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2023 年抗磷脂综合征的发病机制：新机制的更新还是只是重新考虑旧机制？
摘要
关键词：抗磷脂综合征、血栓形成、流产、β2 糖蛋白 I、补体、内皮细胞、单核细胞、血小板、中性粒细胞、炎症
Keywords: anti-phospholipid syndrome, thrombosis, miscarriages, beta2 glycoprotein I, complement, endothelium, monocytes, platelets, neutrophils,inflammation
主题：抗磷脂综合征，血栓形成，血小板，抗磷脂抗体，补体系统蛋白，补体激活，内皮，单核细胞，中性粒细胞，诱发因素，抗体，产科学，血栓，β 2-糖蛋白 I，分子，灾难性抗磷脂综合征
•APS临床不同类型（血管性/产科/灾难性）有一个共同点（b2gpi依赖性aPL），但发病机制不同。
•凝血在血管性和灾难性APS中起关键作用，而胎盘缺陷介导流产。
•APS是一种补体介导的疾病，但仅在灾难性分型中具有全身性炎症。
抗磷脂综合征（APS）被定义为反复发生的动脉/静脉血栓形成事件和/或妊娠并发症与持续存在的至少通过三种分类实验室检测方法之一检测到的自身抗体（抗心磷脂抗体（aCL）、抗b2糖蛋白I抗体（GPI）或抗凝血酶抗体（LA））之间的关联。
从临床角度来看，APS的特点是孤立的血管和产科事件，或者两者的结合。也有一种较少见但更具攻击性的类型被报道即：“灾难性APS”（CAPS）。
这种综合征可能与另一种潜在的系统性自身免疫疾病有关——更常见的是系统性红斑狼疮（SLE）——与孤立性或原发性抗磷脂综合征（PAPS）不同。
所有上述变异只有部分具有共同的致病机制，将单独讨论。
不同APS临床变异的共同特征是存在可通过aCL、anti-b2GPI和LA检测到的所谓的抗磷脂抗体（aPL）。这些自身抗体针对与PL结合的蛋白质，有证据表明它们除了具有诊断/分类标记外，还具有致病性。尽管已描述了不同的aPL类型，但关键的致病性自身抗体是针对b2GPI的。
Beta2GPI是一种丰富的血浆蛋白，在动物王国中高度保守。这一发现及其参与多种生物学途径的证明表明，这种蛋白质起着重要的作用。然而，b2GPI的整个生物学作用仍有待充分阐明。
动物物种之间的保存序列/结构以及小鼠（自体）b2GPI诱导的抗体与小鼠最初用人类（外源性）b2GPI和佐剂免疫一致，这表明分子模拟可能负责在易感于自身免疫的个体中失去对自体b2GPI的耐受性。APS的自身免疫性质进一步得到证实，因为其存在与在其他系统性自身免疫疾病中发现的相似的IFN标志物。此外，最近对中性粒细胞NET中b2GPI的存在的证明可能支持这样的可能性，即原始分子可以在NET环境中像其他分子一样进行转录后修饰。分子（例如氧化开关、硝基化和酰胺化）的进一步转录后修饰最终可能负责触发针对自身分子的自身免疫反应。
β2GPI是一个由5个结构域（即sushi结构域）组成的相对较大的分子，位于与D2连接的结构域(D)1的构象序列已被证明是大多数抗b2gpi抗体识别的免疫显性表位。抗d1b2gpi抗体显示出最高的诊断和预后能力，并且在体内和体外实验模型中都显示出致病性。
血管性APS是一种自身免疫性血栓性血管病变，其特征是在没有其他已知原因的情况下，动脉和静脉中反复形成血栓。血栓组织的组织病理学分析未显示明显的局部炎症迹象，支持APS与炎性血管炎不相关的观点。炎症介质（如促炎细胞因子）的循环水平处于正常范围或略有升高，这一事实往往排除了它们在血管APS中的系统性关键作用。
