ANCA相关性血管炎发病机制及相关研究进展

王　诚综述，钟　清审校（.重庆医科大学，重庆40006；2.重庆医科大学第一附属医院肾内科，重庆40006）

ANCA相关性血管炎发病机制及相关研究进展

王诚1综述，钟清2△审校（1.重庆医科大学，重庆400016；2.重庆医科大学第一附属医院肾内科，重庆400016）

淋巴细胞；补体系统；抗中性粒细胞胞质抗体；抗中性粒细胞胞质抗体相关性血管炎；综述

抗中性粒细胞胞质抗体（anti-neutrophil cytoplasmic antibody，ANCA）相关性血管炎（ANCA-associated vasculitides，AAV）是由ANCA介导的以寡免疫复合物沉积的坏死性小血管炎为特征的一组疾病，主要包括显微镜下型多血管炎（microscopic polyangitis，MPA）、肉芽肿性多血管炎（granulomatosis with polyangitis，GPA）、嗜酸性肉芽肿性多血管炎（eosinophilicgranulomatosiswithpolyangitis，EGPA）、局限性肾血管炎（renal limited vasculitis，RLV）和特发性急进性肾小球肾炎（idiopathic rapidly progressive glomerulonephritis，RPGN）［1］。AAV病变可累及肾脏、肺、上呼吸道、神经系统、心血管系统、消化系统及皮肤等多种器官与系统。

ANCA是系统性坏死性血管炎的血清学特征性抗体之一，其主要靶抗原为蛋白酶-3（PR3）和髓过氧化物酶（MPO），PR3-ANCA阳性多见于GPA患者，而MPOANCA阳性则多见于MPA、EGPA和RPGN。近期有研究表明，抗人溶菌酶相关膜蛋白-2（human lysosomal membrane protein-2，hLAMP-2）抗体在体内滴度的高低与AAV活动程度呈正相关，但是否具有致病性仍需进一步研究［2］。

AAV是西方国家最常见的自身免疫性疾病之一，尤以中老年人多见。我国目前尚无AAV的确切流行病学资料，北京大学第一医院每年新诊断ANCA阳性小血管炎患者200多例，提示在我国AAV可能并不少见［3］。目前普遍认为AAV的发病与环境、感染、遗传、ANCA及细胞免疫等多个因素相关，但其发病机制至今尚未完全阐明，本文结合国内外近几年相关研究进展，将AAV的发病机制及相关研究进展综述如下。

1　环境因素

1.1药物有研究表明，多种药物与AAV的发病密切相关，如丙硫氧嘧啶（propylthiouracil，PTU）、肼苯嗪（hydralazine）、含左旋咪唑的可卡因（levamisole-adulterated cocaine）、米诺环素（minocycline）、异烟肼（isoniazid）和肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor α，TNF-α）抑制剂等［4］。有研究报道，服用PTU抗甲状腺治疗的患者20%～64%可能出现血清ANCA阳性，而通过甲巯咪唑、卡比马唑及苄硫尿嘧啶抗甲状腺治疗的患者则少有并发AAV［5］。

PTU为诱导AAV发生的最常见药物之一，其主要诱导MPO-ANCA的产生，但具体发生机制尚不明确，目前已形成的假说有变构学说、半抗原学说等，同时PTU可诱发MPO抗体IgG亚型的差异分布及药物相关性自身免疫反应，由激活T细胞、诱导自身抗体产生等共同参与所致［6］。

1.2空气污染目前研究认为，硅、石英和硅化物粉尘等空气污染与AAV的发病密切相关，国外流行病学研究也发现，22%～46%AAV患者既往有二氧化硅接触史，经常暴露于二氧化硅的观察组血清ANCA阳性的患者明显多于对照组［7］，这可能是与二氧化硅粉尘激活T、B细胞，促进炎症介质的释放和诱导中性粒细胞的凋亡等相关。Lane等［8］研究发现，二氧化硅与核周型ANCA （pANCA）的联系较胞浆型ANCA（cANCA）更加密切，更易诱导MPO-AAV的发生，而且AAV的发生与二氧化硅的浓度呈正相关，而与二氧化硅的接触暴露时间相关性不大。

1.3微生物感染微生物感染，尤其是金黄色葡萄球菌及革兰阴性菌感染与AAV的发病密切相关，流行病学研究发现GPA患者中鼻腔内携带慢性金黄色葡萄球菌的风险大大增加，同时有研究证实，对GPA患者予以复方新诺明［磺胺甲噁唑（SMZ）与甲氧苄啶（TMP）的复方制剂］960 mg，每天2次，维持治疗可大大降低呼吸道感染的风险，并且GPA复发风险也可减少60%［9］。Chen等［10］研究认为，金黄色葡萄球菌在AAV中的作用机制可能与其超抗原刺激B、T细胞，促进ANCA产生相关，同时金黄色葡萄球菌也可直接作用中性粒细胞从而诱导PR3的表达，进一步促进PR3-ANCA的产生。另外，有研究发现金黄色葡萄球菌存在一段多肽序列与互补PR3（cPR3）的多肽序列具备高度同源性，金黄色葡萄球菌可通过分子拟态诱导抗cPR3抗体产生，进而诱导抗PR3抗体产生，引起PR3-AAV发病［11-12］。

