自身免疫性脑炎研究热点追踪与思考
2022-01-01李亚桐王佳伟
李亚桐 王佳伟
自身免疫性脑炎(autoimmune encephalitis,AE)是一类由抗神经抗体介导的或抗体相关的中枢神经系统自身免疫性疾病,以抗N-甲基-D-天冬氨酸受体(N-methyl-D-aspartate receptor,NMDAR)脑炎最常见。2010年我国首次报道了抗NMDAR脑炎病例[1],2014年首次进行了较大样本量的队列研究[2],经过十余年的研究,已对其病因、发病机制、临床表现、治疗等方面有了初步了解,但某些方面仍然未明。现就AE的病因、发病机制、诊断和治疗进行介绍。
1 诱发因素
AE的病因尚不很清楚,目前研究表明肿瘤和感染是较明确的诱发因素,免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitors,ICIs)和遗传因素受到日益关注。
1.1 肿瘤和感染肿瘤组织中异位表达的神经元抗原可打破机体的免疫耐受,使机体产生针对神经元的自身抗体。感染解释了部分非副肿瘤性AE,单纯疱疹病毒是最常见的可诱发抗AE的病原体。动物实验亦表明,向小鼠鼻腔内接种单纯疱疹病毒Ⅰ型后,高达67%的小鼠产生了抗NMDAR-IgG,且发现这些小鼠海马NMDAR数量明显减少,由此构建了抗NMDAR脑炎的动物模型。该模型存在不稳定性,目前国内外一些研究团队正在开展相关研究。在少部分水痘-带状疱疹病毒脑炎、乙型脑炎、克-雅病患者体内亦检测到了抗神经元抗体,但由于病例数较少,尚难以明确两者间的相关性。此外,也有COVID-19感染的婴幼儿在治疗过程中检测到NMDAR-IgG的病例报道[3]。
1.2 ICIsICIs也可在一定程度上诱发AE。ICIs包括针对细胞毒性T淋巴细胞相关抗体4(cytotoxic T lymphocyte antigen4,CTLA-4)和程序性死亡受体1(programmed death-1 receptor,PD-1)及其配体(programmed death-ligand 1,PD-L1)的单克隆抗体,通过阻断上述靶点,增强抗肿瘤免疫反应。当与神经系统抗原发生交叉反应时,则会出现副肿瘤综合征的表现[4]。目前已有多篇文献报道ICIs治疗过程中或治疗后诱发AE[5],对于治疗效果不好的患者或病情反复的患者应引起临床医生的关注。
1.3 遗传近年来AE与遗传的关联研究成为了热点。德国一项研究显示抗LGI1脑炎患者具有人类白细胞抗原(HLA)等位基因DRB1*07:01、DQA1*02:01、DQB1*02:02的强遗传倾向,而抗NMDAR脑炎仅与HLA等位基因B*07:02有较弱的相关性。一项对荷兰高加索人的研究显示,非副肿瘤性抗LGI1脑炎与HLA-DR7、HLA-DRB4存在强相关,而副肿瘤性抗LGI1脑炎则不存在这种关联。韩国研究显示,抗LGI1脑炎与DRB1*07:01~DQB1*02:01基因型、HLA等位基因B*44:03、C*07:06存在关联,但未在抗NMDAR脑炎中发现与HLA基因的关联。我国研究则显示,HLA 等位基因DRB1*16:02与抗NMDAR脑炎相关,且这种相关性主要存在于非副肿瘤性抗NMDAR脑炎患者中[6]。HLA等位基因DRB1*03:01、DQB1*02:01与抗LGI1脑炎相关[7]。不同研究得到的结果不同,其原因可能与HLA等位基因在不同种族中基因多态性不同及研究方法不同有关,因此有关AE与遗传的确切关系仍有待更大样本量的队列研究验证。
2 发病机制
2.1 抗神经元内抗原抗体介导的AE抗神经元内抗原抗体经常与肿瘤共存,由于抗体不能直接与神经元内蛋白接触,其致病性很大程度依赖细胞毒性T细胞。凋亡的肿瘤细胞释放的抗原被区域淋巴结的抗原提呈细胞处理,呈递到免疫系统,引起抗肿瘤免疫反应的同时,引起中枢神经系统中表达相同抗原的自身免疫反应,导致广泛的细胞毒性T细胞浸润,通过穿孔素和颗粒酶机制导致神经元的损伤。但这一理论并不能解释所有的副肿瘤性AE,例如与霍奇金淋巴瘤相关的抗mGluR1脑炎、抗mGluR5脑炎,因为霍奇金淋巴瘤并不表达神经元抗原。
