IgG4相關性疾病潛在生物學標志物的研究進展*

夏雨鑫,姜玉章(南京醫科大學附屬淮安第一醫院檢驗科,江蘇淮安 223300)

IgG4相關性疾病(immunoglobulin-G4 related disease,IgG4-RD)是一類由免疫介導的慢性系統性炎癥伴纖維化而致病機制尚未闡明的疾病,患者多呈血清IgG4濃度異常升高、受累部位腫瘤樣腫脹和IgG4+漿細胞浸潤的特征。該病幾乎累及全身各個器官及全身各個腺體包括淚腺、下頜下腺、甲狀腺、乳腺、胰腺、前列腺等,也可見于腦垂體、眼、肺、心、肝、膽和腎等臟器。據國內外報道,相對于女性,中老年男性高發,臨床表現常因受累器官不同而存在表現出不同的首發癥狀[1]。目前最常用于IgG4-RD診斷的生物學標志物為血清IgG4,但其敏感性和特異性最佳時的截斷值仍待商榷,2018年,林琳等[2]建立了西門子BN-2蛋白分析儀檢測血清IgG4、IgG及IgG4/IgG的參考區間(IgG4:0.151～1.919 g/L,IgG:9.668～16.570 g/L,IgG4/IgG:1.174%～14.107%),IgG與IgG4水平相關(r=0.368,P<0.01);2022年,閆雷等[3]發現以血清IgG4≥2.07 g/L作為截斷值能提升對IgG4-RD與非IgG4-RD自身免疫病的鑒別診斷效能[ROC曲線下面積(AUCROC)為0.979,敏感性為96.15%,特異性為92.57%]。其他標志物還包括IgG4-RD反應指數(IgG4-RD responder index,IgG4-RD RI)評分、病理活檢組織IgG4+漿細胞等,二者可在一定程度上反映疾病的預后,但這些標志物并不全面[4]。盡管國內外制定了一系列的專家共識,制定了IgG4-RD診斷評分標準,但臨床運用效果不佳[5]。本文旨在對近年來國內外報道的有關IgG4-RD的一些最新的生物學標志物進行綜述,同時針對一些標志物對應的靶點進行總結,以便于更好地診治該病。

1 細胞水平

1.1漿母細胞 漿母細胞來源于B細胞系,是一種未成熟漿細胞前體細胞,介于激活的B細胞和漿細胞的中間狀態,經過進一步活化成為漿細胞,在IgG4-RD中,漿母細胞直接作用于IgG4-RD纖維化的過程,其主要通過產生纖維化分子血小板衍生因子B刺激成纖維細胞產生膠原以及分泌趨化因子CCL4、CCL5等招募CD4+細胞毒性T淋巴細胞、嗜酸性粒細胞和M2型巨噬細胞進行促纖維化[6-7]。健康人外周血中漿母細胞數量是極少的,絕對漿母細胞計數中位數僅為94/mL,然而,在活動性IgG4-RD患者中,CD19(+)CD27(+)CD20(-)CD38(hi)漿母細胞的數量明顯增加,外周血中的絕對漿母細胞計數中位數為4 698/mL,顯著高于健康對照和其他疾病對照,并且在血清IgG4水平正常的IgG4-RD患者中也可檢出[8]。

國外學者[9]研究表明外周血克隆擴增的CD19(+)CD27(+)CD20(-)CD38(hi)漿母細胞是活動性IgG4-RD的標志,即使有個別活動期IgG4-RD患者血清IgG4水平未明顯異常時,漿母細胞就明顯增多,且以IgG4+漿母細胞為主。這些擴增的漿母細胞在利妥昔單抗介導的B細胞耗竭治療后其數量下降,同時大部分患者外周血漿母細胞水平與其血清IgG4水平、受累器官數以及RI評分呈正相關;除此之外,患者的漿母細胞下降水平與疾病緩解相關,利妥昔單抗治療后,一部分患者復發,這些患者外周血中重新出現循環漿母細胞,表現出寡克隆性和廣泛的體細胞超頻突[4,10-11]。Wang等[12]運用流式細胞術測量37例初治IgG4-RD患者的外周血中絕對漿母細胞計數,結果示漿母細胞絕對計數[M(P25,P75)]為4.0(2.8,7.5)/μL,且與淋巴細胞百分比、血清IgG、Ig4和IgG4/IgG相關。在IgG4-RD患者中,基線漿母細胞絕對計數是疾病復發的獨立危險因素(HR=1.199,95%CI=1.030～1.396,P=0.019),來氟米特(LEF)的應用是獨立的保護因素(HR=0.283,95%CI=0.106～0.759,P=0.012),其研究初步表明,基線絕對漿母細胞計數可獨立預測糖皮質激素(GC)單藥治療或LEF和GC聯合治療的IgG4-RD患者的疾病復發。

因此,利妥昔單抗作為靶向治療藥物的作用機制可能是介導B細胞耗竭及漿母細胞表型及功能改變,從而延緩病情進一步惡化。由此可見,CD19(+)CD27(+)CD20(-)CD38(hi)漿母細胞可作為一個潛在的生物學標志物,通過流式細胞術檢測漿母細胞計數可用于IgG4相關疾病的臨床診斷、疾病監測、活動性以及治療反應的監測及評估等。

1.2CD4+細胞毒性T細胞 CD4+細胞毒性T淋巴細胞(cytotoxic T lym-phocytes,CTL)是近年來新識別出的CD4+T細胞中一類獨特的細胞亞群,為晚期分化的CD4+T細胞呈CD4+CD28-表型,因其產生大量細胞毒性顆粒如顆粒酶B和穿孔素,因此被命名為CD4+細胞毒性T淋巴細胞(CD4+CTL)。它具有促進成纖維細胞活化和促進B細胞、漿細胞分化以及促進生發中心形成的作用[13]。

Mattoo等[14]利用流式細胞術測定101名IgG4-RD患者的CD4+效應/記憶T細胞,這些擴增的細胞通過基因表達分析和流式細胞術進行表型測定,該研究證明在IgG4-RD患者外周血及受累器官均存在不同數量克隆性擴增的循環和組織CD4+CTL細胞,通過與漿母細胞和B細胞相互作用,促進漿母細胞分化并產生抗體,使IgG4+漿細胞增多,參與IgG4-RD的發病機制,同時分泌細胞因子(如IL-1β、INF-γ和TGF-β、顆粒酶A/B、穿孔素等)誘導受累組織壞死并促進纖維化形成[15]。CD4+CTL細胞還表達信號轉導淋巴細胞激活分子家族成員7(signaling lymphocytic activation molecule family-7,SLAMF7),又被稱作CD319。SLAMF7是一種廣泛表達于人體B細胞、NK細胞、樹突狀細胞、巨噬細胞等免疫細胞表面的跨膜蛋白,通過與自身配體SLAMF7L結合,參與機體免疫響應的調控。SLAMF7在IgG4-RD中可發揮細胞毒性作用,參與體液免疫、細胞黏附和淋巴細胞發育等多種免疫反應。在IgG4-RD活躍的患者中,外周血CD8a(-)CD4(+)SLAMF7(+)CTLs的亞群逐漸增多,隨著糖皮質激素誘導的疾病緩解后明顯減少,與RI評分和疾病活動度存在著一定的相關性,除IgG4-RD患者CD4+CTL細胞表達SLAMF7外,漿母細胞等IgG4-RD中關鍵的抗原呈遞細胞也表達SLAMF7[15-17]。

因此,檢測CD4+CTL可能作為IgG4-RD的生物學標志物輔助診斷之一,并且推測SLAMF7或為IgG4-RD的潛在的治療靶點。

1.3濾泡輔助性T細胞 濾泡輔助性T細胞(follicular helper T cell,Tfh)是CD4+T細胞的另一種亞型,具有刺激成纖維細胞活化和與抗原提呈B細胞相互作用的潛力[4]。Chen等[18]研究發現,與健康人群組相比,IgG4-RD組的外周血和組織中的Tfh均明顯升高,IgG4-RD患者的Tfh1和Tfh2細胞還可誘導B細胞分化為更多的漿母/漿細胞,并生成更多的IgG4,尤其是Tfh2細胞更明顯。外周血中Tfh2可促進B細胞向漿母細胞分化并促進IgG4的抗體類別轉換,其中Tfh2細胞的數量與血清IgG4濃度、血清IgG4/IgG比值、漿母細胞水平IgG4-RD RI評分以及患者受累器官數成正相關,糖皮質激素誘導的疾病緩解后明顯減少,隨著患者疾病的復發而再次升高[6,19]。因此,Tfh細胞特別是Tfh2也可能成為IgG4-RD的一個潛在監測病情活動的生物學標志物。

2 細胞因子水平

2.1CCL18/CCR8 趨化因子配體18(CCL18)是一種炎性趨化因子,其化學本質為糖蛋白主要由Th2相關細胞因子,如IL-4、IL-10和IL-13等誘導活化的M2巨噬細胞分泌,作用于其受體PITPN M3、GPR30和CCR8,在刺激成纖維細胞產生膠原蛋白,致組織發生纖維化[20]。在IgG4-RD中,CCL18誘導T細胞、B細胞和未成熟DC趨化,產生并維持Th2型反應,且促進IgG4的產生,刺激成纖維細胞產生膠原蛋白等參與IgG4-RD的致病過程[21]。

Akiyama等[22]運用ELISA方法研究了血清CCL18水平與IgG4-RD患者臨床特征之間的相關性,研究結果示IgG4-RD患者血清CCL18濃度(中位數44.5 ng/mL,范圍3.6～120.9 ng/mL)顯著高于健康對照(中位數13.0 ng/mL,范圍0.1～63.8 ng/mL);血清CCL18水平與IgG4-RD RI評分(r=0.54,P<0.005)、血清IgG4水平(r=0.50,P<0.01)呈正相關,糖皮質激素治療后血清CCL18水平顯著降低(44.7 ng/mL vs 12.7 ng/mL,P<0.01),疾病活動性下降(IgG4-RD RI評分:12 vs 2,P<0.01),認為血清CCL18濃度與疾病活動度及受累器官數有關。Tsuboi等[23]用定量PCR、DNA微陣列和免疫熒光法等方法實驗證明:與原發性舍格倫綜合征(PSS)和健康對照相比,CCL18-CCR8軸在IgG4-RD患者的唇唾液腺中特異性上調,IgG4-RD組產生CCL18的細胞數量明顯高于PSS組和對照組(P<0.05),推測CCL18-CCR8軸在IgG4-RD的纖維化過程中發揮重要作用,但該軸是否有可能作為治療靶點尚不清楚;基于上述研究,該團隊又做了進一步實驗,以LAT小鼠作為IgG4-RD動物模闡明了小鼠CCL8(人CCL18的類似物)-CCR8軸通過ERK1/2磷酸化發生纖維化,使用抗CCL8抗體可改善LAT小鼠涎腺的炎癥和纖維化,表明人CCL18-CCR8軸可能是IgG4-RD的治療靶點[24-25]。

因此,動態檢測血清CCL18可有助于評估IgG4-RD患者纖維化嚴重程度或疾病活動程度。據此推測,CCL18-CCR8軸可能是IgG4-RD中潛在的新治療靶點,抗CCL18抗體或抗CCR8中和抗體是否可以抑制該軸從而減輕IgG4-RD纖維化進程以及作為難治性IgG4-RD(如類固醇耐藥病例和復發病例)的補救療法,還需進一步研究以確定是否可應用于臨床診治中。

2.2胸腺活化調節趨化因子(TARC) 胸腺活化調節趨化因子(thymus activation regulated chemokine,TARC),也稱為C-C基序趨化子配體17(CCL17),在胸腺中表達,由樹突狀細胞、內皮細胞、角質細胞和成纖維細胞產生。TARC作為C-C趨化因子受體CCR4和CCR8的配體具有親和力,而這些受體主要由Th2細胞表達,在動物實驗中發現Th2細胞產生的IL-4可通過IL-4/STAT6通路調控TARC/CCL17的表達水平,TARC誘導Th2占主導地位的炎癥反應[26]。Komatsu-Fujii等[27]研究發現TARC在特應性皮炎和支氣管哮喘等過敏性疾病中起著重要作用。Machura等[28]已研究證實,血清TARC濃度的測量在臨床上用作反映特應性皮炎疾病活動的重要標志物,并且使用抗TARC抗體和抗CCR4抗體阻斷TARC/CCR4軸可以減輕哮喘小鼠模型的氣道炎癥。根據這些發現,Umeda等[29]在IgG4-RD患者中進行了研究,運用ELISA法評估了29例IgG4-RD患者、28例原發性干燥綜合征(pSS)患者和23例健康對照(HC)的血清TARC濃度并進行分析了TARC濃度與患者臨床參數之間的相關性,結果表明IgG4-RD組中TARC的血清濃度(平均值486.1 pg/mL)顯著高于pSS和HC(分別為平均值121.3 pg/mL和254.2 pg/mL)的血清濃度;IgG4-RD對HC的AUCROC為0.81,TARC的截止值為296.5 pg/dL,具有相對高的敏感性(82.8%)和特異性(73.9%)。另外,IgG4-RD對pSS的AUCROC為0.97,TARC的截斷值為269.9 pg/dL,敏感性為89.7%,特異性為96.4%;血清TARC濃度與IgG4-RD患者的器官數量和IgG4-RD RI評分呈正相關,肺部受累患者的TARC濃度更高,在這項研究中也發現TARC在體外誘導IgG4-RD患者外周血漿細胞形成,還能誘導IgG4-RD患者外周血中成纖維細胞的生成,促進IgG4-RD發展。

因此,用ELISA方法檢測血清中的TARC濃度TARC有助于IgG4-RD的輔助診斷,但因研究有限,其在IgG4-RD與其他疾病如pSS等的鑒別診斷中的最佳截斷值及其特異性及敏感性等有待進一步討論。

