罗秀娜 任 军 贾凌云 姬芳玲 （大连理工大学生物工程学院，大连 116024）
自身免疫性疾病（autoimmune diseases，AD）与许多复杂疾病一样，是遗传和环境因素共同作用导致的固有免疫和适应性免疫功能紊乱，最终导致机体发病。AD曾被归类为罕见病的一种，但流行病学研究表明AD发病人数已占全球总人口的3%～5%，患病人数众多且逐年上升［1］。目前仍未确定导致AD发生的确切因素，因此AD仍是研究热点。目前，AD诊断多依赖于血清自身抗体的检测，针对自身抗原的自身抗体大量产生，二者结合形成致病性免疫复合物沉积于局部导致炎症反应。因此，自身抗原是引发AD的关键因素，确定自身抗体的作用靶点——自身抗原，对AD诊断、治疗及预防意义重大。
AD可分为两类，一类是器官特异性AD，如原发胆汁性肝硬化（primary biliary cirrhosis，PBC）、1型糖尿病（type 1 diabetes，T1D）及由B细胞和T细胞介导的甲状腺功能亢进等，其特征为当免疫应答针对位于特定器官中的自身抗原时，参与慢性炎症性疾病发展的自身免疫过程，表现出器官特异性［2］；
另一类是系统性AD，如免疫网络失衡的银屑病和系统性红斑狼疮（systemic lupus erythematosus，SLE）等，其特征为多器官受累，可能由自身抗原系统性分布引起。
自身过敏物质或变性自身蛋白可作为自身抗原激发免疫应答，通过隐蔽抗原释放，自身组织成分因感染、药物、辐射发生变性被修饰而形成。许多自身抗原是多分子复合物的重要组成，广泛分布于大分子团簇。正常情况下，自身抗原不会激活免疫系统。但体细胞突变/损伤，或半抗原与蛋白等载体彼此结合可引发这些自身抗原构象表位变化。免疫系统对自身抗原的反应性增强，导致免疫耐受破坏，引发由T细胞和B细胞介导的自身免疫应答。T细胞可引起效应细胞毒性反应，B细胞可分化为浆细胞产生针对自身抗原的特异性抗体。效应细胞和抗体靶向表达自身抗原组织，并导致组织损伤。同时，自身蛋白经修饰也可诱导病理性自身抗体产生，诱发AD［3］。
临床诊断发现，AD在不同阶段所检测的自身抗体有一定特征性，如SLE患者症状出现前，体内长时间存在的自身抗体为抗核抗体、抗La抗体、抗Ro抗体和抗磷脂抗体，发病时的自身抗体为抗Sm抗体、抗核糖核蛋白抗体及抗双链DNA抗体［4］。其他AD，如T1D和类风湿关节炎（rheumatoid arthritis， RA）中，也观察到症状发展前表现识别自身抗原的免疫应答，亚临床自身免疫先于临床发病数年［5-6］。因此，在患者症状表现前对自身抗原的探究可有效辅助早期AD诊断。此外，AD发病机制繁杂，并非所有AD均有明确的自身抗体，有些涉及炎症细胞因子、表位扩散、树突状细胞凋亡等病理机制。本节将对各种AD的主要自身抗原进行归纳介绍，说明自身抗原在AD发病进程中的角色。
研究表明针对器官特异性自身免疫过程的自身抗原通常受组织限制，如重症肌无力（myasthenia gravis，MG）中乙酰胆碱受体（acetylcholine receptor，AChR）组成部分，而系统性自身免疫过程的自身抗原通常是在多种细胞类型和组织中普遍表达的抗原［7-8］。
对器官特异性AD，自身抗体靶向特定器官或组织的自身抗原，且靶向频率较高。自身抗原的探究对AD诊断具有良好辅助作用，多数器官特异性AD均有特异性较高的受体抗原参与。近年受体抗原研究不断深入，以下将介绍致病性受体抗原在发病进程中参与较多，且发病率逐年上升的器官特异性AD。格雷夫斯病（Graves" disease，GD）又称毒性弥漫性甲状腺肿，是一种针对甲状腺细胞表面促甲状腺激素受体（thyroid stimulating hormone receptor，TSHR）自身抗原的自身免疫介导的器官特异性AD，累及患者甲状腺与眼部，主要表现为刺激性抗TSHR抗体引起的甲状腺功能亢进［9-10］。