劉麗,吳斌,曹文富,李延萍
(1.重慶醫(yī)科大學(xué)中醫(yī)藥學(xué)院,重慶 400016; 2.重慶市中醫(yī)院風(fēng)濕病科,重慶 400021)
干燥綜合征(Sj?gren′s syndrome,SS)是一種病因不明的慢性淋巴細(xì)胞增生性疾病,典型特征是淋巴細(xì)胞浸潤唾液腺和淚腺,主要表現(xiàn)為口眼干燥[1]。SS的分泌功能障礙除與淋巴細(xì)胞浸潤腺體、促炎癥細(xì)胞因子引起的上皮細(xì)胞凋亡相關(guān)外,還與自身抗體對抗毒蕈堿型3型乙酰膽堿受體(muscarinic type 3 acetylcholine receptor,M3R)的抑制有關(guān),抗M3R抗體可作為M3R的拮抗劑抑制后者分泌[2]。毒蕈堿受體在副交感神經(jīng)系統(tǒng)中具有神經(jīng)遞質(zhì)的功能,在非神經(jīng)組織如平滑肌中也具有激素樣功能[3]。毒蕈堿受體共有5種亞型:M1R~M5R。在淚腺中,乙酰膽堿結(jié)合M3R促進(jìn)腺體分泌;在肌上皮細(xì)胞中,M3R促進(jìn)淚液在淚腺管中的流動;在結(jié)膜杯狀細(xì)胞中,M2R和M3R參與黏蛋白的分泌;在瞼板腺中,毒蕈堿受體可調(diào)節(jié)瞼板的分泌[4-5]。此外,乙酰膽堿參與M3R的副交感神經(jīng)遞質(zhì)的釋放,是胃腸道和內(nèi)臟平滑肌收縮的關(guān)鍵介質(zhì)。研究已證實,SS患者攜帶抗M3R的自身抗體,且抗M3R抗體在SS患者中具有較高的靈敏度和陽性率,但現(xiàn)有的檢測方法仍需優(yōu)化[6-7]。原發(fā)性SS(primary Sj?gren′s syndrome,pSS)患者的抗SSA/Ro抗體、抗SSB/La抗體或唾液流速測試陰性,抗M3R抗體陽性,提示抗M3R抗體檢測可用于pSS診斷[2,8]?,F(xiàn)就外分泌腺功能受損機制、腺外機制及基于抗M3R抗體的治療予以綜述。
1.1外分泌腺受損機制
1.1.1針對M3R第二細(xì)胞外環(huán)的抗體減少唾液分泌 M3R具有4個細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域,即N端區(qū)域、第一細(xì)胞外環(huán)、第二細(xì)胞外環(huán)和第三細(xì)胞外環(huán),其中第二細(xì)胞外環(huán)是激動劑激活受體的關(guān)鍵。研究顯示,在SS少年患者中,第二細(xì)胞外環(huán)的自身抗體陽性率較高[9]。M3R的第二細(xì)胞外環(huán)是毒蕈堿受體的免疫優(yōu)勢功能區(qū),可被抗M3R抗體識別[6],并在SS致病中起作用[10];針對M3R第二細(xì)胞外環(huán)的抗體可以抑制M3R激動劑誘導(dǎo)的Ca2+增加,抑制Ca2+內(nèi)流,導(dǎo)致SS患者唾液分泌減少。Sumida等[9]研究顯示,只有針對M3R第二細(xì)胞外環(huán)的自身抗體才能抑制唾液腺細(xì)胞系Ca2+內(nèi)流。此外,抗M3R抗體與SS干眼有關(guān)[11],M3R第二細(xì)胞外環(huán)抗體抑制一氧化氮合酶的激活和環(huán)磷酸鳥苷的產(chǎn)生,并通過免疫刺激后釋放一氧化氮導(dǎo)致淚腺組織損傷[9]。Chen等[12]用由自身B細(xì)胞表位和非自身T細(xì)胞表位組成的合成肽在小鼠中誘導(dǎo)了針對M3R第二細(xì)胞外環(huán)肽的自身抗體的免疫反應(yīng),結(jié)果顯示該抗體能夠結(jié)合外分泌腺,但不損害腺體分泌功能,提示針對M3R第二細(xì)胞外環(huán)肽的自身抗體在體內(nèi)無致病性。