AChR胸腺中異位表達(dá)異常導(dǎo)致MG發(fā)病的研究

王 田 張 瑩

重癥肌無力（myasthenia gravis，MG）是一種自身免疫性疾病，由抗體介導(dǎo)，主要攻擊神經(jīng)肌肉接頭處的乙酰膽堿受體，引起全身骨骼肌無力和易疲勞。經(jīng)研究分析，胸腺內(nèi)的免疫耐受異常在發(fā)病機(jī)制中占重要作用，本研究將討論在重癥肌無力發(fā)病中胸腺內(nèi)的自身免疫反應(yīng)以及編碼乙酰膽堿自身抗原α亞基的基因——CHRNA1基因位點多態(tài)性在重癥肌無力發(fā)病機(jī)制中的相關(guān)作用。

1 重癥肌無力——抗體介導(dǎo)的自身免疫性疾病

重癥肌無力是一種神經(jīng)肌肉接頭處的獲得性自身免疫性疾病，特征是部分或全身骨骼肌無力和極易疲勞［1，2］，這種肌肉無力主要是由于突觸后膜上的神經(jīng)遞質(zhì)受體，即乙酰膽堿受體（acetylcholine receptor，AChR）數(shù)量減少，從而引起神經(jīng)肌肉傳遞功能障礙，由ACh R的自身抗體IgG介導(dǎo)，這些自身抗體具有高度特異性，而且在患者血清中發(fā)現(xiàn)這種自身抗體可以作為疾病的診斷依據(jù)［3］。MG是一種多因素影響的疾病，它是由多基因型和環(huán)境因素之間復(fù)雜的相互作用引起的［4］。

在MG患者的分析中可以看到存在個體差異，包括發(fā)病年齡、臨床表現(xiàn)、胸腺病理學(xué)等多個方面，從而引起了MG的表型多相性［1］。發(fā)病年齡中＜40歲的早發(fā)型重癥肌無力（early－onset MG，EOMG）發(fā)病和＞40歲的晚發(fā)型重癥肌無力（late－onset MG，LOMG）發(fā)病都與性別有很大關(guān)系，而且通過這個構(gòu)成了MG人群分型的重要標(biāo)準(zhǔn)；另外一個是指胸腺的組織病理學(xué)，主要指胸腺瘤或者胸腺增生。在EOMG組中以女性占主導(dǎo)為特征，而且通常伴胸腺增生，而LOMG表現(xiàn)出一種男性偏倚，大多數(shù)胸腺正?；蛭s［4］。另外，在臨床癥狀上患者表現(xiàn)也都不盡相同［5］，MG可以引起短暫的或者持續(xù)的肌肉無力或易疲勞，癥狀可累及部分或全身骨骼肌，85%的患者首發(fā)癥狀是眼肌無力，伴眼瞼下垂及復(fù)視，或者是視物模糊；在其他的患者中首發(fā)癥狀大多數(shù)是其他部位肌肉無力，引起構(gòu)音障礙、吞咽困難或呼吸無力等，但這些癥狀上的差異與性別無關(guān)。在臨床上癥狀的嚴(yán)重度、疾病進(jìn)展速度以及對不同治療的反應(yīng)都使這個疾病更加復(fù)雜。

2 胸腺中免疫耐受和自身免疫的關(guān)系

胸腺中組織特異性自身抗原的異位基因表達(dá)誘導(dǎo)T細(xì)胞耐受，使機(jī)體免于自身免疫性疾病，這種自身抗原的異位基因表達(dá)主要發(fā)生在胸腺髓質(zhì)上皮細(xì)胞，部分由自身免疫調(diào)節(jié)因子（autoimmune regulator，AIRE）調(diào)控［1，6］。因此，針對于在機(jī)體內(nèi)廣泛表達(dá)的蛋白以及血循環(huán)中存在的自身抗原，胸腺被認(rèn)為是誘導(dǎo)出自身免疫耐受的主要部位，而研究發(fā)現(xiàn)這種異位基因表達(dá)更傾向于是胸腺的一種自身特性，而不是由周圍組織特異性的調(diào)控而產(chǎn)生的［7］。人體在出生后體內(nèi)就一直在產(chǎn)生T細(xì)胞介導(dǎo)免疫反應(yīng)，隨著年齡的增長，胸腺內(nèi)T細(xì)胞的數(shù)量在不斷下降，但是始終存在，因此我們可以看出胸腺內(nèi)T細(xì)胞一直在產(chǎn)生并且在自身免疫和免疫耐受的調(diào)節(jié)中發(fā)揮作用，而且在T細(xì)胞產(chǎn)生的過程中組織特異性抗原的表達(dá)也一直存在，它們之間相互作用，維護(hù)人體免疫系統(tǒng)的一個穩(wěn)態(tài)。

