袁慧教授:心肌病相关自身抗体研究进展
临床实验室
本文刊载于《临床实验室》杂志2022年12月刊“自身免疫性疾病实验诊断”
专题-「专家论坛」版块 作者 :陈思 袁慧 单位:首都医科大学附属北京安贞医院检验科
自身免疫在心肌病等的发病机制中发挥作用。相关的研究已在心肌病患者的血清中鉴定出低滴度的心脏相关自身抗体。本文对目前报道的常见心肌病等相关自身抗体的临床应用进展进行了总结,为临床诊治提供参考。
扩张型心肌病
扩张型心肌病(dilated cardiomyopathy, DCM)是一种病情迅速恶化的致命疾病,可导致心力衰竭和快速死亡。目前认为DCM的病因包括遗传和自身免疫两方面。约20%DCM患者可发生基因突变,影响肌球蛋白重链、心肌肌动蛋白、原肌球蛋白或肌钙蛋白等,并诱导相关蛋白的功能受损。除此之外,越来越多的证据表明,大部分DCM病例是由自身免疫过程介导的。DCM可能代表进行性器官特异性自身免疫性疾病的慢性阶段。
肌球蛋白符合器官特异性自身免疫的预期标准,因为心脏肌球蛋白的免疫在易感小鼠系中复制了DCM的人类疾病表型。α-肌球蛋白完全是心脏特异性的,仅在心肌中表达。1990年,Caforio等学者对65例DCM患者的血清进行间接免疫荧光检测,发现有17例(26%)DCM有抗心脏蛋白特异性自身抗体,比其他心脏病患者常见。1992年该学者通过Western blotting检测了26例扩张型心肌病患者的血清,其中14例心脏抗体阳性,12例抗体阴性。该研究发现α-和β-心肌肌球蛋白重链亚型是特发性扩张型心肌病患者的主要自身抗原。DCM患者及其亲属体内可发现器官特异性心脏抗体,这支持了DCM是一种自身免疫性疾病的观点。同时,另外一项研究也发现,在20%的DCM患者、16%的无症状亲属和38%的家庭(尤其是那些患有非家族性疾病且先证者也有异常结果的患者)中发现抗α-肌球蛋白抗体。
Limas等学者通过研究DCM血清对放射性配体与心脏β受体结合的影响,发现DCM患者血清中存在针对心脏β1-肾上腺素能受体(adrenergic receptor, AR)的自身抗体。后来Magnusson等学者利用来自人类β-AR预测序列的合成肽作为抗原,在42例DCM患者血清中筛选,发现约31%(13/42)DCM患者能识别β1-肽,表明DCM患者一个亚群的血清中存在针对β1-AR第二细胞外环的自身抗体。免疫吸附法(immunoadsorption, IA)去除β1- AR自身抗体被认为是DCM左心室功能改善的潜在机制。Wallukat等认为Ig Therasorb免疫吸附导致DCM患者血清中激动剂样抗β1-AR抗体水平显著下降。抗β1-AR抗体水平的降低伴随着DCM患者心脏功能的改善和NYHA状态的降低。在DCM中用Ig Therasorb进行脱细胞治疗可迅速改善临床状况,并可用于带有抗β1-AR抗体终末期DCM患者,作为移植的桥梁。Mobini等学者对22例DCM患者进行IA,并采用ELISA和BIAcore法检测柱洗脱液(column eluents, CE)中的β1-AR自身抗体,32%(7/22)DCM患者CE中β1-AR抗体阳性。此外,抗体阳性组和抗体阴性组在IA治疗期间均表现出类似的急性和长期血流动力学改善,抗体阳性组和抗体阴性组的左室射血分数得到了类似的改善。结果表明,IA诱导的血流动力学改善涉及不同的机制。IA诱导的有益血流动力学效应与清除β1-AR自身抗体没有直接关系。
Latif等学者采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis, SDS-PAGE)和Western印迹法对52例DCM患者和48例缺血性心脏病患者的血清样品进行IgM和IgG免疫球蛋白类抗心脏抗体的筛选。发现在DCM患者中检测到强IgG抗心脏抗体,明显多于缺血性心脏病患者。免疫原性最强的条带是与HSP-60相对应的条带。且在85%和42%的DCM和缺血性心脏病患者中发现了针对HSP-60的抗体。Klein等学者使用来自牛肉心脏、猪肾和大鼠肝脏的亚线粒体颗粒(submitochondrial particles, SMP),采用ELISA方法检测不同类型心肌病患者血清中抗心脏和肾脏SMP的部分器官特异性抗线粒体抗体(anti-mitochondrial antibodies, AMA),31%的(50/159)心肌病患者血清AMA阳性。Schultheiss等学者发现腺嘌呤核苷酸转运体(adenine nucleotide translocator, ANT)是DCM的自身抗原,是线粒体内膜的一种固有蛋白。后来研究18例DCM患者血清与ANT蛋白的结合能力,有17例表现出明显的结合。进一步研究表明,器官特异性和功能活跃的抗ANT抗体可降低心脏线粒体的ADP/ATP交换率。ANT抗体滴度与血流动力学功能密切相关。
