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译文104.2 | 重症肌无力的自身抗体特性及其对治疗的启示(二)--廖文静
NATURE REVIEWS | NEUROLOGY
doi:10.1038/nrneurol.2016.44
Published online 22 Apr 2016
(中英)重症肌无力的
自身抗体特性及其对治疗的启示(二)
AChR antibodies     AChR抗体
流行病学 AChR抗体通过常规检测方法可以在70%的MG病人中检测出来1-4。另有5-10%的病人,AChR抗体只有通过更为灵敏的基于细胞的检测分析技术检测出来15,16。
病理生理学作用. 在体实验已经证明AChR抗体绑定到受体的细胞外区域17(框2),因此可破坏信号转导。AChR抗体主要属于IgG1和IgG3亚类,其活化补体级联,导致突触后膜的破坏。除此之外,由于AChR抗体为二价抗体,其具有抗原调变的能力。一些AChR抗体作用于受体的乙酰胆碱结合位点,其可能会阻断信号通路;但这类抗体很罕见,而且很可能与MG临床表现并不相关3。
框 2 | AChR结构及功能
乙酰胆碱受体(AChR)由五个同源亚基组成(在图中用不同颜色标示),这五个亚基中间形成一个阳离子通道。AChR的亚基组成会随着个体年龄的变化而变化,如在胚胎肌肉组织中主要组成为α2βγδ,而在成人肌肉组织中则主要是α2βδε17,68。虽然AChR有多个特定免疫表位,但大多数的抗-AChR抗体都直接作用于主要免疫区域(MIR17), 该区域有一组免疫表位与AChRα亚基上的位点重叠;这些亚基的中心由氨基酸组成67-76。
针对AChRα亚基的抗体致病性相较于针对β亚基的更强;因此AChR的表位模式可以影响疾病的严重程度18。虽然有一例病例报道称AChR抗体浓度波动与肌无力的严重程度相关并且其可以提示病情恶化19,但目前观点认为总AChR抗体浓度水平并不与症状的严重程度相关1-4。抗体浓度与临床症状严重程度的关系可能需要进一步研究证实,但抗体的重复检测结果还是可以影响治疗方案的选择:抗体浓度增加预示MG病情恶化,而浓度保持稳定或者减少则提示病情趋于稳定。功能性AChR的减少而非AChR抗体浓度是导致MG的症状的病因。相应地,受体数量的减少与疾病的严重程度相关,但受体减少不光与总AChR抗体的浓度相关,同样也依赖于自身抗体模式以及非抗体的因素1-4。
检测. 放射免疫沉淀法基于溶解的胚胎以及成熟的AChR混合物,是检测AChR抗体最为严格的技术,同时也是检测AChR抗体最为可信的技术。这种检测试剂盒已经在市场上推广。在有症状的个体中,阳性检测结果与MG的特异性几乎达到100%1-4。这种高特异性对于一线筛查实验来说是十分必要的,同样还可以被用于患有不明确的肌肉症状或者以疲劳为首发症状的病人。
虽然ELISA以及免疫荧光法已发展成为非放射性并且具有良好的灵敏度和特异性的实验方法,但其并不如放射免疫沉淀法20并且并没有被临床实践所广泛采用。基于细胞的检测分析技术灵敏度更高,并且使检测低亲和抗体成为可能:基于细胞的检测分析技术在放射免疫沉淀法所不能检测出抗体的广义的MG患者中的检出率在4-66%15,21,22。被不同检测技术所检测出来的抗体均属于相同的IgG,提示不论基于细胞的检测分析技术还是使用常规方法便可以检测出来的AChR抗体,在病因学以及发病机理是相同的。
之所以放射免疫沉淀法被推荐为一线检测方法,是因为其已经成功应用于临床实践;此外其不光可以检测出来AChR抗体,同样也可以量化反映AChR水平。基于细胞的检测分析技术目前仅用于怀疑患有MG但是抗AChR和抗MuSK抗体阴性的病人。
