劉書平 盧祖能 肖哲曼 柳胤 姚嘉嘉

30年前，人們一直認為吉蘭-巴雷綜合征(Guillain-Barré syndrome，GBS)患者的軸索病變繼發(fā)于髓鞘損傷，臨床結(jié)局取決于病情的嚴重程度，而病情的嚴重程度則取決于軸索受累程度。但隨著研究進展，學(xué)者們逐漸認識到軸索可作為自身免疫攻擊的原始靶點[1]，故把GBS分為不同的病理表型，主要包括急性炎性脫髓鞘性多發(fā)性神經(jīng)病(acute inflammatory demyelinating polyneuropathy，AIDP)和急性運動軸索型神經(jīng)病(acute motor axonal neuropathy，AMAN)[2]。當免疫反應(yīng)發(fā)生在髓鞘和相關(guān)施萬細胞膜時會引發(fā)AIDP，而當免疫反應(yīng)首先攻擊軸膜時則引發(fā)AMAN。髓鞘再生是一種自然有效的神經(jīng)修復(fù)過程，而軸索再生則非常緩慢，且一旦軸索廣泛受累，損傷則不可逆[3]。因此，既往研究認為GBS患者一旦合并軸索損傷，則病情較重，恢復(fù)緩慢[4]。然而，一系列關(guān)于軸索型GBS電生理、病理和發(fā)病機制的研究發(fā)現(xiàn)，軸索型GBS不單指軸索變性，也可為可逆性傳導(dǎo)阻滯，即抗體介導(dǎo)的Ranvier結(jié)處軸膜的生理傳導(dǎo)障礙，傳導(dǎo)阻滯迅速恢復(fù)，且恢復(fù)過程中不出現(xiàn)髓鞘再生的表現(xiàn)[5]。

既往學(xué)者們一直認為T細胞免疫介導(dǎo)的周圍神經(jīng)炎性脫髓鞘是GBS發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵，并從實驗性自身免疫性神經(jīng)炎(experimental allegic neuritis，EAN)動物模型中得到證實[6]。但相關(guān)免疫組織化學(xué)檢查顯示，AIDP患者于發(fā)病早期即有補體激活產(chǎn)物沉積于施萬細胞表面及髓鞘外板層，引起髓鞘空泡樣變性，隨后淋巴細胞、巨噬細胞浸潤，撕脫吞噬髓鞘，導(dǎo)致髓鞘崩解[7]。因此，部分學(xué)者認為體液免疫也參與AIDP的發(fā)病過程。隨著空腸彎曲桿菌(campylobacter jejuni，CJ)表面的脂寡糖與GBS軸膜上神經(jīng)節(jié)苷脂(ganglioside，GS)之間的分子模擬機制，以及GS抗體引發(fā)的一系列體液免疫反應(yīng)的揭示[8-9]，人們越來越關(guān)注體液免疫在GBS發(fā)生發(fā)展過程中的關(guān)鍵作用，并不斷尋找周圍神經(jīng)的特異性靶抗原。

本文對GBS的病理學(xué)和免疫機制的研究進展進行綜述，旨在為GBS的基礎(chǔ)和臨床研究提供新思路。

1 GBS病理學(xué)

1916年，Guillain和Barré等報道了2例臨床表現(xiàn)為肢體無力、腱反射消失的患者，將其命名為GBS，病理學(xué)證實為周圍神經(jīng)脫髓鞘性疾病。1955年，學(xué)者們采用周圍神經(jīng)勻漿致敏大兔制備GBS的動物模型，即EAN，其病理生理學(xué)特點是血-神經(jīng)屏障(BNB)破壞，BNB滲透性改變，早期炎性細胞在趨化信號和黏附分子等介導(dǎo)下，從血液遷移并穿過受損的BNB在周圍神經(jīng)系統(tǒng)聚集，進而引發(fā)周圍神經(jīng)炎性脫髓鞘[6]。該模型的臨床表現(xiàn)與GBS極其相似，進一步證實了GBS是自身免疫性炎性脫髓鞘疾病。1969年，Asbury等[10]首次提出AIDP的概念，指出其病理特點為神經(jīng)根與周圍神經(jīng)干炎性細胞浸潤及原發(fā)性脫髓鞘。因此，在很長一段時間GBS被認為等同于AIDP，病理學(xué)表現(xiàn)為炎性脫髓鞘性周圍神經(jīng)病，病情嚴重時才會繼發(fā)軸索損傷。直到1986年Feasby等[4]通過研究5例臨床診斷為GBS的患者發(fā)現(xiàn)，這些患者臨床癥狀重，大部分需要機械通氣，預(yù)后差，病理學(xué)上表現(xiàn)為神經(jīng)根、周圍神經(jīng)遠端嚴重的軸索變性，無炎性反應(yīng)及脫髓鞘改變，于是首次提出軸索型GBS的概念，挑戰(zhàn)了GBS是原發(fā)性脫髓鞘疾病的傳統(tǒng)觀念。20世紀90年代，一項關(guān)于中國北方GBS患者的研究為軸索型GBS的存在提供了有力證據(jù)，并將該亞型命名為AMAN，指出其主要病理改變是沃勒變性[11]。

