重症肌无力相关自身抗体研究进展
2018-04-15邓书婧檀叶青
邓书婧,檀叶青
(北京北方生物技术研究所有限公司,北京 100076)
重症肌无力(Myasthenia gravis)是一种由神经-肌肉接头处传递功能障碍所引起的自身免疫性疾病,临床主要表现为部分或全身骨骼肌无力和易疲劳,活动后症状加重,经休息后症状减轻。患病率为77~150/100万,年发病率为4~11/100万。女性患病率大于男性,男女患病比约2∶3,各年龄段均有发病,儿童1~5岁居多[1-2]。近年研究发现,重症肌无力患者血清中有多种自身抗体存在,均与重症肌无力的发病机制有关,本文就重症肌无力MG相关自身抗体有关的研究进展做以下论述。
1 乙酰胆碱受体抗体(AchR-Ab)
大多数MG患者的患病是由针对肌肉烟碱型乙酰胆碱(Acetylcholine Receptor,AChR)的体液自身免疫反应引起的[3-5],该受体既是多亚基组成的受体,有信号结合位点,又是离子通道。研究表明,MG患者中AChR抗体由IgG亚类1或3组成。乙酰胆碱受体的自身抗体与AChR结合的部位主要是α1亚基上的免疫原性区域(MIR),此区域的氨基酸已被定位到α1亚基66-76区域[6-7]。AChR-Ab与AChR结合后会减少功能性AChR数量,抑制AChR与乙酰胆碱结合,阻碍骨骼肌间神经传导。抗体结合导致肌肉AChR的数量减少和功能的减退源于3个主要机制:①补体激活造成AChR破坏和突触后膜局灶性溶解,导致神经肌肉接头处终板膜上的AChR和AChR相关蛋白的破坏(例如,rapsyn和电压门控钠通道);②封闭乙酰胆碱受体导致其加速内化和降解;③AChR阻断乙酰胆碱结合位点。此外,80%~85%MG患者血清中可以检测到AChR-Ab,而在健康人或其他非MG患者血清中一般不易被检出,且假阳性率低[8]。AChR-Ab血清学检测主要采用放射免疫法与酶联免疫法,其中放射免疫法主要测定IgG与125 I-α-银环蛇毒素标记的AChR的结合,放免法AChR-Ab血清学检测灵敏度和特异性均高,有助于降低MG的漏诊以及误诊率[9]。
大约80%~85%全身型MG患者和50%~75%眼部型MG患者均可检测到AChR自身免疫抗体。MG发病初期(40岁以前),全身无力的MG患者和胸腺瘤MG患者血清中AChR结合抗体水平与其他亚组相比明显偏高,而在轻度或限制性肌无力MG患者血清中AChR抗体水平相对较低[10-11]。
一般认为,AChR抗体血清滴度与MG疾病严重程度不相关。然而,与其他MG患者相比,眼部型MG患者倾向于具有较低的抗体滴度,并且在个体患者中,系列抗体滴度倾向于与疾病状态相关[11]。Tindall根据Osserman MG分类法测定了MG患者疾病严重程度,并测定血清中AChR抗体滴度,发现AChR抗体滴度与疾病严重程度之间存在一定的相关性[12]。另外,在某一独立医学中心研究的865名MG患者中,AChR抗体水平与美国重症肌无力基金会(MGFA)疾病分类的最大疾病严重程度之间存在一定相关性[13],但其中也存在许多异常值,这种异常可能由多种原因造成,包括AChR抗体的特异性,抗体的免疫球蛋白亚类和激活补体的能力的差异,以及血清和组织抗体浓度的差异。
临床表现可能存在部分血清抗AChR抗体浓度与疾病严重程度的呈一定的相关性。然而,AChR抗体的存在和血清滴度都不能精确地预测所有MG患者的疾病类别,也不能准确预测个体患者的临床疾病过程以及对于治疗的反应[14]。
2 肌肉特异性激酶抗体(MUSK-Ab)
