5－周红—APS血栓形成机制

nullnull抗磷脂综合征血栓形成机制 周 红 江苏大学基础医学与医学技术学院 内容提要内容提要APS 概念 APS 诊断 抗磷脂抗体及b2糖蛋白I APS 血栓形成机制 b2GPI 受体及其信号通路 APS 研究展望 抗磷脂综合征 (antiphospholipid syndrome，APS)抗磷脂综合征 (antiphospholipid syndrome，APS) APS is an autoimmune disease, links immunology with thrombosis and vascular disease, also named Hughes Syndrome 由Hughes等命名于1980’，是一种非器官 特异性的自身免疫性疾病 APS 临床表现APS 临床表现自身免疫病APSAPS 的诊断APS 的诊断血栓反复流产+APS狼疮样抗凝物抗心磷脂抗体anti-b2GPI至少同时符合一项实验室 指标和一项临床指标才能 诊断为APS以癫痫为首发症状的抗磷脂抗体综合征1例报道以癫痫为首发症状的抗磷脂抗体综合征1例报道患者, 女, 42岁, 发作性四肢抽搐两年, 发作时意识不清，诊断为“癫痫”。 实验室检查: 抗核抗体、抗-RNP、抗-Sm、抗-SSA、抗-SSB、抗-JO-1、抗-SCL-70及抗双链DNA均为阴性。 抗心磷脂抗体(ACA)两次均为强阳性, 狼疮抗凝物(LA)阳性, 头颅CT: 左侧颞叶放射冠区脑梗死, 右侧半卵圆中心软化灶。头颅CTA: 左侧大脑中动脉多条分支狭窄, 部分分支闭塞, 右侧大脑中动脉侧裂池段节段性狭窄。心脏彩超: 二尖瓣增厚, 后叶赘生物(10 mm×6 mm)并中度关闭不全。 诊断: 根据患者临床表现及实验室检查结果,诊断为抗磷脂抗体综合征。血栓与止血学，2008, 14(2): 93-94null抗磷脂抗体及b2糖蛋白I狼疮抗凝物(LA)狼疮抗凝物(LA)1952年，Conley和Hartman发现约10％的SLE患 者体内存在一种循环抗凝物。 1972年, Feinstein和Rapaport正式命名LA。 一类能够干扰磷脂依赖性的凝血试验的免疫球 蛋白，可分为IgG、IgM及IgG/IgM混和型。 抗心磷脂抗体(ACL)抗心磷脂抗体(ACL) 1983年,由Harris等发现,为一种标志抗体。 这类抗体与LA是二组不同的物质，且与之存在着交叉反应。 研究发现ACL是诊断APS更敏感的指标。 进一步研究发现ACL与阴性电荷的磷脂, 如磷脂酰丝氨酸(PS) 以及磷脂酰甘油酯(PG)等存在交叉反应, 故将ACL称为抗磷脂抗体(APL), 将与这类抗体有关的疾病称为抗磷脂综合征(APS)。 ACL ：二磷酸酰基丙二醇、心磷脂、乙酰心磷脂、二甲基心磷脂 抗β2GPI抗体 抗β2GPI抗体 1990年McNeil发现用离子交换及磷脂亲和纯化的ACL不能在无小牛血清的ELISA反应系统中与反应板上的心磷脂结合，当反应系统恢复血清成分后，ACL也恢复与心磷脂结合的活性，成分表明起这种作用的是血清中的磷脂结合蛋白-β2糖蛋白I(β2-glyooprotein I，β2GPI)。近年来研究表明，抗β2GPI抗体与APS血栓形成强相关。 beta2糖蛋白I (b2GPI)beta2糖蛋白I (b2GPI)别称: APOH，1961年发现 基因: 17q23 , mRNA 约112 kb 部位: 血浆，平均含量约0.2mg/ml 组成: 326氨基酸残基，分子量约为50kD 功能: 凝血及免疫 (APS等自身免疫性疾病及一些感染性疾病相关) 生理学功能尚未完全阐明b2GPI结构b2GPI结构形状: 鱼钩状 组成: 4个补体调控蛋白序列（CCP1-CCP4） 和一个V区组成． 侧链: 4个糖基侧链，CCP3(3), CCP4(1) b片层（蓝） ：CCP2(6); CCP1,3,4(7)；V区(4) 螺旋(红） ：V区(2) a螺旋（263-266） 310螺旋（320-322）b2GPI结构的二种形式b2GPI结构的二种形式电镜图像 Photos courtesy of Dr. Matthias Mörgelin, University of Lund, Sweden模式图像 J Thromb Haemost，2011, 9(7): 1275-84. b2GPI可能的生理功能b2GPI可能的生理功能参与免疫防卫 参与凝血调节 参与纤溶调节 清除凋亡细胞 血管生成调节 APL的产生机制APL的产生机制凋亡细胞清除障碍假说 b2GPI自身反应性T细胞假说 TLRs假说 分子模拟假说Blood. 