神经免疫扩大抗体谱 | 破解中枢神经免疫疾病漏诊困境

引 言 过去十年,自身抗体 在 神经系统疾病中作用 的 认知不断深化,这一变化显著改变了神经病学与精神病学的临床诊疗实践。自身抗体的发现推动了疾病的重新分类:例如,在视神经脊髓炎( NMO)患者体内发现靶向AQP4的抗体后, NMO 得以与 MS 明确区分。前抗体时代与当下临床实践最显著的差异, 体现在伴有 神经毡抗体的患者群体中, NMDAR脑炎 患者 便是典型代表。在此之前,这类常为年轻群体、…

引 言
过去十年,自身抗体在神经系统疾病中作用的认知不断深化,这一变化显著改变了神经病学与精神病学的临床诊疗实践。自身抗体的发现推动了疾病的重新分类:例如,在视神经脊髓炎(NMO)患者体内发现靶向AQP4的抗体后,NMO得以与MS明确区分。前抗体时代与当下临床实践最显著的差异,体现在伴有神经毡抗体的患者群体中,NMDAR脑炎患者便是典型代表。在此之前,这类常为年轻群体、表现为新发精神症状、运动障碍、记忆缺失或自主神经功能障碍的患者,往往被怀疑患有药物诱导性精神病、恶性紧张症、病因不明性脑炎或嗜睡性脑炎。而如今,我们会常规检测抗NMDAR抗体以确诊NMDAR脑炎,该疾病已成为最常见的自身免疫性脑炎。尤为重要的是,针对神经元或神经胶质细胞表面靶点的抗体持续被发现,为临床带来了关键的诊断契机与治疗思路。如今,除抗精神病药物、镇静剂及心理治疗外,患者还会接受及时的免疫治疗。
尽管相关研究不断推进,仍有约1/3~1/2的脑炎患者体内无法检测到针对已知神经元抗原的自身抗体。该疾病因临床异质性显著且缺乏特异性生物标志物,给临床诊断和治疗带来诸多挑战。为减少中枢神经免疫疾病漏诊,亟需探索更多生物标志物,实现检测层面的全面覆盖!
不断扩大的中枢神经系统自身抗体谱
自身免疫性脑炎( autoimmuneencephalitis,AE)、副肿瘤综合征(Paraneoplastic neurologic syndromes)、中枢神经系统特发性炎性脱髓鞘疾病(central nervous system idiopathic inflammatory demyelinating diseases,CNS-IIDDs)、自身免疫性小脑炎(autoimmune cerebellitis,AC)等相关的抗神经细胞抗体已有数百种之多,新抗体不断被发现,为中枢神经系统自身免疫性疾病的进一步分类与精确的病因诊断提供了可能。



神经系统自身抗体检测方法
目前中枢神经系统大多数自身抗体采用基于细胞底物的实验(cell based assay,CBA)检测特定已知抗体,并且在临床常规检测中已有商业化产品。在这种检测实验中,将HEK293细胞进行转染,使其表达具有天然构象的目标抗原,然后用荧光标记的二抗来观察抗体的结合情况(图1a、b)。在研究性实验室中,抗神经元自身抗体可以通过与培养的啮齿动物原代神经元结合来检测(图1c、d)。另外,对啮齿动物或猴脑组织切片进行间接免疫荧光检测(tissue based assay,TBA)能够发现新的自身抗体,染色模式和亚细胞定位有时能提示尚未明确的靶标。

