癲癇發作是一系列免疫介導的神經系統疾病譜的一部分,隨著神經免疫學的發展和抗神經元抗體檢測技術的提高,自身免疫性腦炎(Autoimmune encephalitis,AE)相關抗體介導的癲癇發作比以往認為的更加普遍,抗谷氨酸脫羧酶(Glutamic acid decarboxylase,GAD)65 抗體也是成人不明原因的藥物難治性癲癇患者中常檢測到的抗體之一。目前,國內對于抗 GAD65 抗體相關癲癇發作研究較少,臨床醫生對其缺乏進一步的認識,使得臨床上可能存在漏診,患者的病情未能得到及時的治療。文章結合國內外最新研究,對抗 GAD65 抗體相關癲癇發作的流行病學、病理生理學、臨床表現、治療及預后方面做一綜述,為臨床診治提供參考。
引用本文: 樊雪梅, 李鑫鑫, 黃賢會, 劉松巖. 抗谷氨酸脫羧酶 65 抗體相關癲癇發作的研究進展. 癲癇雜志, 2021, 7(3): 246-251. doi: 10.7507/2096-0247.20210038 復制
隨著臨床醫生對癲癇發作免疫性病因認識的進一步深入,成人不明原因的藥物難治性癲癇患者腦脊液中檢測到陽性的抗谷氨酸脫羧酶(Glutamic acid decarboxylase,GAD)65 抗體已不再罕見,包括慢性藥物難治性癲癇和自身免疫性腦炎(Autoimmune encephalitis,AE) 急性期癇性發作患者。既往學者們普遍應用“自身免疫性癲癇”描述由自身免疫病因介導的癲癇發作,2020 年 7 月國際抗癲癇聯盟(ILAE)對繼發于 AE 的急性癥狀性癇性發作和自身免疫相關癲癇的概念進行了規范[1]。本文將抗 GAD65 抗體陽性、同時具有癲癇/癇性發作者統一應用術語“抗 GAD65 抗體相關癲癇發作”,旨在新概念基礎上介紹抗 GAD65 抗體相關癲癇發作的研究進展。
1 流行病學
由于研究背景、抗體測定方法及定義致病抗體的水平存在差異,且大多數研究受到缺乏腦脊液數據的限制,因此抗 GAD65 抗體相關癲癇發作的真正發病率仍不明確。隨著對癲癇免疫性病因篩查的重視,越來越多的病例報告和臨床研究報道了抗 GAD65 抗體相關的癲癇發作。現有研究中,17% 的邊緣性腦炎(Limbic encephalitis,LE)病例和 12.5% 的原因不明的成人癲癇患者腦脊液中檢出了抗 GAD65 抗體[2-4];成人局灶性癲癇尤其是難治性癲癇中 2.1%~5.4% 患者腦脊液中出現高滴度抗 GAD65 抗體[5]。
2 病理生理
在哺乳動物中,GAD 存在多種同工型,可在中樞神經系統、胰腺、肝臟、腎臟、腎上腺、睪丸、輸卵管中表達[6]。胰腺中只表達 GAD65,人腦中包含 2 種形式的 GAD 并根據其分子量的不同命名[7]:GAD65 和 GAD67,盡管兩種異構體具有相同的折疊和高度的序列同一性,但只有 GAD65 作為自身抗原發揮作用[8]。GAD65 存在于細胞末端突觸小泡中,主要以脫羧酶輔酶無活性形式存在,在酶活性過程中自動激活,在細胞需要 GABA 快速激活、釋放時主要以載脂蛋白的形式為細胞提供脈沖,隨后自動滅活。GAD65 有 3 個功能域[8, 9]:由氨基酸 1-188 組成的氨基或 N 末端域;中間的由氨基酸 189–464 組成的磷酸吡哆醛(PLP)結構域和氨基酸 465–585 組成的羧基或 C 端結構域[10]。GAD 抗體在不同疾病中有不同的結合靶點,如 1 型糖尿病中,GAD 抗體反應主要針對 GAD65 的磷酸吡哆醛和 C 末端[11];邊緣葉腦炎患者血清可能與 GAD65 的 N 端發生反應;僵人綜合征中,主要針對 GAD67 上的構象表位及 GAD65 和 GAD67 的 N 末端和 C 末端表位;癲癇患者的血清與 GAD65 C 末端反應性較高[12]。
通常認為,細胞毒性 T 細胞引起的病理性損傷導致了患者神經系統癥狀的出現,抗 GAD65 抗體的直接致病作用存在爭議[13, 14]。一例非副腫瘤性抗 GAD65 抗體相關 AE 的腦活檢顯示,病變區域單個神經元中有多個顆粒酶 B 陽性細胞毒性 T 淋巴細胞與神經元的結合,且附近存在多種細胞毒性 T 細胞[15],這些 T 細胞可以釋放穿孔素和多種顆粒酶,導致細胞壞死或凋亡[16],隨之而來穿孔素依賴性電沉默使細胞出現功能障礙,但是這種損害并不一定會導致神經元死亡[17]。因此,可能是針對表達 GAD65 的 γ-氨基丁酸(GABA)能性中間神經元的非致命性細胞毒性攻擊以及隨之而來的細胞功能障礙導致了癲癇發作。抗 GAD65 抗體介導的神經系統疾病對旨在降低和消除抗體的免疫調節治療效果差,而對減弱細胞毒性 T 細胞激活的免疫抑制治療有效證明了該理論的合理性[18]。作為抗細胞內突觸位點抗體,抗 GAD65 抗體與其他抗神經元細胞表面抗體如抗 NMDAR、抗 VGKC、抗 GABABR 共存時,后者可能通過競爭受體或內化作用改變神經元細胞功能,直接對細胞致病,此時抗 GAD65 抗體陽性可能是血腦屏障及廣泛神經元破壞的結果[13]。
3 臨床表現
