鄂维建 赵玲莉 李玉玲 马川
综述
抗内皮细胞抗体和免疫相关性疾病的研究进展
鄂维建 赵玲莉 李玉玲 马川
作者单位:810001西宁市,青海大学附属医院检验科
抗内皮细胞抗体(anti-endothelial cell antibody,AECA)是一种自身免疫性抗体,其抗原为表达于血管内皮细胞表面或吸附于其上的一组异质性抗原。AECA广泛参与了与血管病变有关的自身免疫性疾病和免疫相关性疾病的发病机制,与疾病病情活动呈正相关关系。AECA可能作为一种有价值的血清学指标,用于对自身免疫性疾病及免疫相关性疾病的病情判断、诊断和治疗。本文通过对医学论文数据库相关文献的查阅和整理,阐述关于AECA及其抗原本质的异质性、参与疾病的发病机制及临床意义。
抗内皮细胞抗体;异质性;致病作用;自身免疫性疾病;免疫相关性疾病;炎症
抗内皮细胞抗体(anti-endothelial cell antibody,AECA)是一簇能与内皮细胞(endothelial cells,ECs)作用的免疫球蛋白,是一种自身免疫性抗体和异质性抗体。其靶抗原种类很多,分为构成性表达、隐匿性表达和种植三种类型。AECA广泛出现在诸多自身免疫性疾病患者的外周血中,并且与部分疾病的活动和/或预后相关,可作为一种有用的自身抗体指标用于疾病诊断和预后判断。本文就AECA在临床免疫相关性疾病中的作用的相关研究进展作一综述。
AECA是抗中性粒细胞胞浆抗体(antineutrophil cytoplasmic antibody,ANCA)家族中的不均一抗体,可识别ECs表面或内部抗原分子,影响ECs功能[1]。AECA抗原是位于血管ECs表面上的一簇异质性蛋白,其分子量分布范围较广,成分较多,在不同的疾病中其抗原成分不同。在系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)中,AECA的靶抗原为盐酸肝素、DNA或DNA-组蛋白、核糖体P蛋白、核糖体蛋白L6、延长因子1a、腺苷环化酶相关蛋白、纤溶酶原活化抑制剂、纤维连接素;在血栓性血小板减少性紫癜中为蛋白聚糖CD36;在SLE合并抗磷脂综合征中为β2糖蛋白1;在系统性血管炎中为蛋白酶3和髓过氧化物酶;在ANCA阳性坏死性新月体性肾小球肾炎中为人类溶酶体相关膜蛋白[2]。AECA构成性表达的抗原有:①人类主要组织相容性抗原(human leukocyte antigen,HLA)I,在少数免疫球蛋白(immune globulin,Ig)肾病患者中出现,但HLA-I并非AECA的主要抗原决定簇;②心磷脂和其他磷脂成分,AECA和抗磷脂抗体有很大的重叠;③细胞外基质成分,可构成性表达在人类脐静脉ECs上,或当ECs受到损伤后显露出来。细胞外基质成分如II、Ⅶ型胶原及层黏连蛋白的抗体被发现与雷诺现象和系统性硬化症(systemic sclerosis,SSc)有很强的相关性;④ECs的DNA成分,在SLE患者中抗DNA抗体与AECA有很强的相关性[3]。隐匿性表达的抗原有:HLA-Ⅱ和蛋白酶3。种植的抗原有:髓过氧化物酶、β2糖蛋白1等。
AECA具有高度的异质性,不仅在ECs表面抗原成分有多样性,而且对HLA-Ⅱ在不同组织不同血管类型的ECs抗原表达具有异质性[4]。所有ECs都可合成表达HLA-Ⅰ,但对HLA-Ⅱ并非都表达。大血管(如主动脉、脐静脉、肺动脉、脐静脉)不表达HLA-Ⅱ,而所有受检器官的毛细血管都强烈表达HLA-Ⅱ,只有心脏的动脉和静脉的HLA-Ⅱ基础表达水平低并且不均一。
血管炎是一组由于血管壁发生炎症(炎性细胞壁浸润和/或血管壁坏死)而引起的疾病,血管是炎症“攻击”的目标,重者可以引起血管壁纤维素样坏死。AECA是位于ECs表面上的一簇异质性蛋白,该抗体可出现在与血管炎有关的多种自身免疫性疾病和免疫相关性疾病中,通常可分为以下四大类[5]:①原发性血管炎,如韦格肉芽肿(Wegener's granulomatosis,WG)、显微镜下多血管炎、Churgstrauss综合征、特发性视网膜血管炎、Behcet综合征等;②继发于全身的自身免疫性疾病的血管炎[SLE、类风湿性关节炎(rheumatic arthritis,RA)、抗磷脂综合征、SSc、多发性肌炎/皮肌炎(polymyositis/dermatomyositis,PM/DM)和混合性结缔组织病(mixed connective tissue disease,MCTD)];③器官移植;④其他疾病:多发性硬化症、慢性哮喘、Ⅰ型糖尿病、炎症性肠病、突发性感觉神经性听力损失和某些传染病。
