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自身免疫性疾?。喊麅?nèi)自身抗原抗體 VS 胞外自身抗原抗體

 云海心音aryw2v 2021-04-14

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自身免疫性疾病的重要特征是產(chǎn)生針對(duì)自身蛋白(自身抗原)的自身抗體(Autoantibodies)。血液或者腦脊液中的自身抗體也是診斷自身免疫性疾病的重要依據(jù)。在人體產(chǎn)生的兩萬多種蛋白中,人們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)其中約100種蛋白質(zhì)在70種自身免疫性疾病中作為自身抗原,包括胞內(nèi)蛋白和胞外蛋白。

胞內(nèi)自身抗原通常無法被自身抗體結(jié)合,是代表異常免疫細(xì)胞活動(dòng)的自身免疫性生物標(biāo)志物。相反,胞外自身抗體很容易接觸到其靶點(diǎn),通過改變胞外自身抗原的蛋白質(zhì)功能或豐度和/或通過招募補(bǔ)體介導(dǎo)的細(xì)胞殺傷,來直接導(dǎo)致疾病。

胞內(nèi)自身抗原

作為細(xì)胞內(nèi)靶點(diǎn)的自身抗原包括結(jié)構(gòu)蛋白、酶、RNA結(jié)合蛋白和RNA聚合酶等。死亡細(xì)胞、凋亡細(xì)胞的無效清除、炎癥反應(yīng)過程中的蛋白質(zhì)修飾、分子模擬等機(jī)制,讓細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)可以被B細(xì)胞識(shí)別,成為自身抗原。

針對(duì)細(xì)胞內(nèi)蛋白的自身抗體是許多風(fēng)濕病中的重要生物標(biāo)志物,包括干燥綜合征、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、系統(tǒng)性硬化癥和肌炎等。

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干燥綜合征是一種由口腔和眼干癥為主的自身免疫性疾病,主要的自身抗體是針對(duì)SSA和SSB的。SSA由兩種不同的自抗原蛋白組成,Ro52(TRIM21)和Ro60。SSB包含單個(gè)蛋白La。它們廣泛表達(dá),不僅僅局限于唾液腺。Ro60和La都是細(xì)胞內(nèi)RNA結(jié)合蛋白,Ro52是細(xì)胞內(nèi)重要的免疫球蛋白受體,介導(dǎo)泛素化依賴的破壞和內(nèi)化免疫球蛋白-病原體復(fù)合體。Ro52、免疫球蛋白和病毒的整個(gè)蛋白復(fù)合體可能被識(shí)別為“外來”。


系統(tǒng)性紅斑狼瘡的特征是免疫激活和廣泛的組織破壞,針對(duì)細(xì)胞內(nèi)蛋白和DNA的自身抗體產(chǎn)生率很高。除了對(duì)Ro52、Ro60和La蛋白的自身抗體外,包括RNP-A(SNRPA1)、U1-70K(SNRNP70)和Sm-D3(SNR-PD3)在內(nèi)的RNA結(jié)合蛋白也是重要的診斷自身抗原。自身抗體和自身抗原形成免疫復(fù)合物激活補(bǔ)體是主要的致病方式。但是RNA結(jié)合蛋白為何成為自身抗原,準(zhǔn)確機(jī)制尚不清楚。

針對(duì)某些細(xì)胞內(nèi)自身抗原的自身抗體與特定的狼瘡癥狀相關(guān)。例如,RNP-A自身抗體的存在與有Raynaud's皮膚癥狀的患者有關(guān)。


肌炎(Myositis)代表了多種疾病亞類,包括自身免疫性介導(dǎo)的肌肉炎癥和隨后的肌肉組織破壞,已知的作為自身抗體靶點(diǎn)的肌炎自身抗原都是細(xì)胞內(nèi)蛋白。根據(jù)自身抗體反應(yīng),可以將疾病分為四種亞型:抗合成酶綜合征(Jo1,PL7,TARS,ARS等tRNA合成酶)、特發(fā)性皮肌炎 [Mi2 histone acetylase,MDA-5(IFIH1)]、包涵體肌炎或免疫介導(dǎo)的壞死性肌?。℉MGCR)。

