与髓鞘少突胶质细胞糖蛋白抗体相关疾病复发风险相关的免疫蛋白质组学特征

《Neurology Neuroimmunology & Neuroinflammation》：Immuno-Proteomic Features Associated to Relapse Risk in Myelin Oligodendrocyte Glycoprotein Antibody-Associated Disease

　　

摘要背景与目的

髓鞘少突胶质细胞糖蛋白抗体相关疾病（MOGAD）是一种炎性脱髓鞘性疾病，在临床上与多发性硬化（MS）存在重叠，但在免疫病理学上具有明显差异。尽管该病常被视为一种急性炎症性疾病，但MOGAD中的反复发作可导致脱髓鞘、轴突损伤以及继发性神经变性。当前，与复发风险及疾病亚表型（包括视神经炎）相关的可靠生物标志物仍较为有限。本研究旨在界定能够将MOGAD与作为典型神经炎症性疾病的MS、以及作为神经变性代理模型的阿尔茨海默病（AD）区分开的分子与细胞特征，并识别在MOGAD中与复发频率及临床表型相关的候选免疫-蛋白质组学特征。

方法

研究人员对MOGAD患者（n = 67）、MS患者（n = 49）和AD患者（n = 36）的脑脊液（CSF）、血清及全血样本进行了分析，采用的技术包括NULISAseq? CSF蛋白质组学、Olink Explore 3072 CSF与血清蛋白质组学，以及用于免疫细胞表征的高维质谱流式细胞术（mass cytometry）。在MOGAD队列中，研究人员将纵向临床数据（包括自最早有记录发作至随访期间的总发作次数）与免疫学及蛋白质组学谱系进行整合，以评估其与疾病进程及临床表型之间的关联。

结果

CSF及血液蛋白质组分析显示，MOGAD具有独特的炎症性与心脏代谢性蛋白质组特征，可将其与MS和AD区分开来。与MS相比，MOGAD表现为具有调节表型的淋巴细胞群相对减少。在MOGAD内部，复发性疾病与CD8⁺CCR7⁺CD31⁺CTLA4⁺ T细胞频率降低，以及双阴性γδ T细胞亚群同时扩增相关。IL-13与复发频率呈正相关，并与循环调节性T细胞呈负相关；而IL-32和CASP4则表现出相反的关联模式，即与复发次数呈负相关、与Treg频率呈正相关。IL-13还与表达CD31的CD8⁺ T细胞呈负相关。按表型分层的分析提示，这些免疫-蛋白质组学关联会随临床表现不同而改变，包括视神经炎与非视神经炎表型之间的差异。

讨论

这项整合性免疫-蛋白质组学分析鉴定了与复发性和单相性MOGAD相关的细胞与分子特征，提示复发性疾病可能存在外周免疫调控受损的模型。尽管本研究具有探索性，但其为未来纵向研究和功能研究提出了具体假设，以期改进基于生物标志物的监测并为MOGAD个体化治疗策略提供依据。

该论文发表于《Neurology Neuroimmunology》，围绕髓鞘少突胶质细胞糖蛋白抗体相关疾病（MOGAD）的复发机制与生物标志物识别展开，核心目标是从免疫学与蛋白质组学两个层面，解析MOGAD与多发性硬化（MS）、阿尔茨海默病（AD）之间的异同，并进一步寻找与复发风险和临床表型相关的关键分子和细胞特征。MOGAD属于中枢神经系统（CNS）炎性脱髓鞘疾病，临床上常表现为视神经炎、脊髓炎或急性播散性脑脊髓炎。虽然与MS相比，MOGAD长期致残率通常较低，但其复发并不少见，且每次发作均可能造成进一步脱髓鞘、轴突损伤和继发性神经变性。因此，如何尽早识别高复发风险患者，从而指导长期免疫治疗，是当前临床管理中的关键问题。

现有研究已表明，MOG-IgG持续阳性与复发风险相关，但其预测能力并不充分，因为部分持续阳性患者始终呈单相病程，而部分患者在血清转阴后仍可复发。这提示MOGAD病程演变可能不仅取决于体液免疫，还受到更复杂的免疫调控网络影响。与此同时，现有影像学指标、脑脊液常规分析及神经丝轻链等标志物，对于预测未来复发的能力有限。基于这一背景，研究人员认为有必要通过更高维度、更系统化的分子与细胞图谱，寻找真正与复发易感性和临床异质性相关的特征，从而弥补当前预后评估工具的不足。

为此，研究人员纳入来自3个中心的MOGAD患者67例、MS患者49例和AD患者36例，采集同日配对的CSF、血清和全血样本，并整合纵向临床资料，尤其是从最早记录发作至随访期间的总发作次数。研究总体设计上，AD被作为神经变性相关炎症的参照，MS被作为典型自身免疫性神经炎症参照，从而帮助更精确地界定MOGAD的独特免疫病理特征。研究最终得出的核心结论是：MOGAD具有区别于MS和AD的跨体液室免疫-蛋白质组学图谱；其中复发性MOGAD与外周免疫调节相关淋巴细胞特征减弱、双阴性γδ T细胞扩增及特定可溶性蛋白改变相关，这些发现支持“外周免疫调控受损促进复发”的疾病模型，并为今后建立基于生物标志物的风险分层策略提供了依据。