TSHR是糖蛋白偶联激素受体家族成员，由细胞外结构域（ECD）、跨膜结构域（7TMD）和细胞内结构域三部分组成［11］。TSHR可调节促甲状腺激素（thyroid stimulating hormone， TSH）信号转导，并产生甲状腺激素。研究发现遗传-表观遗传相互作用，涉及TSHR基因中的非编码区SNP，SNP导致胸腺中TSHR基因表达降低并促进TSHR反应性T细胞逃避中枢耐受性和自身免疫性，触发GD［9］。同时，TSHR的胞外结构域（TSHR-ECD）蛋白通过抗原呈递细胞加工成TSHRECD肽与HLA Ⅱ类分子结合，形成的复合物呈递给CD4+T细胞，刺激B细胞产生抗TSHR抗体的细胞因子或趋化因子，引发甲亢［10］。
MG主要累及神经肌肉接头突触后膜AChR，患者症状表现为肌肉无力和易疲劳［12］。AChR由2个α和β、γ、δ各1个的亚单位形成穿过细胞膜的通道。乙酰胆碱识别突触后膜AChR的2个α部位形成肌肉终板电位，电位达到阈值时产生动作电位，从而促进肌肉正常收缩。当其自身抗体与突触后膜AChR结合，突触后连接处下游信号干扰降低了终板电位达到触发动作电位所需阈值的能力，最终产生肌肉无力的临床症状［13］。
特发性膜性肾病（idiopathic membranous nephropathy，IMN）是一种抗体介导的自身免疫性肾小球疾病，主要自身抗原为磷脂酶A2受体（phospholipase A2receptor，PLA2R）、含7A的血小板反应蛋白-Ⅰ型结构域（thrombospondin type 1 domain-containing protein 7A，THSD7A）、外泌素1（exostosin 1， EXT1）和外泌素2（exostosin 2，EXT2）［14-15］。IMN中免疫复合物由主要结合2种自然表达的足细胞抗原PLA2R和THSD7A之一的循环抗体形成［14］。2009年，BECK等［16］研究表明M-型磷脂酶A2受体（M-type phospholipase A2receptor，PLA2R1）是IMN的靶抗原。PLA2R1分子量约为180 kD，存在于人正常足细胞，胞内结构仅由42个氨基酸残基组成，95%以上属于胞外结构。PLA2R1占病例的70%，且抗PLA2R1抗体在非IMN患者及健康组中很少出现，表明抗PLA2R1抗体是区分IMN与其他类型肾病的良好生物标志物［16］。2014年，第二种自身抗原THSD7A被发现，研究显示THSD7A占其他膜性肾病病例的5%～10%［17］。与PLA2R类似，THSD7A是足细胞表达的分子量为250 kD的Ⅰ型跨膜蛋白，由1个大的细胞外N末端结构域、1个单程跨膜结构域和1个短的细胞内C末端结构域组成［18］。尽管THSD7A聚集在膜内的能力尚不确定，但也可能在近膜位点被裂解，其胞外多个TSR区域可能增强与肾小球基底膜结合，形成上皮下沉积物［19］。SETHI等［20］鉴定了EXT1和EXT2蛋白的膜上沉积物，尤其是PLA2R和THSD7A阴性的IMN和自身免疫相关MN患者中，提示EXT1和EXT2可能是约20%IMN患者（PLA2R和THSD7A阴性患者）的自身抗原。
系统性AD抗原分布具有全身性，可由多种自身抗原作为自身免疫反应靶标。免疫系统特异性靶向有限的一组普遍表达的自身抗原导致自身免疫，从而引发AD。SLE是一种多发于青年女性的慢性全身性AD，其主要自身抗原为细胞核、双链DNA、Sm、核糖核蛋白、Ro52、DNA、La、细胞内氯离子通道蛋白2、核小体、B细胞激活因子等。细胞核抗原是SLE中靶向频率最高的自身抗原；
Ro52蛋白通过IL-23-Th17通路负向调节促炎细胞因子表达，减少组织炎症和系统性自身免疫反应发生［21］；