2.2 抗神经元表面抗原抗体介导的AE其特征是机体产生了针对与突触信号和突触可塑性有关的神经元蛋白的自身抗体。自身抗体可通过多种方式致病,如改变突触受体的表面动力学、阻断受体的功能而不改变其突触密度、干扰突触蛋白的相互作用等。细胞因子和补体在其中也起到了重要作用[8]。
2.3 中枢神经系统感染后的AE对于中枢神经系统感染后AE,感染导致神经元的损伤及自身抗原的释放,自身抗原被运输到局部淋巴结,引发免疫反应。幼稚B细胞在外周免疫器官识别自身抗原,并在CD4+T细胞的辅助下分化为浆细胞和记忆B细胞,记忆B细胞通过血脑屏障进入中枢神经系统,在此经历抗原再刺激、抗原驱动的亲和力成熟、克隆扩增,最终分化为分泌抗体的长寿浆细胞。分子模拟机制也可解释部分病例,但尚不能解释为何同一病毒感染后不同患者会产生不同的神经元抗体甚至是目前未知的自身抗体。中华医学会神经病学分会神经感染和脑脊液细胞学组正在启动一项多中心研究项目(MEMBER研究)旨在揭示感染和免疫的作用机制。
3 少见的AE
随着对AE认识的不断深入,以及抗体检测技术的不断发展,越来越多抗神经元抗体被发现。
3.1 抗KLHL11抗体AE2019年Mandel-Brehm等首次报道了抗KLHL11抗体[9],KLHL11为Kelch样蛋白11,参与泛素化过程。Mayo团队详细描述了这组疾病[10],临床表现以共济失调为主,还可表现为复视、眩晕、听力损失、构音障碍、癫痫等。大部分患者急性期可见颞叶内侧、小脑、脑干、间脑T2/Flair高信号病灶,慢性期可见颞叶内侧、小脑萎缩或弥漫性脑萎缩;23例合并精原细胞癌,7例合并睾丸微结石,在接受抗肿瘤治疗及免疫治疗的患者中,58%临床症状改善或稳定;脑组织活检显示以T淋巴细胞为主的慢性淋巴细胞炎症及非坏死性肉芽肿,此外通过尸检证实患者存在小脑Bergmann胶质细胞增生及浦肯野细胞丢失,伴少量炎性细胞浸润。
3.2 抗AP-3B2抗体AE衔接蛋白(adaptor protein,AP)是一种囊泡外壳蛋白,AP-3B2选择性地分布于神经元。2019年Mayo团队报道了10例抗AP-3B2阳性患者,临床表现以步态异常、感觉性或小脑性共济失调为主,可伴有胃肠道自主神经功能障碍;影像学可见长节段中央灰质或后索的异常信号,以及严重的小脑萎缩、脊髓萎缩;部分患者接受了一种或多种免疫治疗,但临床症状仍无改善[11]。
3.3 抗PDE10A抗体AE磷酸二酯酶10A(PDE10A)是一种双底物环核苷酸磷酸二酯酶,水解腺苷和鸟苷,在纹状体中高表达。2019年Mayo团队在7例运动障碍患者中检测到抗PDE10A抗体[12],患者以运动障碍为突出临床表现,少部分患者伴有脑病或脑膜癌。这为自身免疫性运动障碍的诊断提供了一个可供选择的检测指标。
3.4 代谢型谷氨酸受体(mGluR2)抗体AE2020年Dalmau教授团队在2例小脑性共济失调患者中检测到mGluR2抗体[13],扩大了自身免疫性小脑炎抗体谱。
3.5 抗Cavα2δ抗体AEα2δ是电压门控钙离子通道(voltage-gated calcium channels,VGCC)的辅助亚基,调节VGCC复合体在突触前膜的聚集。2021年,韩国一研究团队报道了2例抗Cavα2δ抗体阳性患者[14],临床表现为记忆下降、精神症状、癫痫等AE的典型症状,免疫治疗可能有效;通过体外实验证明,抗Cavα2δ抗体可减少突触前膜神经递质的释放,但并不影响Ca2+内流。
上述AE抗体是近年发现的诸多少见抗体中的代表,不断拓展的抗神经细胞抗体谱加深了人们对AE的认识。有关新型AE机制的研究也势必会成为未来的重点研究方向之一。
4 诊断