胸腺中通過陽性選擇和陰性選擇來調(diào)控T細(xì)胞的產(chǎn)生并輸出到胸腺外的組織中［8－9］。胸腺細(xì)胞中對自身抗原表現(xiàn)為低敏感性的T細(xì)胞，作為陽性選擇的結(jié)果，被輸出到周圍淋巴組織中，以識別外源性抗原，維護(hù)自身的正常免疫反應(yīng)。而那些對自身抗原有著高親和力的T細(xì)胞，通過特異性CD4＋T細(xì)胞及其他細(xì)胞因子的協(xié)同作用，都產(chǎn)生了細(xì)胞凋亡或者細(xì)胞失活，這即為胸腺內(nèi)的陰性選擇結(jié)果。然而，這種中樞性的陰性選擇并不完全，盡管在胸腺髓質(zhì)上皮細(xì)胞中包含范圍較廣的自身抗原異位基因表達(dá)，仍有較小一部分的自身反應(yīng)性T細(xì)胞從胸腺逃離出來，從而限制了胸腺免疫耐受的效能，但它們有些一直處于一種未被激活的狀態(tài)，因為在外周組織中它們從未遇到過自身抗原，未能引發(fā)免疫反應(yīng)，或者調(diào)節(jié)性T細(xì)胞抑制了它們的免疫學(xué)作用。

3 胸腺內(nèi)的自身免疫反應(yīng)誘發(fā)MG發(fā)病

一般認(rèn)為胸腺不是免疫激活的場所，但幾乎所有的MG患者都有胸腺異常，并且在增生的胸腺中B細(xì)胞可產(chǎn)生抗ACh R抗體，T細(xì)胞可與ACh R反應(yīng)，故我們考慮胸腺可能是誘發(fā)免疫反應(yīng)的起始部位。有研究證據(jù)顯示，周圍免疫激活的T細(xì)胞有一小部分回到胸腺髓質(zhì)［1］，當(dāng)自身反應(yīng)性T細(xì)胞回到胸腺中遇到抗原提呈細(xì)胞（antigen presenting cell，APC）上表達(dá)的自身性抗原ACh R，T細(xì)胞被激活表達(dá)免疫反應(yīng)，從而促進(jìn)局部反應(yīng)性B細(xì)胞激活，產(chǎn)生相應(yīng)的自身抗體，即抗ACh R抗體，這些抗體可隨淋巴系統(tǒng)循環(huán)流出胸腺，通過體循環(huán)與神經(jīng)肌肉突觸后膜的ACh R發(fā)生反應(yīng)，從而引起MG發(fā)病。

3.1 ACh R在胸腺“肌樣細(xì)胞”中表達(dá)

與MG發(fā)病機(jī)制相關(guān)的一個重要的方面，就是胸腺中ACh R的表達(dá)，這個學(xué)說吸引了大批學(xué)者的關(guān)注，因為在調(diào)控T細(xì)胞的方面 胸腺內(nèi)自身抗原表達(dá)起了重要作用。另外，胸腺細(xì)胞中ACh R的表達(dá)也更好地描述了胸腺中組織特異性自身抗原的異位基因表達(dá)誘導(dǎo)T細(xì)胞耐受［10］。胸腺在啟動重癥肌無力自身免疫反應(yīng)中起到了重要作用，而胸腺內(nèi)ACh R的α亞基是被大家研究最多的一個成分，因為這個亞基包含了疾病相關(guān)B細(xì)胞和T細(xì)胞的抗原表位，α亞基存在于多種胸腺細(xì)胞中［1］，包括上皮細(xì)胞、胸腺細(xì)胞、肌樣細(xì)胞，而肌樣細(xì)胞被證實為胸腺中表達(dá)ACh R的主要細(xì)胞。

3.2 CHRNA1基因調(diào)控ACh Rα亞基的表達(dá)

肌肉乙酰膽堿受體（ACh R）位于神經(jīng)－肌肉接頭的突觸后膜上，這種受體是一種橫跨膜的分子復(fù)合體，作為一種離子通道而起作用，胎兒中ACh R為α2βγδ聚合體，成人中為α2βεδ聚合體［11］。考慮到ACh R具有較強(qiáng)的免疫原性，而且在重癥肌無力中致病性自身抗體攻擊的主要目標(biāo)為其α亞基［12］，通過研究發(fā)現(xiàn)編碼ACh R的α亞基的基因——CHRNA1。通過對CHRNA1基因重測序發(fā)現(xiàn)，在其啟動子上有一個有功能的雙等位基因變異體，這個變異體阻止干擾素調(diào)控因子8（IRF8）的粘附，同時阻止胸腺上皮細(xì)胞中CHRNA1基因啟動子的功能。為了更好地理解基因變異體、胸腺自身抗原的表達(dá)以及自身免疫耐受之間的關(guān)系，我們對CHRNA1位點的多態(tài)性做了一個較全面的文獻(xiàn)復(fù)習(xí)，發(fā)現(xiàn)有70多種變異體存在，其中有一個重要的單核苷酸多態(tài)性位點（SNPs），即rs16862847位點［6］，即為現(xiàn)階段研究的重點。rs16862847位點位于翻譯啟動子上游478個核苷酸處，潛在性地影響AChR的表達(dá)，在其位點上有A、G兩種等位基因存在，可組成AA、AG、GG三種基因型，A等位基因促進(jìn)與IRF8的結(jié)合，從而促進(jìn)CHRNA1基因的表達(dá)，使得在胸腺中ACh R自身抗原正常表達(dá)，形成免疫耐受，使ACh R在外周組織中免受自身抗體的攻擊；同時它的G等位基因干擾了獨特的干擾素刺激效應(yīng)中與IRF8的結(jié)合，以前叫做干擾素共有序列結(jié)合蛋白（ICSBP），這個轉(zhuǎn)錄因子與干擾素信號傳導(dǎo)有關(guān)，同時調(diào)控它們的表達(dá)。一項法國的MG基因型研究顯示在rs16862847位點上G等位基因頻率與發(fā)病呈正相關(guān)，證實了rs16862847位點與MG發(fā)病間的關(guān)系。

