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“精码”玉堂:髓鞘碱性蛋白(MBP)抗体与胶质纤维酸性蛋白(GFAP)抗体特征和临床意义在哪里?

 范爹 2022-03-11

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MBP概况

        髓鞘碱性蛋白(Myelinbasicprotein,MBP)是中枢神经系统所特有的蛋白质。

       MBP位于髓鞘脂浆膜面,与髓鞘脂质紧密结合,可维持中枢神经系统髓鞘结构和功能的稳定,在神经纤维中起绝缘和快速传导作用,其水平变化可反映脑白质少突胶质细胞髓鞘损的严重程度,是中枢神经系统损害和急性脱髓鞘的客观生化指标,当中枢神经系统遭受损害时,血脑屏障功能被破坏,其通透性发生改变,使血清MBP含量升高。

        许多研究已证实检测MBP在血清及脑脊液的浓度,可作为一种判断神经损伤严重程度、损伤范围、病情转归、预后的直接定量指标,对指导治疗有重要意义。

GFAP概况

        胶质纤维酸性蛋白(glialfibrillaryacidprotein,GFAP)星形细胞病是一种近年新发现的严重的自身免疫性炎症性中枢神经系统(CNS)疾病。GFAP是介导星形胶质细胞小微丝和大微管的中间蛋白,是神经系统疾病中星形胶质细胞病理学的靶点和生物标志物。

         最近根据Lennon研究组的研究,在被诊断为自身免疫性GFAP星形细胞病的患者和动物中,他们证实了一种特异性免疫球蛋白G(IgG)自身抗体,选择性地靶向星形胶质细胞中的GFAP,该抗体可以作为新的复发性自身免疫性脑脊髓膜炎的特异性生物标志物,其特征是脑膜、脑炎和脊髓炎症状以及视力异常

        GFAP星形细胞病是于2016年首次定义的神经系统自身免疫性疾病,临床较为罕见。目前,该病的流行病学资料少,而且其发病机制尚不完全明确,目前国内外文献仅对该疾病进行了有限研究。该病亚急性或隐匿性起病的表现使其容易被误诊为感染、变性、脱髓鞘、肿瘤或血管疾病。它可能影响任何中枢神经区域,从视神经到脊髓,但多以脑膜脑炎为主。

        自身免疫性GFAP星形细胞病最常见的临床特征包括脑病、癫痫发作、精神症状、震颤和脑膜症状。在国外系列研究报道,其中脑脊液中GFAPIgG阳性患者有94%表现为脑膜炎、脑炎或脊髓炎的一种或多种。脑膜脑炎是其主要的表现,但孤立的脊髓炎是罕见的。

MBP临床意义

急性颅脑损伤

        急性颅脑损伤是一类致死致残率很高的突发性疾病。重型颅脑损伤是救治重点。脑创伤时原发性损伤和创伤后继发脑缺血缺氧性损害是影响患者预后的关键因素。尽管CT、MR及GCS评分等为脑创伤的诊断、病情严重程度的判断提供客观依据,但在动态观察过程中,对那些因病情严重、生命体征不稳定等因素不适合复查CT或者MR的患者,目前还缺乏较简单可靠的客观评估方法,给脑创伤患者伤情的准确判断及预后的评估、有效早期干预造成一定的困难。

        提示MBP可作为脑创伤敏感指标及特异性标记物。重型脑外伤后血清MBP浓度与原发性脑损伤严重程度及CT反映的颅内病变严重程度密切相关。

        王庆松等通过动物创伤模型联合酶联免疫吸附试验、斑点杂交和神经病理学研究方法后结果显示:严重创伤后病检发现下丘脑、海马组织MBP不同程度增高,尤以下丘脑明显,反映体液中MBP量的高低一定程度上受损伤部位的影响,皮层浅部及脑室周围病变较皮层深部损伤更易释放入脑脊液(CSF)、血液,如此判断颅脑损伤部位神经纤维密度,是一般CT及MRI难以实现的;众多的学者研究认为脑外伤患者中MBP含量越高,预后也越差

