GFAP-IgG阳性脑膜脑脊髓炎分子分型及发病机制研究

The autoimmune meningoencephalomyelitis is a hot research area in current clinical neuroimmunology. Human resource GFAP antibody is a novel astrocytic autoantibody, which was found in a group of meningoencephalomyelitis by the applicant. In the previous work, we found GFAP antibodies were detected in different clinical phenotypes of autoimmune meningoencephalomyelitis. The antibodies are consists of different antibodies against different kinds of GFAP subtypes. The pathologic study found activation of T lymphocyte and infiltration of microglial cells on the brain tissue. CD8+T cells are positive. We speculate potential of GFAP antigen epitope may start the peripheral immune response. Different activated subtypes GFAP specific CD8+T cells may attack astrocytes or activated microglia through blood brain barrier, causing the inflammation process. In this study, we will use the established stable transfection cells binding assay, and widely used cell adoptive immunotherapy technology, to further establish GFAP-antibody subtyping detection system using patient's serum and cerebrospinal fluid. At the same time, autoimmune cells and animal model of GFAP subtype-specific IgG will be established in order to elucidate the pathogenic process of GFAP-specific CD8+T lymphocytes and the interaction among microglia, astrocyte subtypes and CD8+T lymphocytes. The achievement will reveal the pathogenesis of GFAP meningoencephalomyelitis and provide theoretical and methodology evidences for clinical diagnosis and precise treatment.

自身免疫性脑/脊髓（膜）炎是当前神经免疫学的研究热点。人源性胶质纤维酸性蛋白（GFAP）抗体是由申请人发现的一种针对星形细胞的新型自身免疫性脑膜脑脊髓炎相关抗体。前期工作发现针对不同GFAP亚型的抗体可在不同临床表型的自身免疫性膜脑脊髓炎病例中检出，对该抗体阳性病变脑活检证实存在T细胞和小胶质细胞的浸润激活，且CD8+T淋巴细胞染色阳性，但具体机制不清。我们推测潜在的GFAP抗原表位启动外周免疫反应，使被激活的GFAP特异性CD8+T细胞透过血脑屏障，攻击星形细胞或激活小胶质细胞，参与致病。本研究拟采用细胞转染免疫荧光技术，并借助细胞过继免疫治疗技术，构建GFAP自身抗体分型检测系统，同时建立不同GFAP亚型抗原特异性免疫细胞模型及动物模型，以期阐明不同GFAP亚型抗原特异性CD8+T淋巴细胞和小胶质细胞参与致病的具体机制，为临床精准诊疗提供理论基础及方法学支持。

自身免疫性胶质纤维酸性蛋白星形细胞病（glial fibrillary acidic protein astrocytopathy）是一组累及脑膜、脑实质和脊髓为主的新谱系疾病。申请人在国外访学期间发现了此种针对星形细胞的新型自身免疫性脑膜脑脊髓炎的相关抗体，并在国际上首次报道。前期工作发现针对不同GFAP亚型的抗体可在不同临床表型的自身免疫性膜脑脊髓炎病例中检出，对该抗体阳性病变脑活检证实存在T细胞和小胶质细胞的浸润激活，但具体发病机制不清。本项目主要是围绕着抗原特异性T细胞及小胶质细胞在GFAP自身免疫性脑脊髓膜炎中的免疫机制这一科学问题开展的。项目研究完成下列内容：（1）建立了血清和脑脊液GFAP不同亚型自身抗体检测系统；（2）构建了GFAP自身免疫性脑脊髓膜炎患者T细胞TCR的免疫组库，并检测了TCR的基因多态性；（3）总结了15例GFAP-IgG相关神经系统自身免疫病临床、影像及免疫学特点；（4）根据特异性抗原靶点的预测，采用2种方式构建了GFAP特异性TCR-CD8+T细胞；（5）建立了GFAP抗体阳性的动物模型；（6）在动物水平研究了GFAP抗体阳性的大鼠模型的可能致病机制。本课题血清和脑脊液GFAP不同亚型自身抗体检测系统的建立，为临床中发现此类病例奠定基础，并对GFAP自身抗体进行分型，为后续研究不同亚型的GFAP抗原特异性T细胞的功能创造了条件。GFAP自身免疫性脑脊髓膜炎患者T细胞TCR基因多态性的检测对认识该疾病的免疫学特点提供了依据，为该疾病的治疗提供一定理论依据。自身免疫性脑脊髓膜炎的发病与中枢神经系统中多种细胞相关，如小胶质细胞、B细胞、T淋巴细胞、巨噬细胞、活化的星形胶质细胞等。在本研究中，虽然在动物模型中没有发现T淋巴细胞、B细胞的明显增多，但是发现小胶质细胞尤其是M1型促炎小胶质细胞的活化明显增多，且M1型小胶质细胞促使星形胶质细胞向A1型转化，具有共定位关系，在GFAP相关脑脊髓膜炎的发病中可能起关键作用，GFAP抗体与小胶质细胞活化之间的关系还有待于进一步深入研究。以上研究资料已经总结，部分结果已发表，共发表论文4篇，申请专利1项，培养5名研究生，多次参加全国学术会议并做报告。本研究成果可帮助我们深入认识这种新的谱系疾病，对诊断、治疗，改善疾病预后有较大的意义。