肌肉特异性激酶(Muscle-specific receptor kinase,MuSK)是一种在突触后膜特异性表达的NMJ跨膜蛋白,相对分子质量约110 000,与AChR共定位,通过介导AChR聚簇以维持NMJ的正常功能[15]也就是说MuSK是神经接头处形成和集聚蛋白诱导的AChR聚集以及乙酰胆碱磷酸化的关键酶。MuSK抗体与MuSK的胞外结构域的N-末端结合,在体外功能性地抑制了集聚蛋白诱导的AChR聚簇,亦可在其他辅助因子的参与下,诱导膜表面的MusK内化,造成MusK数目减少,甚至导致突触后膜溶解,同样影响AChR的聚集[16]。
有研究报道,多达50%AChR抗体呈阴性的MG患者中MuSK抗体呈阳性[2]。MuSK抗体的有效鉴定证实了MuSK MG的诊断,因为假阳性结果尚未见报道,并且在AChR抗体阳性的患者中很少发现MuSK抗体[16]。国内外研究均发现血清Musk-Ab阳性患者具有相似的发病特征,通常为全身型MG,发病急,并多发于女性,对于胆碱酯酶抑制剂的反应较差,应用免疫球蛋白治疗、血浆置换等治疗方法后此类患者反应良好[17]。MuSK MG的发病率在不同的地理区域中有所不同,最高的是靠近赤道,最低的靠近两极,亚洲人群中Musk-Ab阳性MG患者的频率也低得多,遗传和环境因素均可能导致这些差异[18]。Niks等报道,线性效应模型中Musk-Ab的IgG4(而非IgG1)的水平与疾病严重程度相关[19]。虽然这些研究强烈表明MuSK Ab IgG4水平可能作为有价值的疾病生物标志物,但仍需要对更多的患者进行长期纵向研究予以确认。
3 横纹肌抗体
MG患者血清中除了AchR-Ab和MUSK-Ab外,还有多种横纹肌抗体存在于高达95%的胸腺瘤MG患者和50%的晚发型无胸腺瘤MG患者血清中[20]。横纹肌抗体主要包括连接素抗体(Titin-Ab)和兰尼碱受体抗体(Ryanodine receptor antibody,RyR-Ab),横纹肌抗体并非是针对MG的特异性抗体,也存在于其他自身免疫性疾病患者以及非MG的胸腺瘤患者。MG患者中,这些抗体在AChR抗体阴性的情况下很少发生作用,因此,通常不能单独用于诊断MG。然而,横纹肌抗体可能有助于胸腺瘤MG的诊断,并能反映胸腺瘤病理[21]。作为胸腺瘤的标志物,它们对40岁以前发作的AchR-Ab阳性MG患者的诊断最为有效。
3.1 Titin抗体 Titin抗体的主要抗原靶标是一种被称为Titin的胞内蛋白,分子量为3 000 kDa,沿整个肌小节伸展,长度超过1 μm,是已知最大的蛋白质。早期发作的AChR阳性MG患者中很少存在Titin抗体,在MuSK MG或双重血清阴性的MG中未见报道。目前Titin抗体的产生机制和介导MG患者的潜在致病机制尚不清楚,但已知Titin对肌纤维发生以及肌节结构和弹性是十分重要的。Titin抗体通过与Titin结合,从而影响肌肉收缩及肌纤维弹性。
研究报道,70%~90%的胸腺瘤MG患者,以及约50%的迟发性AChR-MG患者存在Titin抗体[21]。一般而言,Titin抗体检测有助于确诊那些对治疗手段不敏感包括切除胸腺患者在内的MG患者,因此,对于合并胸腺瘤的MG患者和晚发型MG患者诊断具有重要意义。
3.2 兰尼碱受体抗体 兰尼碱受体(RyR)是一种跨肌质网的钙离子通道,通道开放后,RyR释放Ca2+进入肌肉,导致肌肉收缩,因此,在肌肉兴奋-收缩偶联中起着至关重要的作用。RyR抗体与胸腺瘤MG密切相关,RyR阳性患者通常表现为明显的延髓和呼吸肌无力[23]。来自MG患者的RyR抗体与心肌中交叉免疫反应,可能是造成重症肌无力与心肌受累的部分原因[24]。
RyR抗体相比Titin抗体对胸腺瘤虽然更具特异性,但只有大约75%的胸腺瘤MG患者发现RyR抗体。Titin和RyR抗体阳性的组合对于MG中胸腺瘤的敏感性约为95%,特异性为70%[20]。Titin和RyR抗体也可能与肌炎和心肌炎的存在相关,提示这些抗体可能靶向骨骼肌和心肌抗原[25-26]。这两种横纹肌抗体水平已经被认为是可能有用的指标[22],但其实用性尚需更多的研究以证实。
