视神经脊髓炎谱系疾病血清胱抑素C水平与临床特征的相关性

周佳君 罗涟 陈智才

视神经脊髓炎谱系疾病(neuromyelitis optical spectrum disorders，NMOSD)是一组主要由体液免疫参与、抗原-抗体介导的中枢神经系统炎性脱髓鞘疾病谱[1]。自2004年Lennon等在视神经脊髓炎(NMO)患者血清中发现水通道蛋白4(AQP4)抗体后，NMO被认为是一种与多发性硬化(multiple sclerosis，MS)不同的独立疾病[2]。血清胱抑素C(cystatin C，Cys C)是体内半胱氨酸组织蛋白酶(cathepsins， Cat)内源性抑制剂，研究结果显示Cys可调节Cat的免疫应答作用及其对髓鞘基质蛋白的降解[3-4]。近年研究发现，Cys C在MS中及其他免疫介导的神经疾病中异常表达[3，5]，而其与NMOSD的关系尚不清楚。本研究通过观察NMOSD患者血清Cys C水平的变化，旨在探讨血清Cys C与NMOSD临床特征的相关性。

1 对象和方法

1.1观察对象回顾性收集2015年9月至2018年5月就诊于作者医院的NMOSD患者37例、MS 20例。(1)NMOSD组：男5例，女32例，年龄22～71岁，平均(42.91±12.04)岁。均符合2015年国际NMO诊断小组制定的NMOSD诊断标准[1]，均为急性期(首次发作或复发1个月以内)。(2)MS组：男8例，女性12例，年龄26～83岁，平均(40.35±11.04)岁。均符合2011年McDonald诊断标准[6]，均为急性期(首次发作或复发1个月以内)。(3)健康对照组：另选择作者医院同一时期健康体检者43名作为对照组，其中男21名，女22名，年龄26～71岁，平均(43.72±11.19)岁。所有入组对象均有肾小球滤过率及血清肌酐水平检测结果，以观察其对Cys C水平的影响。排除标准：存在有其他原因所致的有关神经系统症状和体征；伴发肿瘤、血液疾病及合并肝肾障碍疾病患者。

1.2方法

1.2.1血清Cys C测定：清晨空腹取外周静脉血2 mL，静置1 h左右，以4000 r/min 4℃离心10 min，分离血清。采用免疫比浊法检测Cys C水平。血清Cys C试剂盒购于罗氏公司，检测方法与步骤严格按试剂盒说明进行。检测仪为罗氏P800生化仪。血清Cys C浓度正常参考范围<1.03 mg/L。

1.2.2神经功能缺损评分：详细询问病史及体格检查，采用扩展残疾状态量表(expanded disability status scale，EDSS)评价NMOSD组和MS组的神经功能缺损程度。

1.2.3影像学检查：所有NMOSD患者入院后均进行MRI影像学检查了解脊髓病灶节段和头颅病灶情况，使用美国通用公司GE1.5T核磁共振进行平扫，包括头颅和脊髓的 T1、T2、FLAIR及弥散加权成像扫描。

1.2.4血清AQP4抗体检测：采用间接免疫荧光法检测NMOSD及MS患者血清AQP4抗体。AQP4抗体试剂盒购于德国EUROIMMUN AG公司(FA 1128)，具体检测方法与步骤严格按试剂盒说明进行。

1.3统计学处理应用SPSS22.0统计软件包进行数据分析，符合正态分布的计量资料以均数±标准差表示，两均数间比较采用独立样本t检验，多组间均数比较采用单因素方差分析，两两比较采用Scheffe法；非正态分布的计量资料以中位数和四分位数间距表示，两组间比较采用Mann-Whitney秩和检验，多组间比较采用Kruskal Wallis秩和检验；计数资料分析用χ2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1临床特点NMOSD组初次发病患者9例，复发28例，病程0.10～20.00年，中位数3.75年，四分位数间距5.75年；33例行血清AQP4抗体检测，其中21例阳性；EDSS评分1～8分，中位数5.0分，四分位数间距4.0分。MS组患者初次发病患者3例，复发17例，病程0.50～15.00年，中位数3.10年，四分位数间距4.80年；19例行血清AQP4检测，1例阳性；EDSS评分1～8分，中位数3.5分，四分位数间距4.0分。3组在年龄、肾小球滤过率及血清肌酐水平比较无统计学差异(均P>0.05)。结果见表1。