2　基因和遗传

不同区域AAV的类型、发病率甚至临床特征都有明显不同，2012年Lyons等［13］通过一个关于AAV的大型全基因组关联研究证实了遗传因素在AAV的发病过程中起着重要作用，其研究发现，GPA和MPA在遗传学上的表现截然不同，GPA的PR3-ANCA与人类白细胞抗原DP区域（HLA-DP）、重组人α-1抗胰蛋白酶基因（SERPINA1）和PRNT3（编码PR3的基因）的特定位点及位点单核苷酸多态性（single-nucleotide polymorphism，SNP）密切相关，其中 HLA-DP（6号染色体，SNP rs3117242）、SERPINA 1（14号染色体，SNP rs7151526）及PRTN3（19号染色体，SNP rs62132295）与GPA中的PR3-ANCA有关，而HLA-DP（6号染色体，SNPrs5000634）与MPA中的MPO-ANCA有关，且遗传关联性上ANCA特异性明显强于AAV的临床表现。最近有研究显示，蛋白酪氨酸磷酸酶非受体型22（PTPN22）620W等位基因与白种人的GPA和MPA的发生、发展密切相关［14］。

3　细胞因子

白介素（IL）、TNF-α、干扰素α（INF-α）等多种细胞因子均参与了AAV的发病过程。这些细胞因子在炎性病变中可能产生有害影响，有研究发现，AAV患者体内存在内源性抗菌肽LL37α和INF-α，其血清学水平在ANCA相关性肾小球肾炎患者中明显升高，且LL37α也参与了自身免疫过程，这从侧面证实细胞因子参与了AAV的发病过程［15］。此外，有研究发现，GPA患者单核细胞和自然杀伤细胞Toll样受体（Toll-like receptors，TLRs）表达增加［16］，鼻腔中携带金黄色葡萄球菌患者的单核细胞内TLR9表达水平明显升高。细菌的DNA是TLR9的配体，并且包含许多CpG二核苷酸序列，其具备免疫刺激性。CpG结合IL-2能激活自身免疫性B细胞，引起PR3-ANCAs的生成［17］。Summers等［18］研究发现，TLR2与TLR9配体介导的免疫反应过程是完全不同的，TLR2配体通过产生IL-17来促进辅助性T细胞17（Th17细胞）介导的细胞免疫，而TLR9配体通过增加IFN-γ的生产来诱导Th1细胞的免疫应答。此外，在GPA活动期的患者外周血IL-6、IL-17、IL-21、IL-23、INF-α等细胞因子均明显增加［19］。有研究报道，TNF-α启动后能增加中性粒细胞表面PR3-ANCA的表达，还能激活中性粒细胞的还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）氧化酶，加重抗中性粒细胞的免疫反应和延长炎症的持续时间［20］。同时，TNF-α引起较弱的脱颗粒作用、氧化反应及黏附作用可使其对后续免疫复合物级化学物质等产生高反应性，TNF-α还能启动整合素αMβ2构象活化，使其连接到细胞间黏附分子3（ICAM-3）上，促进中性粒细胞间的相互作用［21］。

4　ANCA的作用

虽然目前AAV的发病机制尚不十分明确，但ANCA几乎存在于所有AAV患者，且大量动物模型的体内外研究和临床研究均证实了ANCA在AAV的发病机制中起着重要作用。

体外研究表明，ANCA起着刺激中性粒细胞释放细胞因子的作用，从而诱导中性粒细胞产生脱颗粒作用，促使氧自由基和裂解酶的释放，从而导致血管内皮细胞的裂解和破坏［22］。同时，活化的中性粒细胞也能加强细胞表面PR3和MPO的表达诱导，诱导中性粒细胞胞外捕网（neutrophilextracellular traps，NETs）形成，NETs一方面可黏附并破坏血管内皮细胞，另一方面可激活浆细胞样树突状细胞（plasmacytoid dendritic cells，pDC），刺激B、T细胞，从而促进自身免疫反应［23］。有研究表明，辛伐他汀（一种3-羟基-3-甲基-戊二酰辅酶A抑制剂）可以抑制ANCA介导的中性粒细胞脱粒，因此，对于AAV患者来说，其可能成为一个潜在的治疗选择［24］。

对多个动物模型的体内研究证明了ANCA的致病性。这些模型通过把小鼠抗MPO免疫球蛋白G（IgG）注入免疫功能正常的野生型小鼠或免疫缺陷的Rag2-/-小鼠（缺乏成熟B、T细胞）发现其可能导致坏死性新月体性肾小球肾炎（NCGN）［25］。关于GPA的PR3-ANCA动物模型一直不太成功。在小鼠体内注入人类PR3-ANCA和脂多糖导致NCGN和肺毛细管炎较少，且肉芽肿性炎症和人类特征性GPA并未发现［26］。以上体内研究证明了MPO-ANCA在AAV的发病机制中的重要作用，但PR3-ANCA的作用尚不完全明确。

