视神经脊髓炎（NMO）及谱系疾病（NMOSD）是免疫介导的中枢神经系统炎性脱髓鞘疾病，主要累及视神经、脊髓以及大脑特殊部位。水通道蛋白4（AQP4）-IgG是其相对特异性血清学免疫相关生物标记物。AQP4-IgG的致病作用在体外细胞实验和动物模型中已得到了初步证实。早期研究报道，NMOSD患者AQP4-IgG滴度与疾病复发呈正相关，近年有报道称NMOSD患者治疗后AQP4-IgG可以转为阴性。因此，关于AQP4-IgG在临床诊疗中的意义仍存在诸多争议，包括抗体是否与疾病复发相关、抗体滴度能否反映治疗效果、抗体血清学转阴的临床意义等。本文就上述热点问题加以综述。
一、NMOSD的发病机制
AQP4为细胞膜蛋白，高表达于星形胶质细胞（AST）足突表面，主要分布在视神经、脊髓、下丘脑、侧脑室及中央导水管，起到调节水渗透压平衡、脑脊液循环、细胞迁移、钙信号调控等作用，是血脑屏障完整性的重要生物标记。NMOSD外周血中的AQP4-IgG可通过血脑屏障与AST足突上的AQP4蛋白特异性结合，改变AQP4在AST的极性分布，同时激活补体，诱导补体依赖的细胞毒作用及抗体依赖的细胞毒作用，造成AST损伤，进一步释放炎性介质，诱导中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、肥大细胞浸润，最终造成继发性少突胶质细胞损伤、髓鞘脱失、轴索崩解。此外，T细胞也在NMOSD发病机制中起积极作用。因此，NMOSD是体液免疫为主的，细胞免疫及粒细胞等参与的免疫相关性水通道蛋白病。
二、AQP4-IgG致病性
从AQP4-IgG阳性患者外周血提取IgG抗体，多次注射至Lewis大鼠蛛网膜下腔，可诱导出可逆性AST损伤，并出现免疫复合物沉积、髓鞘损伤，提示AQP4-IgG本身即可造成病理性损伤。当AQP4-IgG与人补体共同注射至小鼠脑室时，也可诱发出病理性改变，说明补体依赖与抗体依赖的细胞毒性效应起重要作用。AQP4特异性T细胞被动转移，比单纯AQP4-IgG注射的病变明显增多、扩大，病损处可见AQP4丢失、血管周围中性粒细胞浸润等。在大鼠实验性变态反应性脑脊髓炎基础上，注射高亲和性高滴度的AQP4-IgG会引起更加严重的病损，诱导出具有NMO特征的病理改变，部分模拟NMO。此外，体外实验研究发现AQP4-IgG阳性患者血清能诱导大鼠原代培养AST坏死，与内皮细胞混合培养时可下调AST的AQP4表达，破坏血脑屏障。因此，被动转移及细胞实验结果显示，AQP4-IgG不仅仅是生物学标记物，而且可能在NMOSD发病中起至关重要作用。
三、AQP4-IgG与病程及疗效
1.AQP4-IgG与疾病诊断
血清中AQP4-IgG滴度显著高于脑脊液中，因此多数观点认致病性AQP4-IgG来源于外周血中，通过血脑屏障进人中枢神经系统。少数血清AQP4-IgG阴性患者脑脊液AQP4-IgG阳性，提示部分患者可能存在抗体鞘内合成。这与抗N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受体抗体阳性的自身免疫性脑炎不同，后者自身抗体产生于中枢神经系统。但目前也有观点认为AQP4-IgG是在鞘内合成分泌的，例如在NMOSD患者复发期，脑脊液中可以发现AQP4-IgG分泌细胞，而NMO病灶中也能找到分泌AQP4-IgG的浆细胞。
