視神經(jīng)脊髓炎發(fā)病機(jī)制及治療策略研究進(jìn)展

牛會(huì)叢 張星虎

視神經(jīng)脊髓炎（neuromyelitis optica，NMO）是主要局限于脊髓和視神經(jīng)的特發(fā)性中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎性脫髓鞘疾病，發(fā)病率低，在西方國(guó)家估計(jì)為1／10萬(wàn)［1］，在亞洲相對(duì)較高。由于多發(fā)性硬化（multiple sclerosis，MS）和NMO在治療和預(yù)后上不同，對(duì)兩者進(jìn)行鑒別具有重要的臨床意義［2］。NMO－IgG的發(fā)現(xiàn)使學(xué)者們對(duì)NMO的病理生理過(guò)程有了更加深入的了解［3－4］，目前認(rèn)為 NMO是自身抗體介導(dǎo)的自身免疫性疾病。NMO－IgG的檢測(cè)已用于NMO的新診斷標(biāo)準(zhǔn)［5］；也擴(kuò)展了NMO疾病譜的范圍［6］；另外，抗體的檢測(cè)還可以用于預(yù)測(cè)復(fù)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)及預(yù)后?，F(xiàn)就NMO發(fā)病機(jī)制及治療的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 病理改變

主要表現(xiàn)為脊髓3個(gè)節(jié)段以上組織的腫脹和軟化，病理示灰白質(zhì)的損傷及髓鞘、軸索的破壞，有不同程度的血管周圍炎性細(xì)胞的浸潤(rùn)（如CD3＋、CD8＋T細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等），在血管周圍有由抗體（主要是IgM）及補(bǔ)體聚集成的玫瑰花環(huán)樣的改變及血管壁的玻璃樣變性。

2 水通道蛋白4（AQP4）、NMO－IgG及免疫病理機(jī)制

2.1 AQP4的分布和功能 水通道蛋白家族在哺乳動(dòng)物中有13種［7］，分布于肺、胃、腎等。AQP4是神經(jīng)系統(tǒng)最常見的水通道蛋白，集中表達(dá)于血－腦脊液屏障處的星形膠質(zhì)細(xì)胞足突和血管內(nèi)皮細(xì)胞的基膜面［8］。聚集的區(qū)域有脊髓的中央、下丘腦、側(cè)腦室及中央導(dǎo)水管周圍，和NMO的病灶部位高度相關(guān)［9］。APQ4有兩個(gè)亞基:M1和 M23，AQP4的超微結(jié)構(gòu)是一種OPAs（orthogonal arrays of particles）的4聚體。研究發(fā)現(xiàn)M1和M23的比值在視神經(jīng)和脊髓最高，然后是腦干、大腦等［10］。AQP4不僅與調(diào)節(jié)水平衡有關(guān)，還參與谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)體、內(nèi)向整流鉀通道、抗肌萎縮蛋白復(fù)合物的形成，在調(diào)節(jié)鉀離子、胞外水平衡、神經(jīng)傳導(dǎo)中發(fā)揮作用［11］。

2.2 NMO－IgG 分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)微血管、Virchow－Robin間隙、軟腦膜及軟腦膜下，是星形膠質(zhì)細(xì)胞足突所在的部位，體外研究已經(jīng)證實(shí)NMO－IgG和 AQP4可以結(jié)合［9］。研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)一些無(wú)脫髓鞘但有炎性反應(yīng)的病灶有抗體和補(bǔ)體的聚集及AQP4的丟失，證明AQP4的丟失先于星形膠質(zhì)細(xì)胞的壞死［12］。在T細(xì)胞介導(dǎo)腦炎的動(dòng)物模型中，腹腔注射NMO－IgG可致NMO樣的病灶，然而給予健康動(dòng)物注射則不致病，表明T細(xì)胞在NMO的發(fā)病過(guò)程中發(fā)揮重要作用［13］；在體外，NMO－IgG和AQP4結(jié)合可致補(bǔ)體介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用［14］；沒(méi)有補(bǔ)體時(shí)，NMO－IgG 可致一種可逆性的抗原抗體復(fù)合體的內(nèi)化和谷氨酸轉(zhuǎn)送體的丟失［15］，通過(guò)谷氨酸代謝紊亂致病。AQP4呈全腦分布，而NMO主要選擇性損害視神經(jīng)、脊髓及腦干，這可能是由于細(xì)胞表面AQP4的密度及AQP4表位的分子極性不同所致；其次和血－腦脊液屏障的結(jié)構(gòu)也有關(guān)，如脊神經(jīng)根處血－腦脊液屏障較薄弱，因此在抗體濃度足夠高的情況下，會(huì)首先選擇損害這些區(qū)域。