4 MG受其他多種因素調(diào)控

重癥肌無力是一種由多因素參與的疾病，因此除了上面所說的CHRNA1基因位點多態(tài)性調(diào)控MG發(fā)病外，還存在其他多種因素共同參與。1970年人類白細(xì)胞抗原（human leukocyte antigen，HLA）是第一個被證實的與大多自身免疫病相關(guān)的異位基因表達(dá)基因區(qū)域，本研究也發(fā)現(xiàn)HLA多個位點［13］與MG的多種表型都息息相關(guān)，但是由于HLA這個區(qū)域存在大量的多態(tài)性基因并且與免疫功能相關(guān)，所以與疾病易感性相關(guān)的確切基因位點的識別尚需進(jìn)一步證實。突觸后膜的跨膜蛋白——酪氨酸激酶（muscle－specific tyrosine kinase，MuSK）主要表達(dá)在神經(jīng)肌肉接頭處［14－15］，作為神經(jīng)肌肉信號傳導(dǎo)過程中的受體之一，在一部分MG患者中被認(rèn)為其是主要的自身抗原，臨床上大約有20%的MG患者無抗ACh R抗體，我們稱之為血清反應(yīng)陰性的 MG，在這些MG患者中（31%—41%）可以發(fā)現(xiàn)抗MuSK抗體的存在，它可以誘導(dǎo)出重癥肌無力的癥狀來。自身免疫調(diào)節(jié)因子（autoimmune regulator，AIRE）在免疫耐受形成過程中通過促進(jìn)胸腺內(nèi)組織特異性自身抗原的表達(dá)［16～18］來消除自身反應(yīng)性T細(xì)胞，使機(jī)體免于自身免疫反應(yīng)。在重癥肌無力的發(fā)病機(jī)制中AIRE可以影響CHRNA1基因的表達(dá)，因此可以看出AIRE和CHRNA1啟動子變異體雙重調(diào)控CHRNA1基因在人類胸腺髓質(zhì)上皮細(xì)胞中信使RNA的水平［6］，從而調(diào)控胸腺內(nèi)AChR自身抗原的表達(dá)，提示它們一起設(shè)立了免疫耐受和自身免疫的相互作用，人類胸腺中AIRE的缺乏是引起MG發(fā)病的一個重要因素。與MG發(fā)病相關(guān)的因素還有很多，在這里只是列舉了一些有代表性的且已被證實的，其他有關(guān)因子的發(fā)現(xiàn)尚需通過更多的實驗來驗證。

5 結(jié)束語

重癥肌無力是一種自身免疫性疾病，同其他的免疫性疾病一樣，它的起病以及疾病過程中的各種臨床表現(xiàn)都受多種因素調(diào)控，包括基因型和環(huán)境因素的共同作用，這些復(fù)雜的發(fā)病機(jī)制引起免疫系統(tǒng)異常，從而產(chǎn)生了一種與重癥肌無力相關(guān)自身抗原的免疫反應(yīng)。通過MG相關(guān)基因?qū)W研究發(fā)現(xiàn)了CHRNA1位點，它編碼ACh R的α亞基，CHRNA1基因位點的啟動子變異體與MG的發(fā)病存在很大關(guān)聯(lián)，A等位基因促進(jìn)CHRNA1的表達(dá)，而G等位基因抑制CHRNA1的表達(dá)，阻礙ACh R自身抗原表達(dá)，影響其在胸腺內(nèi)形成免疫耐受，從而產(chǎn)生抗AChR自身抗體，使神經(jīng)肌肉接頭處的傳遞受阻，引起肌肉無力，導(dǎo)致重癥肌無力發(fā)病。與此同時，我們也發(fā)現(xiàn)其他的多種細(xì)胞因子等共同參與MG發(fā)病，這些都使我們對MG這種免疫性疾病的了解更加深入，但由于重癥肌無力這種自身免疫病發(fā)病機(jī)制的復(fù)雜性，關(guān)于它的基因?qū)W分析仍需進(jìn)一步研究。

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