临床研究方面，也有报道指出经胎盘从母体转移的抗MPO-ANCA抗体导致新生儿肾小球肾炎的发展和肺出血［25］。

5　补体系统的作用

近年来，越来越多的研究证实了补体系统在AAV的免疫发病机制中起着重要作用，并且ANCA刺激中性粒细胞释放的细胞因子参与该补体系统激活。Cartin-Ceba等［27］发现，在抗MPO抗体移植的小鼠模型中坏死性肾小球肾炎的发生是依赖于补体系统的激活，病变的发展可以通过一种抑制补体因子C5激活的抗体来预防和治疗。血清补体B因子（一种补体系统激活后产物）和C5aR缺陷的小鼠同样不会发展成AAV［25］。而且有研究在给予转基因小鼠一种称名为CCX168的人类C5aR小分子拮抗剂后成功阻止了疾病的发展［28］。同时，由ANCA刺激中性粒细胞释放的B因子、裂解素和C3，可导致补体系统激活，进而导致C5a的产生，C5a是中性粒细胞的一种强力趋化因子，同时也能与细胞表面的C5aR结合，进一步致敏中性粒细胞，形成中性粒细胞招募和激活的级联放大效应，最终导致小血管壁发生严重的坏死性炎症［29］。

6　B、T细胞的作用

6.1B细胞在过去的几年里，随着B细胞抑制剂利妥昔单抗在AAV患者中的疗效被逐步证实，人们对B细胞的兴趣显著增加。B细胞不仅是分泌ANCA的浆细胞前体，而且是参与免疫调节（如抗原呈递、分泌细胞因子）的细胞，但与T细胞相比，对于B细胞在GPA中作用的了解仍十分有限，B细胞在GPA的明确作用仍需进一步阐明。Bunch等［30］通过对54例活动期（或静止期）ANCA相关血管炎患者与68例健康人（对照组）进行的一项关于外周血B细胞表型的为期4～99个月的纵向研究发现，AAV活动期患者CD5+B细胞占比较缓解期患者及对照组降低。此外，在利妥昔单抗治疗的患者中，短期免疫抑制或无免疫抑制的患者CD5+B细胞的恢复早于持续免疫抑制的患者，进一步证明了B细胞在AAV的发病机制中起着重要作用。近年来也有一些研究发现，B细胞存在于GPA的炎症病变如肉芽肿和ANCA相关性肾炎中。已经有研究证实，正常免疫系统中存在一类Breg细胞的特殊亚群，其所产生的IL-10可能有助于调节性T细胞（包括Treg细胞和Th1细胞）的活动［25］。此外，B细胞刺激因子［BLyS，也被称为B细胞活性因子（BAFF）］能促进B细胞生存、分化和增殖，并且有研究发现其在活动期AAV中血清水平有所升高［27］。

6.2T细胞T细胞通常是在AAV的肉芽肿和其他病变组织中被发现。T细胞在AAV发病过程中起着重要作用，但目前发病机制仍尚未阐明。Free等［31］通过对62例AAV患者和19例对照组受试者的CD4+T细胞数进行对比分析证实了T细胞失调参与了AAV的发病机制。同时，效应T细胞亚族Th17细胞可能参与了AAV的发病机制。Th17细胞能够产生IL-17和IL-23。IL-17能作用于内皮细胞、上皮细胞和抗原呈递细胞，诱导其释放IL-8和CXCL-1等趋化因子，IL-17也能作用于巨噬细胞，诱导IL1-β和TNF-α的产生和释放，且这些细胞因子可促进ANCA靶抗原在中性粒细胞和单核细胞表面表达［27］。此外，伴新月体性肾小球肾炎的动物实验（小鼠）证明，Th17细胞介导的反应和组织损伤是受microRNA-155（miR-155）刺激的，且ANCA相关性肾炎患者肾脏中miR-155的表达明显增强［25］。而在抗MPO肾小球肾炎动物模型中，IL-17缺陷对小鼠起保护作用［32］。

7　结　语

AAV的发病受环境、基因与表观、细胞因子、补体、ANCA、免疫细胞（B、T细胞）等多种因素影响，环境因素诸如药物（PTU、肼苯嗪等）、空气污染（硅、石英和硅作物粉尘等）、微生物感染（尤其是金黄色葡萄球菌及革兰阴性菌感染）等可能是AAV发病的重要诱因之一，基因与表观则可能是AAV发病的基础，细胞因子、ANCA、补体及免疫细胞等则相互作用形成一个复杂而关系紧密的网络，共同引导疾病的发生、发展和预后。目前已有研究证实，C5aR小分子拮抗剂在MPO-ANCA动物模型中的疗效，随着研究的深入，对参与AAV发病过程的细胞或分子的特异性阻断可能成为未来的治疗靶点。

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10.3969/j.issn.1009-5519.2016.15.023

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（2016-02-17）