环节均影响着疾病的发生、发展及转归。至今为止,对该病的治疗仅是采取综合措施,包括:胆碱酯酶抑制剂,肾上腺皮质激素及其他免疫抑制剂,血浆置换和免疫吸附疗法,胸腺切除,免疫耐受治疗,干细胞移植等。虽然上述治疗方法对缓解MG的临床症状和改善生活质量起到了一定的作用,但各种治疗方法均有一定的不良反应或弊病,尤其是激素等对儿童患者生长发育的干扰,严重影响了他们治疗的依从性和预后。有的治疗措施对于预防及治疗MG从理论及动物实验证明有较好的效果,但目前尚不能广泛的应用于临床。因此,针对MG的新的治疗目标是尽快研究开发出一种具有不良反应小、特异性高,且能减少A chR-Ab产生或减少针对A chR的特异性T细胞反应的免疫抑制剂,从而达到促进MG患者运动功能的完全恢复,改善和提高其生活质量的目的。

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