急性脑梗死

        脑梗死后缺血区核心区的髓鞘也会发生坏死,并参与梗死周围区的炎症反应,梗死面积越大病情越重这种效应就更明显,MBP的浓度也就越高

急性脑出血

        脑出血后血清MBP浓度可反映继发性脑损伤程度。

脑肿瘤

        瘤周脑水肿体积与血清及脑脊液中MBP含量均呈正相关;颅内压增高者的MBP含量高于无颅内压增高者。因此,测定脑肿瘤患者血清及脑脊液中MBP含量有助于鉴别良恶性肿瘤,估计中枢神经系统损害程度。

多发性硬化

        多发性硬化(MS)是以中枢神经系统炎性脱髓鞘病变为特征的自身免疫性疾病,可广泛累及中枢神经系统白质,亦可侵犯大脑灰质及周围神经,故临床表现复杂多变,早期诊断较困难。血清和脑脊液MBP是反映中枢神经系统有无髓鞘脱失的一个较为特异性的生化指标,其含量的高低一定程度上反映了损害的范围和严重程度健康人外周血中检测不到抗MBP抗体蛋白,但多发性硬化的患者则可以检测到。检测患者脑脊液和血清中的MBP水平,对于MS的诊断和疗效监测有重要参考价值

GFAP临床意义

        GFAP是脑内星形胶质细胞骨架蛋白所特有的组成成分,是星形胶质细胞的特异性标记物。当颅脑损伤后,GFAP从损伤的神经元漏出,经过受损的血脑屏障,GFAP可释放入外周血,外周血中GFAP浓度显著升高,因此GFAP被认为是脑损伤后星形胶质细胞受损的特征性蛋白,并且有报道证实了血清中的GFAP水平可反映神经细胞受损的范围和程度,损伤越重,脑组织破坏越多,GFAP释放越多。越来越多的实验证明,GFAP可以作为评价颅脑损伤预后的最为可靠的血清学指标,并且Zurek等研究证实:在脑损伤中,血清中GFAP浓度越高,预后越差

        GFAP的相关研究表明,在NMO中,随着星形胶质细胞的破坏,GFAP被释放入脑脊液导致脑脊液中GFAP水平大幅增加,AkiyukiU等研究表明脑脊液中的GFAP可能是NMO的诊断标记物。邵林华等教授研究发现,脑损伤后血清GFAP升高,而且其升高水平与急性期脑损伤的程度可能存在相关性。DvorakF等教授研究发现,GFAP表达量的多少可以作为研究脑损伤的胶质细胞反应的标记物。NMO是一种比多发性硬化更严重的疾病,NMO致残与复发的频率和早期充分的免疫抑制治疗策略密切相关。

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图1:颅内软脑膜及硬脑膜广泛异常强化

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图2:脑干及颞枕叶周缘软脑膜广泛异常强化

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图3:脊髓周围软脊膜异常线样强化

GFAP星形细胞病的中枢系统炎症表现

        综上所述,NMO患者中星形胶质细胞的活性增加,引起星形胶质细胞坏死,大大增加了血脑屏障的通透性,从而显著提高了GFAP在血清中的含量。GFAP血清浓度在NM0的临床诊断上具有一定的应用价值,GFAP能够早期释放且稳定,能够迅速定量测定而且价格便宜,有助于临床医生诊断和评估患者病情,为NMO的预防和治疗提供了理论依据,可改善患者的预后。

病例分享

        病例报告患者男性,59岁,主因“发热、头痛、乏力10d”于2017年8月15日收入作者医院呼吸科病房。患者于入院10d前受凉后发热,体温最高39℃,伴面部抽搐感。血常规白细胞11.08×109/L,中性粒细胞65.3%,CRP<8mg/L。肺部CT示“左肺下叶早期间质性改变,气管炎可能”。否认既往病史。

        入院后予乳酸左氧氟沙星抗感染治疗,体温波动在37.4~38.8℃之间。入院第2天患者出现排尿困难,膀胱残余尿超声提示残余尿量约720mL;