系統(tǒng)性硬化(硬皮?。?/strong>的自身免疫性表現(xiàn)為血管功能障礙、炎癥和皮膚和內(nèi)臟器官纖維結(jié)構(gòu)變化。自身抗原包括Ro52、Ro60、各種細(xì)胞內(nèi)蛋白、拓?fù)洚悩?gòu)酶1、質(zhì)粒蛋白(CENPA和CENPB)、PM/SCL(EXOSC9和EXOSC107)和RNA聚合酶3復(fù)合物(POLR3A和POLR3K)。系統(tǒng)性硬化癥的自身抗體診斷需要多分子的組合。


I型糖尿病(T1D)是一種自身免疫性疾病,常見于兒童對(duì)胰腺中T細(xì)胞介導(dǎo)的胰島素產(chǎn)生細(xì)胞的免疫破壞。針對(duì)一種細(xì)胞外蛋白和幾種細(xì)胞內(nèi)蛋白的自身抗體常在T1D患者中檢出,并且是該疾病的重要生物標(biāo)志物。

血清胰島素(胞外自身抗原)自身抗體,但抗胰島素自身抗體不會(huì)致病,因?yàn)樗鼈儾粫?huì)導(dǎo)致產(chǎn)生胰島素的細(xì)胞的破壞。

細(xì)胞內(nèi)自身抗原IA-2(PTRN)是一種受體型酪氨酸蛋白磷酸酶,局限于密集的核心囊泡膜,在大腦和胰腺中高度表達(dá)。

另外兩個(gè)細(xì)胞內(nèi)蛋白,谷氨酸脫羧酶/GAD65(GAD2)和Znt8(SLC30A8),也是T1D中自身抗體的靶點(diǎn)。GAD65是一種負(fù)責(zé)合成神經(jīng)遞質(zhì)-氨基丁酸(GABA)的酶。針對(duì)GAD65的自身抗體對(duì)T1D沒有特異性,可以在幾種中樞神經(jīng)系統(tǒng)自身免疫性疾病中發(fā)現(xiàn),包括僵硬者綜合征和自身免疫治療性腦炎。Znt8是一種在胰腺細(xì)胞的胰島素分泌顆粒上發(fā)現(xiàn)的大量表達(dá)的鋅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。

胞外自身抗原

針對(duì)細(xì)胞外蛋白的自身抗體可以直接引起各種自身免疫性疾病。這種直接致病性是由自身抗體與細(xì)胞外蛋白結(jié)合從而破壞關(guān)鍵蛋白質(zhì)或途徑的正常功能,和/或通過觸發(fā)抗體依賴性補(bǔ)體殺傷。


自身抗體致病性,需要滿足幾種標(biāo)準(zhǔn):

(1)特異性自身抗體與疾病的相關(guān)臨床表現(xiàn)強(qiáng)烈相關(guān),且在健康個(gè)體或其他疾病中缺失;

(2)自身抗原特異性定位于病變組織;

(3)自身抗體水平與疾病活性相關(guān)。


驗(yàn)證自身抗體的致原性通常涉及動(dòng)物模型,即其中的患者自身抗體被動(dòng)轉(zhuǎn)移或抗原誘導(dǎo)免疫可以誘導(dǎo)疾病的臨床特征。

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重癥肌無力(Myasthenia gravis)是一種肌肉的自身免疫性疾病,具有致病性自身抗體,會(huì)干擾神經(jīng)肌肉連接處的膽堿能受體和其他蛋白質(zhì)。大約85%的重癥肌無力患者的主要自身抗體靶點(diǎn)是煙堿乙酰膽堿受體/nAChR(CHRNA1)的a1亞基的細(xì)胞外n端區(qū)域,它在骨骼肌中高度豐富。肌肉相關(guān)細(xì)胞表面酪氨酸激酶(MUSK)和低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白(LRP4)的自身抗體不太常見,分別見于1%~10%和1%~3%的病例。

