王春琛 陳志剛 王洪 李彬 邢怡 王桂玲 劉春紅
[摘要] 視神經脊髓炎是一種主要累及視神經和脊髓的中樞神經系統炎性脫髓鞘疾病,此病作為中樞神經系統脫髓鞘疾病在亞洲高發,復發率高,臨床癥狀重、預后差,嚴重影響患者生活質量,近期成為神經免疫學科中的研究熱點。本文從疾病的發病特點、流行病學、病理生理基礎、臨床表現、診斷性評價、診斷標準、鑒別診斷情況、急性期治療、預防發作治療及預后等方面進行了總結分析,為臨床診治和進一步科學研究提供思路。
[關鍵詞] 視神經脊髓炎譜系疾病;研究現狀;神經免疫
[中圖分類號] R744.52 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210(2018)11(b)-0032-07
[Abstract] Neuromyelitis optica is an inflammatory demyelinating disease of central nervous system involving the optic nerve and spinal cord. As a demyelinating disease of the central nervous system, it has high incidence in Asia. It has high recurrence rate, severe clinical symptoms and poor prognosis, which affect the life quality of patients seriously. Recently, it has become a hot topic in the study of neuroimmunology area. In this paper, we summarize and analyze the characteristics, epidemiology, pathophysiological basis, clinical manifestation, diagnostic evaluation, diagnostic criteria, differential diagnosis, acute stage treatment, prevention of attack treatment and prognosis of the disease, in order to provide ideas for clinical diagnosis and further scientific research.
[Key words] Neuromyelitis optica spectrum disorders; Research status; Neuroimmunology
視神經脊髓炎(neuromyelitis optic,NMO)是一種主要累及視神經和脊髓的中樞神經系統(CNS)炎性脫髓鞘疾病。隨著NMO特異性抗體NMO-IgG的發現,NMO的定義發生巨大變化。2007年,Wingerchuk等提出“視神經脊髓炎譜系疾病(NMOSD)”的概念,2015年國際視神經脊髓炎診斷小組(IPND)制定新的NMOSD診斷標準,取消NMO定義并將其歸入NMOSD范疇。NMOSD在亞洲高發,復發率高,臨床癥狀重、預后差,嚴重影響患者生活質量。合理選用治療方案對緩解病變、延緩進展、提高生活質量具有重要意義。本文對NMOSD的現狀進行梳理和報道。
1 NMOSD簡介
NMO和NMOSD屬于罕見的抗體介導的以脊髓和視神經為主要受累的CNS疾病[1]。此疾病標志性的臨床癥狀是復發性長節段橫貫性脊髓炎(transverse myelitis,TM)和視神經炎(optic neuritis,ON)。自從發現了水通道蛋白4免疫球蛋白G(AQP4-IgG),這種疾病被認為是不同于多發性硬化(MS)的另一類疾病。而舊的診斷是根據NMO和NMOSD的臨床表現分別做診斷標準,最新的診斷標準把二者統一歸于NMOSD。
