IgG4相关性疾病潜在生物学标志物的研究进展*

夏雨鑫,姜玉章(南京医科大学附属淮安第一医院检验科,江苏淮安 223300)

IgG4相关性疾病(immunoglobulin-G4 related disease,IgG4-RD)是一类由免疫介导的慢性系统性炎症伴纤维化而致病机制尚未阐明的疾病,患者多呈血清IgG4浓度异常升高、受累部位肿瘤样肿胀和IgG4+浆细胞浸润的特征。该病几乎累及全身各个器官及全身各个腺体包括泪腺、下颌下腺、甲状腺、乳腺、胰腺、前列腺等,也可见于脑垂体、眼、肺、心、肝、胆和肾等脏器。据国内外报道,相对于女性,中老年男性高发,临床表现常因受累器官不同而存在表现出不同的首发症状[1]。目前最常用于IgG4-RD诊断的生物学标志物为血清IgG4,但其敏感性和特异性最佳时的截断值仍待商榷,2018年,林琳等[2]建立了西门子BN-2蛋白分析仪检测血清IgG4、IgG及IgG4/IgG的参考区间(IgG4:0.151～1.919 g/L,IgG:9.668～16.570 g/L,IgG4/IgG:1.174%～14.107%),IgG与IgG4水平相关(r=0.368,P<0.01);2022年,闫雷等[3]发现以血清IgG4≥2.07 g/L作为截断值能提升对IgG4-RD与非IgG4-RD自身免疫病的鉴别诊断效能[ROC曲线下面积(AUCROC)为0.979,敏感性为96.15%,特异性为92.57%]。其他标志物还包括IgG4-RD反应指数(IgG4-RD responder index,IgG4-RD RI)评分、病理活检组织IgG4+浆细胞等,二者可在一定程度上反映疾病的预后,但这些标志物并不全面[4]。尽管国内外制定了一系列的专家共识,制定了IgG4-RD诊断评分标准,但临床运用效果不佳[5]。本文旨在对近年来国内外报道的有关IgG4-RD的一些最新的生物学标志物进行综述,同时针对一些标志物对应的靶点进行总结,以便于更好地诊治该病。

1 细胞水平

1.1浆母细胞 浆母细胞来源于B细胞系,是一种未成熟浆细胞前体细胞,介于激活的B细胞和浆细胞的中间状态,经过进一步活化成为浆细胞,在IgG4-RD中,浆母细胞直接作用于IgG4-RD纤维化的过程,其主要通过产生纤维化分子血小板衍生因子B刺激成纤维细胞产生胶原以及分泌趋化因子CCL4、CCL5等招募CD4+细胞毒性T淋巴细胞、嗜酸性粒细胞和M2型巨噬细胞进行促纤维化[6-7]。健康人外周血中浆母细胞数量是极少的,绝对浆母细胞计数中位数仅为94/mL,然而,在活动性IgG4-RD患者中,CD19(+)CD27(+)CD20(-)CD38(hi)浆母细胞的数量明显增加,外周血中的绝对浆母细胞计数中位数为4 698/mL,显著高于健康对照和其他疾病对照,并且在血清IgG4水平正常的IgG4-RD患者中也可检出[8]。

国外学者[9]研究表明外周血克隆扩增的CD19(+)CD27(+)CD20(-)CD38(hi)浆母细胞是活动性IgG4-RD的标志,即使有个别活动期IgG4-RD患者血清IgG4水平未明显异常时,浆母细胞就明显增多,且以IgG4+浆母细胞为主。这些扩增的浆母细胞在利妥昔单抗介导的B细胞耗竭治疗后其数量下降,同时大部分患者外周血浆母细胞水平与其血清IgG4水平、受累器官数以及RI评分呈正相关;除此之外,患者的浆母细胞下降水平与疾病缓解相关,利妥昔单抗治疗后,一部分患者复发,这些患者外周血中重新出现循环浆母细胞,表现出寡克隆性和广泛的体细胞超频突[4,10-11]。Wang等[12]运用流式细胞术测量37例初治IgG4-RD患者的外周血中绝对浆母细胞计数,结果示浆母细胞绝对计数[M(P25,P75)]为4.0(2.8,7.5)/μL,且与淋巴细胞百分比、血清IgG、Ig4和IgG4/IgG相关。在IgG4-RD患者中,基线浆母细胞绝对计数是疾病复发的独立危险因素(HR=1.199,95%CI=1.030～1.396,P=0.019),来氟米特(LEF)的应用是独立的保护因素(HR=0.283,95%CI=0.106～0.759,P=0.012),其研究初步表明,基线绝对浆母细胞计数可独立预测糖皮质激素(GC)单药治疗或LEF和GC联合治疗的IgG4-RD患者的疾病复发。