AE临床表现多样,部分AE表现出不典型的临床综合征,并出现抗体叠加情况,因此临床诊断存在一定挑战。2016年《Lancet Neurol》发表了AE诊断路径指南(以下简称指南),将AE诊断分为可能的AE、很可能的AE、确诊的AE,其中可能的AE和很可能的AE诊断不依赖于抗体检测结果,强调了早期诊断,弱化了抗体检测的重要性。这一指南对于我国抗NMDAR脑炎早期诊断的敏感性较低。2017年中华医学会神经病学分会发布了《中国自身免疫性脑炎诊治专家共识》(以下简称共识)[15]。依据临床表现、辅助检测、抗体检测结果,将AE诊断分为可能的AE与确诊的AE。共识强调,AE的确诊仍有赖于抗体检测的结果。国外指南强调,在诊断确诊的自身免疫性边缘叶脑炎时不需考虑抗体检测结果,因为免疫介导的边缘叶脑炎可以在未检测到自身抗体的情况下发生,由此提出了抗体阴性的自身免疫性边缘叶脑炎的概念。目前抗体阴性的AE诊断仍是难点,亟需规范化的指南指导诊疗。对于抗体阴性的AE诊断临床上存在很多误区。究其原因包括诸多因素,如患者检查样本获取时间、检测方法可靠性、污染影响、药物干预、无商品化试剂盒等。CBA(cell-based assay)及免疫印迹膜条法阴性,不应简单归为抗体阴性AE或可除外AE。应完善TBA(tissue-based assay)检测,必要时应用原代培养海马神经元进行间接免疫荧光检测以完成最终筛查。临床对于表现出典型AE症状、影像学检查提示颅内病灶,尤其是颞叶内侧、海马等边缘系统异常的患者,鉴别诊断中除外其他疾病也非常重要。常规AE抗体检测阴性时,推荐采用多种检测方法进行检测,并结合临床考虑可能为少见AE抗体情况,并进行连续动态监测,以提高诊断率,更好地判断预后。
5 治疗
针对AE的治疗包括抗肿瘤治疗、免疫治疗、对症支持治疗等。对合并肿瘤的AE,在病情允许情况下尽早行肿瘤切除是有益的。目前的免疫治疗经验多来源于回顾性研究,早期不应因等待抗体检测的结果而延误免疫治疗。
糖皮质激素、静脉注射免疫球蛋白(IVIg)、血浆置换(PLEX)是一线免疫治疗[15]。对一线免疫治疗反应不佳的患者,常采用二线免疫治疗如利妥昔单抗及环磷酰胺[15]。利妥昔单抗是一种靶向B细胞表面CD20的单克隆抗体,其可直接减少CD20+幼稚B细胞和记忆B细胞的数量,间接减少CD20-短寿浆细胞的数量。由于中枢神经系统中的长寿浆细胞表达CD138而不表达CD20[16],这使得利妥昔单抗的免疫治疗存在一定局限。尽管大部分AE预后良好[17-18],但仍有10%~20%的患者会出现复发,维持期治疗的目的是尽可能减少疾病复发。
难治性AE的治疗也是近年来研究的热点。虽然经积极的免疫治疗,仍有约25%的AE发展成难治性AE。硼替佐米(Bortezomib)是一种蛋白酶抑制剂,可耗竭浆细胞,最初被用于多发性骨髓瘤的治疗。研究显示硼替佐米可改善难治性AE的临床症状[19]。一项评估硼替佐米治疗严重AE有效性及安全性的二期临床试验(Generate-Boost)正在开展中。IL-6在激活B细胞和T细胞的过程中起关键作用,可诱导B细胞增殖分化为抗体分泌细胞,诱导原始CD4+T细胞分化为辅助性T细胞,促进CD8+T细胞的分化,并抑制这些细胞向调节性T细胞的分化。托珠单抗(Tocilizumab)对于利妥昔单抗治疗效果不佳的AE可能有效。IL-2是Treg细胞分化、存活和功能调控的关键因子,在维持自身免疫耐受方面起重要作用。一项回顾性研究评估了小剂量IL-2治疗难治性AE的可行性。此外,也有尝试将达雷木单抗(Daratumumab)用于难治性AE的病例报道[20]。
6 总结与展望
抗NMDAR脑炎的发现翻开了AE研究的新篇章,经过十余年的不断探索,学者们已对常见的AE抗体及临床表型有了一定程度的认识。但现阶段仍有相当多的问题没有解决,未来应更加注重少见类型AE机制及临床表型的研究,同时进一步探讨免疫个体化治疗的新方案。