综述:先天免疫与多发性硬化复发与缓解的生物标志物

《Autoimmunity Reviews》:Innate immunity and biomarkers of multiple sclerosis relapse versus remission

【字体: 时间:2026年04月18日 来源:Autoimmunity Reviews 8.3

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  这篇综述重点探讨了多发性硬化(MS)复发与缓解期的免疫学机制,特别强调了当前研究相对忽视的先天免疫系统(如单核细胞、中性粒细胞、小胶质细胞等)的关键作用,并系统评述了现有疾病修正疗法(DMTs)及皮质类固醇治疗的局限性。文章旨在通过剖析MS不同病变类型的细胞组成和当前生物标志物,为开发能够捕捉MS疾病活动的新型生物标志物(如NLRP3炎性体、补体系统、NfL、GFAP等)提供以先天免疫为重点的新见解,从而改善复发诊断与治疗策略。

  
多发性硬化:一种复杂的神经退行性与炎症性疾病
多发性硬化(MS)是一种以中枢神经系统(CNS)髓鞘脱失为特征的神经退行性与炎症性疾病,在全世界影响着约280万人。其最常见的临床形式是复发缓解型MS(RRMS),表现为疾病活动急性恶化(复发)与疾病稳定(缓解)的交替周期。
MS的临床谱系与复发挑战
MS的疾病进程是一个谱系,大多数患者(85%)表现为RRMS。复发被定义为由神经科医生诊断的、与残疾恶化相关的MS相关症状急性加重,或磁共振成像(MRI)上确定的新发或再活动病灶。复发诊断面临诸多挑战:症状表现异质性大;MRI检测灵敏度有限且不易普及;此外,还存在与MS本身无关的因素(如感染)引发的“假性复发”。目前,我们缺乏能够轻易区分复发与缓解的生物标志物。诊断主要依赖神经科医生的临床判断,治疗则使用大剂量皮质类固醇,但这可能无法带来长期获益,且反复使用伴随诸多副作用。
当前诊断与治疗策略的局限
MS的诊断依赖于临床表现、病史和辅助检查(如MRI、脑脊液寡克隆带)。疾病进展常用扩展残疾状态量表(EDSS)评估,但该量表存在不一致性。复发诊断的金标准是MRI,但其存在分辨率不足、可及性差、造影剂潜在毒性等问题。因此,需要易于获取的客观生物标志物来辅助临床和影像学诊断。
治疗方面,RRMS的治疗目标是达到“无疾病活动证据”(NEDA)状态。现有疾病修正疗法(DMTs)主要靶向T和B淋巴细胞,根据疗效可分为低、中、高三种。虽然高效疗法(如阿仑单抗、奥瑞珠单抗、那他珠单抗)能显著降低年复发率(ARR),但可能伴严重不良反应。对于复发本身,主要使用大剂量皮质类固醇(如甲泼尼龙)治疗,它能改善短期恢复,但对长期疾病活动影响甚微,且长期使用副作用多。因此,当前MS复发的诊断和治疗策略均不理想。
揭秘复发背后的免疫学
MS的发病机制尚未完全阐明,存在“由内而外”(先有CNS内神经元和少突胶质细胞损伤,后引发自身免疫炎症)和“由外而内”(先有外周自身免疫反应,后导致淋巴细胞侵入CNS)两种假说。无论哪种假说,免疫细胞在疾病发病机制中都至关重要。
  • 适应性免疫的核心角色:在MS中,CD4+T细胞在外周被髓鞘抗原(如髓鞘碱性蛋白(MBP))激活,随后通过受损的血脑屏障(BBB)进入CNS。在脑内,这些自身反应性CD4+T细胞产生干扰素-γ(IFN-γ)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等促炎细胞因子,并募集B细胞等其他免疫细胞。B细胞产生靶向髓鞘的自身抗体,CD8+T细胞则释放穿孔素和颗粒酶,导致进一步的神经退行性变。
  • 被忽视的先天免疫大军:尽管现有疗法大多靶向淋巴细胞,但越来越多的证据表明先天免疫细胞在MS疾病活动中扮演关键角色。MS急性活动性和慢性病变的细胞组成主要由先天免疫细胞构成。
