多发性硬化的生物学标记物
2013-01-22徐雁
徐雁
随着第一个疾病修正药物——beta干扰素(IFN-β)问世,有关多发性硬化(MS)的管理出现了巨大变化。早诊断、早治疗、及时换药是目前治疗MS的主要原则,因此,寻找适当的生物学标记物以协助诊断、监测病情和反映疗效成为目前研究热点。本文就既往已广泛应用及有望应用于临床的针对MS的生物学标记物进行概述。
1 血清学标记物
目前常用的血清学标记物及其可能临床意义见表1。
1.1 细胞因子 细胞因子因其在MS发生发展中具有重要作用而有望成为反映疾病活动和监测疗效的血清学标记物。目前研究较热的细胞因子包括干扰素γ(IFN-γ)、白细胞介素(interleukin,IL)-10、IL-12和IL-17。
1.1.1 IFN-γ:研究显示,MS患者注射IFN-γ后,可致病情恶化;复发时,血清IFN-γ水平升高;接受IFN-β或醋酸格列默治疗后,血清IFN-γ水平可降至正常。上述表现提示IFN-γ可反映疾病活动性并监测药物疗效。
1.1.2 IL-10:IL-10是由 Th2细胞分泌的免疫调节性细胞因子,MS复发前血清IL-10水平升高,疾病缓解期血清IL-10水平下降。因此,IL-10有预测复发的作用。
1.1.3 IL-12和IL-17:疾病复发时,血清IL-12和IL-17水平升高,经IFN-β和醋酸格列默治疗后,其血清水平降低,因此,与IFN-γ一样,IL-1 2和IL-17有预测复发和监测疗效的作用。
1.2 抗体 除细胞免疫外,体液免疫在MS的发生发展中亦发挥重要作用,因此,抗体亦是有关生物学标记物研究中的一个重要方向。
1.2.1 抗 水 通 道 蛋 白-4 抗 体 (AQP4-IgG):AQP4-IgG主要用于鉴别 MS和视神经脊髓炎(NMO),迄今尚无检测的金标准方法,目前应用较广的检测方法为以转染细胞为基础的间接免疫荧光法,应用此方法,大约60%~80%的NMO患者和<5%的MS患者血清AQP4-IgG阳性。此外,有研究显示血清AQP4-IgG阳性的NMO患者对IFN-β治疗无效,甚至病情加重。因此,在一定程度上AQP4-IgG有预测治疗反应的作用。
1.2.2 中和抗体:越来越多证据显示应用IFN-β治疗MS患者,若血清中出现IFN-β中和抗体,疾病活动性增加,因此,有专家提出接受IFN-β治疗患者应定期监测血清IFN-β中和抗体,但由于检测方法复杂,目前尚不能广泛应用于临床。此外,另有研究显示,血清那他珠单抗中和抗体阳性MS患者,临床较易复发。目前,有关醋酸格列默结合抗体的作用尚不十分清楚,但有研究显示,血清醋酸格列默结合抗体滴度较低的患者预后较好。
1.2.3 抗髓鞘抗体:抗髓鞘抗体主要包括抗髓鞘少突胶质细胞糖蛋白(MOG)抗体和抗髓鞘碱性蛋白(MBP)抗体,二者在MS中的作用目前尚有争论,但有研究显示血清抗MOG抗体和/或MBP抗体阳性患者较易从临床孤立综合征(CIS)进展为缓解复发型 MS(RRMS),且年复发率较高。因此,抗髓鞘抗体有预测疾病转归和反映疾病活动性的作用。
1.3 黏附分子 黏附分子及其受体有协助炎性细胞进入中枢神经系统(CNS)导致发病的作用。目前研究较热的黏附分子为可溶性血管细胞黏附分子(soluble vascular cell adhesion molucle,sVCAM)。有证据显示,患者接受IFN-β治疗后,血清sVCAM水平升高,且升高水平与MRI活动性相关。因此,sVCAM在临床可判断疗效。
1.4 趋化因子 MS复发时,血清CXCL8、CXCR3、CCL5和IP-10水平均升高,CCL2水平降低。IFN-β治疗可诱发血清CCL2和CXCL10阳性,若患者体内存在IFN-β中和抗体,则血清CCL2和CXCL10转阴。然而,CCL2与CXCL10与MS疾病活动性的关系目前尚不清楚。现有研究表明,妊娠前3个月血清IL-8水平与产后复发风险显著相关;血清CXCR3水平与MRI及临床复发显著相关;疾病活动期,血清CXCL13水平升高,但CXCL13水平不受IFN-β和醋酸格列默等治疗的影响。因此,上述趋化因子主要在预测复发方面具有重要作用。
2 脑脊液(CSF)标记物
2.1寡克隆区带(OCB) OCB仍是目前在MS中应用最广的生物学指标,CSF OCB阳性有助于MS诊断,但不能等同于确诊MS,其他炎性或非炎性疾病,如副肿瘤综合征、红斑狼疮、神经白塞病、神经-干燥综合征、神经梅毒、中枢神经系统HIV感染和神经莱姆病等,CSF OCB亦可为阳性。此外,OCB有助于判断预后,CIS患者中CSF OCB阳性者较阴性者更易进展为MS;MS患者中CSF OCB阳性者较阴性者预后差。
CSF OCB检测的敏感性和特异性因检测方法不同而不同。2005年国际MS诊治专家及CSF诊断技术专家将等电点聚焦电泳联合免疫印迹法作为检测OCB的“金标准”方法,并且要求同时检测血清和CSF中OCB,以消除血清中OCB对结果的影响。应用此方法,在西方经典型MS患者中,约95%的临床确诊MS患者CSF OCB阳性;在排除NMO患者的影响后,中国经典型MS患者CSF OCB阳性率亦可高达91.7%。