抗 GAD65 抗體相關癲癇發作患者中位年齡為 30 歲(3~64 歲),女性多于男性[19],可表現為急性起病的繼發于抗 GAD65 抗體 AE 的急性癥狀性癇性發作和慢性起病的抗 GAD65 抗體自身免疫相關癲癇,后者較前者更為普遍[20, 21],部分患者可共患系統性自身免疫性疾病(Systemic autoimmune diseases,ADs)和/或腫瘤,本文主要從以下幾個方面闡述。
3.1 繼發于抗 GAD65 抗體自身免疫性腦炎的急性癥狀性癇性發作
臨床上自身免疫性腦炎診斷明確,癇性發作是常見臨床表現,患者在免疫治療后可實現無癲癇發作,抗癲癇藥物(AEDs)最終可以停止使用。這種癇性發作是急性癥狀性或誘發性,可能在數周甚至數月好轉,可能的病理生理機制是抗體介導產生的發作[22]。抗 GAD65 抗體 AE 急性期癇性發作常先于其他腦炎癥狀出現,發作形式多樣:新發難治性癲癇持續狀態,全面強直-陣攣性發作、局灶性進展為雙側強直陣攣發作、局灶性伴知覺障礙性發作、局灶性伴有運動癥狀的知覺保留性發作、自主神經性發作、自動癥、偏轉發作等,上述發作形式可單一刻板出現或為多種形式的相互組合[1, 23-25],發作頻繁且發作頻率逐漸增加,對常規 AEDs 反應差。多數患者伴有或相繼出現 AE 癥狀:意識障礙、認知障礙、精神行為異常等,罕見病例有明顯的自主神經功能障礙、嚴重神經心理障礙、癡呆、發作性心律失常[13]。這種癇性發作可隨著腦炎的緩解而終止,在腦炎活躍期過后可能停用 AEDs。一項針對腦脊液抗 GAD65 抗體陽性顳葉癲癇的研究[26]表明,無論早期是否合并其它 AE 癥狀,大部分此類患者會演變為慢性藥物難治性癲癇。部分患者可在疾病某個時期累及更廣泛的神經系統,出現眼球運動障礙、僵人綜合征、小腦性共濟失調、脊髓炎等。
3.2 抗 GAD65 抗體自身免疫相關癲癇
抗 GAD65 抗體自身免疫相關癲癇是指抗 GAD65 抗體介導的腦部疾病患者轉歸為慢性的癲癇發作,在這些患者中可能存在結構性病因,如海馬萎縮。免疫因素、非免疫性因素(結構性)或兩者兼有均可能導致這些患者癲癇發作慢性化,對免疫療法效果差。可能的病理生理機制是腦炎后的結構性病理改變和/或持續性的細胞毒性 T 細胞介導的腦部炎癥導致的致癇性[22]。一項描述抗體介導的 AE 患者的癲癇發作特點的研究[19]指出顳葉癲癇是抗 GAD65 抗體自身免疫相關癲癇的典型發作類型,部分患者可伴有慢性腦病癥狀;最近研究[27]表明局灶擴展至雙側強直-陣攣性發作和非運動起始的局灶性發作是最常見的癲癇發作類型,后者可表現為單獨出現的自主神經、軀體感覺或情感體驗,或上述癥狀的相互組合,在疾病早期發作頻繁,每天可發作數次或數十次;部分病程超過 2 年的慢性發作患者可表現為反復刻板的全身強直-陣攣性發作或癲癇持續狀態[28]。有研究報道 9% 抗 GAD65 抗體自身免疫相關癲癇患者表現為音樂誘發的反射性癲癇發作,這被認為是一種特異性發作類型[29]。部分患者在整個病程中可表現出多種不同的癲癇發作類型。
3.3 與其他抗神經元細胞抗體及副腫瘤共存
文獻報道抗 GAD65 抗體可與抗 NMDAR、抗 LGI1、抗 GABAA、GABAB 等抗神經元細胞表面抗體共存[30-33],根據責任抗體的不同,表現出相應的臨床癥狀,多重抗神經元抗體陽性患者可出現臨床癥狀及影像學異常的疊加或變異,且明顯增加發生惡性腫瘤的可能[34],需個體化治療。文獻報道單純 GAD65 抗體陽性相關癲癇發作并發腫瘤幾率小,但在部分肺癌(小細胞肺癌和非小細胞肺癌)、乳腺癌、胸腺瘤、睪丸精原細胞瘤患者中發現了抗 GAD65 抗體[34-36]。因此對抗 GAD65 抗體相關癲癇發作患者應進行持續、定期的惡性腫瘤篩查,副腫瘤相關抗體是早期敏感指標,建議至少每六個月進行一次,持續四年[37]。
3.4 與全身性自身免疫性疾病共存
幾乎 50% 抗 GAD65 抗體陽性患者共存一種或多種 ADs,最常見的是 1 型糖尿病,其次是自身免疫性甲狀腺炎,也有合并白癜風、銀屑病、乳糜瀉的報道[38, 39]。部分患者血清中有一種或多種自身免疫性抗體,如糖尿病相關抗體、抗甲狀腺相關抗體、抗核抗體等[40, 41]。盡管有患者抗甲狀腺相關抗體陽性,但部分患者無甲狀腺功能障礙的臨床表現。研究表明[42],ADs 的存在并不影響抗 GAD65 抗體相關神經系統癥狀的進展或臨床結局,因此,此類患者的治療不受自身免疫性合并癥的影響。部分對癥治療效果不佳的 ADs 接受免疫治療后可明顯改善,相應自身抗體滴度隨之下降。因此抗 GAD65 抗體陽性患者需篩查血清內分泌及免疫學指標,必要時行相關影像學檢查。
4 輔助檢查
4.1 抗體檢測