MuSK antibodies     MuSK抗体
流行病学. 针对MuSK的抗体可以在1-10%的MG病人中被检测出来1-4。相较于北欧的病人,地中海地区的病人更容易出现这种抗体,可能是环境以及基因的共同作用结果1-4。
病理生理学. 相较于AChR抗体,针对MuSK的IgG抗体属于IgG4子集。他们的作用方式同样不同:AChR抗体绑定到补体并与其抗原靶点相交联,而MuSK抗体即使不绑定到补体也可以直接致病并保留功能单价23。MuSK抗体减少AChR的突触后致密物并且损坏运动神经元终端与突触后膜的线性关系(图1b)。大多数MuSK抗体结合到细胞外AChR的N端Ig样区域(框3)。
框3 | MuSK结构及功能
肌肉特异性激酶(MuSK;左侧为示意图,右侧为已知的结构域69–71)通过它的胞外域与肌肉神经接点处的大量蛋白质相互作用。抗-MuSK抗体可以抑制MuSK-胶原蛋白Q 和MuSK-LRP4复合体。与AChR抑制相似,这种抑制作用会干扰MuSK的功能24,72。
检测. 在MuSK-MG病人中,抗MuSK抗体浓度可能与疾病的严重程度相关,并且抗体随时间的浓度改变可以反映出疾病的活动度24。放射免疫测定是检测MuSK抗体的基本技术,同时ELISA检测也同样适用,但两种方法均没有基于细胞的检测灵敏高23,25,一项大量的筛选研究表明基于细胞的检测方法可以在13%的MG血清样品中侦测到MuSK抗体,而在放射免疫测定以及ELISA中通常得到的是阴性结果11。这类病人中的一部分伴有眼部的MG。基于细胞的检测的特异性据估计在97%到98%之间。
MuSK-MG与AChR-MG在本质上是不同的疾病,并且两者很少在同一病人身上发生。然而,一些单一的病例报道已经证明AChR和MuSK抗体可以在同一病人身上存在,尤其是使用最灵敏检测技术的情况下16。
LRP4 antibodies     LRP4抗体
流行病学. 在MG中检测LRP4抗体的概率依赖于实验以及受检测的人群数量。在全部类型的MG患者中LRP4抗体检出率为1-5%26,27,在没有检测出AChR和MuSK抗体的MG病人中的其检出率则可达7-33%27,28。
病理生理学. 在LRP4免疫的小鼠中,LRP4抗体是直接致病性的抗体,其通过破坏LPR4和聚集蛋白的相互作用导致肌无力(框4),同时拮抗AChR调节神经肌肉的传递29(图1)。LRP4抗体的小鼠模型与接受AChR抗原免疫接种的小鼠看上去相似,并且与人类MG病例中的肌无力表现一致。在这些小鼠上发现的LRP4抗体主要属于补体结合IgG1亚集30。
框4 | LRP4结构与功能
低密度脂蛋白受体相关蛋白4(LRP4)是一种膜蛋白,它有个较大的胞外域,该胞外域包含多种低密度脂蛋白重复序列及表皮生长因子样和β-繁殖体样重复序列;LRP4还有个跨膜域及没有可识别催化位点的短C端区域29。它在多种组织中都有表达,包括肌肉和神经组织,并且在四肢、外胚层器官、肺和肾的发育形成过程中发挥重要作用73。在成人骨骼肌中,LRP4在突触核中也有表达,其翻译的蛋白主要集中于神经肌肉连接处,这些蛋白质可以与胞外基质中的蛋白质多糖聚蛋白结合。LRP4聚蛋白复合体的产生激活了MuSK及AChR簇和突触后分化所需的信号级联通路75。
事实上有关LRP4抗体的报道主要集中在没有AChR和MuSK抗体的病人,这也提示LRP4-MG是一种独特的疾病26。然而LRP4抗体近来在一些伴有AChR或者MuSK抗体的病人、其他免疫系统疾病的病人和患有肌萎缩性脊髓侧索硬化症的病人中被检测出来26,27,31。LRP4抗体常伴随较轻的MG症状,如LRP4-MG可以表现出仅仅是眼型MG26,27,31。