一項(xiàng)研究比較了NMO－IgG的檢測(cè)方法，包括間接免疫熒光法（IIF）、細(xì)胞分析法（CBA）、放射免疫沉淀法（RIPA）、熒光免疫沉淀法（FIPA）和酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA），其特異性均很高，達(dá)91%～100%，其中CBA和FIPA的特異性均達(dá)到了100%，但敏感性差別很大，為57%～91%［16］。最近專家達(dá)成共識(shí):建議用兩種方法來(lái)檢測(cè)抗體，其中應(yīng)包括IIF法［17］。但仍有30%～40%的NMO患者NMO－IgG陰性［18］，推測(cè)其可能的原因?yàn)?目前的檢測(cè)技術(shù)敏感性低；檢測(cè)前的治療可能會(huì)導(dǎo)致抗體滴度下降；其他抗體在NMO發(fā)病過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用；除體液免疫外，細(xì)胞免疫紊亂也存在于NMO中。此外，10%的MS患者亦存在該抗體。

2.3 AQP4特異性T、B淋巴細(xì)胞的激活 AQP4在中樞和周圍都存在，在細(xì)胞死亡以后，其碎片進(jìn)入頸部的淋巴結(jié)導(dǎo)致特異性T、B淋巴細(xì)胞激活。中樞神經(jīng)系統(tǒng)血管周圍的巨噬細(xì)胞時(shí)刻監(jiān)視腦脊液中衰老細(xì)胞膜的可溶性組織碎片，通過(guò)胞吐作用將抗原遷徙到中樞神經(jīng)系統(tǒng)的引流淋巴結(jié)，而細(xì)菌和病毒感染也能夠破壞呼吸道表達(dá)AQP4的黏膜，從而致敏特異性的淋巴細(xì)胞。AQP4特異性T細(xì)胞導(dǎo)致血－腦脊液屏障的破壞，使特異性的抗體和其他的免疫因子進(jìn)入AQP4高表達(dá)的區(qū)域，產(chǎn)生病灶。在動(dòng)物模型中，將AQP4207－232特異性T細(xì)胞和NMO－IgG同時(shí)腹腔注射到小鼠內(nèi)可引起沿著整個(gè)神經(jīng)軸的炎性反應(yīng)，導(dǎo)致AQP4的丟失，而髓鞘和少突膠質(zhì)細(xì)胞完整［19］。最近研究發(fā)現(xiàn)，成漿細(xì)胞樣的B細(xì)胞亞群在促進(jìn)NMO－IgG抗體產(chǎn)生方面占主導(dǎo)作用，而IL－6可以延長(zhǎng)這種細(xì)胞的壽命［20］。

2.4 AQP4和NMO－IgG反應(yīng)的結(jié)果 主要產(chǎn)生兩種結(jié)果:（1）補(bǔ)體溶解瀑布激活，對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生直接毒性作用。（2）AQP4及谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)體的內(nèi)吞或下調(diào)，導(dǎo)致胞外谷氨酸的聚集，通過(guò)少突膠質(zhì)細(xì)胞表面的受體產(chǎn)生細(xì)胞毒作用，導(dǎo)致脫髓鞘。在中國(guó)倉(cāng)鼠卵巢細(xì)胞系中，如無(wú)M23時(shí)，M1以四聚體的形式存在，未形成陣列結(jié)構(gòu)［21］；而在無(wú) M1的情況下，M23可以在細(xì)胞膜上形成有高度結(jié)構(gòu)化的陣列；當(dāng)二者同時(shí)表達(dá)時(shí)，M1和M23的N末端會(huì)形成異聚體，阻止M23在星形膠質(zhì)細(xì)胞膜上形成OAPs大小的陣列。研究發(fā)現(xiàn)AQP4的內(nèi)化和補(bǔ)體的激活均為亞基特異性，與分散的M1相比，胞外高度密集的OAPs（如M23）結(jié)構(gòu)更易導(dǎo)致補(bǔ)體的激活，然而M1易導(dǎo)致AQP4的內(nèi)化，M1的內(nèi)化會(huì)引起M23聚集成更大的陣列，使補(bǔ)體激活。AQP4和NMO－IgG反應(yīng)的結(jié)果是由M1和M23的比例、補(bǔ)體量及抗體特異性的補(bǔ)體表位決定的［22］。