2 流行病學
NMO病例在所有人種中都被報道過,有研究報道其患病率在0.5/100 000~10/100 000[2-5]。和其他自身免疫病相似,此疾病好發于女性。復發是此疾病常見的病程,在80%~90%的病例中可見復發病程。女性和男性發病比率大多是在5∶1.6~10∶1.6[6],發病年齡中位數為39歲。不同于大多數MS患者,MS表現為首次發病年齡更早,通常在20歲和40歲[2-3,6-7]。
全世界NMO和NMOSD的發病頻率大體是一致的,但隊列研究顯示與白人比較,亞洲人群特發性脫髓鞘性CNS疾病患者AQP4抗體陽性的比例偏高[1]。此外,美國隊列研究表明黑人的發病率會更高,這一發現在某項2個郡縣關于發病率和流行率的人口統計學的研究上得到了印證。這一觀察得到了2個不同國家關于發病率和流行率人口統計學研究的支持。以高加索人群為主的奧姆斯特德和明尼蘇達縣的患病率是每100 000人中有3.9人;而在以勒比黑人占主要人口的加勒比海東部加勒比海的馬提尼克島嶼上,發病率為10/100 000[3]。關于種族特異的患病率的統計數據,這2個國家是相似的,黑人的患病率是白人的2.4倍。
與非白人相比,東亞人群天生具有發作為NMOSD的更高風險因素,表明該病可能有種族遺傳基礎。現代先進的基因測序技術已經發現了幾個潛在可能增加NMOSD發病風險的基因,如人類白細胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)。事實上,早先的研究提示在亞洲的NMOSD患者人群中,HLA-DPB1*05:01更為普遍,而在高加索NMOSD人群中,DRB1*03:01更為常見[8]。這些以HLA為基礎的等位基因可能影響抗原呈遞,進而誘導過度自身免疫過程。而那些非HLA基因,如白細胞介素17受體(interleukin 17 receptor,IL-17R),CD226和膽固醇7a-羥化酶(chelesterol 7a-hydroxylase,CYP7A1),在不同的研究和不同的人群中對疾病發作的潛在意義尚不一致[9]。盡管NMOSD的確切病因及發病機制尚不明確,遺傳因素和環境因素之間復雜的相互作用被認為參與其發病。NMOSD的患病率持續在上升,推測可能與某些特定的環境變化的影響有關,如衛生習慣的改變和抗生素的使用[9]。感染類疾病近期成為關注熱點,因為其以往常常被認為是多種自身免疫類疾病的誘發因素,包括MS、1型糖尿病和類風濕關節炎[10]。此外,感染類疾病如結核菌感染和幽門螺旋桿菌感染在亞洲比歐洲或北美地區更為流行,并且與NMOSD疾病的高發率平行[11]。
3 病理生理基礎
和MS癥對比,NMO更精確地以攻擊星性膠質細胞為病理基礎導致早期CNS脫髓鞘改變。動物實驗和以人為主的研究均表明,其病理生理過程是以外周產生的AQP4-IgG自身抗體通過結合星形膠質細胞足突,誘導補體介導作用在CNS,引起細胞損傷、粒細胞浸潤和星形膠質細胞死亡。星型膠質細胞的死亡導致次級少突膠質細胞的死亡、脫髓鞘改變和神經元最終死亡。經典的NMO病灶病理表現為在AQP4陽性分布的星形膠質細胞出現以巨噬細胞細胞廣泛浸潤的泛壞死[12-13]。
一些體內和體外的研究試驗表明,AQP4-IgG(又名MNO-IgG)是NMO重要的發病因素[12,14]。AQP-4是一種主要表達在CNS的水通道蛋白,它的功能主要是在細胞膜兩側存在滲透壓梯度差時,促進細胞膜內外雙向水流動[12]。研究表明注射NMO血清學陽性患者的免疫球蛋白到小鼠的腦內可以產生NMO病灶,注射后7 d,小鼠腦內表現為NMO組織學重要的病理改變,包括廣泛的炎性細胞浸潤、周圍血管補體沉積、AQP-4表達缺乏、脫髓鞘和神經元細胞壞死。