然而，越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，部分軸索型GBS不能單純用沃勒變性來解釋，GM1 IgG抗體陽性的AMAN患者中，除具有沃勒變性的表現(xiàn)外，部分患者肌電圖表現(xiàn)為傳導(dǎo)阻滯[12]。Capasso等[13]將這種肌電圖表現(xiàn)為可逆性傳導(dǎo)阻滯無沃勒變性的疾病命名為“急性運動傳導(dǎo)阻滯神經(jīng)病(acute motor conduction block neuropathy，AMCBN)”，并認為其是一種預(yù)后良好的GBS變異型。由于AMCBN與AMAN患者具有相同的前驅(qū)感染和抗GS抗體，因此部分學(xué)者認為AMCBN可能是一種停止進展的AMAN[14]。隨后，Susuki等[15]通過實驗動物模型進一步闡明了可逆性傳導(dǎo)阻滯和沃勒變性的聯(lián)系。用GM1免疫兔子可使其出現(xiàn)一系列病理改變，IgG抗體首先沉積在郎飛節(jié)，與抗原結(jié)合后激活補體，導(dǎo)致鈉通道破壞，從而引起傳導(dǎo)阻滯。如免疫反應(yīng)就此停止，病變表現(xiàn)為可逆性的傳導(dǎo)阻滯；如免疫反應(yīng)進一步加重，則形成免疫攻擊復(fù)合物，鈣離子進入軸索，細胞骨架降解，線粒體消失，最終導(dǎo)致軸索損害和沃勒變性。2013年，Uncini等[16]提出“神經(jīng)結(jié)-神經(jīng)結(jié)旁病”的概念，使可逆性傳導(dǎo)阻滯至沃勒變性的軸索病變變成一個疾病譜。

2 GBS免疫機制

2.1AIDP發(fā)病機制1949年，Haymaker 和Kernohan通過研究50例GBS患者的尸檢資料首次提出了GBS的發(fā)病機制：發(fā)病初期，周圍神經(jīng)水腫，伴髓鞘局部腫脹，軸索不規(guī)則；發(fā)病約第9天，淋巴細胞和巨噬細胞浸潤，施萬細胞崩解。Haymarker等指出淋巴細胞浸潤并非是所有患者均有的現(xiàn)象，且淋巴細胞浸潤出現(xiàn)較晚，可能是神經(jīng)受損后的繼發(fā)反應(yīng)，推測GBS發(fā)病過程中細胞免疫可能繼發(fā)于體液免疫反應(yīng)[17]。然而，這種假設(shè)受到質(zhì)疑。1955年，Waksman和Adams采用坐骨神經(jīng)勻漿加福氏佐劑免疫大兔制備EAN模型發(fā)現(xiàn)，兔子于2周后出現(xiàn)肌肉無力和共濟失調(diào)；腦脊液檢測顯示腦脊液蛋白增高，細胞數(shù)正常；病理學(xué)檢查顯示神經(jīng)根、神經(jīng)節(jié)和周圍神經(jīng)出現(xiàn)損傷，血管周圍單核細胞浸潤，節(jié)段性脫髓鞘[6]。EAN模型對研究GBS發(fā)病機制起到了巨大促進作用，支持了GBS是細胞免疫為主的自身免疫性神經(jīng)炎的觀點。1969年，Asbury等[10]報道了19例GBS患者的尸檢結(jié)果：即使在疾病的最早期，周圍神經(jīng)和腦神經(jīng)即可見明顯的淋巴細胞和多形核細胞浸潤，運動和感覺神經(jīng)均可見節(jié)段性脫髓鞘，神經(jīng)根甚至前角細胞也可受累，提出GBS是細胞免疫介導(dǎo)的疾病，周圍神經(jīng)髓鞘被特異性敏感性淋巴細胞損傷。這一研究結(jié)果從時間和病理學(xué)角度均與EAN模型表現(xiàn)高度吻合。然而，隨后的一系列研究結(jié)果顯示，體液免疫因子(包括抗體和補體)在GBS發(fā)病中亦占重要地位。證據(jù)包括：GBS患者腦脊液內(nèi)存在高水平的補體激活產(chǎn)物C3a和C5a[18]，血清和腦脊液中存在高水平的C5b-9復(fù)合物[19-20]，尸檢顯示髓鞘表面補體和IgM沉積[19]，部分患者可檢測出抗周圍神經(jīng)抗體和抗髓鞘蛋白抗體且抗體滴度與病情相關(guān)[21]。1996年，Hafer-Macko等[7]通過對早期死亡GBS患者的尸檢研究發(fā)現(xiàn)，在AIDP中，抗體結(jié)合施萬細胞外表面的表位進而激活補體導(dǎo)致髓鞘囊泡化(脫髓鞘)，而巨噬細胞的浸潤要晚于髓鞘囊泡化的發(fā)生，由此推測自身免疫性抗體可識別并結(jié)合周圍神經(jīng)髓鞘或軸索上的抗原，繼而誘發(fā)補體沉積和膜攻擊復(fù)合物的形成，導(dǎo)致周圍神經(jīng)損傷。