確定抗 GAD65 抗體的致病性需存在血清和(或)腦脊液高滴度的抗 GAD65 抗體或腦脊液中鞘內合成(Intrathecal synthesis,IS)證據。目前可通過多種方法檢測抗 GAD65 抗體滴度,如放射免疫分析(Radioimmunoassay,RIA),酶聯免疫吸附測定(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA),然后通過免疫組織化學(Immunohistochemistry,IHC)和 RIA 或免疫印跡(Western blot,WB)篩選來確診陽性病例。幾種公認的高水平抗 GAD65 抗體定義[13, 14]如下:① RIA 測定>20 nmol/L 或>2000 U/ml;② ELISA>20 nmol/L 或>1000 U/ml;③ IHC 并通過 RIA 或 WB 篩選陽性病例。腦脊液中高滴度抗 GAD65 抗體對神經系統自身免疫具有高度特異性,僅 0.8% 的 1 型糖尿病患者檢測到高于 2000 U/ml 滴度的抗 GAD65 抗體[43],在某些血清抗體滴度較低時,仍可檢測到腦脊液中 IS 證據。因此懷疑抗 GAD65 抗體相關癲癇發作時應同時測定血清及腦脊液 GAD65 抗體滴度。采用免疫組化法測定抗 GAD65 抗體 IS 指數公式:[腦脊液抗 GAD65 抗體滴度/血清抗 GAD65 抗體滴度]/[腦脊液白蛋白/血清白蛋白],當數值高于 IgG 指數,尤其是>1 時是抗 GAD65 抗體 ISIgG 的特異性指標[44]。
抗 GAD65 抗體可在患者神經系統癥狀出現前數年即存在,但某些表現為不明原因的邊緣葉腦炎的患者自發病至檢測到抗 GAD65 抗體需要數天甚至數年[45, 24]。高滴度的抗 GAD65 抗體合并其他自身抗體如抗甲狀腺抗體、抗甲狀腺過氧化物酶抗體、抗核抗體比例更高,提示抗 GAD65 抗體與以上抗體可能有共同抗原,或激活了 B 細胞因子[40]。通常認為抗 GAD65 抗體滴度與癲癇持續時間、發作頻率及嚴重程度無關[46, 47],也有研究[48, 24]發現抗神經元抗體滴度與病情嚴重程度正相關性,抗體滴度越高的患者治療反應性及臨床預后越差。臨床上對治療反應較好、癥狀明顯緩解的患者復查時可見抗體滴度下降,但抗體很少會轉陰,因此抗 GAD65 抗體滴度不能作為指導長期免疫治療的指標。
4.2 影像學檢查
影像學檢查結果取決于疾病發展階段,邊緣葉腦炎活躍期的急性癇性發作時頭部核磁共振成像(MRI)掃描可見邊緣葉和/或邊緣外系統異常信號,其中海馬、杏仁核、島葉、額葉皮層及皮質下白質最常受累,表現為 T2 及 Flair 像高信號,增強掃描無強化[22-25];此時正電子發射計算機斷層顯像(PET/CT)上可見病灶區高代謝,提示正在進行的活躍的炎癥反應[40],值得注意的是,高代謝部位可與 MRI 病變區不一致[33],反映了 AE 病變的多灶性。慢性病程、癲癇發作控制欠佳者最常見的頭部 MRI 改變是單側或雙側海馬萎縮;PET/CT 上可見顳葉內側及島葉低代謝,其中島葉低代謝可能是此類疾病的線索,考慮可能與該部位神經元細胞損傷變性有關[40]。無論起病形式和臨床表現如何,頭部 MRI 陰性不能除外此病,已有的病例報道及臨床研究均提示抗 GAD65 抗體相關癲癇發作有頭部 MRI 的動態演變,因此應在病程不同階段多次檢查。建議 2 次影像學檢查的中位時間為 4 個月,范圍 1~8 個月[41]。
4.3 腦電圖
相比 δ 刷對于抗 NMDAR 腦炎特異性而言,抗 GAD65 抗體相關癲癇發作腦電圖缺乏特異性,文獻報道[14]抗 GAD65 抗體相關癲癇發作患者發作期及發作間期單側或雙側顳葉癇樣放電較顳葉外區域更常見,非特異性顳葉慢波也較為常見。大部分患者發作期和發作間期視頻腦電圖有動態變化,與其癥狀學表現基本一致。正常腦電圖不能除外該病,尤其是病程早期。患者服用 AEDs 期間即使無癲癇發作仍應定期復查腦電圖,對于確定或可疑的臨床下電發作應及時調整治療方案。
4.4 腫瘤篩查
抗 GAD65 抗體相關癲癇發作患者可合并腫瘤,部分患者起病初期可有腫瘤標志物升高,需警惕副腫瘤綜合征。因此應進行持續、定期的惡性腫瘤篩查,副腫瘤相關抗體是早期敏感指標,建議至少每 6 個月進行一次,持續四年[37],此后仍應長期隨訪。
5 診斷
抗 GAD65 抗體相關癲癇發作的診斷主要依賴于腦脊液及血清抗體的檢測。臨床上對突發癇性發作伴腦炎癥狀及成人不明原因難治性癲癇患者,應盡早篩查相關抗體,建議同時檢測血清及腦脊液抗 GAD65 抗體。腦脊液中高滴度抗 GAD65 抗體,或鞘內合成指數>1 提示抗 GAD65 抗體的特異性。
6 治療
目前抗 GAD65 抗體相關癲癇發作患者治療方案多來自病例報告或臨床經驗,缺乏隨機對照實驗。治療主要集中于免疫治療、抗癲癇對癥治療、外科治療等,臨床上根據患者具體情況以不同組合接受個性化治療。
6.1 免疫治療
免疫治療分為一線治療及二線治療:一線治療即免疫調節治療,主要包括大劑量靜脈注射甲基潑尼松龍(IVMP)、靜脈注射免疫球蛋白(IVIG)或血漿置換(PLEX)[49];二線治療即免疫抑制治療,通常由嗎替麥考酚酯、硫唑嘌呤、利妥昔單抗和環磷酰胺組成;嗎替麥考酚酯和硫唑嘌呤為輕度免疫抑制劑,可減少對類固醇的依賴性;利妥昔單抗和環磷酰胺可用作癥狀快速發展的急救藥物。