AQP4-IgG的疾病相關性和臨床致病性已經在人體研究中得到證實。血清滴度水平高的患者表現為疾病活動度高和在MRI顯像中呈更長節段的脊髓損害加重病情[12,14]。血清滴度水平高的患者也可以增加全盲的風險并且在MRI上表現為更廣泛的顱內病灶[12]。在一項縱向研究中,8例血清學陽性的患者在利妥昔單抗、咪唑嘌呤及環磷酰胺免疫抑制治療后,血清抗體滴度呈顯著下降[14]。
NMO患者鞘內注射抗體生成缺失提示AQP4-IgG是在外周產生,并繼而進入CNS[13]。研究已經證實NMO患者外周血中依賴B細胞亞群(CD271、CD381、CD180)的白細胞介素6(IL-6)是產生AQP4-IgG的主要來源[15-16]。這些B細胞在形態學和表型上與漿細胞一致,在NMO復發階段檢測到擴增,并且在對IL-6反應時可以產生更多AQP4-IgG。此外,應用抗IL受體抗體阻斷IL-6可以降低漿細胞的體外存活,所以抑制IL-6可以變成治療此疾病的一種方法[15],引起越來越多的學者關注。
目前仍有很多關于NMO致病的病理機制不明確,包括耐受機制的喪失和自身抗體的形成,NMO/NMOSD學清學陰性的發病機制及AQP4-IgG破壞血腦屏障的機制。
4 臨床表現
經典的NMO的臨床表現為反復發作的急性TM和/或單側或雙側緩解期不能完全恢復的ON。隨著AQP4-IgG的發現,越來越多的人認識到不典型的其他潛在臨床表現,包括腦干損傷和大腦綜合征,最終IPND在2015年修訂了NMO的診斷標準[17]。發作期的特點是數天或數月內出現神經功能缺損,逐漸導致進展性殘疾。多數患者(80%~90%)經歷過復發病程,而且復發周期往往不可預知。在1篇梅奧醫院評價的71例NMO患者綜述中指出,60%的患者在1年內復發,90%患者在3年內復發[17-18]。
4.1 TM
TM多指的是一組脊髓炎性病變導致的功能障礙,包括雙側運動感覺障礙、脊髓自主神經功能受損、由腦脊液(cerebrospinal fluid,CSF)或MRI證實的脊髓炎,并且除外壓迫、放射后改變和血管類疾病[19]。某些特定的感染、脫髓鞘改變和自身免疫活動都可以導致TM。其他和NMOSD同時伴發的可以導致自身免疫性TM的疾病有系統性紅斑狼瘡、干燥綜合征、抗磷脂綜合征和神經系統結節病。TM的脊髓病灶在NMOSD中發病形式往往是嚴重的,導致截癱、四肢癱、膀胱功能障礙和尾骶部感覺喪失[6]。
MRI成像最常見的病灶形態為長節段TM(LETM),病損超過3個或以上的脊髓節段的病變,常累及頸、胸段脊髓。病變大多數在脊髓中央灰質,其中急性病變往往可見橫貫面的脊髓腫脹并伴有釓增強[6,20]。
4.2 ON
ON是視神經炎性病變,表現為視力喪失和眼球運動后加劇的眼痛。和MS的ON相比,NMO的ON表現得更嚴重,表現為雙側同時受損或快速進展的視力障礙[6]。在急性發作期,MRI可以在T2加權像并抑脂序列上見增強信號,或T1軋劑增強可見視神經或視交叉強化[17,21]。視神經的病損節段往往比較長,擴展至1/2眶后至視交叉視神經長度,常累及視神經后部或視交叉。急性ON的患者,視神經掃描中84%顯示T2加權短峰反轉恢復序列可見增強信號,94%的患者自旋回波序列中可見T1軋劑強化[22]。
4.3 腦干綜合征
最后區綜合征引起的延髓受累的臨床表現有頑固性呃逆和/或惡心嘔吐,影像學表現為累及延髓背側病變(特別是最后區),但只有一小部分急性嘔吐或打嗝的NMO/NMOSD患者在傳統的成像技術上檢測到有相應病灶[17,23]。在258例NMO患者的國際多中心研究中,腦干體征很常見,31%的隊列人群發病為腦干損傷,而且是最常見的最初發作體征(54%)或病程早期出現的體征[23]。最常見的癥狀是嘔吐(33%)、呃逆(22%)、眼球運動功能障礙(20%)和瘙癢(12%)。其他報道的腦干癥狀包括聽力喪失、面癱、眩暈、前庭性共濟失調和三叉神經痛。