3.3 针对骨骼肌其他成分的抗体 与RyR1作用相关的抗体如二氢砒啶受体抗体(DHPR-Ab)、瞬时受体电位通道3抗体(TRPC3-Ab),以及作用于骨骼肌其他成分如肌球蛋白也有报道,但相关研究较少,它们在MG中的作用仍需进一步研究。
4 突触前膜受体抗体(PrsM-Ab)
研究发现,MG患者血清中还存在突触前膜受体抗体(presynaptic membrane antibody,PrsM-Ab),它可与突触前膜处β-银环蛇毒素结合蛋白(β-BTx)结合,这与AChR抗体不同[26]。在13%的MG患者中,PsM-Ab呈阳性,并且45%~55%AChR-Ab和PsM-Ab有交叉反应,两者有较高相关性。因此,PsM-Ab的发现是对AChR-Ab的补充和发展,在MG的诊断和病情检测中同样具有重要意义。但目前并没有研究证实PrsM-Ab的致病机制。
5 LRP4抗体
LRP4是一个低密度脂蛋白受体(LDLR)家族成员,是对MuSK激活、AChR聚集和NMJ形成非常关键的蛋白的受体。LRP4不仅对神经肌肉连接的形成,而且对于这种重要连接的维持,都是非常重要的。最近一项研究报道,在双重血清阴性的MG患者中有9.2%检测到LRP4抗体,而在AchR-Ab阳性或MuSK-Ab阳性的患者中没有检测到LRP4抗体。大多数LRP4抗体为IgG1,因此它们能够激活补体。LRP4抗体可能会改变集聚蛋白信号通路,并对AChR聚集和集聚蛋白-LRP4相互作用产生不利影响,但关于LRP4抗体潜在致病性的机制还有待研究[27]。
6 其他抗体
除以上MG相关自身免疫抗体外,一些其他自身免疫抗体也在MG患者中被发现。有报道,在12%~28%日本MG患者中有靶向电压门控钾通道(VGKC)的α亚基(Kv1.4)的Kv1.4抗体。这些抗体的存在与延髓症状、肌无力危象、胸腺瘤、心肌炎和心电图QT时间延长相关。此外,Kv1.4抗体主要作用于肌纤维表面的电压门控钾离子通道,影响肌膜复极化和静息电位的保持,致病机理目前并不清楚[28]。
Rapsyn是一种由肌肉细胞表达的支架蛋白,负责乙酰胆碱受体(AChR)的聚集以及神经肌肉接头(NMJ)的形成,并能减弱受体蛋白的降解。在约15%的MG患者都发现了Rapsyn抗体,最常见于胸腺瘤MG患者,但在其他自身免疫性疾病患者中也发现了Rapsyn抗体[4,29]。
兰伯特-伊顿肌无力综合征(LEMS)是一种自身免疫疾病,通常与小细胞肺癌有关。其患者体内自身抗体同电压门控钙通道蛋白特异性结合。VGCCs根据其电生理学特性至少可分为 4个亚型(T,L,N,P型)。在 LEMS患者中 P型VGCC的自身抗体最为重要。
另外,在MG患者中也报道了乙酰胆碱酯酶抗体[11],但它们也同时存在于其他自身免疫性疾病和健康对照中,所以这些抗体的致病机制还不明确。
7 结论和展望
MG是一种由多种因素导致,临床表现高度相似而免疫病理、生理表现却不完全相同的自身免疫病。相关自身免疫抗体以AChR-Ab为主,多种其他抗体参与,尽管这些抗体对于疾病的诊断非常有用,但是否可以用于疾病的监测还有待进一步证明。重要的是要意识到,针对MG患者的自身抗体库的认识局限于使用的检测技术,发展新的检测方法势在必行。此外,由于MG不是一种单一的疾病,而是可能由许多临床亚型组成,这些亚型不仅可以通过自身抗体特征来区分,而且还可以通过胸腺病理学和疾病临床表现来区分[2]。将来的研究检查MG患者的自身抗体谱将需要考虑到这一点,将患者细分为相关的临床MG亚型,以特异性地确定各种肌肉自身抗体测量在其诊断和监测中的有用性。进一步调查还需要确定IgG亚类,因为亚类中的转变可能是疾病状态或治疗反应的重要标志。
随着对各种抗体研究的深入,对于解释MG的免疫病理学和致病机制会更加清晰和较全面。并且对特殊病因的鉴定,能够在短期内为患者带来更完整的诊断,也将促进更多具有较少副作用的靶向治疗的发展。