6.1.1 一線免疫治療
最常見的一線治療方法是大劑量 IVMP(每天 1 g,連續 3~5 天),隨后每 3 天減半量,后進行序貫免疫治療,結合臨床癥狀調整激素劑量及方案。約 45% 單用激素治療的患者癲癇發作減少了一半,但在約半數患者中出現了失眠、應激性潰瘍、庫欣綜合征、血糖升高等激素相關性副作用;IVIG [(0.4 g/(kg·d),連續 5 天] 耐受性較好,但對癲癇控制效果較差;當上述組合反應欠佳時可考慮血漿置換(5~7 個周期,每個周期間隔 10~14 天),可有效降低抗 GAD65 和抗體滴度和減少癲癇發作[50]。經上述治療有改善的患者,應結合臨床逐漸減少激素用量、延長靜脈治療間隔[14]。
6.1.2 二線免疫治療
抗 GAD65 抗體相關癲癇發作通常對免疫調節治療效果欠佳,可能需要長程免疫抑制治療。先前研究表明,一線和二線治療相結合的多模式免疫療法是有效的[51]。但所有治療都是短時間內進行,哪種免疫抑制劑可能對結果產生最大的影響仍不明確,免疫抑制劑應用過程中常出現明顯不良反應,應詳細評估患者全身狀態后合理用藥。
嗎替麥考酚酯可抑制鳥嘌呤核苷酸的經典合成途徑,抑制同種特異性刺激物引起的 T 和 B 淋巴細胞增殖,還可抑制 B 淋巴細胞產生抗體。目前有病例報道抗 GAD65 抗體陽性難治性顳葉癲癇患者聯合應用 AEDs、IVMP、IVIG 發作控制欠佳,加用嗎替麥考酚酯后實現了無癲癇發作[52]。用法用量:口服:起始劑量 500 mg 每日兩次,1 周后加量至 1000 mg 每日兩次。不良反應:高血壓、高血糖、高膽固醇血癥、胃腸道反應、肝毒性等。
硫唑嘌呤(AZA)可通過多種途徑抑制核酸生物合成,從而阻止參與免疫識別和免疫放大的細胞的增生。對抗 GAD65 抗體陽性的慢性局灶性癲癇發作可短期受益,但也有報道 AZA 聯合 IVIG 和 IVMP 治療的患者癥狀均未改善[4, 53]。口服硫唑嘌呤的初始劑量為 1.5 mg/(kg·d),目標劑量為 2.5~3 mg/(kg·d)。常見的不良反應有胃腸道癥狀、超敏反應、脫發、疲勞、淋巴細胞減少、肝毒性、機會性感染等。
利妥昔單抗(RTX)是針對 CD20(+)B 細胞的單克隆抗體,可誘導 B 細胞耗竭和減少自身抗體的產生[54]。有病例報告指出 RTX 可有效改善抗 GAD65 抗體陽性患者腦炎癥狀及減少癲癇發作[55],通常對一線免疫治療有反應者對 RTX 反應更好。用法用量:靜脈注射 1000 mg/周,持續 2 周;或 375 mg/m2 BSA(體表面積),持續 4 周。常見的不良反應有感染、中性粒/白細胞減少、血管性水腫、皮膚瘙癢、皮疹等。
環磷酰胺(CPM)是一種強烷基化的免疫抑制劑,可與 DNA 發生交叉聯結,抑制 DNA 合成,也可干預 RNA 功能和抑制蛋白質合成導致細胞死亡[56]。已知有病例報道 CPM 對抗 GAD65 抗體相難治性癲癇持續狀態有效,也可改善抗 GAD65 抗體介導的腦炎癥狀[57]。用法用量:每月靜脈注射 500~800 mg /m2 BSA 至癥狀改善,或口服 1~2 mg/(kg·d),持續 3~6 個月。嚴重不良反應較為常見:感染、脫發、出血性膀胱炎、白血病、肺纖維化等。
6.2 抗癲癇藥物
抗 GAD65 抗體相關癲癇發作對常規 AEDs 敏感性欠佳,Meta 分析提示充分抗癲癇治療對總體自身免疫性癲癇患者的有效率為 10%,其中抗 GAD65 抗體陽性者有效率為 8%[58]。目前常用的第一代 AEDs:丙戊酸鈉、卡馬西平、苯妥英鈉等;第二代 AEDs:奧卡西平、左乙拉西坦、拉莫三嗪、托吡酯等;第三代 AEDs:布瓦西坦、吡侖帕奈、司替戊醇等。臨床通常需要多種 AEDs 的不同組合使用來提高癲癇控制率,但目前尚缺乏隨機臨床試驗數據支持在抗 GAD65 抗體相關癲癇發作中哪種 AEDs 效果更佳,部分學者認為鈉通道阻滯劑似乎能更好控制自身免疫性病因導致的癲癇發作。臨床上 AEDs 的選擇、用法用量及減量、停藥時機需結合患者病情具體問題具體分析。
6.3 外科手術
對于聯合應用免疫治療及 AEDs 后仍然難以控制癲癇發作的患者,手術切除也可以作為一種治療選擇。但抗 GAD65 抗體相關癲癇發作的手術結果似乎比其他原因的難治性癲癇患者療效更差。在病程后期,難治性癲癇似乎與潛在的“結構性”病因有關,而與持續的炎癥過程無關,尤其是當 FDG-PET 掃描顯示沒有新陳代謝區域或血清學和 CSF 標記恢復正常時,癲癇手術仍可被視為減少癲癇發作頻率和改善生活質量的有用治療選擇。目前有報道[59, 60]用迷走神經刺激(VNS)、深部腦刺激(DBS)、雙側海馬反應性神經刺激(RNS)治療成功的病例。