于是，學(xué)者們不斷探索AIDP發(fā)病過程中涉及的免疫反應(yīng)瀑布，試圖發(fā)現(xiàn)能夠?qū)е翧IDP的特異性抗體。目前發(fā)現(xiàn)的抗體包括以周圍神經(jīng)蛋白和糖脂為靶點的抗體。周圍神經(jīng)髓鞘蛋白主要包括 P0、P2、PMP22。P0是周圍神經(jīng)髓鞘上的一種主要結(jié)構(gòu)蛋白，對維持周圍神經(jīng)髓鞘結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有重要作用；P2由施萬細胞合成，具有膜蛋白的理化特性；PMP22是成熟的周圍神經(jīng)髓鞘結(jié)構(gòu)域致密部的微量跨膜結(jié)構(gòu)蛋白，是成熟的成髓施萬細胞標志蛋白之一。研究發(fā)現(xiàn)抗P0、抗P2、抗PMP22抗體參與GBS的發(fā)病過程[22]。另外，有學(xué)者在GBS患者中發(fā)現(xiàn)郎飛節(jié)區(qū)蛋白(神經(jīng)膠質(zhì)蛋白、接觸蛋白、TAG-1、膜突蛋白和神經(jīng)束蛋白)的抗體[23]。膜突蛋白是施萬細胞微絨毛上埃茲蛋白-根蛋白-膜突蛋白復(fù)合體超家族的成員蛋白。有研究結(jié)果顯示，巨細胞病毒感染引起的AIDP患者體內(nèi)有大量的膜突蛋白抗體[24]。除此之外，表達在神經(jīng)膠質(zhì)膜上的神經(jīng)糖脂(包括髓磷脂)也可能是AIDP的主要靶抗原。例如一小部分AIDP患者體內(nèi)可檢測出糖脂LM1、磺酸葡萄糖苷酰基副紅細胞糖苷脂(sulphoglucuronosyl paragloboside，SGPG)、半乳糖腦苷、硫苷脂抗體[25]。

可導(dǎo)致AIDP的免疫刺激因子很多，包括細菌、病毒和疫苗等。目前學(xué)者們尚未找到AIDP特異性的抗體標記物，T細胞、巨噬細胞和抗體的相互作用仍需進一步研究。