2007, 109: 422-430凋亡细胞清除障碍假说凋亡细胞清除障碍假说SLE病人的凋亡细胞清除出现问 遗传学易感个体针对凋亡细胞表面结合的分子产生 免疫反应 APS中凋亡细胞的PS结合b2GPI和凝血酶原和Annexin A2 凋亡细胞清除出现问题&凋亡细胞增多 抗b2GPI和凝血酶原和Annexin A2抗体产生b2GPI自身反应性T细胞假说b2GPI自身反应性T细胞假说APS的抗体主要为低亲和力的IgG2型抗体 APS和健康人存在b2GPI自身反应性T细胞 b2GPI/PS复合物被抗原递呈细胞递呈隐蔽表位 凋亡清除障碍时b2GPI结合PS可能抗原递呈提供基础 b2GPI自身反应性CD4+/HLA II被抗原递呈细胞活化 IL6和CD40-CD40L的相互作用介导B细胞产生抗b2GPITLRs假说TLRs假说Oxi-b2GPI结合DC细胞并诱导其活化成熟继而启动未致敏的T细胞和Th1细胞的极化 DC活化导致TLRs触发的信号级联放大 Oxi-b2GPI或抗b2GPI/ Oxi-b2GPI复合物作为内源性免疫佐剂通过TLR4导致更多的抗体产生 抗b2GPI/b2GPI复合物可能通过结合和交联TLR4导致自身抗体的产生及放大抗b2GPI/b2GPI复合物可能通过结合和交联TLR4导致自身抗体的产生及放大A. 抗b2GPI自身抗体的产生 第一步：自身抗原b2GPI（与磷脂结合的形式或者是氧化的形式）的吸收和转运（机制不明） 第二步：b2GPI隐蔽表位递呈（活化的DC）给自身反应性CD4+/HLA II T细胞，活化成熟的DC细胞释放因子诱导未致敏的T细胞和Th1细胞的极化。 第三部：活化的自身反应性CD4+T细胞辅助自身反应性B细胞,该B细胞通过BCR也接收了信号 第四步：b2GPI与自身反应性B细胞BCR结合 第五步：抗b2GPI自身抗体产生 B. 信号放大 假说认为Oxi-b2GPI或抗b2GPI/ b2GPI复合物作为内源性免疫佐剂通过DC细胞（圈A） B细胞（圈B）TLR4提供协同刺激信号导致信号级联放大。绿的粗线条表示步骤1到5的放大分子模拟假说分子模拟假说细菌流感(嗜血)杆菌 奈瑟(氏)菌属 破伤风内毒素免疫小鼠 产生的抗b2GPI注射给小鼠可以导致小鼠的胚胎吸收。 没有证明显示这些毒素和有机体的导致人抗b2GPI的升高 抗b2GPI抗体麻风病人 针对b2GPIV区，无血栓表现 APS患者 针对b2GPI I区 细菌感染导致的非致病性抗b2GPI（V区）的产生的机制 与APS的致病性的抗b2GPI（I区）的产生机制不同 APS血栓形成机制APS血栓形成机制 血小板活化 (ApoER2'、GPIb) 内皮细胞活化 (Annexin A2、TLRs--TLR2和TLR4) 单核细胞活化（ Annexin A2 ?） 干扰抗凝系统（活化的蛋白C、FX、 Annexin A5） 干扰纤溶系统（Annexin A2、tPA和抗纤容酶）血小板活化血小板活化激动剂如凝血酶和胶原对血小板的预刺激是抗b2GPI /b2GPI导致细胞活化的必要条件 血小板的预先刺激除了导致PS外翻以外也可能导致血小板表面ApoER2’的表达上调和结构修饰 抗b2GPI/b2GPI复合物首先在细胞表面的PS上形成 抗b2GPI/b2GPI复合物通过血小板ApoER2’受体导致活化 (Blood. 2007; 109: 422-430)(Blood. 2007; 109: 422-430)null最近，Pierangeli SS（ Texas ）研究组通过动物实验（鼠模型）证明了细胞表面受体ApoER2参与了APS的致病机制。 Blood. 2011, 27;117(4): 1408-14(Blood. 2007; 109: 422-430)(Blood. 