然而,此結(jié)果不能排除M3R作為pSS致病性的自身抗原的可能性,因為線性或環(huán)狀的M3R第二細(xì)胞外環(huán)的合成肽可能不足以模仿M3R的多個構(gòu)象表位,且抗M3R抗體對唾液分泌的影響可能取決于不同表位,不能排除致病性表位位于受體的第二細(xì)胞外環(huán)之外。在所有M3R細(xì)胞外部分中,M3R抗體的抗第二細(xì)胞外環(huán)陽性最為常見[13]??梢姡槍3R第二細(xì)胞外環(huán)之外的自身抗體可能參與SS的發(fā)病機制,但詳細(xì)的機制還有待深入研究。
1.1.2干擾離子通道導(dǎo)致腺體分泌受損 M3R在外分泌中起關(guān)鍵作用[7],尤其在唾液的分泌中[11]。研究顯示,M3R基因敲除的小鼠唾液腺M3R信號功能發(fā)生障礙,導(dǎo)致唾液分泌顯著減少[14]。已知乙酰膽堿結(jié)合并激活唾液腺細(xì)胞的M3R,通過肌醇1,4,5-三磷酸及其受體引起細(xì)胞內(nèi)Ca2+升高,進(jìn)而激活頂膜的Cl-通道,誘導(dǎo)唾液分泌[9]。研究顯示,SS患者的免疫球蛋白G(immunoglobulin G,IgG)抗體可抑制卡巴膽堿對細(xì)胞內(nèi)游離Ca2+的誘導(dǎo),降低腺泡細(xì)胞的Ca2+內(nèi)流;抗M3R抗體通過減少Ca2+內(nèi)流和結(jié)合唾液腺上皮細(xì)胞的M3R分子導(dǎo)致唾液功能障礙[9]。使用人類下頜下腺細(xì)胞系的功能分析表明,針對M3R第二細(xì)胞外環(huán)的抗體可抑制細(xì)胞Ca2+內(nèi)流,抑制唾液分泌[15]。此外,SS衍生的IgG能夠抑制毛果蕓香堿誘導(dǎo)的大鼠腮腺腺泡細(xì)胞中水通道蛋白5轉(zhuǎn)運,Lee等[15]研究證實抗M3R抗體與受體的結(jié)合可抑制水通道蛋白5轉(zhuǎn)運至質(zhì)膜,導(dǎo)致SS中液體分泌受損??筂3R抗體同時也干擾唾液腺腺泡膜中副交感神經(jīng)遞質(zhì)對離子通量的調(diào)節(jié),一方面充當(dāng)促炎分子前列腺素E2的誘導(dǎo)劑,進(jìn)而抑制Na+,K+-ATP酶的活性;另一方面廢除細(xì)胞膜上Na+,K+-ATP酶的作用,使凈K+流出增加,減少唾液生成而出現(xiàn)口干的癥狀[16]。在SS外分泌障礙中,抗M3R抗體對離子轉(zhuǎn)運的調(diào)節(jié)具有重要作用,其可通過減少Ca2+內(nèi)流、抑制水通道蛋白5轉(zhuǎn)運、干擾Na+/K+交換從而減少唾液的生成。
1.1.3T細(xì)胞受體免疫應(yīng)答介導(dǎo)唾液腺炎癥 SS患者唾液腺中M3R反應(yīng)性T細(xì)胞和B細(xì)胞可誘導(dǎo)唾液腺炎。Iizuka等[17]研究顯示,在40%的SS患者循環(huán)單核細(xì)胞中可檢測到M3R反應(yīng)性T細(xì)胞,且可鑒定出一些細(xì)胞表位,如M3R的4個細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域。T細(xì)胞的抗原特異性由T細(xì)胞受體決定,CD4+T細(xì)胞構(gòu)成SS患者唾液腺和淚腺的大部分浸潤細(xì)胞[13]。