图1 中枢神经系统疾病中自身抗体的诊断
a、b:基于细胞底物的实验(CBA)对特定的自身抗原具有高灵敏度。将LGI1抗原在HEK293细胞中表达,使用固定剂处理后,与含有自身抗体的患者样本孵育,再用荧光标记的二抗(绿色)进行可视化观察。c、d:使用相同的标记技术,将活神经元与患者样本孵育以检测自身抗体。放大的插图:结合在突触簇上的NMDAR抗体(绿色)。e - l:基于组织底物的实验(TBA),使用基于啮齿类动物脑组织切片检测自身抗体与神经元、神经胶质细胞的多种靶抗原表位的结合情况。示例包括NMDAR抗体(f)、GAD抗体(g)、Hu抗体(h)、Amphiphysin抗体(i)、Flotillin抗体(j)、GFAP抗体(k),一名对免疫治疗有反应的痴呆患者中,尚未明确抗原的自身抗体(l)
间接免疫荧光法(indirect immunofluorescence assay,IIF):是用特异性抗体与相应抗原反应后,再用荧光素标记的第二抗体(抗抗体)与抗原-抗体复合物中第一抗体结合,洗涤后在荧光显微镜下观察特异性荧光。IIF根据抗原底物分为:基于细胞底物的实验(cell based assay,CBA)、基于组织底物的实验(tissue based assay,TBA)。相较于TBA,CBA具有较高的特异性和敏感性。
CBA:采用“表达神经细胞抗原的转染细胞”为抗原底物,针对特定已知抗体。主要用于抗神经细胞表面抗原抗体检测,神经细胞表面靶抗原通常由不连续表位的三级结构组成,这意味着保持天然抗原构象对于抗神经细胞表面抗原抗体的检测至关重要。相对而言,细胞内的靶点通常由更短的线性表位组成,主要采用CBA或免疫印迹法,但免疫印迹法带来的假阳性或假阴性问题不容忽视,因此必要时需结合临床并通过CBA或TBA予以验证。CBA是针对特定已知抗体的检测,不能识别未知抗体,而TBA根据荧光/组化模式有助于发现未知抗体。
TBA:采用“动物脑组织切片”为抗原底物,保留了动物脑组织天然广谱抗原。选用的组织来源可以为猴、大鼠、小鼠脑组织冰冻切片/石蜡切片,其中灵长类脑组织具有高度同源性,天然抗原谱最接近人类,但一般为商业化试剂盒;大鼠脑组织相对易获取,可制备新鲜冰冻组织切片,保证抗原稳定性。对于CBA不能确定的低滴度检测结果或罕见抗体,可采用TBA予以多方法联合确认。
TBA特异性荧光模式包含神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞荧光模式等,需结合具体荧光分布判断,尤其需要结合患者临床资料。抗核抗体、抗微血管抗体等非特异性荧光信号,往往没有特异临床指导意义。TBA有助于中枢神经免疫疾病诊断,同时,也可见于少数中枢神经系统感染等疾病。

图2 已识别和未识别抗原的神经元自身抗体的大鼠海马和小脑组织免疫荧光模式
A1-A2:IgG与海马的分子层结合(箭头所示)、小脑的颗粒层结合(虚线箭头所示);A3:CBA证实抗原为NMDAR;B1-B2:IgG与海马的分子层结合(箭头所示),在小脑主要与分子层(箭头所示)结合,但与颗粒层结合较弱(点箭头所示);B3:CBA 证实抗原为LGI1;C1- C2:IgG与海马的分子层结合(箭头所示),在小脑主要与分子层结合(箭头所示),与颗粒层结合较弱(虚线箭头所示)。C3:CBA证实抗原为GABAR;D1- D2:IgG与海马分子层结合(箭头所示)、小脑的颗粒层结合(箭头所示);D3:CBA证实抗原为GAD65

图3 少突胶质细胞自身抗体的免疫荧光模式
A1-A2:MOG-IgG在海马和小脑中的IF模式。A1:CSF-IgG与海马中的少突胶质细胞结合。A3:CBA证实抗原为MOG。B1-B2取自一名脑、脑干和脊髓有多发性病灶的患者。CSF-IgG与MBP表达部位结合。B3:CBA 证实抗原为MOG。

图4 美杜莎头样荧光
IgG与大鼠小脑浦肯野细胞胞质结合(长箭头),选择性结合到小脑分子层的树突棘(短箭头);CBA证实为Homer3抗体
神经免疫扩大抗体谱临床应用
尽管相关研究不断推进,仍有约1/3~1/2的脑炎患者体内无法检测到针对已知神经元抗原的自身抗体。该疾病因临床异质性显著且缺乏特异性生物标志物,给临床诊断和治疗带来诸多挑战。
脑炎小panel组合抗体检出阳性率较低,导致一些中枢神经系统疾病患者诊断延迟或漏诊,因此“神经免疫扩大抗体谱”(见图5):“110+中枢神经系统已知抗体CBA检测”+“TBA筛查未知抗体”,是一种推荐的可行方案,对于破解中枢神经免疫疾病漏诊困境至关重要!

图5 神经免疫扩大抗体谱临床应用流程图
(中枢神经系统抗体合计筛查110+)

参考文献
[1] Di Cosmo L, Mulic-Al Bunni S, Goh Y, et al. Systematic Review and Meta-Analysis of the Clinical Features Associated With Seronegative Autoimmune Encephalitis. Neurol Neuroimmunol Neuroinflamm. 2026 Mar;13(2):e200540.
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[3] Liu T, Chen B, Yang H, et al. Screening for autoantibodies in inflammatory neurological syndrome using fluorescence pattern in a tissue-based assay: Cerebrospinal fluid findings from 793 patients. Mult Scler Relat Disord. 2019 Feb;28:177-183.
[4] Graus F, Vogrig A, Muñiz-Castrillo S, et al. Updated Diagnostic Criteria for Paraneoplastic Neurologic Syndromes. Neurol Neuroimmunol Neuroinflamm. 2021 May 18;8(4):e1014.


