AChR胸腺中異位表達異常導致MG發病的研究

王 田 張 瑩

重癥肌無力（myasthenia gravis，MG）是一種自身免疫性疾病，由抗體介導，主要攻擊神經肌肉接頭處的乙酰膽堿受體，引起全身骨骼肌無力和易疲勞。經研究分析，胸腺內的免疫耐受異常在發病機制中占重要作用，本研究將討論在重癥肌無力發病中胸腺內的自身免疫反應以及編碼乙酰膽堿自身抗原α亞基的基因——CHRNA1基因位點多態性在重癥肌無力發病機制中的相關作用。

1 重癥肌無力——抗體介導的自身免疫性疾病

重癥肌無力是一種神經肌肉接頭處的獲得性自身免疫性疾病，特征是部分或全身骨骼肌無力和極易疲勞［1，2］，這種肌肉無力主要是由于突觸后膜上的神經遞質受體，即乙酰膽堿受體（acetylcholine receptor，AChR）數量減少，從而引起神經肌肉傳遞功能障礙，由ACh R的自身抗體IgG介導，這些自身抗體具有高度特異性，而且在患者血清中發現這種自身抗體可以作為疾病的診斷依據［3］。MG是一種多因素影響的疾病，它是由多基因型和環境因素之間復雜的相互作用引起的［4］。

在MG患者的分析中可以看到存在個體差異，包括發病年齡、臨床表現、胸腺病理學等多個方面，從而引起了MG的表型多相性［1］。發病年齡中＜40歲的早發型重癥肌無力（early－onset MG，EOMG）發病和＞40歲的晚發型重癥肌無力（late－onset MG，LOMG）發病都與性別有很大關系，而且通過這個構成了MG人群分型的重要標準；另外一個是指胸腺的組織病理學，主要指胸腺瘤或者胸腺增生。在EOMG組中以女性占主導為特征，而且通常伴胸腺增生，而LOMG表現出一種男性偏倚，大多數胸腺正常或萎縮［4］。另外，在臨床癥狀上患者表現也都不盡相同［5］，MG可以引起短暫的或者持續的肌肉無力或易疲勞，癥狀可累及部分或全身骨骼肌，85%的患者首發癥狀是眼肌無力，伴眼瞼下垂及復視，或者是視物模糊；在其他的患者中首發癥狀大多數是其他部位肌肉無力，引起構音障礙、吞咽困難或呼吸無力等，但這些癥狀上的差異與性別無關。在臨床上癥狀的嚴重度、疾病進展速度以及對不同治療的反應都使這個疾病更加復雜。

2 胸腺中免疫耐受和自身免疫的關系

胸腺中組織特異性自身抗原的異位基因表達誘導T細胞耐受，使機體免于自身免疫性疾病，這種自身抗原的異位基因表達主要發生在胸腺髓質上皮細胞，部分由自身免疫調節因子（autoimmune regulator，AIRE）調控［1，6］。因此，針對于在機體內廣泛表達的蛋白以及血循環中存在的自身抗原，胸腺被認為是誘導出自身免疫耐受的主要部位，而研究發現這種異位基因表達更傾向于是胸腺的一種自身特性，而不是由周圍組織特異性的調控而產生的［7］。人體在出生后體內就一直在產生T細胞介導免疫反應，隨著年齡的增長，胸腺內T細胞的數量在不斷下降，但是始終存在，因此我們可以看出胸腺內T細胞一直在產生并且在自身免疫和免疫耐受的調節中發揮作用，而且在T細胞產生的過程中組織特異性抗原的表達也一直存在，它們之間相互作用，維護人體免疫系統的一個穩態。

胸腺中通過陽性選擇和陰性選擇來調控T細胞的產生并輸出到胸腺外的組織中［8－9］。胸腺細胞中對自身抗原表現為低敏感性的T細胞，作為陽性選擇的結果，被輸出到周圍淋巴組織中，以識別外源性抗原，維護自身的正常免疫反應。而那些對自身抗原有著高親和力的T細胞，通過特異性CD4＋T細胞及其他細胞因子的協同作用，都產生了細胞凋亡或者細胞失活，這即為胸腺內的陰性選擇結果。然而，這種中樞性的陰性選擇并不完全，盡管在胸腺髓質上皮細胞中包含范圍較廣的自身抗原異位基因表達，仍有較小一部分的自身反應性T細胞從胸腺逃離出來，從而限制了胸腺免疫耐受的效能，但它們有些一直處于一種未被激活的狀態，因為在外周組織中它們從未遇到過自身抗原，未能引發免疫反應，或者調節性T細胞抑制了它們的免疫學作用。

3 胸腺內的自身免疫反應誘發MG發病

一般認為胸腺不是免疫激活的場所，但幾乎所有的MG患者都有胸腺異常，并且在增生的胸腺中B細胞可產生抗ACh R抗體，T細胞可與ACh R反應，故我們考慮胸腺可能是誘發免疫反應的起始部位。有研究證據顯示，周圍免疫激活的T細胞有一小部分回到胸腺髓質［1］，當自身反應性T細胞回到胸腺中遇到抗原提呈細胞（antigen presenting cell，APC）上表達的自身性抗原ACh R，T細胞被激活表達免疫反應，從而促進局部反應性B細胞激活，產生相應的自身抗體，即抗ACh R抗體，這些抗體可隨淋巴系統循環流出胸腺，通過體循環與神經肌肉突觸后膜的ACh R發生反應，從而引起MG發病。