因此,利妥昔单抗作为靶向治疗药物的作用机制可能是介导B细胞耗竭及浆母细胞表型及功能改变,从而延缓病情进一步恶化。由此可见,CD19(+)CD27(+)CD20(-)CD38(hi)浆母细胞可作为一个潜在的生物学标志物,通过流式细胞术检测浆母细胞计数可用于IgG4相关疾病的临床诊断、疾病监测、活动性以及治疗反应的监测及评估等。

1.2CD4+细胞毒性T细胞 CD4+细胞毒性T淋巴细胞(cytotoxic T lym-phocytes,CTL)是近年来新识别出的CD4+T细胞中一类独特的细胞亚群,为晚期分化的CD4+T细胞呈CD4+CD28-表型,因其产生大量细胞毒性颗粒如颗粒酶B和穿孔素,因此被命名为CD4+细胞毒性T淋巴细胞(CD4+CTL)。它具有促进成纤维细胞活化和促进B细胞、浆细胞分化以及促进生发中心形成的作用[13]。

Mattoo等[14]利用流式细胞术测定101名IgG4-RD患者的CD4+效应/记忆T细胞,这些扩增的细胞通过基因表达分析和流式细胞术进行表型测定,该研究证明在IgG4-RD患者外周血及受累器官均存在不同数量克隆性扩增的循环和组织CD4+CTL细胞,通过与浆母细胞和B细胞相互作用,促进浆母细胞分化并产生抗体,使IgG4+浆细胞增多,参与IgG4-RD的发病机制,同时分泌细胞因子(如IL-1β、INF-γ和TGF-β、颗粒酶A/B、穿孔素等)诱导受累组织坏死并促进纤维化形成[15]。CD4+CTL细胞还表达信号转导淋巴细胞激活分子家族成员7(signaling lymphocytic activation molecule family-7,SLAMF7),又被称作CD319。SLAMF7是一种广泛表达于人体B细胞、NK细胞、树突状细胞、巨噬细胞等免疫细胞表面的跨膜蛋白,通过与自身配体SLAMF7L结合,参与机体免疫响应的调控。SLAMF7在IgG4-RD中可发挥细胞毒性作用,参与体液免疫、细胞黏附和淋巴细胞发育等多种免疫反应。在IgG4-RD活跃的患者中,外周血CD8a(-)CD4(+)SLAMF7(+)CTLs的亚群逐渐增多,随着糖皮质激素诱导的疾病缓解后明显减少,与RI评分和疾病活动度存在着一定的相关性,除IgG4-RD患者CD4+CTL细胞表达SLAMF7外,浆母细胞等IgG4-RD中关键的抗原呈递细胞也表达SLAMF7[15-17]。

因此,检测CD4+CTL可能作为IgG4-RD的生物学标志物辅助诊断之一,并且推测SLAMF7或为IgG4-RD的潜在的治疗靶点。

1.3滤泡辅助性T细胞 滤泡辅助性T细胞(follicular helper T cell,Tfh)是CD4+T细胞的另一种亚型,具有刺激成纤维细胞活化和与抗原提呈B细胞相互作用的潜力[4]。Chen等[18]研究发现,与健康人群组相比,IgG4-RD组的外周血和组织中的Tfh均明显升高,IgG4-RD患者的Tfh1和Tfh2细胞还可诱导B细胞分化为更多的浆母/浆细胞,并生成更多的IgG4,尤其是Tfh2细胞更明显。外周血中Tfh2可促进B细胞向浆母细胞分化并促进IgG4的抗体类别转换,其中Tfh2细胞的数量与血清IgG4浓度、血清IgG4/IgG比值、浆母细胞水平IgG4-RD RI评分以及患者受累器官数成正相关,糖皮质激素诱导的疾病缓解后明显减少,随着患者疾病的复发而再次升高[6,19]。因此,Tfh细胞特别是Tfh2也可能成为IgG4-RD的一个潜在监测病情活动的生物学标志物。

2 细胞因子水平

2.1CCL18/CCR8 趋化因子配体18(CCL18)是一种炎性趋化因子,其化学本质为糖蛋白主要由Th2相关细胞因子,如IL-4、IL-10和IL-13等诱导活化的M2巨噬细胞分泌,作用于其受体PITPN M3、GPR30和CCR8,在刺激成纤维细胞产生胶原蛋白,致组织发生纤维化[20]。在IgG4-RD中,CCL18诱导T细胞、B细胞和未成熟DC趋化,产生并维持Th2型反应,且促进IgG4的产生,刺激成纤维细胞产生胶原蛋白等参与IgG4-RD的致病过程[21]。

