发现多发性硬化症快速进展的新 “生物标记”:宽边缘病变的关键意义

【字体: 时间:2025年04月30日 来源:Nature Medicine 58.7

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  多发性硬化症(MS)现有治疗手段对疾病进展疗效有限。本文通过研究 MS 尸检队列及 PET 成像队列,发现宽边缘病变(BRLs)与 MS 快速进展相关,且可用 TSPO PET 成像检测,有望成为疾病进展的生物标志物,指导治疗研究。

  

研究背景


多发性硬化症(MS)是中枢神经系统(CNS)最常见的炎症性脱髓鞘疾病,全球约有 280 万人患病。其疾病进程多样,传统分为复发缓解型 MS、继发进展型 MS 和原发进展型 MS,但这种分类受到挑战,因为进展期可能出现复发,复发型 MS 也可能早期出现与复发无关的进展。

复发活动与外周免疫细胞激活和 CNS 浸润有关,免疫调节药物对复发有效,但对复发无关的疾病进展效果有限,这表明存在不同的 CNS 机制,如持续的局灶性和非局灶性炎症、可塑性和髓鞘再生等代偿过程失败等,共同推动疾病进展。

研究方法


  1. 患者选择:从荷兰脑库(NBB)的大量 MS 捐赠者队列中,由两位经验丰富的 MS 神经科医生(L.K. 和 J.S.)筛选出疾病进展极快(MSwRP)和极慢(MSwSP)的患者。根据患者叙述、功能等效的扩展残疾状态量表(EDSS)登记日期和年龄等评估 MS 严重程度。
  2. 组织病理学分析:对 MSwSP 和 MSwRP 患者的组织块进行免疫组织化学(IHC)染色,检测病变类型、髓鞘再生程度等。通过不同染色方法和评分标准,对脑、小脑、脑干和脊髓的病变进行评估,并对特定基因进行基因分型。
  3. 转录组分析:选取包含不同类型病变和正常外观白质(NAWM)的组织块,在无 RNase 条件下处理样本,进行转录组分析。包括文库制备、测序,以及后续的数据处理和分析,如批次效应校正、归一化、差异表达基因(DEG)分析等。
  4. PET 研究:在图尔库 PET 中心对 114 名 MS 患者进行 PET 研究,患者需提供书面知情同意,接受 MRI 和 TSPO PET 扫描及神经学检查。根据 EDSS 进展情况定义患者是否进展,通过多种 MRI 序列和图像处理方法获取相关数据,并对 PET 数据进行分析和处理。

研究结果


  1. 临床特征:MSwRP 组和 MSwSP 组发病年龄相似,但 MSwRP 组达到临床里程碑的时间更早、疾病持续时间更短,年龄调整后的多发性硬化症严重程度评分(ARMSS)更高。两组性别分布、复发疾病进程比例相似,但 MSwRP 组接受免疫治疗的患者更多。
  2. 组织学特征:MSwRP 组患者的病变数量更多,脑干、颈椎和腰椎脊髓的病变负荷更高,活跃和混合病变比例更高,髓鞘再生程度更低,皮质病变率更高。还发现了一种特殊的病变类型 —— 宽边缘病变(BRLs),其巨噬细胞和小胶质细胞形成至少 1mm 宽的边缘。BRLs 在 MSwRP 组中更常见,且与疾病快速进展相关。
  3. 病变特征比较:BRLs 边缘的 CD68+、HLA-DR+、iNOS+和 CD163+细胞密度高于经典混合病变边缘,且 BRLs 铁沉积边缘的比例更高。转录组分析显示,BRLs 的髓样细胞具有独特的转录特征,与增强的蛋白质周转、促炎细胞因子产生、细胞凋亡等相关。
  4. TSPO PET 成像检测 BRLs:在 TSPO PET MS 队列中,根据特定的 DVR 模式将病变分类为放射性 BRLs(rBRLs)。rBRLs 与更高的病变计数、更多的 TSPO PET 边缘活跃病变、更高的 MRI 病变负荷等相关,且 rBRLs 患者达到 EDSS 里程碑的可能性更高,疾病进展更快。接受那他珠单抗治疗的患者 rBRLs 数量减少,提示外周免疫系统在 MS 病变进展中的重要性。

研究讨论


  1. 病变与疾病进展关系:研究确定了 MS 中具有宽髓样细胞边缘的病变是部分患者疾病快速进展的标志,这些髓样细胞在组织病理学和转录水平表现出独特的炎症表型。
  2. 潜在治疗靶点:基于研究结果,针对髓样细胞 - 淋巴细胞相互作用的药物干预可能有治疗潜力,如抑制 CD40L 信号的药物。同时,BRLs 相关的信号通路,如内质网应激、未折叠蛋白反应(UPR)等,也可能是潜在的治疗靶点。
  3. 成像技术的意义:TSPO PET 成像可在体内检测 BRLs,其结果与疾病严重程度和进展相关,为监测疾病进展的病理变化提供了工具。但目前 MRI 检测铁沉积与组织学方法存在差异,且不同类型与疾病进展相关的病变之间的关系仍需进一步研究。
  4. 研究局限性与展望:本研究存在一定局限性,如缺乏纵向数据,无法确定 BRLs 的起源和命运;临床数据的粒度无法完全排除其他因素对残疾积累的影响等。未来需要通过先进的成像技术和其他生物标志物,前瞻性地确定个体患者的病理机制,以优化临床试验中的患者分层,推动 MS 个性化治疗策略的发展。

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