黄晶教授:重症肌无力相关实验诊断技术临床应用进展_抗体_阳性_患者

作者:检验视界

本文刊载于《临床实验室》杂志2022年12月刊“自身免疫性疾病实验诊断”专题-「专家论坛」版块

作者 :宋佳星 黄晶 单位:吉林大学第一医院检验科

重症肌无力(myasthenia gravis,MG)发病是自身抗体调节的获得性神经-肌肉接头(neuromuscular junction,NMJ)信号途径障碍引起。而MG主要表现为血液循环中出现多种自身抗体,该类抗体能够损伤NMJ终板膜上的乙酰胆碱受体(acetylcholine receptor,AChR)功能,降低ACh与受体结合能力,抑制Ca2+内流,从而导致终板膜局部电位不足以集聚引起动作电位,从而影响肌肉收缩,导致肌无力发生。数据显示在医院进行治疗的MG患者中死亡率能达到14.69‰。AChR抗体是目前临床诊断MG的金标准。本文就国内外MG实验诊断技术及临床应用及其进展作一概述。

0 1 MG血清抗体及临床特点

1.1 乙酰胆碱受体抗体

(acetylcholine eceptor antibody,AChR-Ab)

肌肉烟碱型AChR为MG患者中检出率最高的自身抗原,其主要集中在突触后膜折叠部位的尖端。烟碱型AChR可以激活突触后膜上的补体,从而导致AChR的丢失和其特征结构的破坏。其致病机制为:(1)通过激活补体与抗原结合后激活补体级联反应体系,促进相关复合膜形成,诱导攻击抗原-抗体复合物从而引起突触后膜的损伤。(2)通过抗原调节促进AChR内质化,使得抗原交联导致突触后膜上的AChR被破坏。上述机制均可导致突触后膜上AChR识别ACh能力降低,从而阻断AChR信号转导。

MG患者中AChR-Ab阳性检出率高达80~85%,且女性人群检出率更高,该抗体阳性也与胸腺瘤密切相关。AChR-Ab阳性MG患者发病早期主要以眼部症状为主,多于1年内进展为全身型MG且同时伴胸腺组织异常增生。但MG疾病进展与AChR-Ab滴度并无明显相关性。针对于主要的免疫显性区高滴度的AChR-Ab抗体可能与更严重的疾病相关。此外,胸腺瘤患者胸腺切除术后AChR-Ab滴度可降低。在有眼部表现的MG患者中,AChR-Ab滴度的升高能够预测MG泛化的风险。AChR-Ab阳性MG治疗首选乙酰胆碱酯酶抑制剂,而难治性AChR-Ab阳性MG目前尚无有效治疗方案。目前研究方案显示,采用依库丽单抗治疗难治性AChR-Ab阳性MG可有效降低MG危象发生风险。

1.2 肌肉特异性受体酪氨酸激酶抗体

(muscle-specific receptor tyrosine kinase antibody,MuSK-Ab)

肌肉特异性受体酪氨酸激酶(muscle-specific receptor tyrosine kinase,MuSK)可与聚集蛋白结合使乙酰胆碱磷酸化并具有聚集AChR的作用。MuSK-Ab不激活补体,其作用主要是抑制MuSK和胶原Q或LRP4之间的相互作用,通过结合到MuSK的细胞膜外结构从而抑制AChR聚集,引起骨骼肌细胞动作电位阈值增加,最终导致MG的发生。MuSK-Ab阳性MG患者以眼肌无力症且呈亚急性进展为延髓病变为主要表现,但MuSK-Ab阳性MG患者中眼部肌肉功能损伤发生率则明显低于其他MG亚型。在幼儿期MuSK-Ab阳性MG患者可出现广泛的肌肉萎缩,引起患儿肢体和脊柱侧凸,肌肉萎缩在发病早期较为明显,临床上多使用类固醇激素治疗,但部分患者效果不佳可进展为慢性,严重者甚至可导致患儿残疾。

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因MuSK-Ab阳性MG患者较少合并胸腺瘤,因此临床上不建议该类型MG患者行切除胸腺治疗。MuSK-Ab滴度越高患者病情越严重。目前,MuSK-Ab阳性MG患者首选血浆置换及免疫抑制剂治疗,而胆碱酯酶抑制剂治疗效果较差。应用免疫抑制剂他克莫司可有效抑制MuSK-Ab阳性MG患者的CD4+和CD8+ T细胞增殖,减弱致病性Th17细胞分泌IL-17和TFN-γ的能力。

1.3 低密度脂蛋白受体相关蛋白4抗体

(low-density lipoprotein receptor-related protein 4 antibody,LRP4-Ab)

在机体中,LRP4主要集中在神经-骨骼肌接头处,并且可在该处与集聚蛋白形成复合体,复合体可活化MuSK。LRP4-Ab具有破坏LRP4-集聚蛋白复合体的作用从而导致MG。IgG1亚群是LRP4-集聚蛋白复合体的受体,能够有效抑制MuSk活化和AChR的聚集,可见到补体依赖性的细胞坏死,从而导致神经肌肉终板失去相应的信息传递功能。

流行病学调查表明,LRP4-Ab在MG患者中检出率为1~5%,且LRP4-Ab阳性MG患者发病率呈现明显的地理位置差异。LRP4-Ab阳性MG主要多见于儿童及女性人群,此外研究证实LRP4-Ab阳性MG在男性人群中主要表现为迟发性MG。LRP4-Ab阳性MG患者病变起始部位为眼肌,临床症状相对较少,并且不常合并胸腺瘤。在临床治疗方面,患者临床多采用单间酯酶抑制剂和泼尼松治疗,泼尼松治疗的完全缓解率高达41.7%。