研究顯示,自身反應(yīng)性CD3+T細(xì)胞對M3R在唾液腺炎的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮關(guān)鍵作用[18],其可導(dǎo)致唾液腺中的細(xì)胞浸潤和上皮細(xì)胞破壞,引發(fā)自身免疫性唾液腺炎[11]。將M3R肽免疫的M3R-/-中的CD3+T細(xì)胞轉(zhuǎn)移到Rag1-/-小鼠中,可導(dǎo)致小鼠唾液腺的淋巴細(xì)胞浸潤和上皮細(xì)胞破壞,證明M3R反應(yīng)性CD3+T細(xì)胞的免疫損害作用[17]。涎腺炎中的M3R分子有兩個主要的T細(xì)胞表位,即N端區(qū)域肽和第一細(xì)胞外環(huán)肽[19];其中,最主要的T細(xì)胞表位可能是M3R的第一細(xì)胞外環(huán),因為T細(xì)胞可以識別M3R的第一細(xì)胞外環(huán)并同時產(chǎn)生γ干擾素和白細(xì)胞介素-17(interleukin 17,IL-17),γ干擾素和IL-17是涎腺炎發(fā)病機制中的關(guān)鍵細(xì)胞因子[20]。Iizuka等[21]研究顯示,M3R反應(yīng)性T細(xì)胞中的Th17細(xì)胞產(chǎn)生的IL-17可以激活小鼠唾液腺中滲入的B細(xì)胞,從而誘發(fā)SS樣涎腺炎??筂3R抗體在M3R的細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域上具有多個B細(xì)胞表位,且部分SS患者攜帶了識別M3R的多個細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域的抗M3R抗體。Th17細(xì)胞可促進(jìn)M3R抗體沉積于腺泡細(xì)胞,并抑制M3R介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo),導(dǎo)致唾液腺功能障礙[14];且M3R反應(yīng)性Th17細(xì)胞與pSS疾病活性評分和抗M3R抗體滴度呈正相關(guān),篩選出M3R特異性Th17細(xì)胞并針對其進(jìn)行靶向治療是pSS潛在的有效治療策略[13]。研究證實M3R反應(yīng)性Th1細(xì)胞促進(jìn)自身免疫涎腺炎的發(fā)展,抑制γ干擾素和IL-17的產(chǎn)生可有效減輕唾液功能障礙,提示IL-17和γ干擾素可作為SS治療的潛在靶標(biāo)[18]。由此可見,CD4+T細(xì)胞和M3R反應(yīng)性CD3+T細(xì)胞浸潤并破壞唾液腺,Th17細(xì)胞通過分泌γ干擾素、IL-17并促進(jìn)抗M3R抗體的產(chǎn)生以抑制M3R的信號轉(zhuǎn)導(dǎo),從而引發(fā)唾液腺功能障礙,IL-17又可激活B細(xì)胞促發(fā)炎癥,以上研究均表明T細(xì)胞和B細(xì)胞在靶向治療SS中的潛力。
1.2腺體外機制
1.2.1自主神經(jīng)功能障礙 膽堿能功能障礙是pSS自主神經(jīng)功能異常的標(biāo)志,在pSS患者中,抗M3R抗體可介導(dǎo)與pSS相關(guān)的腺體和自主神經(jīng)功能障礙[22]。Kovács等[23]研究顯示,多數(shù)pSS患者有胃腸道和泌尿系統(tǒng)的自主神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙。有研究使用復(fù)合自主神經(jīng)癥狀量表進(jìn)行問卷調(diào)查,結(jié)果顯示,pSS患者心率變異性降低與分泌功能障礙、膀胱障礙、胃輕癱和便秘等自主神經(jīng)癥狀的嚴(yán)重性存在密切聯(lián)系[24]??