如前所述，b2gpi依赖性aPL被广泛认为是致病性自身抗体。这一发现得到了与临床血管表现的流行病学关联以及在仓鼠和小鼠中显示由机械或化学刺激引起的血凝块增大的动物模型的支持。另一种以自发血栓形成为特征的模型是在给予aPL之前接受阈下炎症刺激（即LPS）的大鼠中建立的。该模型反映了APS患者的常见情况，即尽管循环aPL（首次撞击）长期存在，但仅在第二次撞击（如感染发作）后才出现血栓形成。我们已经证明，给小鼠LPS可促进b2GPI在血管内皮细胞上的沉积，随后与抗体结合并激活补体（图1）。
虽然b2GPI的生物学功能尚不清楚，但人们普遍认为b2GPI可以通过与几种受体的结合而附着在不同细胞类型的膜上。体外模型显示，抗b2GPI抗体可以识别与这些受体结合的目标分子并诱导其聚集，从而导致细胞信号传递和生物学功能的调节。这些发现尚未在动物模型中得到报道。表1列出了表达b2GPI不同受体的细胞类型及其信号传递能力。
Beta2GPI可以采取不同的构象（即J形伸展、S形扭曲和O形环形）和氧化还原状态：（1）氧化态，此时所有的二硫键都已形成；（2）还原态，此时一个或多个二硫键被破坏。有证据表明，氧化态分子呈J形，暴露出D1中的N-端区域（主要被致病性aPL识别）。这种构象有利于使所谓的PL结合位点（D5中的）与带负电荷的结构（例如CL涂层的板）或细胞膜受体结合。因此，J形可能代表分子采用的适当构象，以暴露免疫主导表位，并且高密度的b2GPI与细胞受体结合的组织浓度有利于沉积大量抗体，从而克服了其低亲和力的限制。发现aPL更倾向于识别与组织或带负电荷结构结合的b2GPI，而不是溶液中的游离分子，这与上述观点一致。
典型的血管性APS的特点是血栓事件局限于动脉或静脉树的受限部位，这表明内皮在血栓形成的初始阶段起着关键作用。在实验模型和人体组织中内皮细胞上检测到b2GPI与内皮作为aPL靶点的假设一致。抗b2gpi介导的内皮活化（扰动）负责诱导促粘附（如通过表达粘附分子）和促凝剂（如通过表达组织因子（TF））内皮表型。这些事件可能代表了局部促凝/促粘附的“初始循环”，然后是下游募集/激活通常参与凝血级联的其他细胞（如单核细胞、血小板和中性粒细胞）。所有这些细胞都参与了“放大循环”，并加强了最初的触发因素，最终导致血栓形成。体外和体内模型都表明，循环单核细胞和中性粒细胞被aPL激活，导致嗜血栓状态。这些细胞在与促粘附/促炎症的内皮相互作用后被进一步激活，并有助于高凝环境的表达，例如TF或中性粒细胞通过NETosis表达。NETs由细胞外DNA晶格组成，通过激活内在途径、凝血酶生成和损害凝血调节素依赖蛋白C的激活来显示促凝作用。
临床研究和实验模型进一步支持了APS患者花生四烯酸代谢物增加提示血小板累及的发现。抗磷脂抗体不会与静止的血小板发生反应，但一旦激活血小板的细胞膜上的b2GPI与受体结合，抗体就会识别b2GPI（见表1）。APS患者常出现轻度血小板减少症，但aPL本身是否在血小板减少中起作用尚不清楚。正如之前对单核细胞和中性粒细胞的报道一样，体外模型也有证据表明，b2gpi依赖性抗体可能激活血小板，触发聚集并诱导TF细胞膜表达。
表1 B2GPI与参与APS发病过程的不同细胞类型上的不同膜分子/受体结合。
a Mo：单核细胞。
b PP：血小板。
TLR: toll样受体。
d GPIb：糖蛋白Ib。
e表示b2GPI受体结合的蛋白表达和证明。
f表示蛋白表达，但缺乏b2GPI受体结合的证据。
g表示无蛋白表达。
APS是一种由补体介导的疾病
血管性APS中的补体