1.4 横纹肌抗体

此种抗体包括连接素抗体(Titin-Ab和兰尼碱受体抗体(RyR-Ab))。这些蛋白表达于MG胸腺瘤组织中。Titin-Ab在MG中发病机制可能是通过表位扩展与胞内抗原反应,从而对骨骼肌收缩产生影响。RyR是骨骼肌细胞肌浆网上的Ca2+通道,通过调控Ca2+释放从而参与骨骼肌兴奋-收缩耦联反应,在骨骼肌细胞膜去极化时Ca2+通道开放,大量Ca2+进入细胞质,引起骨骼肌收缩。它们与AChR抗体共同存在于伴有胸腺瘤和晚发性疾病的MG患者中,不发挥直接的致病作用,因为它们的抗原靶点是细胞内的蛋白,但可以作为潜在肿瘤的生物标志物相关。

1.5 集聚蛋白抗体(Agrin-Ab)

集聚蛋白可与骨骼肌纤维膜上的LRP4、层粘连蛋白等结合,调节NMJ的形成、功能维持以及再生。集聚蛋白与LRP4结合为NMJ中信号传导通路中的重要环节,同时集聚蛋白还具有促进MuSK和LRP4间相互作用的功能。研究证实, Agrin-Ab可抑制集聚蛋白与LRP4结合,从而抑制NMJ信号传递功能,导致MG发生。

1.6 其他自身抗体

部分MG患者体内还存在着其他的相关自身抗体,如ColQ-Ab、kv1.4抗体(kv1.4-Ab)及皮质蛋白抗体(Cortactin-Ab)等。ColQ-Ab对ColQ-AchE复合物具有破坏作用,可降低NMJ上ColQ-AchE数量,减少NMJ间隙AchE浓度。而ColQ功能异常可降低对Ach的分解作用,延长Ach活性时间,增加终板电流时间,增强离子内流,从而导致神经肌肉传导受损。Cortactin在NMJ中具有调控肌动蛋白的合成的作用,目前研究认为Agrin/MuSK信号可调控酪氨酸激酶作用于Cortactin,从而激活Agrin在NMJ的聚集和AchR的簇集。

0 2 MG血清抗体的检测技术及新进展

2.1 放射免疫沉淀法

(radioimmunoprecipitation assay,RIPA)

RIPA是目前检测AchR抗体准确性最高和临床最常用血清学诊断方法。有着非常高的特异性和敏感性,在全身性MG中阳性率约为85% ,在眼部MG中阳性率约为50%,在青春期前儿童(50%- 70%),而在MG并发胸腺瘤患者中阳性率接近100%,已成为MG诊断的金标准。这种方法与ELISA相比灵敏度有极大提高。RIPA可检出约80%的全身型MG患者。其误差产生原因是RIPA所使用的AChR抗原中虽然含有多种亚基,但上述亚基处于游离状态,始终无法与神经-骨骼肌中板膜上的AChR簇集,从而导致一些MG患者采用RIPA无法检出低亲和力的AChR抗体而漏诊。该方法除了定性,也可用于定量检测。主要缺点是具有放射性。

2.2 ELISA

ELISA为实验室中最常用的蛋白检测方法之一。ELISA可以实现全程操作自动化,得到了广泛的应用。但目前该法易受到多种因素的影响:(1)代谢产物:抗原抗体交叉反应是常见的干扰因素之一,导致生物利用度异常;(2)抗体的产生:在蛋白需要定量检测时会导致实验结果出现误差;(3)基质特异性:蛋白在常温条件下的反应性通常会发生变化或蛋白水解,从而影响定量检测结果。导致结果可靠性差。

2.3 荧光细胞染色方法

(cell-based assays,CBA)

CBA是解决RIPA无法检出低亲和力AChR-Ab最佳解决方案。CBA的特点是在细胞膜内外能够检测出那些能与AChR相结合的抗体,因此,当MG患者血清抗体阴性时,CBA能够明显调高抗体阳性检出率。但CBA的缺点在于实验基础要求为活细胞,并且需要专业的组织培养相关设备,除了成本高消耗时间长外,对检查者的要求也较高,从而限制了该方法在临床实验诊断中的应用。

因此Cai等人提出了一个稳定的人胚胎肾293T(HEK 293T)细胞系(KL525)表达聚集AChR-Ab的研究。在此研究中KL525稳定细胞系检测抗AChR-Ab的阳性结果为80.6%,敏感性比RIPA的51.4%高出29.1%,所有健康个体测试KL525 CBA和RIPA都为阴性,反映此种方式对于低亲和力AChR-Ab敏感性更高。此方法减少了重复瞬时转染而导致的批间偏差,从而提高了检测结果的一致性。此外,稳定细胞系使CBA嵌入微流体芯片成为一种可行的解决方案,为临床提供了节约时间和成本的CBA。

2.4 时间分辨荧光免疫分析法

(time-resolved fluoroimmunoassay,TRFIA)

TRFIA法具有更高的稳定性,可有效克服检测中易出现的反应酶不稳定性高和RIPA放射性污染的问题,但是,该方法对实验设备要求较严格,成为该法在临床中的推广使用的一大阻碍。

0 3 总结与展望

MG临床发病率较低,发病机制复杂,对于自身抗体的血清学检测是MG诊断的核心之一。改良并设计灵敏度高、特异性强,适用性广的检测方法或将成为未来研究的重点。

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题图 | veer.com

排版 | 张宁

审校 | 方研

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