5 診斷性評價
初步的診斷學評價應該包括AQP4抗體的血清學檢測、腦和脊髓的神經影像、CSF分析和眼科評價。
5.1 血清AQP4-IgG檢測
AQP4-IgG測試是診斷性評價的重要組成部分。盡管精確的測試取決于所用的檢測方式,AQP4-IgG具有適度的敏感性和很高的特異性。原始的測定方法是免疫熒光法,報道其敏感性為58%~75%,特異性是85%~99%,細胞轉染檢測方法具有更高的敏感性(74%~83%)和特異性(100%)[3,24]。一小部分血清學檢測陰性的符合NMOSD診斷標準的患者隨后發現AQP4-IgG陽性,所以建議在疾病反復發作時需要再次檢測此抗體。另外,由于在某些病例中抗體的滴度在疾病發作時升高,在應用治療后降低,故復檢抗體水平應在使用免疫抑制劑和抗體靶向治療前[17]。然而,由于研究者還不能確定預測疾病復發的抗體水平臨界值,故沒有任何數據支持對于確診疾病的患者應如何規律地監測抗體水平[25-26]。
5.2 CSF
CSF的研究包括細胞計數、細胞學、蛋白、CSF白蛋白-血清比率,CSF血清免疫球蛋白(IgG、IgA、IgM)比率和寡克隆區帶(oligoclonal bands,OCBs)[27]。CSF檢測對于MS和NMOSD具有良好差異性,所以其有助于鑒別這兩種疾病。例如NMOSD更可能引起CSF淋巴細胞增多(約35%的發生率),特別是中性粒細胞或嗜酸性粒細胞,且與OCBs的表達相關性更低[17]。NMOSD的患者CSF中IL-6水平也是增加的,而在MS患者中卻沒有觀察到[1]。很少見AQP4-IgG在血清學檢查陰性而在CSF中檢測是陽性,因此CSF中AQP4-IgG陽性并不有助于診斷。
5.3 眼科檢查
行眼科檢查時,ON患者會表現出對色彩的感知力下降或“紅色飽和”現象(受影響的眼把紅色物體看作橙色或灰色),同時在眼底檢查時可能有輕度視盤腫脹,如果是單側眼受累,會出現瞳孔傳入障礙。
5.4 神經影像學檢查
神經影像學檢查是診斷評估的一個重要方面,特別是在臨床特征符合NMOSD診斷而AQP4-IgG陰性的患者。患者應進行腦和脊髓增強或不增強的核磁共振成像檢查,如考慮為ON應完善視神經MR檢查。與臨床上最常見的癥狀相關的影像學表現在“臨床表現”部分進行了描述。
6 診斷標準
新的NMOSD診斷標準被IPND修訂后在2015年發表[17]。和既往的NMO診斷標準對比,新的診斷標準對NMOSD這一術語進行了定義,分為血清學陽性和血清學陰性的譜系疾病。血清學陰性的患者需要滿足更嚴格的以神經影像學為基礎的臨床診斷標準。新的診斷標準中的臨床表現除了視神經和脊髓受累,還定義了6種核心臨床特征。這些核心臨床特征和血清學陽性及陰性疾病的特異性診斷標準采取2015年IPND制定的NMOSD診斷標準:
AQP4-IgG陽性的NMOSD診斷標準:至少1項核心臨床特征;用可靠的方法檢測AQP4-IgG陽性(推薦CBA法)。
AQP4-IgG陰性或AQP4-IgG未知狀態的NMOSD診斷標準:在1次或多次臨床發作中,至少2項核心臨床特征并滿足下列全部條件,①至少1項臨床核心特征為ON、急性LETM或延髓最后區綜合征;②空間多發,2個或以上不同的臨床核心特征;③滿足MRI附加條件;④用可靠的方法檢測AQP4-IgG陰性或未檢測;⑤排除其他診斷。
核心臨床特征:ON;急性脊髓炎;最后區綜合征,無其他原因能解釋的發作性呃逆、惡心、嘔吐;急性腦干綜合征;癥狀性發作性睡病、間腦綜合征,腦MRI有NMOSD特征性腦內病變;大腦綜合征伴有NMOSD特征性大腦病變。
AQP4-IgG陰性或未知狀態的NMOSD MRI附加條件:①急性ON需腦MRI有下列之一表現。腦MRI正常或僅有非特異性白質病變;視神經長T2信號或T1增強信號>1/2視神經長度,或病變累及視交叉。②急性脊髓炎。長脊髓病變>3個連續錐體節段,或有脊髓炎病史的患者相應脊髓萎縮>3個連續錐體節段。③最后區綜合征。延髓背側/最后區病變。④急性腦干綜合征。腦干室管膜周圍病變。