AECA在血管炎中起着重要的致病作用[6]。首先,AECA的滴度在SLE和系统性血管炎中与病情的活动性相关,缓解期可消失;AECA在不同疾病中与器官损害也有不同程度的相关性,如在SLE中,AECA与肾脏损害相关;在WG和PM/DM中,AECA与肺损害有关。其次,AECA的滴度与ECs损伤的一些标志物也有相关性,如血管性血友病因子、蛋白S等的表达。另外一些机制,如AECA与内皮结合后使之活化,活化后的ECs发生以下改变:①E选择素、细胞间黏附分子-1和/或血管细胞黏附分子-1等的表达上调;②分泌趋化因子和/或细胞因子,如IL-1、6、8等;③产生前列腺素(触发补体依赖性细胞毒作用和/或抗体依赖细胞介导的细胞毒作用);④促进血栓形成。
在AECA的致病作用上,目前体内和体外实验[7,8]均证实AECA通过间接免疫炎症的方式引起潜在的致病性。主要有:AECA可促进白细胞对ECs的细胞毒性作用,以及抗体依赖性细胞毒作用;AECA上调ECs对黏附分子的表达,依次诱导ECs分泌细胞因子、趋化因子,引起白细胞对ECs的聚集和黏附,造成ECs损伤,引起血管炎性病变。此外,IgG-AECA能刺激ECs以自分泌方式释放至少两种物质介质,增强黏附分子的表达和白细胞黏附作用。
3.1 AECA与SLESLE是一种多因素(遗传、性激素、环境、感染、药物、免疫反应各环节)参与的特异性自身免疫疾病,在一定意义上可以认为是免疫复合物病,并由此产生血管炎,是很多组织、器官受损的病理基础。AECA在SLE中的阳性率很高,IgG型为40.2%,IgM型为45.7%,且与疾病的活动性密切相关,尤其与肺动脉高压、指端血管炎、雷诺现象和浆膜炎等一组症状密不可分,较之补体C3和抗双链DNA抗体有更高的灵敏度。进一步的研究[9]发现,SLE活动期患者、缓解期患者及健康志愿者外周血IgG-AECA阳性率分别为57.1%、22.8%及0.0%,差异有统计学意义,且SLE活动期组IgG-AECA滴度与SLE疾病活动性指数呈正相关。另外,Cojocaru等[10]对34例SLE伴有急性缺血性脑卒中的患者和33例正常对照者进行试验研究发现,SLE患者中AECA阳性率为94.1%,AECA的平均浓度为(19.3±16.2)U/mL,显著高于对照组AECA的阳性率(24.2%)及平均浓度[(5.6±2.5)U/mL]。据此认为AECA可能不仅与SLE的发病有关,而且与SLE疾病的活动度密切相关,因此可以考虑将AECA作为判断SLE病情活动及疗效的临床观察指标之一。
3.2 AECA与MCTDMCTD是1972年Sharp等提出的一种新型结缔组织病,其临床特征具有类似SLE、SSc、PM/DM以及RA的混合表现,其病理特征的独立性尚不明确。Bodolay等[11]首先探讨了AECA与MCTD临床活动性以及不同器官损伤存在的关系,结果显示,与正常对照者血清中AECA水平相比,MCTD患者血清中AECA水平明显升高;另外,处于活动期的MCTD相较于疾病静止期的患者的AECA水平显著增高。同时该研究还发现,MCTD患者的血清可以促进人脐静脉ECs上调E选择素的表达。认为AECA可通过上调E选择素水平激活ECs,进而介导MCTD的发生。肺动脉高压(pulmonary hypertension,PH)是MCTD患者的主要死因之一,其肺中从大血管到小血管都有明显的血管病变,而合并PH的MCTD病因尚不清楚。有报道[11]证实,在MCTD中,AECA作为非传统危险因子可能发挥了重要的病理作用,提示AECA可能参与PH发病的病理生理过程。
3.3 AECA与SScSSc患者结缔组织异常增生,不仅在皮肤真皮层内增生造成皮肤肿胀,继而变硬变厚,最终导致皮肤萎缩的临床特异病变,而且累及多种内脏。血管损伤是SSc发病的主要机制,而且最早出现,中性病变表现为ECs肿胀、增生,继而导致血栓生成,造成管腔狭窄、组织缺血。AECA在SSc中的敏感性为40%~55%,在弥漫性和局限性两种亚型中的差异无统计学意义。近年来Riccieri等[12]对62例SSc患者血清AECA与临床特征及其他试验检查结果的关系进行了研究,发现23%的患者AECA阳性,而该部分患者往往更易出现晚期甲襞显微毛细血管检查模式;另外,相较于早期和活跃模式甲襞显微毛细血管检查,血清AECA水平在晚期甲襞显微毛细血管检查中显著增高,改良皮肤评分结果也更高。因此,认为AECA在内皮损伤的进展中发挥重要的作用,AECA的出现和滴度可以作为判断病情严重程度的辅助危险因子。SSc患者外周血和骨髓中内皮祖细胞数量显著下降并伴功能受损,ECs的凋亡似乎在血管受损的起始病理环节发挥作用。