綜上,抗 GAD65 抗體相關癲癇發作可能比以往認為的更加普遍,可表現為急性起病的繼發于抗 GAD65 抗體 AE 的急性癥狀性癇性發作和慢性起病的抗 GAD65 抗體自身免疫相關癲癇,合并其他 ADs 可能是癲癇自身免疫性起源的線索,同時應加強對此類患者腫瘤的隨訪篩查。臨床癥狀的改善與抗 GAD65 抗體滴度降低不完全平行,因此抗 GAD65 抗體滴度可能不能用于指導長期免疫治療。早期識別癲癇的自身免疫性起源、明確陽性抗體行免疫治療,可減輕發作負擔、提高整體預后。盡管我們的綜述廣泛涵蓋了抗 GAD65 抗體相關癲癇的流行病學、病理生理,臨床表現,輔助檢查及治療,但由于參考文獻大部分是基于病例報告或病例系列,因此存在它的局限性,尤其是院外 AEDs 治療方案及停藥指征的研究很少。因此,未來對于上述問題應進一步深入研究,使患者最大程度受益。
隨著臨床醫生對癲癇發作免疫性病因認識的進一步深入,成人不明原因的藥物難治性癲癇患者腦脊液中檢測到陽性的抗谷氨酸脫羧酶(Glutamic acid decarboxylase,GAD)65 抗體已不再罕見,包括慢性藥物難治性癲癇和自身免疫性腦炎(Autoimmune encephalitis,AE) 急性期癇性發作患者。既往學者們普遍應用“自身免疫性癲癇”描述由自身免疫病因介導的癲癇發作,2020 年 7 月國際抗癲癇聯盟(ILAE)對繼發于 AE 的急性癥狀性癇性發作和自身免疫相關癲癇的概念進行了規范[1]。本文將抗 GAD65 抗體陽性、同時具有癲癇/癇性發作者統一應用術語“抗 GAD65 抗體相關癲癇發作”,旨在新概念基礎上介紹抗 GAD65 抗體相關癲癇發作的研究進展。
1 流行病學
由于研究背景、抗體測定方法及定義致病抗體的水平存在差異,且大多數研究受到缺乏腦脊液數據的限制,因此抗 GAD65 抗體相關癲癇發作的真正發病率仍不明確。隨著對癲癇免疫性病因篩查的重視,越來越多的病例報告和臨床研究報道了抗 GAD65 抗體相關的癲癇發作。現有研究中,17% 的邊緣性腦炎(Limbic encephalitis,LE)病例和 12.5% 的原因不明的成人癲癇患者腦脊液中檢出了抗 GAD65 抗體[2-4];成人局灶性癲癇尤其是難治性癲癇中 2.1%~5.4% 患者腦脊液中出現高滴度抗 GAD65 抗體[5]。
2 病理生理
在哺乳動物中,GAD 存在多種同工型,可在中樞神經系統、胰腺、肝臟、腎臟、腎上腺、睪丸、輸卵管中表達[6]。胰腺中只表達 GAD65,人腦中包含 2 種形式的 GAD 并根據其分子量的不同命名[7]:GAD65 和 GAD67,盡管兩種異構體具有相同的折疊和高度的序列同一性,但只有 GAD65 作為自身抗原發揮作用[8]。GAD65 存在于細胞末端突觸小泡中,主要以脫羧酶輔酶無活性形式存在,在酶活性過程中自動激活,在細胞需要 GABA 快速激活、釋放時主要以載脂蛋白的形式為細胞提供脈沖,隨后自動滅活。GAD65 有 3 個功能域[8, 9]:由氨基酸 1-188 組成的氨基或 N 末端域;中間的由氨基酸 189–464 組成的磷酸吡哆醛(PLP)結構域和氨基酸 465–585 組成的羧基或 C 端結構域[10]。GAD 抗體在不同疾病中有不同的結合靶點,如 1 型糖尿病中,GAD 抗體反應主要針對 GAD65 的磷酸吡哆醛和 C 末端[11];邊緣葉腦炎患者血清可能與 GAD65 的 N 端發生反應;僵人綜合征中,主要針對 GAD67 上的構象表位及 GAD65 和 GAD67 的 N 末端和 C 末端表位;癲癇患者的血清與 GAD65 C 末端反應性較高[12]。
通常認為,細胞毒性 T 細胞引起的病理性損傷導致了患者神經系統癥狀的出現,抗 GAD65 抗體的直接致病作用存在爭議[13, 14]。一例非副腫瘤性抗 GAD65 抗體相關 AE 的腦活檢顯示,病變區域單個神經元中有多個顆粒酶 B 陽性細胞毒性 T 淋巴細胞與神經元的結合,且附近存在多種細胞毒性 T 細胞[15],這些 T 細胞可以釋放穿孔素和多種顆粒酶,導致細胞壞死或凋亡[16],隨之而來穿孔素依賴性電沉默使細胞出現功能障礙,但是這種損害并不一定會導致神經元死亡[17]。因此,可能是針對表達 GAD65 的 γ-氨基丁酸(GABA)能性中間神經元的非致命性細胞毒性攻擊以及隨之而來的細胞功能障礙導致了癲癇發作。抗 GAD65 抗體介導的神經系統疾病對旨在降低和消除抗體的免疫調節治療效果差,而對減弱細胞毒性 T 細胞激活的免疫抑制治療有效證明了該理論的合理性[18]。作為抗細胞內突觸位點抗體,抗 GAD65 抗體與其他抗神經元細胞表面抗體如抗 NMDAR、抗 VGKC、抗 GABABR 共存時,后者可能通過競爭受體或內化作用改變神經元細胞功能,直接對細胞致病,此時抗 GAD65 抗體陽性可能是血腦屏障及廣泛神經元破壞的結果[13]。
3 臨床表現
抗 GAD65 抗體相關癲癇發作患者中位年齡為 30 歲(3~64 歲),女性多于男性[19],可表現為急性起病的繼發于抗 GAD65 抗體 AE 的急性癥狀性癇性發作和慢性起病的抗 GAD65 抗體自身免疫相關癲癇,后者較前者更為普遍[20, 21],部分患者可共患系統性自身免疫性疾病(Systemic autoimmune diseases,ADs)和/或腫瘤,本文主要從以下幾個方面闡述。
3.1 繼發于抗 GAD65 抗體自身免疫性腦炎的急性癥狀性癇性發作
