对视神经脊髓炎热点问题的思考

早在1870年就有研究者发现视神经炎(ON)与脊髓疾病存在合并发病的关系。1894年Devic首次提出视神经脊髓炎(neuromyelitis optica,NMO)的概念。NMO是一种选择性累及视神经和脊髓的中枢神经系统(CNS)炎症性脱髓鞘性疾病,是以损害严重的视神经炎和长节段(>3个垂直节段)横贯性脊髓损害为特点的疾病,又称Devic病2004年Lennon等发现了NMO患者血清中存在特异NMO-IgG抗体,次年又发现NMO-IgG的特异抗原是位于CNS星形胶质细胞的水通道蛋白4(water channel aquapofin-4,AQP4)。Wingerchuk等随后提出了NMO相关的诊断标准,2014年又提出AQP4阳性的NMO、阴性的NMO及其谱系疾病的新标准。AQP4及抗体的发现使得NMO与多发性硬化(multiple sclerosis,MS)逐渐归于两种不同的疾病。

一、NMO的发病机制

(一)免疫机制

1.体液免疫:NMO经典的发病机制为抗原抗体反应学说,主要病理生理过程是:NMO-IgG与AQP4的结合导致AQP4内吞活性下降。即抗体依赖的细胞毒性(antibody·dependent cellular cytotoxicity,ADCC)反应,同时激活补体,发生补体依赖的细胞毒性(CDCC,complement dependent cellular cytotoxicity),其中CDCC起关键作用,最终导致细胞的溶解,继发性的少突胶质细胞的损害、脱髓鞘甚至神经细胞的死亡。可以肯定的是血脑屏障(blood.brain barrier,BBB)的破坏是前提,但抗体如何进入CNS尚不清楚。Tasaki等发现大脑微血管内皮细胞分泌的基质金属蛋白酶(matrix-metalloproteinases,MMPs)-2/9分泌增多可以导致BBB渗透性的增加。


尚有一部分NMO患者的AQP4抗体呈阴性。Bradl等将从AQP4抗体阴性的NMO患者中提纯的IgG转入T细胞介导的自身免疫性脑炎大鼠模型中,并没有改变或加重病理表现,提示这部分病人可能与AQP4抗体阳性的NMO患者存在不同的发病机制。有报道发现对于AQP4抗体阴性的NMO患者,部分患者血清的MOG抗体检测呈阳性,并且具有不同的临床特点,但该组病人是否为MOG抗体介导的另一种NMO尚不得而知。


2.细胞免疫:虽然NMO-IgG在NMO的发病过程起重要作用,但T细胞也可能起到了重要的作用。Vaknin-Dembinsky等发现,AQP4特异的T细胞在NMO患者(包括AQP4抗体阳性及阴性患者)中明显增加。原因可能是NMO-IgG与AQP4的结合导致星形胶质细胞损害促使其释放AQP4,AQP4碎片被抗原呈递细胞吞噬,产生AQP4特异的T细胞,进一步增强自身免疫性炎症反应的过程。


3.其他免疫学机制:病理学发现病灶中多核细胞(嗜酸性粒细胞、中性粒细胞)和单核细胞(巨噬细胞、淋巴细胞、浆细胞)、自然杀伤(NK)细胞增多;IL-6依赖的浆母细胞在NMO复发时增多;这些都提示其他的一些免疫过程也参与其中。


(二)基因易感性

NMO在亚洲患者多发,女性居多,存在种族和性别差异。而且在NMO患者中高达30%的合并有其他的自身免疫性疾病,提示这些人具有异常自身免疫性的基因易感性。


(三)感染与NMO的关系

病毒及细菌感染在MS的发病中起一定作用,但与感染相关的NMO的报道却少见。Sellner等总结了1975-2009年报道的16例具有明确的病毒或细菌感染相关的NMO症状的病人,相关的病原体有:VZV(varicella zoster virus)、HIV(human immunodefjciency virus)、CMV(cytomegalovirus)、Dengue Virus、Hepatitis A、EBV(Epstein-Barr virus)、结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)、梅毒螺旋体(Treponema pallidum)、肺炎支原体(Mycoplasma pneumonia)。大多数患者与VZV及结核杆菌感染相关,88%的病例都是单相病程,预后不好(只有25%的病人完全恢复),且没有检测到AQP4抗体。Moil等在NMO病人的CSF中检测到了腮腺炎病毒,推测腮腺炎病毒可能参与NMO的发病过程。


Sellner等认为感染相关的NMO发病机制可能有以下几方面:(1)AQP4不仅存在于CNS,也表达于消化道、呼吸道的上皮细胞,肾脏,骨骼肌,唾液腺等。微生物感染导致AQP4富集组织的功能破坏,AQP4游离,激发了AQP4特异的T、B淋巴细胞;(2)微生物的结构与自身抗原结构相似,激发的B细胞能够同时识别自身抗原。例如,在结核分枝杆菌及支原体相关的NMO病例中,人们发现病原体表达的蛋白与水通道蛋白结构具有同源性;(3)系统性的感染,如发热等,导致促炎因子分泌增加,这些因子影响了神经血管单元(包括星形胶质细胞和内皮细胞)的成分。