2.2各组血清CysC水平比较MMOSD组、MS组和对照组血清Cys C水平分别为(0.83±0.12)、(0.86±0.10)和(0.91±0.10)mg/L，3组间血清Cys C水平比较有统计学差异(F=5.48，P=0.006)。两两比较结果显示，NMOSD组血清Cys C水平低于对照组(P=0.006)，而与MS组比较无统计学差异(P>0.05)，MS组血清Cys C水平与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)。结果见图1。

表1 各组临床资料比较

注：NMOSD：视神经脊髓炎谱系疾病，MS：多发性硬化；图1同。EDSS：扩展残疾状态量表；AQP4：水通道蛋白4抗体；a数据以中位数(四分位数间距)表示；b33例NMOSD患者行AQP4抗体检测；c19例MS患者行AQP4抗体检测；-：无数据

注：Cys C：胱抑素； aP<0.01 图1 各组间血清Cys C水平比较

2.3NMOSD患者CysC水平与临床特征的关系EDSS≥5分的重度神经功能缺损NMOSD患者(n=21)血清Cys C水平低于EDSS<5分的轻度神经功能缺损者〔n=16，(0.78±0.10)mg/L比(0.88±0.12)mg/L；t=2.98，P<0.01〕。影像学检查显示存在颅内病灶的NMOSD患者(n=17)血清Cys C水平低于无颅内病灶者〔n=20，(0.77±0.11)mg/L比(0.87±0.12)mg/L；t=2.81，P<0.01〕。AQP4抗体阳性组(n=21)血清Cys C水平与阴性组(n=12)比较无统计学差异〔(0.81±0.11)mg/L比(0.83±0.12)mg/L；t=0.34，P>0.05〕。男性NMOSD患者(n=5)血清Cys C水平与女性患者比较无统计学差异〔n=32，(0.82±0.18)mg/L比(0.82±0.11)mg/L；t=0.24，P>0.05〕。病程≥3年NMOSD患者(n=18)血清Cys C水平与病程<3年者(n=19)相比无统计学差异〔(0.84±0.11)mg/L比(0.81±0.13)mg/L；t=0.81，P>0.05〕。脊髓受累范围≥3个节段的NMOSD患者(n=29)与<3个节段患者(n=8)血清Cys C水平比较差异无统计学意义〔(0.82±0.12)mg/L比(0.80±0.99)mg/L；t=0.60，P>0.05〕。

3 讨论

Cys C为机体内源性Cat抑制剂，其生成速度稳定，不受炎性因子、饮食、三酰甘油、血糖等影响，并与性别和肌肉量无关，目前临床上主要用于早期肾功能受损的检测[7]。近几年来，越来越多研究发现Cys C还在免疫、细胞氧化应激及炎性反应中起重要作用[8]，其不仅参与脑血管动脉粥样硬化、脑炎的发病，还与吉兰-巴雷综合征和MS有关[3，5，9]，而其与NMOSD的关系仍未明确。本研究中NMOSD、MS及对照组血肌酐水平及肾小球滤过滤比较无统计学差异，表明3组在肾脏功能方面比较并无统计学差异，避免了肾功能对Cys C水平的干扰，结果显示，NMOSD患者急性期血清Cys C水平低于对照组，提示血清Cys C水平与NMOSD发生可能有关。既往国内文献报道，中枢神经系统脱髓鞘疾病患者(包含NMO及MS)血清Cys C水平高于健康对照组[10]，但上述研究未能区分急性期与缓解期的差异。最近Shu等[11]研究发现，复发期NMOSD患者血清Cys C水平低于健康对照组，这与本研究结果相符；另外，Shu等[11]研究结果还显示NMOSD复发期血清Cys C水平低于缓解期，而缓解期血清Cys C水平则高于健康对照组，Cys C在NMOSD中的这种动态变化提示Cys C可能还参与了疾病的活动。