臨床上自身免疫性腦炎診斷明確,癇性發作是常見臨床表現,患者在免疫治療后可實現無癲癇發作,抗癲癇藥物(AEDs)最終可以停止使用。這種癇性發作是急性癥狀性或誘發性,可能在數周甚至數月好轉,可能的病理生理機制是抗體介導產生的發作[22]。抗 GAD65 抗體 AE 急性期癇性發作常先于其他腦炎癥狀出現,發作形式多樣:新發難治性癲癇持續狀態,全面強直-陣攣性發作、局灶性進展為雙側強直陣攣發作、局灶性伴知覺障礙性發作、局灶性伴有運動癥狀的知覺保留性發作、自主神經性發作、自動癥、偏轉發作等,上述發作形式可單一刻板出現或為多種形式的相互組合[1, 23-25],發作頻繁且發作頻率逐漸增加,對常規 AEDs 反應差。多數患者伴有或相繼出現 AE 癥狀:意識障礙、認知障礙、精神行為異常等,罕見病例有明顯的自主神經功能障礙、嚴重神經心理障礙、癡呆、發作性心律失常[13]。這種癇性發作可隨著腦炎的緩解而終止,在腦炎活躍期過后可能停用 AEDs。一項針對腦脊液抗 GAD65 抗體陽性顳葉癲癇的研究[26]表明,無論早期是否合并其它 AE 癥狀,大部分此類患者會演變為慢性藥物難治性癲癇。部分患者可在疾病某個時期累及更廣泛的神經系統,出現眼球運動障礙、僵人綜合征、小腦性共濟失調、脊髓炎等。
3.2 抗 GAD65 抗體自身免疫相關癲癇
抗 GAD65 抗體自身免疫相關癲癇是指抗 GAD65 抗體介導的腦部疾病患者轉歸為慢性的癲癇發作,在這些患者中可能存在結構性病因,如海馬萎縮。免疫因素、非免疫性因素(結構性)或兩者兼有均可能導致這些患者癲癇發作慢性化,對免疫療法效果差。可能的病理生理機制是腦炎后的結構性病理改變和/或持續性的細胞毒性 T 細胞介導的腦部炎癥導致的致癇性[22]。一項描述抗體介導的 AE 患者的癲癇發作特點的研究[19]指出顳葉癲癇是抗 GAD65 抗體自身免疫相關癲癇的典型發作類型,部分患者可伴有慢性腦病癥狀;最近研究[27]表明局灶擴展至雙側強直-陣攣性發作和非運動起始的局灶性發作是最常見的癲癇發作類型,后者可表現為單獨出現的自主神經、軀體感覺或情感體驗,或上述癥狀的相互組合,在疾病早期發作頻繁,每天可發作數次或數十次;部分病程超過 2 年的慢性發作患者可表現為反復刻板的全身強直-陣攣性發作或癲癇持續狀態[28]。有研究報道 9% 抗 GAD65 抗體自身免疫相關癲癇患者表現為音樂誘發的反射性癲癇發作,這被認為是一種特異性發作類型[29]。部分患者在整個病程中可表現出多種不同的癲癇發作類型。
3.3 與其他抗神經元細胞抗體及副腫瘤共存
文獻報道抗 GAD65 抗體可與抗 NMDAR、抗 LGI1、抗 GABAA、GABAB 等抗神經元細胞表面抗體共存[30-33],根據責任抗體的不同,表現出相應的臨床癥狀,多重抗神經元抗體陽性患者可出現臨床癥狀及影像學異常的疊加或變異,且明顯增加發生惡性腫瘤的可能[34],需個體化治療。文獻報道單純 GAD65 抗體陽性相關癲癇發作并發腫瘤幾率小,但在部分肺癌(小細胞肺癌和非小細胞肺癌)、乳腺癌、胸腺瘤、睪丸精原細胞瘤患者中發現了抗 GAD65 抗體[34-36]。因此對抗 GAD65 抗體相關癲癇發作患者應進行持續、定期的惡性腫瘤篩查,副腫瘤相關抗體是早期敏感指標,建議至少每六個月進行一次,持續四年[37]。
3.4 與全身性自身免疫性疾病共存
幾乎 50% 抗 GAD65 抗體陽性患者共存一種或多種 ADs,最常見的是 1 型糖尿病,其次是自身免疫性甲狀腺炎,也有合并白癜風、銀屑病、乳糜瀉的報道[38, 39]。部分患者血清中有一種或多種自身免疫性抗體,如糖尿病相關抗體、抗甲狀腺相關抗體、抗核抗體等[40, 41]。盡管有患者抗甲狀腺相關抗體陽性,但部分患者無甲狀腺功能障礙的臨床表現。研究表明[42],ADs 的存在并不影響抗 GAD65 抗體相關神經系統癥狀的進展或臨床結局,因此,此類患者的治療不受自身免疫性合并癥的影響。部分對癥治療效果不佳的 ADs 接受免疫治療后可明顯改善,相應自身抗體滴度隨之下降。因此抗 GAD65 抗體陽性患者需篩查血清內分泌及免疫學指標,必要時行相關影像學檢查。
4 輔助檢查
4.1 抗體檢測
確定抗 GAD65 抗體的致病性需存在血清和(或)腦脊液高滴度的抗 GAD65 抗體或腦脊液中鞘內合成(Intrathecal synthesis,IS)證據。目前可通過多種方法檢測抗 GAD65 抗體滴度,如放射免疫分析(Radioimmunoassay,RIA),酶聯免疫吸附測定(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA),然后通過免疫組織化學(Immunohistochemistry,IHC)和 RIA 或免疫印跡(Western blot,WB)篩選來確診陽性病例。幾種公認的高水平抗 GAD65 抗體定義[13, 14]如下:① RIA 測定>20 nmol/L 或>2000 U/ml;② ELISA>20 nmol/L 或>1000 U/ml;③ IHC 并通過 RIA 或 WB 篩選陽性病例。腦脊液中高滴度抗 GAD65 抗體對神經系統自身免疫具有高度特異性,僅 0.8% 的 1 型糖尿病患者檢測到高于 2000 U/ml 滴度的抗 GAD65 抗體[43],在某些血清抗體滴度較低時,仍可檢測到腦脊液中 IS 證據。因此懷疑抗 GAD65 抗體相關癲癇發作時應同時測定血清及腦脊液 GAD65 抗體滴度。采用免疫組化法測定抗 GAD65 抗體 IS 指數公式:[腦脊液抗 GAD65 抗體滴度/血清抗 GAD65 抗體滴度]/[腦脊液白蛋白/血清白蛋白],當數值高于 IgG 指數,尤其是>1 時是抗 GAD65 抗體 ISIgG 的特異性指標[44]。