    • 小胶质细胞:作为CNS的常驻免疫细胞,在MS病灶中高度富集。它们可以吞噬髓鞘,释放活性氧(ROS)、白介素-1β(IL-1β)、TNF-α等促炎和神经毒性介质,但也参与清除髓鞘碎片、促进再髓鞘化,表现出功能上的复杂性。研究提示,其代谢重编程(向糖酵解转变)可能驱动其炎症功能。
    • 单核细胞/巨噬细胞:在MS早期和活动性病灶中含量丰富,是主要的吞噬细胞。它们不仅自身能迁移至脑内,还能通过释放单核细胞趋化蛋白1(MCP-1)等因子,促进淋巴细胞的迁移,加剧局部炎症。单核细胞可分为经典、中间和非经典亚群,其中非经典单核细胞(高表达CX3CR1)可能具有抗炎和保护作用,在缓解期患者中比例更高。
    • 中性粒细胞:复发期患者脑脊液(CSF)中中性粒细胞数量增加,且与血脑屏障破坏相关。它们通过释放髓过氧化物酶(MPO)、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)等颗粒内容物破坏BBB,并可能形成中性粒细胞胞外陷阱(NETs),参与复发发病机制。
    • 星形胶质细胞:在炎症环境下变得“活化”,产生CCL2、CXCL10等趋化因子,募集单核细胞和小胶质细胞,也可能形成胶质瘢痕。有证据表明,不同病变中的星形胶质细胞也表达促进少突胶质细胞祖细胞(OPCs)存活、分化和迁移的因子。
    • 少突胶质细胞:髓鞘的形成细胞,在MS活动性病灶中数量显著减少。自身抗体和补体激活可能介导了少突胶质细胞的丢失。
关键的先天免疫信号通路
  • NLRP3炎性体通路:该多蛋白复合物调节先天免疫和炎症信号,激活后导致IL-1β和IL-18的释放及细胞焦亡。一些研究表明,复发期MS患者或未治疗患者的外周血单个核细胞(PBMCs)中NLRP3表达或IL-1β水平可能升高,且对干扰素-β(IFN-β)或芬戈莫德治疗有反应的患者其表达降低,提示该通路可能与疾病活动相关,并可能作为治疗反应的生物标志物。
  • 补体系统:补体成分的激活参与髓鞘脱失和少突胶质细胞损伤。虽然针对补体C5a受体的阻断在实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)模型中未显示效果,但补体激活在MS病理中的作用仍被关注。
探索捕捉疾病活动的新型生物标志物
为了改善复发诊断,研究者们正在探索各种生物标志物:
  • 神经丝蛋白轻链(NfL):神经元轴突损伤的标志物,血清NfL(sNfL)水平在MS疾病活动期升高。
  • 胶质纤维酸性蛋白(GFAP):星形胶质细胞损伤的标志物,血清GFAP(sGFAP)在MS中也可能升高。
  • 非编码RNA:如微RNA(miRNAs),在MS患者的血液和脑脊液中存在差异表达,有潜力作为诊断或预后标志物。
  • 影像学生物标志物:如中心静脉征(CVS)和顺磁性边缘病变(PRL),已被纳入最新的McDonald诊断标准,有助于提高诊断特异性。
总结与展望
这篇综述系统回顾了MS疾病与复发的临床表现、当前诊断与治疗的不足,并深入探讨了复发涉及的免疫学机制,特别突出了先天免疫系统(包括小胶质细胞、单核细胞/巨噬细胞、中性粒细胞及相关信号通路)尚未被充分重视的关键作用。目前所有的DMTs均靶向淋巴细胞,而针对复发主要使用非特异性的皮质类固醇。作者认为,要改善MS复发的诊断和治疗策略,必须首先理解其背后的生物学机制。通过聚焦先天免疫,该综述为未来开发能够精准捕捉MS疾病活动、区分复发与缓解的新型生物标志物提供了新的视角和见解,最终有望推动更靶向、更有效的治疗策略的出现。
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