B细胞激活因子抗体可能是高水平干扰素IFN-α驱动的SLE副产物，或是SLE患者携带的一种独特亚群标志物。
RA是一种好发于中老年女性的全身性AD，病变主要累及关节。免疫系统增殖的T细胞激活B细胞和巨噬细胞诱导细胞因子产生，促炎和抗炎细胞因子失衡诱发自身免疫，从而引起慢性炎症导致关节受损，关节破坏日益严重导致程度不等的功能障碍和畸形［22］。RA的主要自身抗原为肽基精氨酸-脱亚氨酶-4和瓜氨酸化蛋白（瓜氨酸纤维蛋白、波形蛋白、纤维结合素、胶原Ⅱ等）。RA患者炎症滑液环境中检测到瓜氨酸化蛋白高度活跃，具有自身抗原性抗瓜氨酸化蛋白抗体与这些蛋白的瓜氨酸残基特异性结合导致关节损伤。近年研究还发现，免疫系统可通过识别RA患者血清IgG的糖链N末端半乳糖（galactose，Gal）缺失体（IgG0糖链自身抗原）产生自身抗体，该自身抗体可与IgG0形成免疫复合物，沉积在关节腔内导致机体炎症反应［23］。同时一些新型自身抗原，如视黄醇结合蛋白1类似蛋白（RBP1 like protein，Rbik）、糖蛋白-39（glycoprotein-39）和钙蛋白酶抑制蛋白（Calpastatin）等也将有望为RA诊疗提供新的靶点［24］。
干燥综合征（Sjögren syndrome，SS）是一种累及人体外分泌腺的系统性AD，分为原发性（pSS）和继发性两类，由B细胞和T淋巴细胞介导的针对某些抗原的反应触发［25-26］。主要自身抗原为SS A型抗原（Ro）和SS B型抗原（La）、水通道蛋白、碳酸酐酶、 细胞核成分（RPN）与细胞核、毒蕈碱受体（muscarinic receptors，M1R-M5R）、激肽释放酶的小型血浆肽酶、血管活性肠肽、血小板-选择素等［27］。Ro是pSS中靶向频率最高的自身抗原；
M3R刺激的免疫应答可能使M3R信号传导途径失败，最终导致pSS发展［28］；
血管活性肠肽与靶细胞（如免疫细胞、平滑肌等）的血管活性肠肽受体1和2结合，抑制TNF-α和IL-6等促炎细胞因子，并上调抗炎细胞因子IL-10［29-30］；
水通道蛋白和碳酸酐酶可能分别靶向泪腺和唾液腺导致泪液和唾液生成减少［31］。其他AD自身抗原见表1， 根据已发表文章收集了AD已建立的自身抗原。
表1 AD的主要自身抗原Tab.1 Major autoantigens in AD
目前AD治疗主要基于免疫抑制药物、维生素、微量元素等。传统激素和免疫抑制药物在缓解临床症状和保护机体正常功能方面不良反应高，药效不明显。如糖皮质激素是AD治疗中广泛使用的药物，能减少促炎因子转录和表达，发挥抗炎作用，但低剂量使用效果不明显，高剂量药物积累会介导免疫复合物沉积，调节淋巴细胞增殖诱导细胞凋亡，导致自身免疫损伤［38］；
一些免疫抑制剂仅对部分表型疾病起作用，如胆碱酯酶抑制剂是AChR-Ab阳性患者的重要治疗药物，可使肌无力症状得到暂时缓解，但无法完全消除症状及阻止病情进展，且高剂量胆碱酯酶可加重该型肌无力症状，MG患者或其他AD患者中，长期使用免疫抑制剂有增加恶性肿瘤发生的趋势［39］。同时，一些单抗类药品价格昂贵且完全缓解率较低，有效临床样本量小。这些免疫疗法缺乏特异性，副作用明显，在治疗上仍有弊端［40］。为优化AD治疗，抗原特异性免疫治疗已被提出，并在动物模型中取得较大进展。自身抗原疗法可使用完整自身抗原蛋白或来自这些抗原的肽［41］。治疗的有效性很大程度上取决于候选自身抗原的选择、给药时间及给药途径。这些自身抗原肽可单独使用，也可与其他药剂联用。与目前使用的诱导全身性免疫抑制的非特异性疗法相比，抗原特异性免疫治疗靶向B细胞或T细胞的有限组织，因此不会损害机体的正常免疫应答和宿主防御能力［42］。