不同监测方法得到血清AQP4-IgG阳性率不同。通过小鼠小脑切片进行间接免疫荧光法检测敏感度为58％-76％，特异度为85％-99％。目前基于细胞的间接免疫荧光法（CBA）敏感度最高，如果选择多发性硬化（MS）人群作为对照，AQP4-IgG特异性为99％，如果选择其他疾病或健康人群为对照，AQP4-IgG特异性为％。我们的研究结果表明，国人NMOSD患者AQP4-IgG阳性率为90％。
10％-20％NMOSD患者血清AQP4-IgG阴性。这部分患者发病年龄更年轻，无性别倾向（男女比例1:1），临床症状相对较轻（如视力下降轻），且多为单相病程。因此，目前认为阴性患者可能存在与阳性患者不同的发病机制，可能有其他致病性抗体存在，例如10％-15％AQP4-IgG阴性患者存在血清抗少突胶质细胞糖蛋白（MOG）-IgG抗体阳性。
因此，尽管存在少部分AQP4-IgG阴性的NMOSD患者，但血清AQP4-IgG仍可以作为NMOSD诊断相对特异性的生物学指标。
2.AQP4-IgG与疾病病程
多项研究证实，血清AQP4-IgG阳性可以预测孤立长节段脊髓炎或视神经炎的复发。因此，NMOSD被定义为上述血清AQP4-IgG阳性，但又不完全符合经典NMO诊断标准的一类疾病。
AQP4-IgG滴度与疾病活动（复发）是否存在相关性一直是研究热点，因为NMOSD年复发率是疾病活动最重要的临床观察指标。研究表明，部分患者AQP4-IgG滴度与疾病活动相关，疾病急性复发期抗体滴度显著升高，复发前抗体滴度每周增加20％（可高达％），因此对疾病复发具有一定的预测价值，但目前尚无可供临床参考的复发阈值；而在疾病缓解期，患者AQP4-IgG仍为阳性，但滴度降低；部分患者即使出现临床复发，但其AQP4-IgG滴度仍保持在低水平，无明显升高；此外部分正在接受免疫抑制剂治疗的患者即使血清AQP4-IgG滴度明显升高也无临床复发表现。有日本学者报道，患者血清AQP4-IgG早于疾病发生之前10余年出现，但患者一直无任何临床症状。上述研究表明NMOSD疾病活动（复发）可能还有其他重要的免疫因子共同参与，这有待进一步研究。
AQP4-IgG与疾病严重程度（残疾程度）是否存在相关性也是研究重点。临床研究发现，症状典型、残疾严重的NMOSD患者血清AQP4-IgG滴度高，尤其在单侧/双侧永久性全盲、脊髓病灶长度≥3个节段或颅内存在广泛病灶的患者，同时AQP4-IgG滴度与脊髓病灶累及节段长度呈正相关，而脊髓病灶长度＜3个节段的患者抗体滴度低，临床表现出其他特征包括丘脑、中脑导水管周围病灶和顽固性呃逆等。此外，我们也报道国人AQP4-IgG阳性患者视力预后明显差于阴性者，且复发率增高。但也有报道，AQP4-IgG抗体滴度增高，患者临床症状并未加重。
因此，血清AQP4-IgG抗体阳性对于疾病诊断及预测复发有重要参考价值；抗体滴度与疾病活动无直接相关性，抗体滴度升高要警惕临床复发可能，但抗体滴度维持在低水平或降低也不能排除临床复发；AQP4-IgG抗体滴度与临床病情严重程度的相关性有待进一步明确。
3.AQP4-IgG与疗效监测
有报道称NMO急性期使用大剂量甲强龙冲击治疗后，血清AQP4-IgG滴度下降，并在口服小剂量激素或免疫抑制剂（包括硫唑嘌呤、环磷酰胺、利妥昔单抗等）作用下维持在一个较低水平。使用利妥昔单抗治疗可显著减少CD19+B细胞数量，甚至低于检测水平，但AQP4-IgG仍持续低滴度存在，这些患者CD19+B细胞数量上升往往提示疾病复发。
AQP4-IgG滴度可随着疾病活动而变化，NMOSD患者经过有效免疫调节治疗后，其血清高滴度AQP4-IgG水平通常会下降。对于NMOSD患者急性期经过治疗后AQP4-IgG抗体滴度下降不显著、临床症状改善不明显者，建议接受下一个疗程治疗，如给予大剂量激素、血浆置换、丙种球蛋白或利妥昔单抗治疗。