3.4 AECA与WGWG是一种自身免疫性疾病,以呼吸道肉芽肿性血管炎和肾小球肾炎为特征。关于AECA与WG临床活动度的相关性,国内外研究结果不一,其临床价值尚需进一步研究。AECA可在多种血管炎疾病中出现,国内一项对WG患者3-4年的随访研究[13]发现:所有活动期患者的AECA都有升高,而正常的AECA只出现在非活动期,且伴随着疾病的复发与缓解,AECA的滴度也在相应的升降,提示AECA与疾病的活动度有密切的相关性,借此可区别活动期患者和合并感染、肾功能较差或药物副作用导致病情加重的患者。而胞质型ANCA、血沉、C反应蛋白和可溶性白细胞介素-2受体与该疾病活动度的相关性均不高。
4.1 AECA与狼疮性肾炎(lupus nephritis,LN)临床上LN往往伴随SLE而发生,LN和SLE在一定程度上具有相同或相似的病理特征。陈天新等[14]的研究显示,采用ELISA法检测LN患者中AECA的阳性率为15%~88%,虽然差异较大,但仍提示AECA与LN的发病可能存在相关性。耿辉等[15]也探讨了AECA在58例LN患者中的临床和病理意义。该研究采用ELISA方法检测LN患者中的AECA水平,并以提取的ECs蛋白为抗原,应用免疫印迹方法对AECA的抗原进行分析,结果显示,58例LN患者中AECA的阳性率为36%,AECA阳性患者存在使血小板减少发生率增高,血清IgG水平增高,C3水平降低以及抗核抗体中多种抗体阳性率增高的倾向。AECA可识别ECs相对分子质量为12×103~90×103的多种蛋白成分,在伴有大量蛋白尿的LN患者中,同时与ECs相对分子质量为27×103、29×103的抗原相结合的抗体阳性率明显高于非大量蛋白尿的患者。也有类似的研究认为,在肾病综合征中AECA阳性的患者多有蛋白尿现象。在肾小球微血栓检出阳性的LN患者中,与ECs相对分子质量为29×103的抗原相结合的抗体阳性率明显高于未检出肾小球微血栓的患者。因此,认为AECA阳性的LN患者常伴有较严重的自身免疫紊乱,与ECs某些抗原成分相结合的抗体在LN临床和病理改变中可能具有一定的意义。
4.2 AECA与过敏性紫癜肾炎(henoch-schonlein purpura nephritis,HSPN)HSPN是儿科常见且有一定风险的继发性肾脏疾病,肾脏改变多为局灶性肾小球病变、毛细血管内皮增生、局部纤维化和血栓形成、病理性坏死,亦可见新月体形成[16]。HSPN的肾脏损害在临床上表现轻重不一,而其严重程度直接决定该病的预后。尽管影响本病预后的因素尚不十分清楚,但比较肯定的因素为严重的蛋白尿及肾小球广泛新月体形成。汪盈等[17]研究结果显示,在HSPN患儿中,血清AECA水平明显高于非HSPN患儿和健康儿童,这与Yang等[18]的研究结果一致,说明AECA可能参与了HSPN的发生、发展过程。蛋白尿水平是临床评估HSPN患儿病情严重程度和判断其预后的一个常用的良好指标,其增加往往提示病情恶化。研究[19]显示,HSPN患儿血清AECA水平随着24 h尿蛋白量的增加而升高,且有血尿的HSPN患儿其血清AECA水平较无血尿患儿均升高,提示血清AECA水平与HSPN病情严重程度密切相关。血清AECA浓度可反映HSPN患儿的肾脏受累程度,为AECA在HSPN发生、发展中的重要作用提供了有力的证据。同时血清AECA水平与HSPN的预后有一定的相关性,提示其可能具有评价肾脏损害及其预后的临床价值。
血管ECs具有多种生理功能,除血管的保护和物质转运作用外,还参与机体的凝血、纤溶、免疫、血管的生长和血管运动的调节,并能产生和释放多种活性物质,参与机体生命活动。其在血栓生成、动脉硬化、免疫排斥和炎症中起到重要作用。对ECs和AECA的研究已成为学者们关注的热点,ECs损伤过程中有免疫机制紊乱的参与,即损伤的ECs因其抗原性改变而刺激患者体内产生AECA,此抗体在损伤内皮处形成免疫复合物吸引补体及炎症细胞,从而加剧其局部的炎症与损伤。AECA广泛参与了与血管病变有关的自身免疫性疾病及免疫相关性疾病的发病,与疾病病情活动呈正相关,对AECA进行检测有助于对疾病病情判断、诊断和治疗的监测;对AECA在分子生物学、临床免疫性及其与免疫性疾病相关性上的研究仍需进一步深入,从而可以进一步了解疾病的发病机制,为临床诊疗提供可靠的理论依据。
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(本文编辑:李霦)
10.3969/j.issn.1674-7151.2014.02.014
2014-04-23)