此外，在抗原抗體及補(bǔ)體反應(yīng)的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生多種趨化因子如嗜酸性粒細(xì)胞趨化因子、白細(xì)胞介素－17（IL－17）、IL－8等導(dǎo)致嗜酸性粒細(xì)胞、中性粒細(xì)胞的聚集，釋放中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶、干擾素γ（INFγ）、IL－6等，產(chǎn)生局部損傷。

3 治療

NMO是一種少見病，無(wú)論是急性期還是預(yù)防期的治療，都缺乏大樣本的病例對(duì)照研究，治療的推薦源于病例報(bào)道、回顧性研究及專家意見。

3.1 急性期治療 首選大劑量甲潑尼龍沖擊療法，1g／d，靜脈點(diǎn)滴，連用3～5d，改換口服，緩慢減量［23］，這是借鑒于 MS的治療。但部分NMO患者對(duì)激素沖擊療法反應(yīng)差，在這種情況下可用血漿置換（plasm exchange，PE），其阻斷病灶損害的速度較免疫抑制劑快。歐洲神經(jīng)病學(xué)聯(lián)盟指南中規(guī)定在對(duì)激素沖擊無(wú)效的情況下應(yīng)早期應(yīng)用PE［23］，14d內(nèi)每隔1天1次，共7次，置換量為55 mL／kg。PE在減輕復(fù)發(fā)相關(guān)的殘疾方面可能更有效［24］。

3.2 緩解期治療

3.2.1 一線治療［23］包括:（1）硫唑嘌呤:通過(guò)干擾嘌呤代謝抑制DNA、RNA的合成，抑制T細(xì)胞的激活，使抗體產(chǎn)生減少并使循環(huán)的單核細(xì)胞及有核細(xì)胞減少。在一項(xiàng)7例患者的觀察性研究中［25］，采用硫唑嘌呤2～3mg／（kg·d）合用潑尼松片1 mg／（kg·d）治療，隨訪18個(gè)月，患者 EDSS（expanded disability status scale）評(píng)分從9分降到3分，且無(wú)復(fù)發(fā)。10%的患者可出現(xiàn)消化道反應(yīng)及白細(xì)胞減少，這些不良反應(yīng)可通過(guò)調(diào)節(jié)藥物劑量得到控制，但隨著治療時(shí)間及劑量的累計(jì)患者患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)增加［26］。（2）利妥昔單抗:是針對(duì)B淋巴細(xì)胞表面CD20的單克隆抗體，可通過(guò)阻斷補(bǔ)體介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用及抗體介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用來(lái)調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)。在一項(xiàng)25例患者的回顧性研究中［27］，給予患者注射利妥昔單抗375mg／（m2·周），連用4周，或1000mg，兩次，間隔2周，隨訪19個(gè)月，患者復(fù)發(fā)率下降，80%患者的EDSS評(píng)分下降或穩(wěn)定，2例患者死亡，20%的患者發(fā)生感染。有些患者對(duì)利妥昔單抗不敏感［28］，其原因可能為:長(zhǎng)壽的漿細(xì)胞不表達(dá)CD20，但產(chǎn)生NMO－IgG；存在其他免疫紊亂機(jī)制如T淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用；患者起病時(shí)抗體基線水平太高等。