因此，AQP4-IgG抗体可以作为治疗效果的参考指标，但不能用于指导临床用药。
4.AQP4-IgG血清学转换
首先，当患者AQP4-IgG抗体血清学转换时需排除检测方法带来的假阳性或假阴性。应该采用高敏感度和高特异度的检测方法，或动态反复验证。AQP4-IgG检测方法很多，目前推荐的是细胞免疫荧光法（CBA法）。
有报道血清AQP4-IgG阴性患者复发时AQP4-IgG转为阳性，因此发生严重的急性发作或症状典型的AQP4-IgG阴性患者复测血清AQP4-IgG仍有意义。血清AQP4-IgG抗体转阳可能的原因有两个：一是部分AQP4-IgG阴性患者与AQP4-IgG阳性患者有共同的发病机制，表现出交叉的抗体谱；二是血清抗体滴度过低，现有检测方法检测不出而呈现假阴性，但疾病复发时抗体滴度升高而被重新检测。
有研究结果显示，经过治疗（激素、硫唑嘌呤、吗替麦考酚酯）后患者AQP4-IgG抗体可能转为阴性。例如，有1例NMOSD患者在严重急性复发期测得血清与脑脊液AQP4-IgG滴度分别为1:与1:（免疫组化法），经过大剂量激素与血浆置换后血清AQP4-IgG转为阴性，脑脊液AQP4-IgG滴度降至1:2，患者症状轻微改善并出现低丙种球蛋白血症，继续予丙种球蛋白冲击和利妥昔单抗治疗后血清、脑脊液AQP4-IgG均转阴性，检测治疗前后血清及脑脊液T细胞与B细胞水平发现，CD19+B细胞水平显著降低，CD8+T细胞水平升高，CD4+T细胞则仍维持在较高水平。血清AQP4-IgG转阴性与CD19+B细胞功能被抑制有关。在一项研究中证实，临床上AQP4-IgG转阴性的病例并非少见。最近，Aouad等在尝试自体干细胞移植治疗难治性NMOSD，患者症状明显改善同时检测血清AQP4-IgG由1:明显下降并转阴性，并在第6、9、12个月的随访中持续维持阴性。因此，患者临床出现AQP4-IgG血清学转化并非少见，尤其经过免疫调节治疗后抗体滴度可下降，甚至转阴性。
四、小结与展望
血清AQP4-IgG可以作为NMOSD诊断相对特异性的指标，其阳性诊断意义大于阴性（阴性不能排除诊断）；AQP4-IgG滴度与疾病病程无直接相关性，不能作为判断疗效以及预测预后的指标，其滴度升高意义大于降低（滴度降低或转阴仍可复发）；患者临床出现AQP4-IgG血清学转换并非少见，尤其经过免疫调节治疗后抗体滴度可下降，甚至转阴性。
NMOSD发病机制尚未明确。尽管AQP4-IgG具有致病性，但外周血中的AQP4-IgG不足以诱导NMOSD发病，例如AQP4-IgG与外周器官与组织中的AQP4靶抗原结合并不能诱发组织损伤，只有B细胞、T细胞、粒细胞以及补体等共同参与才能导致疾病发生发展。最近，日本学者分析了24例NMOSD后发现，患者外周血中IL-6依赖性浆母细胞显著增多，并具有分泌AQP4-IgG的致病作用，可能作为NMOSD的生物标记物。此外，脑脊液中胶质纤维酸性蛋白（GFAP）对NMOSD的诊断及病程判断也有一定的参考意义。因此AQP4-IgG单-生物标记物的疾病诊断与治疗参考价值有限，应结合其他免疫相关指标、影像学以及临床表现综合分析。未来在AQP4-IgG阴性患者中寻找未知抗体，如MOG-IgG，以及细胞因子与趋化因子等相关致病因素的研究也将为临床诊断、治疗及预后提供更多的依据。
临床内科杂志年8月第33卷第8期
作者：方羚*艳露邱伟（医院神经科多发性硬化临床研究中心）
预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇
