ANCA相關性血管炎發病機制及相關研究進展

王　誠綜述，鐘　清審校（.重慶醫科大學，重慶40006；2.重慶醫科大學第一附屬醫院腎內科，重慶40006）

ANCA相關性血管炎發病機制及相關研究進展

王誠1綜述，鐘清2△審校（1.重慶醫科大學，重慶400016；2.重慶醫科大學第一附屬醫院腎內科，重慶400016）

淋巴細胞；補體系統；抗中性粒細胞胞質抗體；抗中性粒細胞胞質抗體相關性血管炎；綜述

抗中性粒細胞胞質抗體（anti-neutrophil cytoplasmic antibody，ANCA）相關性血管炎（ANCA-associated vasculitides，AAV）是由ANCA介導的以寡免疫復合物沉積的壞死性小血管炎為特征的一組疾病，主要包括顯微鏡下型多血管炎（microscopic polyangitis，MPA）、肉芽腫性多血管炎（granulomatosis with polyangitis，GPA）、嗜酸性肉芽腫性多血管炎（eosinophilicgranulomatosiswithpolyangitis，EGPA）、局限性腎血管炎（renal limited vasculitis，RLV）和特發性急進性腎小球腎炎（idiopathic rapidly progressive glomerulonephritis，RPGN）［1］。AAV病變可累及腎臟、肺、上呼吸道、神經系統、心血管系統、消化系統及皮膚等多種器官與系統。

ANCA是系統性壞死性血管炎的血清學特征性抗體之一，其主要靶抗原為蛋白酶-3（PR3）和髓過氧化物酶（MPO），PR3-ANCA陽性多見于GPA患者，而MPOANCA陽性則多見于MPA、EGPA和RPGN。近期有研究表明，抗人溶菌酶相關膜蛋白-2（human lysosomal membrane protein-2，hLAMP-2）抗體在體內滴度的高低與AAV活動程度呈正相關，但是否具有致病性仍需進一步研究［2］。

AAV是西方國家最常見的自身免疫性疾病之一，尤以中老年人多見。我國目前尚無AAV的確切流行病學資料，北京大學第一醫院每年新診斷ANCA陽性小血管炎患者200多例，提示在我國AAV可能并不少見［3］。目前普遍認為AAV的發病與環境、感染、遺傳、ANCA及細胞免疫等多個因素相關，但其發病機制至今尚未完全闡明，本文結合國內外近幾年相關研究進展，將AAV的發病機制及相關研究進展綜述如下。

1　環境因素

1.1藥物有研究表明，多種藥物與AAV的發病密切相關，如丙硫氧嘧啶（propylthiouracil，PTU）、肼苯嗪（hydralazine）、含左旋咪唑的可卡因（levamisole-adulterated cocaine）、米諾環素（minocycline）、異煙肼（isoniazid）和腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor α，TNF-α）抑制劑等［4］。有研究報道，服用PTU抗甲狀腺治療的患者20%～64%可能出現血清ANCA陽性，而通過甲巰咪唑、卡比馬唑及芐硫尿嘧啶抗甲狀腺治療的患者則少有并發AAV［5］。

PTU為誘導AAV發生的最常見藥物之一，其主要誘導MPO-ANCA的產生，但具體發生機制尚不明確，目前已形成的假說有變構學說、半抗原學說等，同時PTU可誘發MPO抗體IgG亞型的差異分布及藥物相關性自身免疫反應，由激活T細胞、誘導自身抗體產生等共同參與所致［6］。

1.2空氣污染目前研究認為，硅、石英和硅化物粉塵等空氣污染與AAV的發病密切相關，國外流行病學研究也發現，22%～46%AAV患者既往有二氧化硅接觸史，經常暴露于二氧化硅的觀察組血清ANCA陽性的患者明顯多于對照組［7］，這可能是與二氧化硅粉塵激活T、B細胞，促進炎癥介質的釋放和誘導中性粒細胞的凋亡等相關。Lane等［8］研究發現，二氧化硅與核周型ANCA （pANCA）的聯系較胞漿型ANCA（cANCA）更加密切，更易誘導MPO-AAV的發生，而且AAV的發生與二氧化硅的濃度呈正相關，而與二氧化硅的接觸暴露時間相關性不大。

1.3微生物感染微生物感染，尤其是金黃色葡萄球菌及革蘭陰性菌感染與AAV的發病密切相關，流行病學研究發現GPA患者中鼻腔內攜帶慢性金黃色葡萄球菌的風險大大增加，同時有研究證實，對GPA患者予以復方新諾明［磺胺甲噁唑（SMZ）與甲氧芐啶（TMP）的復方制劑］960 mg，每天2次，維持治療可大大降低呼吸道感染的風險，并且GPA復發風險也可減少60%［9］。Chen等［10］研究認為，金黃色葡萄球菌在AAV中的作用機制可能與其超抗原刺激B、T細胞，促進ANCA產生相關，同時金黃色葡萄球菌也可直接作用中性粒細胞從而誘導PR3的表達，進一步促進PR3-ANCA的產生。另外，有研究發現金黃色葡萄球菌存在一段多肽序列與互補PR3（cPR3）的多肽序列具備高度同源性，金黃色葡萄球菌可通過分子擬態誘導抗cPR3抗體產生，進而誘導抗PR3抗體產生，引起PR3-AAV發病［11-12］。

2　基因和遺傳

不同區域AAV的類型、發病率甚至臨床特征都有明顯不同，2012年Lyons等［13］通過一個關于AAV的大型全基因組關聯研究證實了遺傳因素在AAV的發病過程中起著重要作用，其研究發現，GPA和MPA在遺傳學上的表現截然不同，GPA的PR3-ANCA與人類白細胞抗原DP區域（HLA-DP）、重組人α-1抗胰蛋白酶基因（SERPINA1）和PRNT3（編碼PR3的基因）的特定位點及位點單核苷酸多態性（single-nucleotide polymorphism，SNP）密切相關，其中 HLA-DP（6號染色體，SNP rs3117242）、SERPINA 1（14號染色體，SNP rs7151526）及PRTN3（19號染色體，SNP rs62132295）與GPA中的PR3-ANCA有關，而HLA-DP（6號染色體，SNPrs5000634）與MPA中的MPO-ANCA有關，且遺傳關聯性上ANCA特異性明顯強于AAV的臨床表現。最近有研究顯示，蛋白酪氨酸磷酸酶非受體型22（PTPN22）620W等位基因與白種人的GPA和MPA的發生、發展密切相關［14］。

3　細胞因子

白介素（IL）、TNF-α、干擾素α（INF-α）等多種細胞因子均參與了AAV的發病過程。這些細胞因子在炎性病變中可能產生有害影響，有研究發現，AAV患者體內存在內源性抗菌肽LL37α和INF-α，其血清學水平在ANCA相關性腎小球腎炎患者中明顯升高，且LL37α也參與了自身免疫過程，這從側面證實細胞因子參與了AAV的發病過程［15］。此外，有研究發現，GPA患者單核細胞和自然殺傷細胞Toll樣受體（Toll-like receptors，TLRs）表達增加［16］，鼻腔中攜帶金黃色葡萄球菌患者的單核細胞內TLR9表達水平明顯升高。細菌的DNA是TLR9的配體，并且包含許多CpG二核苷酸序列，其具備免疫刺激性。CpG結合IL-2能激活自身免疫性B細胞，引起PR3-ANCAs的生成［17］。Summers等［18］研究發現，TLR2與TLR9配體介導的免疫反應過程是完全不同的，TLR2配體通過產生IL-17來促進輔助性T細胞17（Th17細胞）介導的細胞免疫，而TLR9配體通過增加IFN-γ的生產來誘導Th1細胞的免疫應答。此外，在GPA活動期的患者外周血IL-6、IL-17、IL-21、IL-23、INF-α等細胞因子均明顯增加［19］。有研究報道，TNF-α啟動后能增加中性粒細胞表面PR3-ANCA的表達，還能激活中性粒細胞的還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）氧化酶，加重抗中性粒細胞的免疫反應和延長炎癥的持續時間［20］。同時，TNF-α引起較弱的脫顆粒作用、氧化反應及黏附作用可使其對后續免疫復合物級化學物質等產生高反應性，TNF-α還能啟動整合素αMβ2構象活化，使其連接到細胞間黏附分子3（ICAM-3）上，促進中性粒細胞間的相互作用［21］。

4　ANCA的作用

雖然目前AAV的發病機制尚不十分明確，但ANCA幾乎存在于所有AAV患者，且大量動物模型的體內外研究和臨床研究均證實了ANCA在AAV的發病機制中起著重要作用。

體外研究表明，ANCA起著刺激中性粒細胞釋放細胞因子的作用，從而誘導中性粒細胞產生脫顆粒作用，促使氧自由基和裂解酶的釋放，從而導致血管內皮細胞的裂解和破壞［22］。同時，活化的中性粒細胞也能加強細胞表面PR3和MPO的表達誘導，誘導中性粒細胞胞外捕網（neutrophilextracellular traps，NETs）形成，NETs一方面可黏附并破壞血管內皮細胞，另一方面可激活漿細胞樣樹突狀細胞（plasmacytoid dendritic cells，pDC），刺激B、T細胞，從而促進自身免疫反應［23］。有研究表明，辛伐他汀（一種3-羥基-3-甲基-戊二酰輔酶A抑制劑）可以抑制ANCA介導的中性粒細胞脫粒，因此，對于AAV患者來說，其可能成為一個潛在的治療選擇［24］。

對多個動物模型的體內研究證明了ANCA的致病性。這些模型通過把小鼠抗MPO免疫球蛋白G（IgG）注入免疫功能正常的野生型小鼠或免疫缺陷的Rag2-/-小鼠（缺乏成熟B、T細胞）發現其可能導致壞死性新月體性腎小球腎炎（NCGN）［25］。關于GPA的PR3-ANCA動物模型一直不太成功。在小鼠體內注入人類PR3-ANCA和脂多糖導致NCGN和肺毛細管炎較少，且肉芽腫性炎癥和人類特征性GPA并未發現［26］。以上體內研究證明了MPO-ANCA在AAV的發病機制中的重要作用，但PR3-ANCA的作用尚不完全明確。

臨床研究方面，也有報道指出經胎盤從母體轉移的抗MPO-ANCA抗體導致新生兒腎小球腎炎的發展和肺出血［25］。

5　補體系統的作用

近年來，越來越多的研究證實了補體系統在AAV的免疫發病機制中起著重要作用，并且ANCA刺激中性粒細胞釋放的細胞因子參與該補體系統激活。Cartin-Ceba等［27］發現，在抗MPO抗體移植的小鼠模型中壞死性腎小球腎炎的發生是依賴于補體系統的激活，病變的發展可以通過一種抑制補體因子C5激活的抗體來預防和治療。血清補體B因子（一種補體系統激活后產物）和C5aR缺陷的小鼠同樣不會發展成AAV［25］。而且有研究在給予轉基因小鼠一種稱名為CCX168的人類C5aR小分子拮抗劑后成功阻止了疾病的發展［28］。同時，由ANCA刺激中性粒細胞釋放的B因子、裂解素和C3，可導致補體系統激活，進而導致C5a的產生，C5a是中性粒細胞的一種強力趨化因子，同時也能與細胞表面的C5aR結合，進一步致敏中性粒細胞，形成中性粒細胞招募和激活的級聯放大效應，最終導致小血管壁發生嚴重的壞死性炎癥［29］。

6　B、T細胞的作用

6.1B細胞在過去的幾年里，隨著B細胞抑制劑利妥昔單抗在AAV患者中的療效被逐步證實，人們對B細胞的興趣顯著增加。B細胞不僅是分泌ANCA的漿細胞前體，而且是參與免疫調節（如抗原呈遞、分泌細胞因子）的細胞，但與T細胞相比，對于B細胞在GPA中作用的了解仍十分有限，B細胞在GPA的明確作用仍需進一步闡明。Bunch等［30］通過對54例活動期（或靜止期）ANCA相關血管炎患者與68例健康人（對照組）進行的一項關于外周血B細胞表型的為期4～99個月的縱向研究發現，AAV活動期患者CD5+B細胞占比較緩解期患者及對照組降低。此外，在利妥昔單抗治療的患者中，短期免疫抑制或無免疫抑制的患者CD5+B細胞的恢復早于持續免疫抑制的患者，進一步證明了B細胞在AAV的發病機制中起著重要作用。近年來也有一些研究發現，B細胞存在于GPA的炎癥病變如肉芽腫和ANCA相關性腎炎中。已經有研究證實，正常免疫系統中存在一類Breg細胞的特殊亞群，其所產生的IL-10可能有助于調節性T細胞（包括Treg細胞和Th1細胞）的活動［25］。此外，B細胞刺激因子［BLyS，也被稱為B細胞活性因子（BAFF）］能促進B細胞生存、分化和增殖，并且有研究發現其在活動期AAV中血清水平有所升高［27］。

6.2T細胞T細胞通常是在AAV的肉芽腫和其他病變組織中被發現。T細胞在AAV發病過程中起著重要作用，但目前發病機制仍尚未闡明。Free等［31］通過對62例AAV患者和19例對照組受試者的CD4+T細胞數進行對比分析證實了T細胞失調參與了AAV的發病機制。同時，效應T細胞亞族Th17細胞可能參與了AAV的發病機制。Th17細胞能夠產生IL-17和IL-23。IL-17能作用于內皮細胞、上皮細胞和抗原呈遞細胞，誘導其釋放IL-8和CXCL-1等趨化因子，IL-17也能作用于巨噬細胞，誘導IL1-β和TNF-α的產生和釋放，且這些細胞因子可促進ANCA靶抗原在中性粒細胞和單核細胞表面表達［27］。此外，伴新月體性腎小球腎炎的動物實驗（小鼠）證明，Th17細胞介導的反應和組織損傷是受microRNA-155（miR-155）刺激的，且ANCA相關性腎炎患者腎臟中miR-155的表達明顯增強［25］。而在抗MPO腎小球腎炎動物模型中，IL-17缺陷對小鼠起保護作用［32］。

7　結　語

AAV的發病受環境、基因與表觀、細胞因子、補體、ANCA、免疫細胞（B、T細胞）等多種因素影響，環境因素諸如藥物（PTU、肼苯嗪等）、空氣污染（硅、石英和硅作物粉塵等）、微生物感染（尤其是金黃色葡萄球菌及革蘭陰性菌感染）等可能是AAV發病的重要誘因之一，基因與表觀則可能是AAV發病的基礎，細胞因子、ANCA、補體及免疫細胞等則相互作用形成一個復雜而關系緊密的網絡，共同引導疾病的發生、發展和預后。目前已有研究證實，C5aR小分子拮抗劑在MPO-ANCA動物模型中的療效，隨著研究的深入，對參與AAV發病過程的細胞或分子的特異性阻斷可能成為未來的治療靶點。

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10.3969/j.issn.1009-5519.2016.15.023

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（2016-02-17）