筂3R抗體陽性與某些臨床癥狀(如輕度的認(rèn)知障礙和膀胱過度反應(yīng))顯著相關(guān),可抑制神經(jīng)遞質(zhì)誘發(fā)的膀胱平滑肌收縮[25]。Lee等[25]研究顯示,pSS患者患膀胱刺激性疾病的風(fēng)險增加,觀察到抗M3R抗體誘導(dǎo)的炎癥細(xì)胞因子增加可驅(qū)動肥大細(xì)胞進(jìn)入逼尿肌膀胱固有層,致使逼尿肌細(xì)胞的炎癥細(xì)胞因子分泌增加,促進(jìn)膀胱疼痛綜合征的發(fā)生??筂3R抗體參與神經(jīng)免疫,有研究發(fā)現(xiàn)免疫球蛋白輸注4周后抗M3R抗體活性被中和,而特異性自身抗體水平未發(fā)生改變,此結(jié)果為靜脈輸注免疫球蛋白治療抗M3R抗體陽性患者的副交感神經(jīng)功能障礙提供了理論依據(jù)[26]。自主神經(jīng)功能障礙在pSS患者中較常見,提示pSS的另一種發(fā)病機制,可加重總體癥狀,并與全身性疾病活動度有關(guān)。
1.2.2胃腸道功能障礙 胃排空延遲和結(jié)腸運動障礙是pSS的常見特征。M3R在結(jié)腸和胃平滑肌收縮中發(fā)揮主要作用,抗M3R抗體對M3R神經(jīng)傳遞信號的干擾和對平滑肌收縮的抑制可導(dǎo)致與SS患者胃腸道不適相關(guān)的癥狀[27-28]。研究顯示,在缺乏M3R的小鼠體內(nèi),自身抗體并無以上作用,提示抗M3R抗體具有介導(dǎo)pSS胃腸道多種功能障礙的潛力,可抑制胃腸道中神經(jīng)元介導(dǎo)的平滑肌收縮[29],非競爭性抑制卡巴膽堿引起的結(jié)腸收縮[30]。由上可知,抗M3R抗體抑制M3R導(dǎo)致的平滑肌細(xì)胞收縮,并阻斷神經(jīng)元誘導(dǎo)的間接肌反應(yīng),進(jìn)而引起一系列胃腸道不適癥狀,提示抗M3R抗體在pSS患者消化道癥狀方面的潛在治療作用。
1.2.3干擾造血系統(tǒng) 抗毒蕈堿受體多肽抗體可通過阻斷乙酰膽堿信號,在突觸后水平阻礙副交感神經(jīng)信號傳遞,使神經(jīng)遞質(zhì)(如乙酰膽堿)分泌減少,導(dǎo)致造血系統(tǒng)功能障礙(如白細(xì)胞減少、血小板減少和血紅蛋白減少)[10]。有報道稱,SS中抗M3R抗體陽性患者的白細(xì)胞減少癥發(fā)生率高于陰性患者,且抗SS-A抗體和IgG陽性率更高,病程更短[7]。He等[10]也證明抗M3R抗體與貧血、白細(xì)胞減少、血小板減少、類風(fēng)濕因子和抗核抗體陽性呈正相關(guān)。關(guān)于白細(xì)胞減少的機制,一方面抗M3R抗體可誘導(dǎo)白細(xì)胞中質(zhì)膜儲留的M3R和主要組織相容性復(fù)合體Ⅰ類分子下調(diào),隨后通過自然殺傷細(xì)胞介導(dǎo)白細(xì)胞死亡;另一方面抗M3R抗體破壞T淋巴細(xì)胞上M3R的生理功能,進(jìn)而降低對自分泌乙酰膽堿的刺激,逐漸抑制白細(xì)胞的增殖和存活[31]??梢奙3R抗體可干擾血液系統(tǒng),尤其是在SS患者的白細(xì)胞減少癥中發(fā)揮作用,但仍需進(jìn)一步研究揭示抗M3R抗體與造血系統(tǒng)功能障礙的其他機制。