抗 GAD65 抗體可在患者神經系統癥狀出現前數年即存在,但某些表現為不明原因的邊緣葉腦炎的患者自發病至檢測到抗 GAD65 抗體需要數天甚至數年[45, 24]。高滴度的抗 GAD65 抗體合并其他自身抗體如抗甲狀腺抗體、抗甲狀腺過氧化物酶抗體、抗核抗體比例更高,提示抗 GAD65 抗體與以上抗體可能有共同抗原,或激活了 B 細胞因子[40]。通常認為抗 GAD65 抗體滴度與癲癇持續時間、發作頻率及嚴重程度無關[46, 47],也有研究[48, 24]發現抗神經元抗體滴度與病情嚴重程度正相關性,抗體滴度越高的患者治療反應性及臨床預后越差。臨床上對治療反應較好、癥狀明顯緩解的患者復查時可見抗體滴度下降,但抗體很少會轉陰,因此抗 GAD65 抗體滴度不能作為指導長期免疫治療的指標。
4.2 影像學檢查
影像學檢查結果取決于疾病發展階段,邊緣葉腦炎活躍期的急性癇性發作時頭部核磁共振成像(MRI)掃描可見邊緣葉和/或邊緣外系統異常信號,其中海馬、杏仁核、島葉、額葉皮層及皮質下白質最常受累,表現為 T2 及 Flair 像高信號,增強掃描無強化[22-25];此時正電子發射計算機斷層顯像(PET/CT)上可見病灶區高代謝,提示正在進行的活躍的炎癥反應[40],值得注意的是,高代謝部位可與 MRI 病變區不一致[33],反映了 AE 病變的多灶性。慢性病程、癲癇發作控制欠佳者最常見的頭部 MRI 改變是單側或雙側海馬萎縮;PET/CT 上可見顳葉內側及島葉低代謝,其中島葉低代謝可能是此類疾病的線索,考慮可能與該部位神經元細胞損傷變性有關[40]。無論起病形式和臨床表現如何,頭部 MRI 陰性不能除外此病,已有的病例報道及臨床研究均提示抗 GAD65 抗體相關癲癇發作有頭部 MRI 的動態演變,因此應在病程不同階段多次檢查。建議 2 次影像學檢查的中位時間為 4 個月,范圍 1~8 個月[41]。
4.3 腦電圖
相比 δ 刷對于抗 NMDAR 腦炎特異性而言,抗 GAD65 抗體相關癲癇發作腦電圖缺乏特異性,文獻報道[14]抗 GAD65 抗體相關癲癇發作患者發作期及發作間期單側或雙側顳葉癇樣放電較顳葉外區域更常見,非特異性顳葉慢波也較為常見。大部分患者發作期和發作間期視頻腦電圖有動態變化,與其癥狀學表現基本一致。正常腦電圖不能除外該病,尤其是病程早期。患者服用 AEDs 期間即使無癲癇發作仍應定期復查腦電圖,對于確定或可疑的臨床下電發作應及時調整治療方案。
4.4 腫瘤篩查
抗 GAD65 抗體相關癲癇發作患者可合并腫瘤,部分患者起病初期可有腫瘤標志物升高,需警惕副腫瘤綜合征。因此應進行持續、定期的惡性腫瘤篩查,副腫瘤相關抗體是早期敏感指標,建議至少每 6 個月進行一次,持續四年[37],此后仍應長期隨訪。
5 診斷
抗 GAD65 抗體相關癲癇發作的診斷主要依賴于腦脊液及血清抗體的檢測。臨床上對突發癇性發作伴腦炎癥狀及成人不明原因難治性癲癇患者,應盡早篩查相關抗體,建議同時檢測血清及腦脊液抗 GAD65 抗體。腦脊液中高滴度抗 GAD65 抗體,或鞘內合成指數>1 提示抗 GAD65 抗體的特異性。
6 治療
目前抗 GAD65 抗體相關癲癇發作患者治療方案多來自病例報告或臨床經驗,缺乏隨機對照實驗。治療主要集中于免疫治療、抗癲癇對癥治療、外科治療等,臨床上根據患者具體情況以不同組合接受個性化治療。
6.1 免疫治療
免疫治療分為一線治療及二線治療:一線治療即免疫調節治療,主要包括大劑量靜脈注射甲基潑尼松龍(IVMP)、靜脈注射免疫球蛋白(IVIG)或血漿置換(PLEX)[49];二線治療即免疫抑制治療,通常由嗎替麥考酚酯、硫唑嘌呤、利妥昔單抗和環磷酰胺組成;嗎替麥考酚酯和硫唑嘌呤為輕度免疫抑制劑,可減少對類固醇的依賴性;利妥昔單抗和環磷酰胺可用作癥狀快速發展的急救藥物。
6.1.1 一線免疫治療
最常見的一線治療方法是大劑量 IVMP(每天 1 g,連續 3~5 天),隨后每 3 天減半量,后進行序貫免疫治療,結合臨床癥狀調整激素劑量及方案。約 45% 單用激素治療的患者癲癇發作減少了一半,但在約半數患者中出現了失眠、應激性潰瘍、庫欣綜合征、血糖升高等激素相關性副作用;IVIG [(0.4 g/(kg·d),連續 5 天] 耐受性較好,但對癲癇控制效果較差;當上述組合反應欠佳時可考慮血漿置換(5~7 個周期,每個周期間隔 10~14 天),可有效降低抗 GAD65 和抗體滴度和減少癲癇發作[50]。經上述治療有改善的患者,應結合臨床逐漸減少激素用量、延長靜脈治療間隔[14]。