2007; 109: 422-430)内皮细胞活化 内皮细胞活化 Keith McCrae（俄亥俄）研究组证明抗b2GPI/b2GPI可以与内皮细胞表面Annexin A2和TLR（TLR2和TLR4）家族受体作用介导细胞的活化 Blood 2005, 105:1964-1969J. Biol. Chem. 2000Lupus 2008, 17: 943-951Arthritis Rheum 2009, 60: 559-568Blood. Online, April 11, 2011单核细胞活化单核细胞活化抗b2GPI/b2GPI复合物体外可以刺激单核细胞表达TF以及其他炎症分子。 Yasuda S (Japan), Immunobiology, 2005; 210: 775–780 null本课题组研究发现，APS IgG及抗b2GPI/b2GPI复合能够刺激单核细胞表达TF，细胞表面受体 Annexin A2于此相关。 Zhou H, et al: Blood. 2004, 104: 2353-2358 Zhou H, et al: Cell Res 2007; 17: 737–739 nullAntibody-Induced Monoctye TF Activity Is Not Fc-MediatedWestern Blot Analysis of THP-1 Cell Lysates by Anti-ANX2 Antibody Western Blot Analysis of THP-1 Cell Lysates by Anti-ANX2 Antibody Decreased TF Expression in THP-1 Cells with ANX2 RNAiDecreased TF Expression in THP-1 Cells with ANX2 RNAinullnull本课题组深入研究发现，TLR4及其转导通路在抗b2GPI/b2GPI刺激单核细胞表达TF中具有重要作用。 Zhou H et al: Int J Mol Med, 2009, 24: 557-56 Zhou H et al: Clin Exp Immunol, 2011, 163: 189-198 nullTLR4、 MyD88 、MD-2被诱导表达增加TLR4MyD88MD-2nullIRAKs被诱导表达并活化nullTRAFs被诱导表达并活化nullIRAKs抑制物及蛋白酶体抑制剂阻断 抗b2GPI/b2GPI对TF表达的刺激效应Zhou H et al: Thromb & Hemost, 2011, acceptednullnull致谢：课题组各位协力研究null最近， Furie B研究组（哈佛）通过活体显微镜检测的发现，来自伴发血栓的APS患者血浆中的抗β2GPI抗体大大增强活体小鼠激光介导的血管壁损伤，促进血栓形成，除去抗β2GPI以外的自身抗体对血栓形成无影响。Blood. 2011, 24; 117(12): 3453-3459干扰抗凝系统干扰抗凝系统冯莹等，血栓与止血学，2009,15: 219- 221吴竞生等，中华血液学杂志，2000, 39: 97- 99抗b2GPI/b2GPI与APC抗b2GPI/b2GPI与APC抗b2GPI/b2GPI复合物与APC复合物的组分竞争有限的磷脂结合位点 抗b2GPI/b2GPI复合物干扰APC复合物内部的相互作用 含有磷脂的氧化的PE可以使抗b2GPI/b2GPI复合物选择性的干扰APC的功能Annexin A5Annexin A5Annexin A5是一种与阴性PS具有高度亲和力的蛋白，可以在血管细胞表面形成保护层发挥抗凝功能 抗b2GPI/b2GPI复合物可能会破坏这种保护层，因此诱发胎盘血栓和流产b2-GPI及抗b2-GPI竞争抑制Annexin A5 抗凝作用b2-GPI及抗b2-GPI竞争抑制Annexin A5 抗凝作用干扰其他PS依赖的抗凝血途径干扰其他PS依赖的抗凝血途径通过蛋白Z/蛋白Z依赖的抑制剂和组织因子通路抑制剂抑制活化的FX 解决这些PS依赖的促凝过程的干扰机制将为体内这些通路的相关性提供依据 干扰纤溶系统干扰纤溶系统病人的IgG aPL在体外可以影响内皮细胞的纤维溶解功能 Annexin A2是在内皮细胞上聚集tPA和纤溶酶原，催化纤溶酶的产生 在体内，干扰Annexin A2将使血块溶解困难。APS可以检出Annexin A2抗体 在体外这些抗体可以在内皮细胞表面破坏纤溶系统。在一些病人中也可以检出抗tPA和抗纤容酶。这些抗体也可能破坏APS的纤溶系统展 望展 望β2GPI 更多功能的认识 aPL 致病机理的体内探讨 APS 病理机制的干预研究 null