检测. 目前对于LRP4抗体的检测没有商业推广的检测方法。故其在临床环境下维持高灵敏度和特异度的理想检测条件以及阈值尚未明确。
Other antibodies其他抗体
聚集蛋白抗体. 在少数MG病人中聚集蛋白抗体可以在有或者没有针对AChR,MuSK或者LRP4抗体的情况下被检测出来(见参考文献32,33)。聚集蛋白抗体只有在MG病人中可以被检测出来,提示这些抗体对于MG来说是特异性的。
聚集蛋白是从运动神经终端释放出来的硫酸类肝素蛋白多糖34。其调节神经肌肉接点的形成、维持和再生34,并且干扰聚集蛋白功能,可导致神经肌肉传递不足34。虽然这一抗体在离体实验中有抑制MuSK磷酸化作用以及对AChR的聚集作用,但目前聚集蛋白抗体的直接致病效应并没有被证实32-34。
肌联蛋白抗体 针对肌联蛋白的抗体——已知所有蛋白中最为庞大的——可以通过AChR抗体在20-30%MG病人中检测出来,主要集中在伴有胸腺瘤或者晚发的MG患者11,35。肌联蛋白位于细胞内部,对于肌肉收缩来说是必须的结构36。考虑到其位于细胞内部,肌联蛋白抗体不应该对肌肉功能产生作用。然而,其检测阳性提示病人为虽然只有轻微肌肉症状但病情事实上更为严重的MG形式,其需要免疫抑制治疗11。此外,肌联蛋白抗体在MG病人中是一种敏感的胸腺瘤标记物,这种病人症状通常在50岁左右发病11,35。大多数肌联蛋白抗体的靶点位于蛋白的30kDa区域,叫做重症肌无力肌联蛋白-30,其位于肌细胞A-I连接附近,因此潜在地干扰肌联蛋白在调节肌肉舒张过程中所扮演的作用37。用于肌联蛋白抗体检测的商业的试剂盒已经可以购买。
Kv1.4抗体. MG病人骨骼肌细胞中针对电压门控K+通道的α亚型的抗体,其检出率为10-20%14,38。Kv1.4通道在中枢神经系统中广泛表达,其集中于轴突膜或者轴突附近,在心内膜中也同样出现。在MG病人中,Kv1.4抗体似乎与电压门控K+通道在心肌细胞中有交叉反应14,38。在日本群体中39,Kv1.4抗体与严重的MG的心脏并发症相关,但是这种发现并未在欧洲患者中被证实38。在MG模型体内该抗体结合Kv1.4的理论并没有被证实。
Ryanodine受体抗体. Ryanodine受体抗体(RyR)在伴有胸腺瘤的AChR-MG患者中的检出率为70%,在晚发AChR-MG病人中的检出率为14%8,40。RyR是肌质网上的Ca2+通道12。其开放取决于肌膜的去极化,并且通过钙离子从肌膜到细胞膜的释放参与到肌肉的收缩中12。虽然这种抗体的致病作用并没有被明确,但抗RyR抗体的出现提示严重级别的MG12。
胶原蛋白Q抗体. 胶原蛋白Q是一种在神经肌肉接点处集中并且铆钉于乙酰胆碱酯酶的蛋白,其位于细胞外基质并且因此可与抗体直接联系;胶原蛋白Q只有在神经肌肉接点出现。胶原蛋白Q抗体近来在415位MG病人中的12人被检测出来(3%)43。这些病人中7人未发现其他抗体。正如胶原蛋白Q变异可以导致重症肌无力症状41,抗胶原蛋白Q抗体也可能致病。然而,抗胶原蛋白Q抗体在健康的对照组中同样可以被检测出来11,但这些抗原的任何诊断或致病意义,或者干扰抗胆碱酯酶疗法的能力需要进一步被证实。
皮动蛋白抗体. 皮动蛋白是一种骨骼肌细胞中的细胞质肌动蛋白结合蛋白,其促进肌动蛋白组装42。此外,其还在聚集蛋白-MuSK复合体以调节AChR聚集的过程中起作用42。皮动蛋白抗体在20%不表达AChR或者MuSK抗体的MG病人中被检测出来,但是同样也在5%表达AChR的健康对照组人群以及13%的其它自身免疫疾病(包括肌炎等)的病人中被检测出来11。这些抗体在MG发病机制中的作用尚不明确。
(未完待续)
编辑:李会琪
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