目前針對SS患者腺體分泌障礙的療法分為局部替代療法(人工淚液、人工唾液)和M3R的化學(xué)激動劑,對M3R激動劑的研究新進(jìn)展為認(rèn)識免疫系統(tǒng)與神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)之間的聯(lián)系提供了重要依據(jù)。研究表明,口服30 mg的西維美林可引起持續(xù)增加的唾液流動,持續(xù)流動時間較毛果蕓香堿長4~6 h,且不良反應(yīng)較毛果蕓香堿輕[32]。此外,pSS IgG可增加膜M3R與主要組織相容性復(fù)合體Ⅰ類的相互作用,并誘導(dǎo)下頜下腺細(xì)胞的內(nèi)化(受體的單體與二聚體發(fā)生相互轉(zhuǎn)換可阻礙受體的內(nèi)吞),減少信號轉(zhuǎn)導(dǎo),導(dǎo)致M3R功能逐步喪失,阻礙唾液腺的分泌。Kim等[33]研究表明,pSS IgG誘導(dǎo)的主要組織相容性復(fù)合體Ⅰ對M3R的內(nèi)化作用可被膽固醇替代藥物抑制,即通過富含膽固醇的微域與抗M3R自身抗體的內(nèi)在結(jié)合,使帶有M3R的主要組織相容性復(fù)合體Ⅰ膜顯著下調(diào),提示了pSS的潛在治療方向。Asashima等[19]基于CD4+M3R反應(yīng)性T細(xì)胞產(chǎn)生IL-17和γ干擾素,T細(xì)胞表位主要來自N1和1st肽區(qū)域這一理論進(jìn)行研究,在設(shè)計的肽配體中,N端1-肽配體7(氨基酸15處的N→S)顯著抑制γ干擾素的產(chǎn)生,且抑制涎腺炎的產(chǎn)生,可作為降低SS中病原性T細(xì)胞浸潤唾液腺的潛在有用策略。Kudo等[34]研究證實,靜脈注射M3R的T細(xì)胞,其表位N端1區(qū)域改變的肽配體可以抑制涎腺炎;口服使用表達(dá)N端1-肽配體7的水稻種子可通過抑制M3R特異性γ干擾素和IL-17的產(chǎn)生以及增強調(diào)節(jié)性T細(xì)胞,顯著恢復(fù)已減少的唾液流量,抑制涎腺炎。研究顯示,視黃酸相關(guān)的孤兒受體γt的拮抗劑可抑制M3R特異性T細(xì)胞產(chǎn)生IL-17和γ干擾素,改善涎腺炎的預(yù)后,表明小分子抑制劑可以靶向治療M3R相關(guān)的涎腺炎[18]。Kumar等[26]研究證實,靜脈注射免疫球蛋白可逆轉(zhuǎn)抗體對乙酰膽堿釋放的抑制作用,但對乙酰膽堿的基礎(chǔ)釋放并無顯著影響,表明靜脈注射免疫球蛋白可能逆轉(zhuǎn)抗體介導(dǎo)的膽堿能功能障礙,從而逆轉(zhuǎn)神經(jīng)和肌源性M3R失活。以上研究表明,針對抗M3R抗體致病的不同機制,存在不同系列的有效治療方法。
抗M3R抗體存在于SS患者中并參與SS的發(fā)病機制。隨著SS的進(jìn)展,患者體內(nèi)抗M3R抗體濃度或親和力越來越高,這可能與病灶數(shù)量增加、唾液腺分泌功能受到抑制以及炎性損害有關(guān)。除在SS中作為病原學(xué)抗體外,抗M3R抗體也可能成為潛在的診斷標(biāo)記和治療靶標(biāo)。在外分泌障礙方面,M3R的第二細(xì)胞外環(huán)被視為受體上的免疫優(yōu)勢功能區(qū),抗M3R抗體與M3R結(jié)合可抑制水通道蛋白5轉(zhuǎn)運,干擾Ca2+內(nèi)流,發(fā)揮M3R拮抗作用;并可下調(diào)M3R的表達(dá)導(dǎo)致唾液分泌減少。M3R反應(yīng)性T細(xì)胞通過分泌IL-17和γ干擾素誘導(dǎo)自身免疫性唾液腺炎,進(jìn)而導(dǎo)致腺體功能的障礙。此外,抗M3R抗體還可介導(dǎo)與SS相關(guān)的自主神經(jīng)功能障礙,減少神經(jīng)遞質(zhì)的分泌,引起胃腸道及血液系統(tǒng)等腺外表現(xiàn)。對M3R及其抗體的研究可為SS的診斷及治療提供新視角,已有研究證明毒蕈堿M3激動劑有助于SS的治療,未來仍需深入探索以提高SS的診療水平。