Akiyama等[22]运用ELISA方法研究了血清CCL18水平与IgG4-RD患者临床特征之间的相关性,研究结果示IgG4-RD患者血清CCL18浓度(中位数44.5 ng/mL,范围3.6～120.9 ng/mL)显著高于健康对照(中位数13.0 ng/mL,范围0.1～63.8 ng/mL);血清CCL18水平与IgG4-RD RI评分(r=0.54,P<0.005)、血清IgG4水平(r=0.50,P<0.01)呈正相关,糖皮质激素治疗后血清CCL18水平显著降低(44.7 ng/mL vs 12.7 ng/mL,P<0.01),疾病活动性下降(IgG4-RD RI评分:12 vs 2,P<0.01),认为血清CCL18浓度与疾病活动度及受累器官数有关。Tsuboi等[23]用定量PCR、DNA微阵列和免疫荧光法等方法实验证明:与原发性舍格伦综合征(PSS)和健康对照相比,CCL18-CCR8轴在IgG4-RD患者的唇唾液腺中特异性上调,IgG4-RD组产生CCL18的细胞数量明显高于PSS组和对照组(P<0.05),推测CCL18-CCR8轴在IgG4-RD的纤维化过程中发挥重要作用,但该轴是否有可能作为治疗靶点尚不清楚;基于上述研究,该团队又做了进一步实验,以LAT小鼠作为IgG4-RD动物模阐明了小鼠CCL8(人CCL18的类似物)-CCR8轴通过ERK1/2磷酸化发生纤维化,使用抗CCL8抗体可改善LAT小鼠涎腺的炎症和纤维化,表明人CCL18-CCR8轴可能是IgG4-RD的治疗靶点[24-25]。

因此,动态检测血清CCL18可有助于评估IgG4-RD患者纤维化严重程度或疾病活动程度。据此推测,CCL18-CCR8轴可能是IgG4-RD中潜在的新治疗靶点,抗CCL18抗体或抗CCR8中和抗体是否可以抑制该轴从而减轻IgG4-RD纤维化进程以及作为难治性IgG4-RD(如类固醇耐药病例和复发病例)的补救疗法,还需进一步研究以确定是否可应用于临床诊治中。

2.2胸腺活化调节趋化因子(TARC) 胸腺活化调节趋化因子(thymus activation regulated chemokine,TARC),也称为C-C基序趋化子配体17(CCL17),在胸腺中表达,由树突状细胞、内皮细胞、角质细胞和成纤维细胞产生。TARC作为C-C趋化因子受体CCR4和CCR8的配体具有亲和力,而这些受体主要由Th2细胞表达,在动物实验中发现Th2细胞产生的IL-4可通过IL-4/STAT6通路调控TARC/CCL17的表达水平,TARC诱导Th2占主导地位的炎症反应[26]。Komatsu-Fujii等[27]研究发现TARC在特应性皮炎和支气管哮喘等过敏性疾病中起着重要作用。Machura等[28]已研究证实,血清TARC浓度的测量在临床上用作反映特应性皮炎疾病活动的重要标志物,并且使用抗TARC抗体和抗CCR4抗体阻断TARC/CCR4轴可以减轻哮喘小鼠模型的气道炎症。根据这些发现,Umeda等[29]在IgG4-RD患者中进行了研究,运用ELISA法评估了29例IgG4-RD患者、28例原发性干燥综合征(pSS)患者和23例健康对照(HC)的血清TARC浓度并进行分析了TARC浓度与患者临床参数之间的相关性,结果表明IgG4-RD组中TARC的血清浓度(平均值486.1 pg/mL)显著高于pSS和HC(分别为平均值121.3 pg/mL和254.2 pg/mL)的血清浓度;IgG4-RD对HC的AUCROC为0.81,TARC的截止值为296.5 pg/dL,具有相对高的敏感性(82.8%)和特异性(73.9%)。另外,IgG4-RD对pSS的AUCROC为0.97,TARC的截断值为269.9 pg/dL,敏感性为89.7%,特异性为96.4%;血清TARC浓度与IgG4-RD患者的器官数量和IgG4-RD RI评分呈正相关,肺部受累患者的TARC浓度更高,在这项研究中也发现TARC在体外诱导IgG4-RD患者外周血浆细胞形成,还能诱导IgG4-RD患者外周血中成纤维细胞的生成,促进IgG4-RD发展。