7 鑒別診斷
NMO的標志性特征就是長節段性脊髓炎,需要和感染、自身免疫、脫髓鞘和副腫瘤綜合征導致的長節段脊髓炎鑒別。值得注意的是,至少29%最終被診斷為NMO/NMOSD的患者最初被誤診為MS[4],區分這2類疾病至關重要,用于MS治療的藥物如β干擾素,會加重NMO病情。實驗室檢查可以幫助我們把NMO從MS中鑒別出來,包括AQP4-IgG血清學陽性(NMO/NMOSD患者70%~90% AQP4-IgG表現為陽性;MS患者AQP4-IgG表現為陰性)和沒有OCBs陽性表現(NMO/NMOSD患者中約15%呈現OCBs陽性;MS患者中約80%呈現OCBs陽性)。神經影像學檢查也是鑒別診斷中至關重要的部分,MS的脊髓病變往往位于灰質外圍,通常涉及節段較短,常<1個椎體長度[28],而NMO/NMOSD常表現為長節段廣泛的脊髓損害。
TM需鑒別診斷:①脫髓鞘。MS、NMO、特發性TM、急性播散性腦脊髓炎。②感染性。a.細菌,包括梅毒、結核桿菌、萊姆病。b.病毒,包括單純皰疹病毒2型、水痘帶狀皰疹病毒、巨細胞病毒、EB病毒、柯薩奇病毒、腸道病毒、甲型肝炎和丙型肝炎病毒。c.寄生蟲,包括囊蟲、血吸蟲、管圓線蟲、顎口線蟲。d.真菌,包括放線菌屬、粗球孢子菌、曲霉屬、皮炎芽生菌。③副腫瘤性。神經元突觸前膜蛋白抗體(乳腺癌)、CRMP-5抗體(小細胞肺癌)。④自身免疫性/炎性。系統性紅斑狼瘡、干燥綜合征、神經結節病、混合性結締組織病、白塞病。
8 急性期治療
初次發作和復發病程都需要大劑量的激素沖擊治療,標準的激素治療原則是甲基強的松龍1 g/靜脈注射,持續3~5 d,后改為口服激素并逐漸減量。口服激素時間通常維持盡可能長,直至免疫抑制藥物充分起效。血漿置換治療被推薦作為對急性期大劑量激素治療效果不佳的病例選擇之一,同時需要考慮到受損脫髓鞘脊髓的節段[6,27]。
9 預防發作的治療
一旦NMOSD的診斷被證實,應該盡早開展長期免疫抑制治療。治療的目標是延緩復發時間,減輕發作時的嚴重性,減少遠期功能殘障。鑒于此種疾病的罕見性,沒有隨機對照試驗來指導治療策略。
然而,觀察性的研究顯示多種免疫抑制劑可以改善其預后,包括利妥昔單抗、麥考酚酸莫酯(Mycophenolate Mofetil,MMF)、硫唑嘌呤(Azathioprine,AZA)和米托蒽醌[26-27]。
9.1 利妥昔單抗
幾項開放性研究顯示利妥昔單抗的治療可以降低疾病復發率和功能殘疾,大多數專家認為它是預防發作的一線療法[29-31]。一項關于NMOSD患者應用利妥昔單抗治療的綜述顯示,平均64%的患者在12~67個月的隨訪期無復發[31]。一項收錄30個利妥昔單抗治療NMOSD患者的長期研究顯示87%的患者復發率顯著降低,93%的患者在5年的隨訪中病情趨于穩定或改善,并且沒有增加B細胞耗竭的長期安全風險[30]。此藥物用于治療NMOSD的不良反應出現率和治療其他疾病相似,如類風濕性關節炎,包括輸液反應和感染[31]。
利妥昔單抗的治療起始給予2次輸注1 g,間隔2周;或按375 mg/m2體表面積給藥,間隔4周。多種維持治療的方式曾被報道,包括每隔6~9個月再次給藥,監測到CD19計數超過0.1%時再次給藥,或治療目標使周圍循環的記憶B細胞(外周血單核細胞中的CD271細胞)降至0.05%以下[30-31]。盡管有數據顯示CD271計數上升可以增加疾病復發概率[30],但沒有隨機對照的數據顯示哪一種維持期治療更優。
9.2 其他免疫抑制劑