作者开展研究所采用的关键技术方法主要包括以下几类。首先，对脑脊液采用NULISAseq?平台和Olink Explore 3072平台进行靶向蛋白质组学检测，用于识别MOGAD与MS、AD之间的差异表达蛋白。其次，对血清采用Olink Explore 3072进行大规模蛋白质组分析，以评估外周循环中的系统性分子特征。再次，对全血免疫细胞使用高维质谱流式细胞术（CyTOF，高参数单细胞蛋白检测技术）进行表型描绘，并结合FlowSOM与ConsensusClusterPlus进行无监督聚类。最后，将蛋白质组学、免疫细胞群频率与纵向临床信息整合，分析其与复发次数、病程和临床表型的相关性。样本来源于Charité–Universit?tsmedizin Berlin、University of Verona及Ruhr University Bochum。

以下为论文主要结果的分项解读。

Proteomic Profiling of CSF in MOGAD Compared With MS and AD Using NULISA Platform

这一部分首先利用NULISA平台分析CSF蛋白图谱，以界定MOGAD的中枢体液分子特征。与MS相比，MOGAD中共有142种差异表达蛋白。升高的蛋白主要集中于两类过程：一类是炎症和细胞因子相关信号，包括IL18、IL36B、CSF3、KITLG、FGF2、PGF、AREG、PTN等，提示MOGAD存在活跃的细胞因子网络和细胞间黏附调控；另一类是氧化应激与代谢应激相关蛋白，如MPO、NAMPT、PARK7、HBA1、ENO2，提示MOGAD伴随明显的氧化还原及代谢途径激活。此外，LCN2、MMP8、SELE、S100A12、PTX3等与内皮激活、髓系细胞迁移及组织重塑相关分子上调，说明外周免疫募集及CNS炎症反应可能共同参与疾病活动。相较之下，MS中更高的TNFRSF13B、IL17B、CCL19、CD40LG、CX3CL1、CD27、IFNG、TNFRSF17、IL12B和GFAP，则强调了MS更偏向B细胞病理和慢性免疫炎症的特点。

与AD比较时，MOGAD中有118种差异表达蛋白。MOGAD中上调的IL18、IL1B、IL1RL1、IL24、IL32、IL33、IL36B、CSF3、KITLG、PGF、PTN等，进一步证明其炎症性和生长因子信号活跃；MPO、NAMPT、PARK7、PRDX6、HBA1等则强化了氧化应激参与的证据。AD中则主要表现为pTau-217、pTau-231、pTau-181以及GFAP等神经变性和星形胶质活化标志物升高。研究人员特别指出，ARSA、HBA1、IL36B、MPO、NAMPT和PRDX6在MOGAD相对于MS和AD时均持续升高，说明这些分子可能构成MOGAD较稳定的疾病特征。

CSF and Serum Proteomic Profiles Using the Olink Platform (MOGAD vs MS)

在Olink平台分析中，研究人员进一步验证并扩展了MOGAD与MS之间的蛋白质组差异。CSF层面共发现76种差异表达蛋白，其中MOGAD升高的蛋白可归纳为两大协同通路：其一为炎症介导网络，如IL1A、IL36G、C3、ARG1、ANXA2、APEX1、BDNF、SEMA4C、WFDC12，反映CNS固有免疫信号、神经免疫交流及胶质应激；其二为代谢与血管重塑网络，如COL4A1、AGT、FBP1、BCAT1、PGD、ENO3、IDI2、CA3、AHSP、SERPINA12、LBR，提示内皮完整性、氧化还原缓冲和能量代谢发生重塑。该结果说明MOGAD并非单纯免疫激活，而是炎症与代谢-血管改变并存的疾病过程。

血清分析发现507种差异表达蛋白，且多数在MOGAD中升高。AHCY、ANXA2、APEX1、ARG1、AHSP、BCAT1、LBR、PGD、SEMA4C这9种蛋白在CSF和血清中均一致上调，提示中枢与外周存在共享的病理改变。血清中升高蛋白同样可分为炎症通路和心脏代谢通路两类：前者包括IL18R1、LTA4H、CTSC、NFKB1、CRELD1、SUSD2，提示先天免疫信号和白细胞互作增强；后者包括APOL1、PCSK9、FABP5、ENO1、MME、FST、CILP，提示代谢重塑及血管-脂质调控异常。作者据此提出，MOGAD具有系统性免疫-代谢适应，而非局限于CNS的孤立性病理状态。