2.2AMAN發(fā)病機制1982年，Rhodes等首次報道了CJ感染可導(dǎo)致GBS，開啟了對GBS發(fā)病機制認識的新領(lǐng)域[26]。1988年，Ilyas等[27]在GBS患者血清中檢出抗GS抗體。Yuki等報道了軸索型GBS與CJ感染和GM1抗體的關(guān)系，首次將CJ感染與GS抗體聯(lián)系在一起[28]，并發(fā)現(xiàn)CJ菌膜上的脂多糖成分與周圍神經(jīng)的糖脂結(jié)構(gòu)相似，提示GBS通過分子模擬啟動自身免疫反應(yīng)[29]。1995年，有學(xué)者闡明了軸索型GBS患者的病理學(xué)、電生理以及CJ感染和GS抗體之間的關(guān)系[11]。隨后，Kusunoki等[30]以GD1b為抗原致敏兔制備感覺性神經(jīng)病的動物模型，Yuki等[31-32]以GM1為抗原致敏兔制備軸索型GBS模型，以及以CJ提取的脂多糖為抗原致敏兔制備GBS動物模型，證實CJ通過誘導(dǎo)產(chǎn)生抗GM1抗體而致病。至此，CJ通過分子模擬機制產(chǎn)生GS抗體，并通過體液免疫引發(fā)軸索型GBS的機制已被闡明。

盡管學(xué)者們普遍接受GS抗體與軸索型GBS的相關(guān)性，但GS抗體對于GBS診斷的意義尚待確定。一方面，受實驗室技術(shù)條件和檢測時間的影響，抗體檢測的陽性率普遍很低[33]；另外，部分患者體內(nèi)可能存在GS復(fù)合物(ganglioside complexs，GSC)抗體。一項來自日本的研究指出神經(jīng)膜上的糖脂區(qū)域由多種糖脂和脂質(zhì)組成，這些糖脂和脂質(zhì)自由組合成新的抗原。而血清中的GSC抗體僅僅結(jié)合雜聚體或多聚體復(fù)合物，用普通方法往往難以被檢測出來[34]。因此，需要在實驗設(shè)計和技術(shù)平臺方面不斷改進。

GSC抗體的發(fā)現(xiàn)使研究者對GBS發(fā)病機制的認識提到了新的高度。Kaida等[35]用4種主要的神經(jīng)節(jié)苷脂GM1、GD1a、GD1b和GT1b中的任意兩種混合作為抗原，對234例符合Asbury診斷的GBS患者進行血清學(xué)研究，結(jié)果顯示17%的患者至少含有一種GSC抗體；含有GD1b/GT1b或GD1a/GD1b抗體的患者更傾向于遺留嚴重殘疾，需要輔助通氣。隨后的研究進一步證實了特定的GSC抗體與GBS疾病嚴重程度、是否需要機械通氣以及特定亞型具有相關(guān)性；同時研究發(fā)現(xiàn)，雖然在軸索型GBS病例中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)針對單個神經(jīng)節(jié)苷的抗體，但在脫髓鞘型GBS病例中，針對糖脂復(fù)合物的抗體占主導(dǎo)地位[36]。

GS普遍存在，尤其在周圍神經(jīng)元的軸索上比較豐富，包括突觸前膜的神經(jīng)-肌肉接頭(neuromuscular junction，NMJ)和Ranvier結(jié)。因此，NMJ也是GS抗體結(jié)合的主要位點。研究表明NMJ突觸前膜對GS抗體有很強的內(nèi)吞作用，可將該處的循環(huán)抗體內(nèi)吞并逆向運輸至脊髓的運動神經(jīng)元細胞體，從而減少抗體對突觸前膜的損害，而郎飛節(jié)處軸膜內(nèi)吞作用較弱，這可解釋為什么軸索型GBS患者早期出現(xiàn)郎飛節(jié)處的傳導(dǎo)阻滯。抗體內(nèi)吞作用的研究是GBS發(fā)病機制研究的新領(lǐng)域[37]。

綜上所述，經(jīng)過近百年的研究，人們對GBS的病理學(xué)和發(fā)病機制的認識取得了很大進展。軸索型GBS和可逆性傳導(dǎo)阻滯的發(fā)現(xiàn)豐富了臨床醫(yī)生對GBS疾病特點的認識；GS抗體的發(fā)現(xiàn)改變了GBS研究的重點方向，使人們對軸索型GBS抗體和補體介導(dǎo)的神經(jīng)元細胞膜破壞的機制有了充分了解，并幫助人們不斷開發(fā)更靈敏的抗體檢測手段；有關(guān)脫髓鞘型GBS，盡管人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)部分蛋白和糖脂抗體，但其特異性尚需進一步研究；另外，T細胞、巨噬細胞和抗體的相互作用尚不清楚。