6.1.2 二線免疫治療
抗 GAD65 抗體相關癲癇發作通常對免疫調節治療效果欠佳,可能需要長程免疫抑制治療。先前研究表明,一線和二線治療相結合的多模式免疫療法是有效的[51]。但所有治療都是短時間內進行,哪種免疫抑制劑可能對結果產生最大的影響仍不明確,免疫抑制劑應用過程中常出現明顯不良反應,應詳細評估患者全身狀態后合理用藥。
嗎替麥考酚酯可抑制鳥嘌呤核苷酸的經典合成途徑,抑制同種特異性刺激物引起的 T 和 B 淋巴細胞增殖,還可抑制 B 淋巴細胞產生抗體。目前有病例報道抗 GAD65 抗體陽性難治性顳葉癲癇患者聯合應用 AEDs、IVMP、IVIG 發作控制欠佳,加用嗎替麥考酚酯后實現了無癲癇發作[52]。用法用量:口服:起始劑量 500 mg 每日兩次,1 周后加量至 1000 mg 每日兩次。不良反應:高血壓、高血糖、高膽固醇血癥、胃腸道反應、肝毒性等。
硫唑嘌呤(AZA)可通過多種途徑抑制核酸生物合成,從而阻止參與免疫識別和免疫放大的細胞的增生。對抗 GAD65 抗體陽性的慢性局灶性癲癇發作可短期受益,但也有報道 AZA 聯合 IVIG 和 IVMP 治療的患者癥狀均未改善[4, 53]。口服硫唑嘌呤的初始劑量為 1.5 mg/(kg·d),目標劑量為 2.5~3 mg/(kg·d)。常見的不良反應有胃腸道癥狀、超敏反應、脫發、疲勞、淋巴細胞減少、肝毒性、機會性感染等。
利妥昔單抗(RTX)是針對 CD20(+)B 細胞的單克隆抗體,可誘導 B 細胞耗竭和減少自身抗體的產生[54]。有病例報告指出 RTX 可有效改善抗 GAD65 抗體陽性患者腦炎癥狀及減少癲癇發作[55],通常對一線免疫治療有反應者對 RTX 反應更好。用法用量:靜脈注射 1000 mg/周,持續 2 周;或 375 mg/m2 BSA(體表面積),持續 4 周。常見的不良反應有感染、中性粒/白細胞減少、血管性水腫、皮膚瘙癢、皮疹等。
環磷酰胺(CPM)是一種強烷基化的免疫抑制劑,可與 DNA 發生交叉聯結,抑制 DNA 合成,也可干預 RNA 功能和抑制蛋白質合成導致細胞死亡[56]。已知有病例報道 CPM 對抗 GAD65 抗體相難治性癲癇持續狀態有效,也可改善抗 GAD65 抗體介導的腦炎癥狀[57]。用法用量:每月靜脈注射 500~800 mg /m2 BSA 至癥狀改善,或口服 1~2 mg/(kg·d),持續 3~6 個月。嚴重不良反應較為常見:感染、脫發、出血性膀胱炎、白血病、肺纖維化等。
6.2 抗癲癇藥物
抗 GAD65 抗體相關癲癇發作對常規 AEDs 敏感性欠佳,Meta 分析提示充分抗癲癇治療對總體自身免疫性癲癇患者的有效率為 10%,其中抗 GAD65 抗體陽性者有效率為 8%[58]。目前常用的第一代 AEDs:丙戊酸鈉、卡馬西平、苯妥英鈉等;第二代 AEDs:奧卡西平、左乙拉西坦、拉莫三嗪、托吡酯等;第三代 AEDs:布瓦西坦、吡侖帕奈、司替戊醇等。臨床通常需要多種 AEDs 的不同組合使用來提高癲癇控制率,但目前尚缺乏隨機臨床試驗數據支持在抗 GAD65 抗體相關癲癇發作中哪種 AEDs 效果更佳,部分學者認為鈉通道阻滯劑似乎能更好控制自身免疫性病因導致的癲癇發作。臨床上 AEDs 的選擇、用法用量及減量、停藥時機需結合患者病情具體問題具體分析。
6.3 外科手術
對于聯合應用免疫治療及 AEDs 后仍然難以控制癲癇發作的患者,手術切除也可以作為一種治療選擇。但抗 GAD65 抗體相關癲癇發作的手術結果似乎比其他原因的難治性癲癇患者療效更差。在病程后期,難治性癲癇似乎與潛在的“結構性”病因有關,而與持續的炎癥過程無關,尤其是當 FDG-PET 掃描顯示沒有新陳代謝區域或血清學和 CSF 標記恢復正常時,癲癇手術仍可被視為減少癲癇發作頻率和改善生活質量的有用治療選擇。目前有報道[59, 60]用迷走神經刺激(VNS)、深部腦刺激(DBS)、雙側海馬反應性神經刺激(RNS)治療成功的病例。
綜上,抗 GAD65 抗體相關癲癇發作可能比以往認為的更加普遍,可表現為急性起病的繼發于抗 GAD65 抗體 AE 的急性癥狀性癇性發作和慢性起病的抗 GAD65 抗體自身免疫相關癲癇,合并其他 ADs 可能是癲癇自身免疫性起源的線索,同時應加強對此類患者腫瘤的隨訪篩查。臨床癥狀的改善與抗 GAD65 抗體滴度降低不完全平行,因此抗 GAD65 抗體滴度可能不能用于指導長期免疫治療。早期識別癲癇的自身免疫性起源、明確陽性抗體行免疫治療,可減輕發作負擔、提高整體預后。盡管我們的綜述廣泛涵蓋了抗 GAD65 抗體相關癲癇的流行病學、病理生理,臨床表現,輔助檢查及治療,但由于參考文獻大部分是基于病例報告或病例系列,因此存在它的局限性,尤其是院外 AEDs 治療方案及停藥指征的研究很少。因此,未來對于上述問題應進一步深入研究,使患者最大程度受益。