二、辅助检查

在疾病的早期鉴别NMO与MS非常重要,因为两者的治疗和预后不同。


1.血清AQP4抗体的检测:文献报道,只有50%-90%的NMO/NMOSD患者可以检测到AQP4抗体。随着AQP4抗体检测技术的不断发展,先前检测为抗体阴性的后被证实为阳性,逐渐发现抗体阴性和抗体阳性两组人群疾病的流行病学特点、发病机制、临床表现、预后可能都存在差异。


目前认为FACS及CBA是最敏感的检测方法。Marignier等进一步评价了不同的CBA方法检测AQP4抗体的敏感性,发现与经典的CBA检测方法相比AQP4-M23和EGFP(enhanced green fluorescent protein)共转染至活细胞的敏感性可由57.4%提升至74.4%。而Marignier等用最敏感的CBA检测方法检测NMO患者的AQP4抗体,发现AQP4抗体阴性的病人存在以下特点:(1)无性别差异,男女比例是1:1;(2)ON和TM同时出现(起病30d内)的首发情况更常见;(3)与AQP4抗体阳性的患者相比,视力损害的程度更低


提高检测方法敏感性可以使AQP4抗体的假阴性率降低,AQP4抗体阴性的NMO数量可能低于预期,并且有自己的特点。Fujihara和Leite认为AQP4抗体阴性的NMO是一种依赖检验敏感性的疾病单元。由此推断AQP4抗体阴性的NMO可能是另外一种不同类型的NMO


2.血清MOG抗体的检测:有学者进一步研究发现,在AQP4抗体阴性的NMO/NMOSD部分病人中,MOG(myelinoligodendrocyte glycoprotein antibody)抗体是阳性。


体外研究证实MOG抗体在NMO及其他相关的疾病中能够介导补体依赖的细胞毒性作用,并且这部分病人与AQP4抗体阳性及两者都阴性的NMO/NMOSD病人的临床特点不同,如:男性居多,发作频率少,预后较好。这可能是与MOG抗体相关的一种特殊类型的NMO。Kitley等的一项对比研究也证实了上述的研究结论。NMO是否可能还有其他的未发现的自身抗体有待于进一步研究。有些患者可能有另外不同的免疫过程,如MUSK抗体的发现。


3.其他的辅助检查:(1)MRS(magnetic resonance spectroscopy):Ciccarelli等发现NMO患者与MS及健康对照相比,高颈段颈髓的Ins/Cr (myoinositol/creatine)比值下降肌醇被认为是星形胶质细胞激活和增殖的标记,此项结果或许有助于与MS的鉴别。(2)GFAP(glial fibrillar acidic protein):GFAP是星形胶质细胞及胶质细胞增殖的生物标记。在NMO急性期,CSF中GFAP升高是一个高度敏感的蛋白标志物,而且将GFAP指标异常的参考值从9pg/ml提高至260pg/ml,则会大大增加它诊断NMO的特异性。

三、治疗

NMO的总的治疗原则就是通过缓解急性发作和防止复发,使神经系统致残程度最小化,预防性治疗集中于降低发作频率和严重程度


1.急性期治疗类固醇激素(corticosteroids)、血浆置换(plasma exchange,PE)、IVIG(intravenous immunoglobulin),治疗NMO获益的证据有限,需要更多的数据


2.预防复发由于NMO的复发率较高,通常在第一次发作后就加上免疫抑制治疗预防复发。最常用的药物是:硫唑嘌呤,利妥昔单抗。二线治疗有:麦考酚酯、氨甲蝶呤、米托蒽醌、环磷酰胺、环孢素A等。小样本研究显示干扰素、芬戈莫德、那他珠单抗可能会加重NMO的病情


细胞毒性、免疫调节、清除B细胞的联合治疗是许多自身免疫疾病的基本途径。对于NMO,感染并发症和用药成本限制了联合用药


3.已有的药物用于NMO的治疗:C5补体抑制剂、人源化鼠抗IL-6受体的单克隆抗体、以粒细胞为目标的治疗、抗CD19的治疗、抗TNF(tumour necrosis factor)治疗等。


4.新的治疗途径:(1)阻断AQP4-IgG-AQP4的结合能够降低补体依赖的细胞毒性和抗体依赖的细胞毒性;(2)抗体的失活是致病抗体导致的自身免疫疾病的一个潜在治疗方法;(3)抗其他补体的治疗;(4)补体抑制剂CD59;(5)抗体依赖的细胞毒性反应;(6)以血脑屏障为目标的治疗;(7)免疫耐受和造血干细胞移植。


除了上述的急性期和缓解期的治疗,康复治疗也是一个很重要的方面:因为第一次发作所致的残疾一般都是不可逆的


AQP4抗体的检测对于诊断NMO具有重要意义,而AQP4抗体阴性的NMO是否是一种新的疾病有待进一步研究


NMO的急性期及预防复发期的治疗药物目前没有建立最佳剂量、持续时间和治疗顺序。而随着我们对NMO发病机制了解的不断加深,各种药物作用靶点不断出现,更加需要前瞻性的研究来帮助我们选择合适的治疗药物。


中华医学杂志  2014年10月第94卷第39期

作者:王佳伟 代飞飞(首都医科大学附属北京同仁医院神经内科)




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