因此,用ELISA方法检测血清中的TARC浓度TARC有助于IgG4-RD的辅助诊断,但因研究有限,其在IgG4-RD与其他疾病如pSS等的鉴别诊断中的最佳截断值及其特异性及敏感性等有待进一步讨论。

2.3IL-33 IL-33是细胞因子IL-1家族成员之一,表达于皮肤、消化道、呼吸道等的上皮细胞或内皮细胞、成纤维细胞和免疫细胞。它通过细胞表面的特异性受体(growth stimulating expression gene 2,ST2)激活免疫细胞,诱导免疫细胞成熟和细胞因子释放,参与炎症起始、维持、消退及多种疾病生理和病理过程[30-31]。朱梦琪等[32]研究发现IgG4相关泪腺炎和涎腺炎患者颌下腺中交替激活的M2巨噬细胞数量明显高于其他非IgG4-RD组,M2巨噬细胞产生的IL-33可促进Th2细胞表面特异性受体ST2激活,促进后续Th2细胞介导的免疫反应,在IgG4-RD的发病机制中发挥重要作用。因此,M2巨噬细胞及相关细胞因子IL-33可能是IgG4-RD的重要生物学标志物。

此外,自身免疫性胰腺炎(autoimmune pancreatitis,AIP)是典型的IgG4-RD,Minaga等[33]发现与系统性红斑狼疮(SLE)和银屑病等其他自身免疫病一样,AIP患者呈浆细胞样树突状细胞大量分泌的Ⅰ型干扰素(Ⅰ-IFN)[34]。与SLE不同的是,Ⅰ-IFN依赖的IgG4-RD/AIP的终产物表现为IL-33的增加表达[35],Watanabe等[36]发现IFN-α和IL-33在鼠AIP和人IgG4相关AIP的慢性纤维炎症反应中起关键作用,抗ST2抗体阻断IL-33信号传导可减轻胰腺炎症和伴随的纤维化。因此,IL-33在IgG4-RD的炎症和纤维化发挥着重要作用,Ⅰ-IFN/IL-33轴可能是治疗和干预IgG4-RD/AIP的潜在靶点。

2.4Galectin-3 Galectin-3是一种糖结合蛋白,可以调节各种细胞功能,例如质膜糖蛋白和糖脂的扩散、趋势化和内吞作用以及膜受体的功能。另具有强纤维化作用,通过调节慢性炎症器官中成纤维细胞和巨噬细胞的活性,在成纤维细胞增生性疾病中发挥重要作用,如肺纤维化、慢性肾脏疾病和非酒精性脂肪性肝炎[37]。在IgG4-RD受累的器官中,包括唾液腺、肺、主动脉、胰腺、肾脏、淋巴结和胆管,Galectin-3通过巨噬细胞、树突状细胞和肌成纤维细胞表达。Perugino等[38]研究发现,Galectin-3及其自身抗体可能参与了IgG4-RD的纤维化过程,可作为反映IgG4-RD纤维化的指标以评估疾病程度。

2.5血清可溶性IL-2受体(sIL-2R) 血清可溶性IL-2受体(soluble interleukin-2 receptor,sIL-2R)是IL-2受体的可溶性形式,反映T细胞活化水平[39]。Akiyama等[40]研究表明血清sIL-2R水平与基线IgG4-RD RI评分和IgG4-RD中受累器官的数量相关(分别为ρ=0.74,P<0.000 1和ρ=0.75,P<0.000 1);此研究还表明sIL-2R截断值为424 U/mL时,其对于诊断IgG4-RD伴有泪腺受累的敏感性83%;特异性为100%;AUCROC为0.93;P<0.000 1。此外在IgG4-RD中,血清sIL-2R相对于IgG4的增加,在监测疾病活动和预测糖皮质激素治疗的反应方面是更准确(91% vs 41%)[41]。因此,血清sIL-2R水平可以反映IgG4-RD的炎症过程,或可为反映疾病活动性和治疗反应的新的潜在生物标志物,且ELISA方法检测血清sIL-2R水平可更方便、快速的对该病进行诊断及监测评估。

3 总结与展望

组织学活检为明确诊断IgG4-RD的“金标准”,但组织样本并不容易获得,且需要侵入性操作,加大了确诊难度,随着实验室技术的发展,无论是使用流式细胞仪检测IgG4-RD潜在的外周血生物标志物如细胞及细胞因子,还是利用ELISA方法或化学发光法对外周血中相关细胞因子或抗体进行检测,都为临床医生诊断疾病提供了更多的选择,同时为患者减少侵入性损伤。因此,对IgG4-RD潜在生物学标志物的进行多中心研究,可尽早识别出IgG4-RD,减少误诊、误治,为精准诊治提供更多的临床价值。