视神经脊髓炎谱系疾病之水通道蛋白4抗体定量检测项目

视神经脊髓炎谱系疾病是一类主要累及视神经和脊髓的神经系统疾病，而水通道蛋白4（aquaporin-4，AQP4）抗体检测项目在此类疾病的诊疗中具有重要作用。AQP4抗体不仅可以对疾病的诊断指引方向、判断预后，还可以用于评估激素冲击效果、辅助用药量管理、用于患者的长期随访，因此，根据临床不同阶段的需求，提供多种方法学检测，能够更好的服务于临床诊疗工作。

何为视神经脊髓炎谱系疾病？

视神经脊髓炎谱系疾病（Neuromyelitis optica spectrum disorders, NMOSD）是一组自身免疫介导的以视神经和脊髓受累为主的中枢神经系统炎性脱髓鞘疾病。NMOSD的发病机制主要与水通道蛋白4（aquaporin-4，AQP4）抗体相关，是一种不同于多发性硬化（multiple sclerosisi，MS）的独立疾病。该病具有复发率高、预后差等特点，且具有种族差异性，需要尽早诊断及长期预防复发治疗^[1-2]。

流行病学特征^[2]：

中国人群的患病率为0.278/（10万人·年），亚裔人群患病率高于高加索人群；

女性明显高发，男女比为1：4.7-11；

各个年龄阶段均可发病，以青壮年居多，平均发病年龄为40岁；

高复发性：90%以上为多时相病程，其中40~60%在1年内复发，约90%在3年内复发；

高致残性：自然病程患者中，约50%在5-10年内遗留有严重的视觉功能或运动功能障碍。

NMOSD的致病机制

 图1 NMO的致病机制^[3]。

1. 在正常的中枢神经系统中，AQP4 在星形胶质细胞末端表达，且面对着由内皮细胞紧密连接形成的血脑屏障。

2. NMO患者血液中循环的AQP4抗体通过一种未知机制穿过血脑屏障并与星形胶质细胞上的 AQP4结合。

3. 该免疫反应导致补体的募集和激活，以及膜攻击复合物 (MAC) 的沉积，从而产生星形胶质细胞损伤。至此为NMO病因的触发事件。

4. 星形胶质细胞上的补体激活和细胞因子分泌会大量募集炎症细胞，首先是粒细胞（嗜酸性粒细胞和中性粒细胞），然后是巨噬细胞。该过程会进一步破坏血脑屏障，从而允许更多AQP4抗体进入。

5. 由中性粒细胞脱粒引发的炎症反应和星形胶质细胞损伤继而导致少突胶质细胞损伤、髓鞘丢失和轴突损伤，由此形成NMO。

NMOSD诊断标准

《中国视神经脊髓炎谱系疾病诊断与治疗指南（2021版）》（以下简称《指南》）指出：AQP4抗体是具有高度特异性的NMOSD诊断标志物，特异性高达90%，灵敏度约70%。NMOSD的诊断原则：以“病史+核心临床症状+影像特征+生物标记物”为基本依据，以AQP4抗体作为分类依据，并参考其他亚临床及免疫学证据做出诊断，此外还需排除其他疾病可能（图2）。

图2 NMOSD的诊断标准^[2]

 NMOSD任何一次临床发作均可能带来不可逆损伤，早期诊断对于疾病的治疗具有重要意义，一经诊断应尽早开展序贯治疗，并坚持长程治疗。

2021版《指南》进一步拓展了对现有的抗体检测法的评价，肯定了酶联免疫法定量测定AQP4抗体浓度对疾病进展和复发预测的价值。

经典病例

AQP4抗体酶联免疫法定量检测的重要价值

1. 评估激素冲击效果和辅助用药量管理

AQP4抗体水平反应患者疾病严重程度：图3展示了一例NMOSD患者的AQP4抗体水平和其整个临床病程的关系图。可以看到AQP4抗体水平在疾病复发时保持相对较高水平，经过有效治疗后，抗体水平随之下降。

图3 一例NMOSD患者的AQP4抗体ELISA检测结果随病程的变化趋势图[4]。红线代表临床复发。治疗方案标注：甲强龙静脉注射（蓝色箭头），口服泼尼松龙（蓝色水平线），血浆置换（蓝色三角形），免疫球蛋白静脉注射（橙色菱形），口服硫唑嘌呤（绿色水平线）。