3.1 ACh R在胸腺“肌樣細胞”中表達

與MG發病機制相關的一個重要的方面，就是胸腺中ACh R的表達，這個學說吸引了大批學者的關注，因為在調控T細胞的方面 胸腺內自身抗原表達起了重要作用。另外，胸腺細胞中ACh R的表達也更好地描述了胸腺中組織特異性自身抗原的異位基因表達誘導T細胞耐受［10］。胸腺在啟動重癥肌無力自身免疫反應中起到了重要作用，而胸腺內ACh R的α亞基是被大家研究最多的一個成分，因為這個亞基包含了疾病相關B細胞和T細胞的抗原表位，α亞基存在于多種胸腺細胞中［1］，包括上皮細胞、胸腺細胞、肌樣細胞，而肌樣細胞被證實為胸腺中表達ACh R的主要細胞。

3.2 CHRNA1基因調控ACh Rα亞基的表達

肌肉乙酰膽堿受體（ACh R）位于神經－肌肉接頭的突觸后膜上，這種受體是一種橫跨膜的分子復合體，作為一種離子通道而起作用，胎兒中ACh R為α2βγδ聚合體，成人中為α2βεδ聚合體［11］。考慮到ACh R具有較強的免疫原性，而且在重癥肌無力中致病性自身抗體攻擊的主要目標為其α亞基［12］，通過研究發現編碼ACh R的α亞基的基因——CHRNA1。通過對CHRNA1基因重測序發現，在其啟動子上有一個有功能的雙等位基因變異體，這個變異體阻止干擾素調控因子8（IRF8）的粘附，同時阻止胸腺上皮細胞中CHRNA1基因啟動子的功能。為了更好地理解基因變異體、胸腺自身抗原的表達以及自身免疫耐受之間的關系，我們對CHRNA1位點的多態性做了一個較全面的文獻復習，發現有70多種變異體存在，其中有一個重要的單核苷酸多態性位點（SNPs），即rs16862847位點［6］，即為現階段研究的重點。rs16862847位點位于翻譯啟動子上游478個核苷酸處，潛在性地影響AChR的表達，在其位點上有A、G兩種等位基因存在，可組成AA、AG、GG三種基因型，A等位基因促進與IRF8的結合，從而促進CHRNA1基因的表達，使得在胸腺中ACh R自身抗原正常表達，形成免疫耐受，使ACh R在外周組織中免受自身抗體的攻擊；同時它的G等位基因干擾了獨特的干擾素刺激效應中與IRF8的結合，以前叫做干擾素共有序列結合蛋白（ICSBP），這個轉錄因子與干擾素信號傳導有關，同時調控它們的表達。一項法國的MG基因型研究顯示在rs16862847位點上G等位基因頻率與發病呈正相關，證實了rs16862847位點與MG發病間的關系。

4 MG受其他多種因素調控

重癥肌無力是一種由多因素參與的疾病，因此除了上面所說的CHRNA1基因位點多態性調控MG發病外，還存在其他多種因素共同參與。1970年人類白細胞抗原（human leukocyte antigen，HLA）是第一個被證實的與大多自身免疫病相關的異位基因表達基因區域，本研究也發現HLA多個位點［13］與MG的多種表型都息息相關，但是由于HLA這個區域存在大量的多態性基因并且與免疫功能相關，所以與疾病易感性相關的確切基因位點的識別尚需進一步證實。突觸后膜的跨膜蛋白——酪氨酸激酶（muscle－specific tyrosine kinase，MuSK）主要表達在神經肌肉接頭處［14－15］，作為神經肌肉信號傳導過程中的受體之一，在一部分MG患者中被認為其是主要的自身抗原，臨床上大約有20%的MG患者無抗ACh R抗體，我們稱之為血清反應陰性的 MG，在這些MG患者中（31%—41%）可以發現抗MuSK抗體的存在，它可以誘導出重癥肌無力的癥狀來。自身免疫調節因子（autoimmune regulator，AIRE）在免疫耐受形成過程中通過促進胸腺內組織特異性自身抗原的表達［16～18］來消除自身反應性T細胞，使機體免于自身免疫反應。在重癥肌無力的發病機制中AIRE可以影響CHRNA1基因的表達，因此可以看出AIRE和CHRNA1啟動子變異體雙重調控CHRNA1基因在人類胸腺髓質上皮細胞中信使RNA的水平［6］，從而調控胸腺內AChR自身抗原的表達，提示它們一起設立了免疫耐受和自身免疫的相互作用，人類胸腺中AIRE的缺乏是引起MG發病的一個重要因素。與MG發病相關的因素還有很多，在這里只是列舉了一些有代表性的且已被證實的，其他有關因子的發現尚需通過更多的實驗來驗證。

5 結束語

重癥肌無力是一種自身免疫性疾病，同其他的免疫性疾病一樣，它的起病以及疾病過程中的各種臨床表現都受多種因素調控，包括基因型和環境因素的共同作用，這些復雜的發病機制引起免疫系統異常，從而產生了一種與重癥肌無力相關自身抗原的免疫反應。通過MG相關基因學研究發現了CHRNA1位點，它編碼ACh R的α亞基，CHRNA1基因位點的啟動子變異體與MG的發病存在很大關聯，A等位基因促進CHRNA1的表達，而G等位基因抑制CHRNA1的表達，阻礙ACh R自身抗原表達，影響其在胸腺內形成免疫耐受，從而產生抗AChR自身抗體，使神經肌肉接頭處的傳遞受阻，引起肌肉無力，導致重癥肌無力發病。與此同時，我們也發現其他的多種細胞因子等共同參與MG發病，這些都使我們對MG這種免疫性疾病的了解更加深入，但由于重癥肌無力這種自身免疫病發病機制的復雜性，關于它的基因學分析仍需進一步研究。

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