3.2.2 二線治療包括［23］:（1）麥考酚酸酯:是次黃嘌呤5單磷酸脫氫酶的非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，可以阻斷鳥嘌呤核苷酸和脫氧核苷酸代謝。在一項(xiàng)前瞻性電話隨訪的回顧性研究中［29］，24例患者口服麥考酚酸酯2.0g／d，隨訪28個(gè)月，復(fù)發(fā)率從1.28次／年下降為0.09次／年，其中19患者復(fù)發(fā)率降低，7例患者EDSS評(píng)分下降，15例患者EDSS評(píng)分穩(wěn)定，1例患者死于NMO相關(guān)的心肺衰竭，6例患者出現(xiàn)藥物不良反應(yīng)，其中一例因白細(xì)胞數(shù)過(guò)低而終止了治療。（2）米托蒽醌:是抗腫瘤藥物，和異構(gòu)酶2相互作用導(dǎo)致DNA及RNA的降解，可阻斷B細(xì)胞的作用，同時(shí)可抑制細(xì)胞毒性T細(xì)胞的激活。在一項(xiàng)5例患者的前瞻開放性研究中［30］，3例患者靜脈注射米托蒽醌12mg／（m2·周），連用3個(gè)月，另2例患者因在治療的第5個(gè)月時(shí)復(fù)發(fā)，故采用12mg／（m2·周），連用6個(gè)月，最大劑量小于100 mg／m2，隨訪2年，4例患者的臨床及MRI表現(xiàn)好轉(zhuǎn)，1例患者脊髓病灶加重并最終死亡，除1例患者出現(xiàn)可逆性的心臟射血能力下降外，其他患者對(duì)藥物的耐受性良好。（3）環(huán)磷酰胺:是治療腫瘤的烷基化合物，可干擾鳥嘌呤有絲分裂，調(diào)節(jié)細(xì)胞免疫和體液免疫。在一項(xiàng)研究中［31］，1例患者長(zhǎng)期口服環(huán)磷酰胺50mg／d，在4.4年的隨訪中患者的復(fù)發(fā)率從治療前的2.82次／年下降到0.23次／年，伴有抗體水平的下降。（4）靜脈注射免疫球蛋白:可以和致病性的抗體結(jié)合阻斷其和巨噬細(xì)胞上的Fc受體結(jié)合，干擾補(bǔ)體反應(yīng)，調(diào)節(jié)炎性黏附因子，抑制T和B細(xì)胞的激活、增殖及炎性細(xì)胞的黏附和游走。有研究結(jié)果顯示［32］，兩例患者接受每個(gè)月靜脈注射免疫球蛋白，1例為60g／月，另1例為0.4 g／（kg·d），連用5d后改為1.0g／（kg·月），在2 d內(nèi)注完，隨訪5.5年內(nèi)均未復(fù)發(fā)。在另一項(xiàng)病例報(bào)道中［33］，1例女性患者經(jīng)每個(gè)月按體質(zhì)量0.4g／kg靜脈注射1次免疫球蛋白治療，在4年內(nèi)未復(fù)發(fā)，且神經(jīng)功能較前好轉(zhuǎn)。（5）其他:還包括環(huán)孢素、他克莫司等免疫抑制劑。

3.3 未來(lái)治療策略 雖然目前廣泛應(yīng)用免疫抑制劑，NMO的預(yù)后仍不理想，隨著對(duì)其免疫病理機(jī)制的進(jìn)一步了解，各種靶向性的治療也在積極地開展中。（1）針對(duì)B細(xì)胞的治療:用利妥昔單抗后可產(chǎn)生人抗嵌合抗體，導(dǎo)致對(duì)抗CD20治療的抵抗，第二代的CD20阻斷劑可能改變這種抵抗，如人源化的CD20單抗ofatumumab和ocrelizumab正處于臨床研究中［34］。（2）阻斷抗體之間的反應(yīng):單克隆抗NMO－IgG抗體［35］可和NMO－IgG 的Fab段緊密結(jié)合，而不會(huì)導(dǎo)致補(bǔ)體和抗體介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用。（3）阻斷補(bǔ)體的激活:eculizumab是一種C5阻滯劑，在抗體介導(dǎo)的周圍神經(jīng)病中療效理想；serping可控制緩激肽的降解，阻止經(jīng)典型及凝集素介導(dǎo)的補(bǔ)體激活途徑，已經(jīng)用于遺傳性血管源性水腫。（4）針對(duì)胞外谷氨酸的治療:N－甲基－D－天冬氨酸受體是谷氨酸受體，可能在少突膠質(zhì)細(xì)胞的損傷中發(fā)揮作用，美金剛是該受體的阻滯劑，利魯唑是另一種該受體的阻滯劑，還可以阻止谷氨酸的釋放等。（5）中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶抑制劑等［36］。

綜上所述，NMO的預(yù)后較MS差，殘疾的進(jìn)展速度快［37］，在發(fā)作后的5年內(nèi)50%的患者需幫助才能行走，32%的患者因高頸段的損傷發(fā)生呼吸衰竭，單向型5年生存率為90%，復(fù)發(fā)型為68%［38］。隨著對(duì)NMO免疫病理機(jī)制更加深入地了解，各種免疫抑制劑及針對(duì)性更強(qiáng)的治療將會(huì)對(duì)改善NMO患者的預(yù)后及提高生活質(zhì)量發(fā)揮重要作用。

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