2. 用于预测疾病复发

AQP4抗体水平的回升提示疾病复发：图4展示了一例系统红斑狼疮合并NMOSD患者，该患者的AQP4抗体在9年时间内保持一定水平，未有大的波动；同时间尽管进行了强化免疫抑制治疗，其NMOSD症状仍未改善，而抗体虽未波动但是一直处于高值，说明AQP4抗体高浓度，提示患者预后不佳；后期可以发现2003年抗体开始上升，2005年确诊横贯性长节段脊髓炎LETM和视神经炎ON。通过观察抗体水平变化，发现抗体的变化时间早于患者病情临床变化时间。

 图4 NMOSD患者的临床病程[5]

3. 用于患者长期随访

在长期病程中进行血清AQP4抗体水平的连续定量监测，发现部分患者的疾病活动与抗体水平存在相关性。图5展示了一位接受利妥昔单抗治疗的NMOSD患者的随访情况，该患者接受了定期的AQP4抗体定量检测，用于监测疾病活动情况。随着治疗的进行，患者的AQP4抗体水平呈进行性下降趋势（蓝色箭头）。但在随访中，患者曾多次出现急性复发（*号处），同时伴有抗体水平的快速回升（红色箭头）。

图5 NMOSD患者的AQP4抗体水平和复发情况[6]

 迪安诊断开展AQP4抗体多种方法学检测

目前迪安诊断已经开展的AQP4抗体CBA检测及酶联免疫定量检测项目，可为临床工作者提供多种检测解决方案：

1. 用于视神经脊髓炎谱系疾病的辅助诊断。

2. 用于多发性硬化的鉴别诊断。

3. 用于其他中枢神经系统炎症及脱髓鞘疾病及其他疾病的鉴别诊断。

4. 用于视神经脊髓炎谱系疾病患者的定量监测，随访，复发监控及治疗效果评估。

其中酶联免疫定量检测独占以下优势：

1. 本项目依托产品为水通道蛋白抗体（AQP4 Ab）检测试剂盒（酶联免疫法），该产品于2016年获得美国FDA批准（510 (K) 编号- K161951），2019年经国家药品监督管理局(NMPA)批准，成为国内首款面向临床的AQP4抗体定量检测产品，国械注进20192400461。

2. 采用桥式酶联免疫检测方法（桥式ELISA法）进行抗体检测，该检测方法具有独家专利技术保护，可靠度高。

3. 从疾病发现、诊断到预后评估，提供整体一站式定量检测方案：有助于患者个人病程纵向对比和临床开展横断面队列研究。

4. 项目性能优异，经迪安实验室验证，该项目试剂批内CV＜3%，批间CV＜8%，阳性符合率100%，阴性符合率100%。

5. 血清样本和脑脊液样本均可以独立完成检测，满足不同采样场景需求。

参考文献：

1. Wingerchuk DM, et al. International consensus diagnostic criteria for neuromyelitis optica spectrum disorders. Neurology. 2015 Jul 14;85(2):177-89.

2. 中国免疫学会神经免疫分会, 黄德晖, 吴卫平,等. 中国视神经脊髓炎谱系疾病诊断与治疗指南(2021版)[J]. 中国神经免疫学和神经病学杂志, 2021, 28(6):14.

3. Ratelade J, Verkman A S. Neuromyelitis optica: Aquaporin-4 based pathogenesis mechanisms and new therapies[J]. International Journal of Biochemistry & Cell Biology, 2012, 44(9):1519-1530.

4. Isobe N ,  Yonekawa T ,  Matsushita T , et al. Clinical relevance of serum aquaporin-4 antibody levels in neuromyelitis optica.[J]. Neurochemical Research, 2013, 38(5):997-1001.

5. Katsumata, Y., I. Kawachi, et al. Semiquantitative measurement of aquaporin-4 antibodies as a possible surrogate marker of neuromyelitis optica spectrum disorders with systemic autoimmune diseases.Mod Rheumatol (2012) 22:676-684.

6. Kim W, Lee JE, Li XF, et al. Quantitative measurement of anti-aquaporin-4 antibodies by enzyme-linked immunosorbent assay using purified recombinant human aquaporin-4. Mult Scler. 2012 May;18(5):578-86.