2.3IL-33 IL-33是細胞因子IL-1家族成員之一,表達于皮膚、消化道、呼吸道等的上皮細胞或內皮細胞、成纖維細胞和免疫細胞。它通過細胞表面的特異性受體(growth stimulating expression gene 2,ST2)激活免疫細胞,誘導免疫細胞成熟和細胞因子釋放,參與炎癥起始、維持、消退及多種疾病生理和病理過程[30-31]。朱夢琪等[32]研究發現IgG4相關淚腺炎和涎腺炎患者頜下腺中交替激活的M2巨噬細胞數量明顯高于其他非IgG4-RD組,M2巨噬細胞產生的IL-33可促進Th2細胞表面特異性受體ST2激活,促進后續Th2細胞介導的免疫反應,在IgG4-RD的發病機制中發揮重要作用。因此,M2巨噬細胞及相關細胞因子IL-33可能是IgG4-RD的重要生物學標志物。

此外,自身免疫性胰腺炎(autoimmune pancreatitis,AIP)是典型的IgG4-RD,Minaga等[33]發現與系統性紅斑狼瘡(SLE)和銀屑病等其他自身免疫病一樣,AIP患者呈漿細胞樣樹突狀細胞大量分泌的Ⅰ型干擾素(Ⅰ-IFN)[34]。與SLE不同的是,Ⅰ-IFN依賴的IgG4-RD/AIP的終產物表現為IL-33的增加表達[35],Watanabe等[36]發現IFN-α和IL-33在鼠AIP和人IgG4相關AIP的慢性纖維炎癥反應中起關鍵作用,抗ST2抗體阻斷IL-33信號傳導可減輕胰腺炎癥和伴隨的纖維化。因此,IL-33在IgG4-RD的炎癥和纖維化發揮著重要作用,Ⅰ-IFN/IL-33軸可能是治療和干預IgG4-RD/AIP的潛在靶點。

2.4Galectin-3 Galectin-3是一種糖結合蛋白,可以調節各種細胞功能,例如質膜糖蛋白和糖脂的擴散、趨勢化和內吞作用以及膜受體的功能。另具有強纖維化作用,通過調節慢性炎癥器官中成纖維細胞和巨噬細胞的活性,在成纖維細胞增生性疾病中發揮重要作用,如肺纖維化、慢性腎臟疾病和非酒精性脂肪性肝炎[37]。在IgG4-RD受累的器官中,包括唾液腺、肺、主動脈、胰腺、腎臟、淋巴結和膽管,Galectin-3通過巨噬細胞、樹突狀細胞和肌成纖維細胞表達。Perugino等[38]研究發現,Galectin-3及其自身抗體可能參與了IgG4-RD的纖維化過程,可作為反映IgG4-RD纖維化的指標以評估疾病程度。

2.5血清可溶性IL-2受體(sIL-2R) 血清可溶性IL-2受體(soluble interleukin-2 receptor,sIL-2R)是IL-2受體的可溶性形式,反映T細胞活化水平[39]。Akiyama等[40]研究表明血清sIL-2R水平與基線IgG4-RD RI評分和IgG4-RD中受累器官的數量相關(分別為ρ=0.74,P<0.000 1和ρ=0.75,P<0.000 1);此研究還表明sIL-2R截斷值為424 U/mL時,其對于診斷IgG4-RD伴有淚腺受累的敏感性83%;特異性為100%;AUCROC為0.93;P<0.000 1。此外在IgG4-RD中,血清sIL-2R相對于IgG4的增加,在監測疾病活動和預測糖皮質激素治療的反應方面是更準確(91% vs 41%)[41]。因此,血清sIL-2R水平可以反映IgG4-RD的炎癥過程,或可為反映疾病活動性和治療反應的新的潛在生物標志物,且ELISA方法檢測血清sIL-2R水平可更方便、快速的對該病進行診斷及監測評估。

3 總結與展望

組織學活檢為明確診斷IgG4-RD的“金標準”,但組織樣本并不容易獲得,且需要侵入性操作,加大了確診難度,隨著實驗室技術的發展,無論是使用流式細胞儀檢測IgG4-RD潛在的外周血生物標志物如細胞及細胞因子,還是利用ELISA方法或化學發光法對外周血中相關細胞因子或抗體進行檢測,都為臨床醫生診斷疾病提供了更多的選擇,同時為患者減少侵入性損傷。因此,對IgG4-RD潛在生物學標志物的進行多中心研究,可盡早識別出IgG4-RD,減少誤診、誤治,為精準診治提供更多的臨床價值。