        第5天出现双手抖,仍自觉面部抽搐感。头MRI平扫示左基底节区、双侧侧脑室体部旁缺血灶。

        遂于第7天(8月22日)转入神经内科。神经内科查体:双眼左、右视均可见不持续水平细小眼震,双手意向性震颤,双侧指鼻试验欠稳准,Romberg征可疑阳性。双上肢腱反射对称偏低,双下肢腱反射未引出。右侧Babinski征可疑阳性。颈软,Kernig征阴性。转入当日行腰穿查脑脊液,白细胞0,生化蛋白略高,糖正常,但平行送检脑脊液细胞学提示白细胞增多(2000/0.5mL),以淋巴细胞为主(90%)。

        脑脊液IgG鞘内合成率升高伴特异IgG寡克隆区带阳性(3型)。血清及脑脊液自身免疫脑炎抗体(NMdAR-IgG、AMPAR1/2-IgG、dPPX-IgG、GABABR-IgG、LGI1-IgG、Caspr2-IgG、IgLON5-IgG)、AQP4-IgG、MOG-IgG、副肿瘤综合征抗体

〔Amphiphysin、CV2、PNMA2(Ma2/Ta)、Ri、Hu、Yo、recov-erin、SOX1、titin、zic4、GAd65、Tr(dNER)抗体〕、神经节苷酯均阴性脑脊液细菌及真菌培养均阴性

        予头孢西丁抗炎,泛昔洛韦抗病毒治疗,至第15天病情仍未见好转。腰椎MRI示腰椎退行性变。肌电图示左尺神经、双腓浅神经感觉神经传导速度正常,波幅减低;右正中神经F波潜伏期延长,出现率减低;双尺神经F波潜伏期均正常,出现率均减低;右胫神经F波未引出;双胫神经H反射未引出。脑电图示双顶、枕、颞后及中央脑区可疑尖波。

        结合患者临床表现及上述化验检查结果回报,考虑免疫介导的中枢神经系统病变可能,遂予丙种球蛋白按体质量400mg/(kg·d)静脉滴注5d。结合脑电图可疑尖波表现及面部抽搐症状,考虑“症状性癫痫”,并予丙戊酸钠缓释片0.4g/次1次/d持续口服控制癫痫。其后患者体温下降,面部抽搐症状好转,仍存在意向性震颤及排尿困难。入院第20天复查脑电图未再出现尖波表现,头MRI及腰椎MRI无强化。

行腰穿复查脑脊液,白细胞数及总蛋白量均升高,脑脊液特异性IgG寡克隆区带阳性(2型)。基于组织底物实验发现脑脊液存在特异性结合星形胶质细胞胞浆抗体(图1、2)。

        后续转染GFAP-α亚单位质粒的HEK293细胞证实脑脊液GFAP-αIgG阳性(图3),滴度为1∶100。遂诊断为“自身免疫性GFAP星形细胞病”。予甲泼尼龙1000mg/d静脉滴注冲击治疗,次日患者体温恢复正常,肢体及头部震颤明显好转。静脉滴注甲泼尼龙剂量每3d减半直至250mg/d,随后改为甲泼尼龙片口服1mg/(kg·d),剂量每3d减半。入院第36天复查脑脊液白细胞数及总蛋白量较前明显下降,GFAP-αIgG滴度无变化。入院第41天患者体温正常,排尿正常,不持续水平眼震及肢体意向性震颤明显减轻,Romberg征阴性及双侧Babinski征阴性,准予出院。院外继续甲泼尼龙片续贯减量治疗,随访至2019年10月1日未再复发。

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患者脑脊液GFAP-αIgG检测结果(免疫荧光×200):2019年9月4日患者脑脊液与大鼠脑片孵育,再以偶联异硫氰酸荧光素的羊抗人IgG为二抗,荧光显微镜下发现其脑脊液中存在结合星形细胞胞浆抗体,海马星形细胞呈簇状(A),小脑皮层 Bergmann星形细胞胞浆呈放射状(B)。2019年10月1日商品化间接免疫荧光 GFAP-αIgG检测试剂盒复查冻存脑脊液,结果呈阳性(C)

        本病常见于40岁以上患者,急性或亚急性起病,表现为脑病、震颤、共济失调、排尿障碍、脊髓炎和视神经炎等。约56%患者头MRI表现为垂直于脑室的白质血管周围线性增强,仅少数头MRI无异常,腰髓基本不受累。多数患者对糖皮质激素反应良好,部分可遗留功能障碍、复发甚至死亡。

参考文献

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