一些个案报告揭示，在没有调节蛋白缺陷的情况下，C3、C4和CH50活性降低，循环激活产物（如C3a、C4a，但不是C5a、Bb、C4d）水平升高。在APS中，补体系统的激活是独立于特定的血管病变的，与血管事件发生的时间无关。在无症状aPL携带者中也报告了类似的结果。这些数据与另一项研究的结果相矛盾，该研究报告称持续的补体激活与更严重的临床APS表型有关。此外，同一研究小组还发现，在控制补体系统替代途径的基因中存在与补体介导的非典型溶血尿毒综合征相关的遗传变异的高发率。作者认为，携带这些遗传变异的患者患CAPS或复发性血栓的风险较高。
从APS动物模型中获得了支持补体系统在血栓形成中发挥重要作用的直接证据。c5中和抗体的输注或C3-和c5缺陷小鼠的使用表明，补体激活的抑制可以防止小鼠血栓扩大和大鼠自发血栓形成，这支持了补体对apl诱导的血栓形成的重要贡献。一种补体固定抗d1 b2GPI人单克隆IgG在体内诱导凝血，而该抗体的ch2缺失变体不能固定C1q却不能触发凝块形成，这一发现支持了补体激活通过经典途径的致病相关性。补体激活的经典途径以C5b-9在靶细胞上的沉积结束，这也被另一项体外研究证实。然而，这并不排除凝集素的潜在激活和可能有助于放大补体级联的其他途径。我们最近的研究表明，在缺乏抗体的情况下，MBL与b2GPI结合，触发凝集素途径的激活，进而促进凝血酶的产生。在一大批APS患者中，有报道称替代途径的激活产物Bb水平升高，并发现与LA和双/三重aPL阳性存在相关。aPL在c6缺陷大鼠和小鼠中诱导血栓形成的失败清楚地表明，动物模型中的血栓形成依赖于末端复合物c5b - 9的作用。C9和IgG在灌注aPL大鼠肠系膜微血管内皮上的共定位，以及这一观察结果，支持补体激活一直持续到膜攻击复合物在血栓形成部位组装的结论。既往研究表明，亚溶或细胞溶失活性形式的C5b-9对内皮细胞具有促凝作用，可诱导参与外部凝血途径激活的组织因子的表达。
产科APS的补体
CAPS的补体
补体与凝血
动物模型清楚地表明，阻断补体（或补体缺乏）能够保护动物免受血栓形成的影响，即使在“双重打击”存在的情况下也是如此。这表明，补体在凝血过程中起着关键作用，这可能是由于众所周知的凝血和补体系统之间的交叉通讯所致。这种交叉通讯的最好例子是细胞在补体和b2GPI依赖的aPL激活下表达TF以及MBL与b2GPI的结合，这促进了补体依赖性凝血酶生成。
如上所述（产科APS会诊的第三段），由于原因尚不明确，具有相似抗原特异性并可通过相同检测方法检测到的aPL可能与APS的不同临床变体相关联。硬币的另一面则由中等/高滴度的aPL代表，其血清学特征与APS患者的特征相似，并在无症状携带者中长期存在。最近的数据表明，这些依赖于抗b2GPI的aPL的抗原特异性主要针对D5而不是D1（如症状性患者）。有人推测，针对D5的抗体并非致病性抗体。从APS大鼠模型获得的结果显示，来自单克隆抗D5阳性血清的IgG无法触发补体激活并促进血栓形成，这表明它们并非致病性抗体。这些抗体与分子上靠近PL结合位点的表位发生反应，并抑制b2GPI与阴离子结构/细胞受体的结合，从而充当“保护性”抗体。这些发现在人体b2GPI与CL涂层的培养皿上的体外实验中得到证实，与b2GPI结合过程中D5的关键作用相一致，支持抗D5单克隆aPL的潜在抗血栓作用。这些“保护性”aPL的普遍存在可以解释为什么携带者没有出现任何临床症状。
一种模拟D5（TIFI）的PL结合位点的合成肽的b2GPI结合抑制和b2GPI依赖性aPL的致病效应抑制进一步支持D5在b2GPI结合和暴露D1的免疫主导表位方面的相关性。