High-Dimensional Immune Profiling of Whole-Blood Samples Using CyTOF

CyTOF分析用于将系统性蛋白特征与免疫细胞表型相联系。与MS相比，MOGAD患者外周血中初始CD4⁺ T细胞（CD4⁺CD28⁺CD45RO^?CCR7⁺）频率下降，过渡型B细胞（CD19⁺CD24⁺CD38⁺）轻度减少，提示与免疫调节和外周耐受相关的淋巴细胞亚群代表性降低。髓系方面，MS患者经典促炎单核细胞比例增加，而MOGAD中富集的是活化程度较低的经典单核细胞群。与此同时，MOGAD中表达BAFF的活化中性粒细胞减少。研究人员据此认为，MOGAD所表现出的显著炎症性蛋白图谱，未必源自外周髓系细胞持续高活化，更可能与调节性淋巴细胞制约不足及CSF区室细胞因子信号增强有关；而MS则更符合持续外周髓系激活与抗原呈递增强的慢性自身免疫模式。

Immuno-Proteomic Signatures Distinguishing Monophasic and Relapsing MOGAD

在MOGAD内部比较单相与复发病程时，研究人员发现119种差异表达蛋白。单相MOGAD中CRELD1、CD2、CASP4、IL10、FH、MATN3、GH2、IL32升高，而复发性MOGAD中IL13、MAP2K6、COPB2、DAPP1、YOD1、STX8升高。多数差异蛋白与总复发次数显著相关，而与年龄或病程的关联较少，提示这些蛋白更接近复发活动本身而非单纯疾病持续时间效应。

进一步聚焦T细胞区室后，研究人员在12个CD3⁺ T细胞簇中发现2个与病程显著相关的亚群。其一是T4簇，即CD4^?CD8^?CD57⁺TCRγδ⁺双阴性γδ T细胞，表现出促炎特征，在复发性MOGAD中扩增；其二是T10簇，即CD4^?CD8⁺CCR7⁺CD31⁺CTLA4⁺细胞，表型类似初始/近期胸腺输出细胞（RTE，recent thymic emigrant），在复发性MOGAD中减少。调节性T细胞（Treg）在复发性MOGAD中也趋于减少，但未达到统计学显著。整合分析显示，T10簇与总复发次数负相关，提示其可能具有保护性；T4簇则与复发频率正相关。蛋白层面，IL13与T10负相关并与T4正相关，而IL32、CASP4等则与Treg频率正相关、与复发次数负相关，形成了一个“IL-13升高—调节性细胞减少—复发风险增加”的关联框架。

Immuno-Proteomic Signatures Associated With Optic Neuritis

按照临床表型分层后，研究人员比较了视神经炎主导型（ON）与非ON型MOGAD。结果显示，两类患者具有不同的蛋白质组特征，其中IL-13在非ON组更高，并与扩展残疾状态量表（EDSS）评分呈负相关，但在ON患者中未观察到与EDSS的显著联系。这提示IL-13的临床含义可能依赖于具体表型背景。

CyTOF分析显示，ON主导型患者初始CD4⁺ T细胞减少，同时富集非常规T细胞群，包括MAIT样CD8⁺ T细胞以及CD57^?CCR5^hiCD161^hi双阴性γδ T细胞。该γδ T细胞群不同于前述与复发相关的CD57⁺CCR5^?CD161^?双阴性γδ T细胞，说明不同临床背景下γδ T细胞可能对应不同免疫激活状态。分层相关分析还提示，IL-13并不与ON相关免疫细胞候选群相关，进一步支持其在不同临床表型中的免疫学意义并不一致。

讨论总结

讨论部分的核心贡献在于将上述结果整合为一个较为清晰的疾病模型。研究认为，MOGAD在分子层面同时具有炎症性与心脏代谢性改变，在细胞层面则表现为调节相关淋巴细胞群不足，这些特征使其明显区别于MS和AD。相较于MS更突出的抗原呈递、共刺激和外周髓系持续活化，MOGAD似乎更符合“调节性免疫平衡受损”这一模式。尤其在复发性MOGAD中，CD8⁺CCR7⁺CD31⁺CTLA4⁺细胞减少、双阴性γδ T细胞扩增，以及IL-13、IL-32、CASP4等蛋白的方向性变化，共同支持外周免疫调控韧性下降与复发易感性有关。

作者同时强调，本研究属于探索性研究，受限于样本量、横断面设计、复发定义的时间依赖性以及既往疾病修正治疗（DMT）暴露等因素，所得关联不能直接等同于因果关系，也不能视为已经建立了临床预测模型。然而，这些发现为未来更大样本、纵向随访和功能验证研究提供了明确方向，尤其是在复发风险分层、疾病监测和个体化治疗选择方面具有潜在转化价值。

研究结论部分可概括翻译如下：MOGAD具有不同于MS和AD的免疫-蛋白质组学模式，且这些模式会随疾病病程及临床表型而变化。复发性MOGAD以调节性淋巴细胞相关特征改变及相应蛋白质组模式异常为特征，这与外周免疫调控受损相一致。这些结果提出了有关复发生物学的可检验假设，并为未来旨在优化MOGAD生物标志物监测和治疗策略的纵向研究与功能研究提供了框架。