2008年Buse等学者发现了DCM新的自身抗体,经质谱鉴定为:肌球蛋白重链心肌α亚型、α心肌肌动蛋白、线粒体乌头酸水合酶、甘油醛-3-磷酸脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, GAPDH)和脑糖原磷酸化酶(brain glycogen phosphorylase, GPBB)。抗GAPDH抗体曾在60%的多发性硬化患者脑脊液中检测到该抗体水平升高。先前的研究表明,GPBB是胸痛发作后4小时内诊断急性心肌梗死的敏感标记物。在心梗发作6小时内,GPBB对急性冠脉综合征的早期诊断具有很高的敏感性(95.5–100%)和特异性(94–96%),也可作为缺血的标志物。
Brugada综合征
Brugada综合征(Brugada syndrome, BrS)与室性心律失常导致心源性猝死(sudden cardiac death, SCD)的风险增加相关,其特征是“弯曲”ST段抬高(≥2. mm)的独特心电图模式,胸部前导联出现负T波(称为1型Brugada心电图模式)。SCN5A编码的Nav1.5钠通道突变是14%-26%的BrS综合征单基因发病的原因。影像学研究显示,一些BrS综合征患者的右心室内存在轻度结构异常。最近,Pieroni等人在80%的BrS患者RV流出道活检中发现病理性心肌炎症。Chatterjee等研究者从BrS患者的血清中鉴定出四种心脏自身抗体蛋白,即α-心脏肌动蛋白、α-骨骼肌动蛋白,角蛋白和连接蛋白43,且无论BrS的遗传原因如何,这四种自身抗体具有高度的敏感性和特异性。
致心律失常性右心室心肌病
致心律失常性右心室心肌病(arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy, ARVC)是一种遗传性心肌疾病,其特征是心肌被脂肪和/或纤维化替代,心律失常通常发生于右心室游离壁。研究表明12个基因的突变与ARVC或ARVC模拟物的发展相关;然而约50%的病例中,遗传原因仍然不明。Chatterjee等研究者在ARVC受试者和对照者中评估心脏桥粒钙粘蛋白抗体,分别是桥粒蛋白-2(Desmoglein-2, DSG2)、桥粒结合蛋白-2和N-钙粘蛋白,研究发现抗-DSG2抗体是ARVC的敏感和特异性生物标志物,这将有助于开发一种新的ARVC血清学检测方法,可以方便地用于临床诊断和疾病预测。
其他心脏疾病
肌钙蛋白是检测急性冠脉综合征的首选标志物。抗肌钙蛋白抗体在人类DCM和心力衰竭发病机制中的作用尚不完全清楚,在小鼠中用抗心肌肌钙蛋白I(cardiac troponin I, cTnI)的单克隆抗体或用cTnI免疫能够诱导DCM样心脏变化。且心肌梗死后抗cTnI抗体的存在与心肌恢复受损有关。血清中抗cTnI抗体的存在可能会由于心肌细胞受损而导致cTnI释放的假性低水平或延迟识别,尤其是在使用免疫治疗时。因此,在抗cTnI抗体患者中,急性冠脉综合征可能被忽视或诊断的太晚,延迟急性冠脉综合征的治疗。而第二代cTnI测定法可以在抗肌钙蛋白抗体存在的情况下降低假阴性结果的发生率。相反,存在抗肌钙蛋白抗体可能对某些患者的抗原具有稳定作用,从而导致这些患者心肌肌钙蛋白的检测持续阳性,但这与患者的临床症状无关。
抗肌球蛋白抗体(anti-myosin antibodies, AMA)出现在很多种心脏病中,如心肌梗死(myocardial infarction, MI)、心肌炎、DCM、川崎病、风湿热和缺血性心肌。AMA抗体在心脏病中的致病作用尚不完全清楚。大部分MI患者会产生AMA抗体。研究报道抗肌球蛋白定向免疫调节方法在患有心脏病动物中的有效应用,但尚未在人类心脏疾病中尝试特异性AMA抗体治疗方法。
综上所述,心脏相关自身抗体的检测对心脏疾病具有辅助诊断和鉴别诊断作用,开展相应的检测项目,对于心脏疾病的靶向治疗提供参考。
-End-
题图 | veer.com
排版 | 张宁
审校 | 方研
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