除经典的IgG OCB外,一些学者进一步探讨了其他OCB相关的生物学标记物,如IgA/IgM OCB和泪液OCB等。IgA/IgM OCB诊断价值低于IgG OCB,IgA OCB在 MS患者中的阳性率较低,对阳性者需慎重除外其他疾病。IgM OCB可见于30%~60%的MS患者,主要存在于疾病早期患者。此外,有研究显示,IgM OCB与患者残疾进展相关。由于腰椎穿刺为有创性检查,临床应用具有一定局限性,因此,有学者探讨了泪液OCB的应用价值。一项针对CIS患者的研究显示,泪液OCB的临床意义与CSF OCB相当,但能否进一步应用于临床,还有待进一步证实。
2.2 IgG指数 IgG指数=(脑脊液IgG/血清IgG)∶(脑脊液白蛋白/血清白蛋白)。70%~90%MS患者IgG指数升高(>0.6)。与OCB相比,IgG指数敏感性较低,但由于免疫调节剂或免疫抑制剂可致IgG指数恢复正常,因此,IgG指数有监测疗效的价值。
2.3 Ig鞘内合成 有多种方法用于计算Ig鞘内合成,目前认为根据Reiber双曲线公式和öhman的扩展免疫球蛋白指数计算的Ig鞘内合成更具临床意义。在诊断MS方面,OCB较Ig鞘内合成具有更高的敏感性和特异性。
2.4 Kappa游离轻链(κFLCs) 越来越多研究证实MS患者CSFκFLCs水平升高。近来有研究显示,κFLC诊断MS的敏感性和特异性为96%和86%。定量研究显示,CSFκFLC水平与患者功能残疾显著相关。
2.5 常规和生化检查 CSF常规和生化检查,主要包括白细胞计数与分类、蛋白和葡萄糖水平等,其在MS诊断中的价值具有一定局限性。MS患者CSF白细胞计数正常或轻度升高(<50/μL),以淋巴细胞反应为主;总蛋白水平正常或轻度升高,约半数患者白蛋白水平高于正常;葡萄糖水平正常。
2.6 MBP 既往绝大多数研究证实CSF MBP在诊断MS时缺乏特异性,近来一项再评估研究显示,MBP诊断MS的敏感性和特异性为83.7%和78.3%,有关MBP诊断 MS的价值,还需进一步验证。
2.7 抗髓鞘抗体 抗髓鞘抗体,特别是抗MOG抗体和抗MBP抗体在MS诊断和判断预后中的作用,曾经得到广泛关注,但至今尚无定论。有研究发现12%CIS患者CSF抗髓鞘抗体阳性,而RRMS和继发进展型MS(SPMS)患者的阳性率分别为32%和40%,提示抗髓鞘抗体有预测疾病进展的可能。
3 具有临床应用潜能的生物学指标
目前,尚有大量生物学指标处于预探索阶段,包括sVCAM-1、24S-羟胆固醇(24S-hydroxycholestrol)、神经丝 (neurofilaments,NF)、可溶性细胞间 黏 附 分 子-1(soluble intercellular adhesion molecule-1,sICAM-1)、胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)、一氧化氮代谢产物(nitrous oxide metabolites)、可溶性人类白细胞抗原(soluble human leukocyte antigen,HLA)、肿瘤坏死因子-alpha (TNF-α)、IL-6、IL-12、金属蛋白酶-9(metalloproteinase-9,MMP-9)、Tau蛋白(Tau)、14-3-3蛋白(14-3-3)、微管蛋白(tubulin)、肌动蛋白(actin)等,其中,比较有希望应用于临床的指标有sVCAM-1、24S-羟胆固醇和神经丝。
sVCAM-1是目前研究较热的生物学指标,研究显示,MS患者的sVCAM-1鞘内合成显著升高,且有预测CIS转化为临床确诊MS的作用。
24S-羟胆固醇又称为神经特异性胆固醇(neural-specific cholesterol),是目前反映 MS患者认知障碍的最敏感的生物学指标。此外,研究显示,神经变性病患者的CSF和血清24S-羟胆固醇比值显著升高;原发进展型 MS(PPMS)患者血清24S-羟胆固醇水平显著降低,这些均提示24S-羟胆固醇有可能成为神经元变性的标记。
神经丝是新近发现的有可能成为反映轴索损伤的CSF标记物。在一项纳入CIS、RRMS、SPMS患者、健康对照者和中枢神经系统非炎性和其他炎性疾病患者的研究中发现,CIS患者,特别是那些最终进展为MS的CIS患者CSF神经丝轻链水平显著升高;而SPMS患者CSF神经丝重链水平明显升高,提示神经丝轻/重链可能有助于判断CIS和RRMS患者预后。
综上所述,AQP4-IgG、IgG OCB和IgG 指数是目前应用最广的生物学标记物,一些其他生物学标记物,如κFLC、sVCAM-1、24S羟胆固醇和抗髓鞘抗体等虽仍处于研究阶段,但具有较大临床应用潜能。