越来越多的证据表明，针对凝血酶原（PT）的抗体，尤其是针对磷脂酰丝氨酸（PS）-PT复合物的抗体，在血管性抗磷脂综合征（vascular antiphospholipid syndrome，VAPS）中可能提供额外的预后信息，尽管这些抗体的致病效应仍然是一个有争议的问题。三篇论文报告了在与b2GPI依赖性aPL（抗磷脂抗体）相关的动物模型中，抗PT（在一项研究中为抗PS/PT）抗体的促凝血作用，其中两篇研究指出这些抗体对内皮细胞有直接作用。然而，抗PT抗体的诊断能力仍存在争议，这也解释了为什么该测试尚未被纳入新的分类标准。因此，抗pt抗体在APS发病机制中可能发挥的作用尚未详细讨论，读者可参考相关文献。
不同的后翻译修饰被提出来以解释对b2GPI耐受性的丧失，这一假设认为自体抗原的后翻译修饰可能导致自身免疫反应的发生。例如，b2GPI的后翻译氧化修饰可以产生新的抗原，从而诱导自身反应性T细胞产生。
血小板第2型跨膜糖蛋白B2 (b2GPI) 的酰胺化是另一种能够修饰蛋白质并触发产生特定自身抗体的后翻译机制。一项研究显示，三分之一的抗磷脂综合征（APS）患者体内可发现能与酰胺化b2GPI特异性反应但不能与野生型分子反应的IgG抗体。
可以推测，这些后翻译机制可能都在NET环境中发生，因为在之前的研究中已经证明b2GPI存在于该环境中。
β2-GPI依赖的aPL能够激活补体，被广泛认为是APS发病的主要因素。然而，有证据表明，患者体内可能存在其他类型的抗体，不一定是替代性的。
例如，单克隆抗b2GPI IgG可能会在不涉及补体或Fcc细胞受体的情况下增加动物体内血小板聚集形成血栓，因为等摩尔量的F(ab)2分子也具有相似的血栓形成能力。
此外，在实验模型中发现，aPL与CD1d-like内皮蛋白C受体表达的内吞泡磷脂酸结合后，会引发血栓形成和内吞泡炎症信号。这些aPL识别单一的细胞表面脂蛋白受体复合物，并持续激活自我增强的自身免疫信号通路，同时涉及固有免疫补体系统和凝血途径。尽管这一发现进一步证实了补体和凝血级联之间密切的交叉对话，但也为新的致病性和可能的诊断性自身抗体开辟了道路。
由aPL引发的放大循环中，中性粒细胞的参与是针对NET抗体检测研究的理论依据。在一系列APS患者中，已报告了抗NET IgM抗体和较少见的IgG抗体。这些抗体可能激活补体，并与不同的NET相关抗原有关。
尽管这些研究无法得出明确的临床相关性，但新描述的抗体可能代表另一种维持由aPL触发的放大循环的机制。
自从首次描述这种疾病以来，我们对APS的发病机制的认识一直在迅速发展。在血管性APS中，我们有充分的证据表明，明确定义的b2GPI依赖性aPL和额外的体液/细胞参与者介导的致病机制支持以凝块形成结束的级联事件。最近，与b2GPI依赖性aPL明显无关的抗体被描述，提高了辅助致病途径的可能性。这一发现可能会激发新的研究领域，旨在将给定的生物标志物与特殊的临床表现联系起来，而这些临床表现与我们迄今为止通过正式诊断/分类aPL获得的结果不同。然而，需要进一步的临床和实验研究来支持这些抗体独立于b2GPI依赖性抗体在血管事件中的直接作用。
关于产科变异型，我们现在有充分的证据表明，妊娠并发症与血管血栓性疾病的关系不大，而是b2GPI依赖的aPL直接影响绒毛膜和蜕膜细胞，导致胎盘发育不全。此外，也有证据表明，天然免疫细胞/介质在产科抗磷脂综合征中也起着致病作用。
该领域的专家目前被鼓励在新的知识的基础上重新考虑过去所描述的致病机制。特别是，新型口服药物，可阻断补体激活，具有一定的前景，但其潜在的副作用（如增加感染风险，这可能代表APL阳性患者有害的二次打击）仍需进一步验证。
错误之处，欢迎大家多多指正交流。