有觀察性研究顯示MMF和AZA在預防疾病復發上有適中的療效和可接受的安全性。一項在法國的研究納入了67例NMOSD患者以MMF治療,在治療期間51%的患者再次復發;63%的患者繼續此治療,83%的患者病情穩定或殘疾程度得到改善,治療后的平均年復發率由治療前的1降至0[32]。同樣,一項AZA療效的研究納入了99例NMO/NMOSD患者,結果顯示和治療前比較,疾病復發率降低,病情穩定或殘疾程度改善[33]。雖然有些病例報道提示米托蒽醌具有預防復發的作用[34],但使用受限于其副作用(包括心臟毒性和治療相關的急性白血病)和治療時間。環磷酰胺和甲氨蝶呤也曾被用于治療此病,但數據證據不足以支持它們作為一線用藥[27]。
10 新興療法
10.1 艾庫組單抗
NMOSD的核心發病機制為多數AQP4-IgG隸屬于IgG1亞類,可以激活補體,補體級聯復合物膜受到攻擊,導致星形膠質細胞損傷。由于對補體活化在NMOSD發病中的重要性的認識,故產生了阻斷補體級聯反應的靶向治療。艾庫組單抗是人源化抗補體蛋白C5的單克隆抗體,通過中和C5,可以抑制其裂解為C5a和C5b,從而防止炎癥產生和細胞激活C5肽,產生終極的膜攻擊復合物C5b-9和可溶性C5b-9炎性成分。此藥物目前批準用于陣發性睡眠性血紅蛋白尿癥和非典型溶血尿毒綜合征的治療,其用于NMOSD的治療尚在研究階段。一項公開標簽預試驗研究的結果發表在2013年的柳葉刀神經病學雜志上[35],收集的14例AQP4-IgG血清學陽性的NMOSD患者,均為6個月內至少發作2次或12個月內發作3次以上的患者。14例患者中6例既往治療失敗,5例在入組前未應用過預防疾病復發的治療。受試者接受每周600 mg艾庫組單抗靜脈注射持續4周,第5周應用900 mg,然后每2周900 mg,持續48周。主要終點是以疾病發作次數和安全性來評價的療效。12個月后治療的12例患者均無復發;2例可能有復發。1例患者在第1次注射艾庫組單抗后出現腦膜炎球菌性膿毒癥,后2個月再次出現無菌性腦膜炎,沒有其他與藥物有關的嚴重不良事件。5例患者在12個月內發作8次后而撤回艾庫組單抗治療。關于艾庫組單抗的進一步隨機對照研究需基于以上研究基礎展開。
10.2 托珠單抗
假設IL-6參與了NMOSD發病機制過程,在NMOSD患者的CSF和周圍血清中檢測到IL-6水平的升高,尤其在復發期間。IL-6也促進AQP4-IgG由漿母細胞中的產生和分泌。托珠單抗作為人源化單克隆抗體通過對抗IL-6受體起效,被批準用于治療巨細胞性動脈炎和類風濕性關節炎,曾被小規模非系統地用于治療NMOSD患者。若干病例報告和一項前瞻性試驗研究顯示托珠單抗治療NMO患者12~24個月可以減輕臨床病情和MRI疾病活動度[36-37]。此結果被一項評價托珠單抗長療程治療的回顧性研究證實,研究納入8例嚴重復發患者,此8例患者對包括那他珠單抗等其他免疫治療無效[38]。
新療法阻斷了AQP4-IgG和AQP4的結合或使部分AQP4-Ig區域失活。水通道單抗是一種非致病性的單克隆抗體,其產生于重組單克隆AQP4-IgG和AQP4結合過程中。它可以完全取代NMO患者血清中的AQP4-IgG,防止補體介導和細胞介導的毒性反應。另外,它被證實在接受腦內AQP4-IgG和補體的小鼠中可以降低脊髓切片培養中的NMO病灶損傷[39]。
11 預后
NMOSD患者由于高致殘率所以普遍預后不良。德國的一項研究中185例NMOSD患者總計發作871次,僅22%的患者發作完全緩解,6%的患者顯示完全無恢復[40]。疾病病程趨于良好有可能的獨立相關因素包括沒有脊髓炎發作(比如僅為孤立的ON)、發病年齡小、第1次發作后完全緩解、第1年發作頻率低下[5,40]。大約一半的患者發病5年內伴有嚴重的視覺損害或運動功能受損[5,41]。與疾病相關最常見的死亡原因是神經源性呼吸衰竭,在隊列研究中被報道死亡率達23%~50%[5,41]。隨著對NMOSD發病機制的更深入研究和包括靶向治療的治療方式改善,預期以上結果會得到改善。
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(收稿日期:2018-05-11 本文編輯:張瑜杰)