中樞神經(jīng)系統(tǒng)的自身免疫性疾病涉及到在神經(jīng)元或神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞外蛋白的自身抗體。例如,針對(duì)水通道蛋白-4(AQP4)通道的自身抗體,導(dǎo)致視神經(jīng)質(zhì)炎(NMO/Devic’s?。?/p>

針對(duì)髓磷脂少突膠質(zhì)細(xì)胞糖蛋白(MOG)的自身抗體也會(huì)在NMO中導(dǎo)致自身免疫性脫髓鞘疾病。針對(duì)神經(jīng)元表面NMDAR(如GRIN1)亞基的自身抗體會(huì)導(dǎo)致腦炎和其他神經(jīng)問題。

腎臟的幾種自身免疫性疾病是由對(duì)細(xì)胞外蛋白的自身抗體驅(qū)動(dòng)的。抗腎小球基底膜病(Goodpasture’s),稱為抗GBM疾病,由IV膠原蛋白(COL4A3)引起,在肺和腎中表達(dá)豐富??鼓z原蛋白的自身抗體引起補(bǔ)體激活和白細(xì)胞浸潤,損害腎小球毛細(xì)血管內(nèi)的基底膜。

另一種自身免疫性疾病,膜性腎病,在足細(xì)胞足突鄰近的腎小球基底膜腎上皮層表現(xiàn)出局灶性自身抗體(針對(duì)磷脂酶A2受體/PLA2R和血栓1型結(jié)構(gòu)域7A/THSD7A)沉積。


對(duì)細(xì)胞外靶蛋白的自身抗體通常被認(rèn)為會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的功能喪失。然而,在Graves’甲狀腺炎中,在卵泡甲狀腺細(xì)胞上發(fā)現(xiàn)的自身抗體與甲狀腺激素刺激受體(THSR)結(jié)合,具有一種激動(dòng)劑樣的活性,過度激活下游信號(hào),并導(dǎo)致高水平的循環(huán)甲狀腺激素。臨床癥狀包括甲狀腺功能亢進(jìn)、眼病和晶皮病。


針對(duì)循環(huán)激素、生長因子細(xì)胞因子的自身抗體會(huì)導(dǎo)致多種自身免疫性介導(dǎo)的疾病。細(xì)胞因子尤其重要,因?yàn)樗鼈冊(cè)诿庖呒?xì)胞的成熟和協(xié)調(diào)對(duì)病原體的反應(yīng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。一些獲得性自身免疫性免疫缺陷是由抗細(xì)胞因子自身抗體引起的,如GM-CSF自身抗體引起的肺泡蛋白病,自身抗體阻斷其信號(hào)傳導(dǎo),從而阻止肺內(nèi)巨噬細(xì)胞的下游通路和成熟,從而導(dǎo)致下呼吸道的表面活性劑和其他脂蛋白過度積累。再如出現(xiàn)抗IFN-γ自身抗體的患者,可出現(xiàn)嚴(yán)重的分支桿菌感染。

治療考量的差異

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喵評(píng):

胞內(nèi)抗原的自身抗體,多用作診斷標(biāo)志物。

胞外抗原的自身抗體,是導(dǎo)致疾病的關(guān)鍵。

主要參考文獻(xiàn)

1. Burbelo PD, Iadarola MJ, Keller JM and Warner BM (2021) Autoantibodies Targeting Intracellular and Extracellular Proteins in Autoimmunity. Front. Immunol. 12:548469. doi: 10.3389/fimmu.2021.548469

2. Gilhus NE. Myasthenia Gravis. N Engl J Med (2016) 375(26):2570–81. doi: 10.1056/NEJMra1602678

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4. Naylor RW, Morais M, Lennon R. Complexities of the glomerular basement membrane. Nat Rev Nephrol (2020). doi: 10.1038/s41581-020-0329-y

作者:挑食的喵   來源:閑談 Immunology

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