Cys C在NMOSD的作用目前尚未清楚，作为Cat的内源性抑制剂，其主要生理功能是调节Cat类特别是溶酶体内组织蛋白酶的活性，调节细胞内外蛋白水解酶水平，抑制细胞外的蛋白水解酶，使细胞免受蛋白酶水解，参与细胞外基质的产生与降解、血管壁蛋白酶与抗蛋白酶的动态平衡[4]。研究结果显示，Cat可通过降解髓鞘基质蛋白在中枢神经系统脱髓鞘疾病中发挥作用[12]。近期有研究发现，Cat B在MS患者脑组织、脑脊液及外周血单核细胞中显著高表达，而其脑脊液Cys C水平则明显下降，提示Cat/Cys C平衡失调在脱髓鞘变性中发挥了作用[5，13]。作者推测NMOSD患者Cys C水平下降可能导致Cat活跃，引起或加重髓鞘蛋白的降解，进而引起疾病发生或复发。其次，Cat通过降解血管壁基质，参与了血-脑脊液屏障损伤，Cat的升高可影响血-脑脊液屏障通透性[14]，如有研究发现NMO的发病机制与外周血抗AQP4抗体经过破坏的血-脑脊液屏障进入中枢神经系统引起免疫反应密切相关[15]。本研究结果显示，存在颅内病灶的NMOSD患者Cys C水平低于无颅内病灶患者，推测血清Cys水平的降低、Cat的活跃可能加重血-脑脊液屏障的破坏，导致血清抗AQP4抗体进入颅内，引起NMOSD颅内损伤。第三，NMOSD患者Cys C水平降低可能与其本身具有抗氧化应激作用有关[16]，NMOSD患者血-脑脊液屏障遭到破坏，可导致大量炎性反应因子进入脑内，脑内炎性反应引起的氧自由基增多可导致Cys C消耗增加，进而引起血清Cys C水平降低。

本研究结果还显示，NMOSD患者血清Cys C水平与临床神经功能缺损程度相关，EDSS≥5分的NMOSD患者血清Cys C水平低于EDSS <5分者，表明血清Cys水平与NMOSD患者疾病严重程度有关，提示低血清Cys C可能是NMOSD病情严重程度或疾病活动的标志。Ma等[17]采用中枢脱髓鞘疾病小鼠模型研究揭示，急性期小胶质细胞和巨噬细胞产生Cat S，而星形胶质细胞产生Cys C，髓鞘脱离后的残片由小胶质细胞和巨噬细胞清除，从而有利于髓鞘的修复再生，Cat/Cys C比例失衡可阻碍脱髓鞘后神经的再生修复[17]，继而影响神经功能。Gajofotto等[18]临床研究发现，伴脊髓受累的临床孤立综合征患者脑脊液Cys C水平与EDSS评分呈正相关，患者EDSS评分越高，Cys C水平越高。上述研究均提示Cys C水平与脱髓鞘疾病神经功能预后密切有关。

本研究中MS患者血清Cys C水平与对照组相比有降低趋势，但无统计学差异，NMOSD患者与MS患者Cys C水平比较亦未见统计学差异，提示Cys C可能不是鉴别MS与NMOSD的合适血清标志物。

综上所述，本研究发现，急性期NMOSD患者血清Cys C水平较正常对照组下降，与MS患者相比无统计学差异；急性期NMOSD患者血清Cys C水平与病情严重程度及颅内病灶有关。低血清Cys C水平可能是NMOSD患者颅内受累的危险因素。但本研究样本量少，为回顾性研究，纳入对象为急性期，未对NMOSD患者进行动态观察，未对脑脊液Cys C水平进行检测，因此，有关Cys C水平在NMOSD发病中的确切作用需进一步研究。