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目的：AQP4抗体被认为在视神经脊髓炎(NMO)发病过程中起重要作用。但有关其与NMO发生特异性以及致病机制的关系仍存在许多争论。国内这方面的研究较少。本课题利用(1)比较基于细胞测定法(Cell Based Assay,CBA)和酶联免疫吸附法(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay,ELISA)检测AQP4抗体的敏感性和特异性；(2)研究不同临床类型多发性硬化(MS)病人血清抗AQP4抗体阳性率分布,并分析其与临床和影像学特征的关系；(3)分别用MOG35-55多肽和AQP4多肽联合致脑炎成分单独或联合来免疫C57BL/6小鼠,检测模型成功率和体内抗AQP4抗体水平等三个方面探讨抗AQP4抗体产生机制以及在NMO中可能的作用机制。
方法：
1.分别采用基于细胞测定法(Cell Based Assay,CBA)和酶联免疫吸附法(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay,ELISA)检测66份来自宣武医院神经内科的MS患者血清样本(包括27例NMO,26例经典型MS,13视神经炎(ON)患者),比较两种方法敏感性。
2.采用ELISA法再测定68份来自参与干扰素临床药物试验患者的基线期血清,以及93例正常人血清,进一步确定AQP4抗体在不同类型MS中的发生频率,以及与临床和影像的相关性。
3.将8—10周健康雌性C57BL/6J小鼠(18-22g)随机分为4组,MOG35-55多肽免疫诱导组,AQP4多肽免疫诱导组,MOG35-55+AQP4免疫诱导组以及不接受任何处理的对照组。分析其发病情况,临床评分差异。
4.采用ELISA法测定各小鼠组血清样本中抗AQP4抗体水平,并用抗AQP4抗体阳性的NMO患者血清于发病高峰期被动输注到MOG35-55多肽免疫诱导的EAE小鼠体内,观察体重和临床评分改变。
结果：
1.CBA法检测NMO患者血清抗AQP4抗体阳性率为85.2％(23/27),26MS患者血清抗体测定均阴性,NMO与MS相鉴别的抗体特异性达100％。ELISA法检测NMO患者血清抗AQP4抗体阳性率为63％(17/27),2/26(7.6％)MS患者血清抗体测定为阳性,NMO与MS相鉴别的抗体特异性为95.8％。两种方法抗体阳性率具有较好的一致性,无明显差异(X2=3.471,P=0.062).。
2.样本量扩大到134例患者(46 NMO,63MS,12ATM,130N),93例对照后,ELISA法测定血清抗AQP4抗体敏感性升高到73.9％(34/46)NMO患者,4％(4/63)MS患者血清抗AQP4抗体阳性,健康对照组均阴性,NMO与MS相鉴别特异性可达93.7％,与健康对照组鉴别特异性为100％。
3.抗AQP4抗体水平与临床和影像特征的相关分析显示,抗AQP4抗体阳性NMO患者中EDSS评分高于抗AQP4抗体阴性NMO患者,且抗AQP4抗体水平与NMO病情严重程度(EDSS评分)有显著的正向相关性(r=.0.488；p=0.001),而()3个节段(LESCL)患者与脊髓病灶<3个节段患者间抗体水平均无明显差异,抗AQP4抗体水平与NMO患者脊髓MRI上病灶长短并没有相关性(p=0.987)。
4.不同免疫诱导剂免疫的小鼠从免疫第12天开始陆续发病,表现为体重减轻、皮毛不光滑、精神萎靡,并相继出现神经系统症状,表现为尾部无力拖垂、步履蹒跚或拖行、大小便失禁。免疫后第15～第17天到达疾病高峰期。MOG35-55多肽诱导模型组小鼠的发病率为83.3％,其中1只在发病后第2天(免疫第13天)死亡。MOG33-35与AQP4共同诱导模型组小鼠的发病率为62.5％。血清组+MOG35-55诱导组在免疫后第13天陆续有4只发病,达40％。
对照组和AQP4诱导模型组均无一只小鼠发病,发病率为0％。
5.分别在day0,day3,day7,day14,MOG35-55组接受阳性血清注射后次日(day18)和处死时采集小鼠血清,ELISA法测定小鼠血清中抗AQP4抗体水平。可见MOG35-55诱导组抗体阳性率为8/11(72.7％),MOG35-55+AQP4诱导组抗AQP4抗体阳性率为3/4(75％),AQP4诱导组抗体阳性率为4/8(50％),而对照组为0(见表9),与中国患者人群抗体阳性率大致类似。根据不同采血点分析抗体水平,可见各组在免疫诱导第3天抗体水平均很低,但是逐渐升高,到了免疫诱导第14天,抗体水平达到最高,此后从免疫第18天开始逐渐下降。而且,三组发病小鼠之间抗体测定OD值间两两比较并没有显著性差异(p=0.536)
6.相关分析显示所有发病的小鼠体重改变与临床Weavers15分评分具有显著负性相关性(rs=-0.523,p=0.000),即体重下降,临床评分更重；抗AQP4抗体水平与临床Weavers15分评分法和Konos5分评分都存在显著正向相关性(rs=0.738,p=0.000；rs=0.733,p=0.000),即抗体水平越高,临床症状越重；所有发病的小鼠抗体水平与体重改变间也存在显著负性相关性(rs=-0.464,p=0.002),即抗体水平升高,体重却下降。
结论：
本研究从临床和动物模型研究均显示抗AQP4抗体水平与临床病情程度具有显著的正向相关性,抗AQP4抗体在中枢神经系统炎性条件下可以内源性生成,在NMO疾病进展中起着重要作用。