1990年以来已使用自身抗原疗法进行多发性硬化（multiple sclerosis，MS）的变异研究，利用抗原偶联的细胞耐受策略治疗MS患者，并已在人类首次公开登记的单中心临床试验中证明了其安全性和良好耐受性［43］。MG、SLE、RA中也尝试过自身抗原治疗，有研究描述对非自身免疫小鼠模型使用了一种与SLE患者天然存在的抗双链DNA抗体发生交叉反应的合成肽，该肽抑制了抗双链DNA抗体在肾小球中沉积，从而减轻了组织损伤［44-45］。类似肽的多聚体形式免疫可提高小鼠血清抗双链DNA抗体水平，狼疮小鼠模型中，自身表位核小体组蛋白肽H416-39治疗抑制了自身反应性T细胞和B细胞并延迟了病情发展，表明蛋白肽可诱导自身抗原特异性耐受［46］。这些小鼠中，其他组蛋白自身表位也可诱导耐受性，降低自身抗体水平，延长寿命［47］。
RA患者表现为关节肿胀，关节压痛等症状，传统激素及免疫抑制药物缺乏对症专一性，可能引起骨质疏松、糖尿病、动脉粥样硬化、肾功能障碍、瘀伤、感染等多种并发症［38］。自我耐受性破坏产生具有致病作用的类风湿因子和抗瓜氨酸化蛋白抗体（ACPA），导致疾病发生［48］。靶向瓜氨酸化自身抗原是RA的特征，已发现在人类嗜中性粒细胞中诱导细胞超瓜氨酸化刺激物是通过免疫介导的膜溶解途径进行的（图1）。自身抗原肽单独或与其他颗粒和多聚肽疗法组合使用可能会阻止易感患者发展为RA。ACPA激活骨髓细胞活化并可诱发其死亡，利用抗原特异性免疫疗法将一种小分子肽作用于ACPA阳性患者，可减少关节内部肽精氨酸脱亚氨酶（peptidyl arginine-deiminase，PAD）或瓜氨酸化蛋白释放［49］。这种小分子肽与瓜氨酸化抗原竞争结合B细胞受体，从而抑制B细胞受体交联；
构建的自身抗原四聚体肽可将瓜氨酸化肽和补体激活裂解肽偶联在一起，特异性清除RA患者自身反应性B细胞，阻止疾病发生。此外，临床试验显示利用瓜氨酸化肽修饰的自体耐受性树突状细胞（autologous tolerogenic dendritic cells，tolDCs）进行治疗安全性较高且具有良好耐受性，能够发挥免疫调节和抗炎作用。RA患者外周血单核细胞经IL-4、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）和核因子-κB（NF-κB）抑制剂作用48 h后体外分化出tolDCs。瓜氨酸化肽修饰处理tolDCs 3 h，对携带HLA-DR共享表位的RA患者进行皮内注射，持续给药治疗1个月后，效应T细胞显著减少，同时降低了促炎细胞因子和趋化因子表达，减少了炎症反应［42］。类似于“抗原佐剂”模型，在AD中抗原和免疫调节剂组合可能将免疫应答导向为对自身抗原的耐受性。研究表明水稻种子中也表达了RA自身抗原，将转基因水稻种子作为疫苗在小鼠模型中口服饲喂，临床评分降低，骨侵蚀及炎症均有减轻［50］。可见与非特异性疗法相比，采用自身抗原特异性免疫治疗的毒性和危险性比免疫抑制低得多，且可对免疫系统产生更有针对性的反应。
图1 自身抗原参与的RA免疫应答［35］Fig.1 RA immune response with autoantigen［35］
AD发病机制复杂，当人体免疫耐受遭到破坏导致自身反应性T细胞/B细胞异常活化时，自身抗体大量产生导致炎症反应和组织损伤。自身抗原是机体免疫过程中的作用靶点，利用抗原特异性小肽治疗可有效竞争结合淋巴细胞，降低促炎细胞因子表达，减少自身抗原释放从而抑制自身抗体介导的组织损伤。同时，也可利用自身抗原生产疫苗促进机体产生抗性，预防疾病发生。与传统治疗方法相比，抗原特异性免疫治疗对机体损伤更小，效果更明显。因此，针对自身抗原的探究和医疗手段有望为AD预防、诊疗提供新的策略。
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