【推荐】TSH-R自身抗体的临床应用

小****1

作者Roberto Rocchi, MD

甲状腺自身免疫病是人类最常见的自身免疫性疾病。临床表现有毒性弥漫性甲状腺肿（格雷夫斯氏病Granes’ disease, GD）、格雷夫斯氏眼病（Granes’ ophthalmopathy, GO）、桥本氏甲状腺炎和特发性粘液水肿。GD的特点是产生抗甲状腺**激素（TSH）受体（TSH-R）的自身抗体，常导致甲状腺功能增强，临床表现为甲状腺功能亢进。
GD是碘充分地区甲状腺功能亢进最常见的原因。其典型表现是甲状腺肿大（甲状腺肿）、甲状腺功能亢进症状、眼病（3％－5％患者较严重），较少见的还有胫骨前的粘液水肿和肥大性肺性骨关节病（acropachy）。美国每年GD患者约为千分**，大多为30－40岁妇女（男：女为1：7）。
GD的其它免疫学特点与其他自身免疫性甲状腺病相同，如甲状腺有淋巴细胞浸润、与主要组织相容性复合体（MHC）的一些单元型（haplotype，即一条染色体或一条DNA分子的基因型）有关、呈家族性出现和存在抗其他甲状腺抗原的抗体如甲状腺球蛋白和甲状腺过氧化物酶自身抗体等。

TSH-R的结构和功能
TSH-R是一种膜糖蛋白，主要在甲状腺滤泡细胞上表达。它是G蛋白偶联、七跨膜区受体超家族中的一员。七跨膜区受体亦包括黄体生成素受体和卵泡**素受体。TSH-R位于第14号染色体，由10个外量子基因编码。成熟TSH-R蛋白包括744个氨基酸，分子量为82KDa。功能性TSH-R的表达需要转录后修饰，包括细胞外区域中6个天冬酰胺残基的糖基化。TSH-R的糖类含量相当于其分子量的30％。
作为完整全受体（holoreceptor）的成熟TSH-R首先出现在浆膜上。然后在细胞表面分裂为以二硫键连接的二个亚单位。以9个外量子编码的氨基端A亚单位位于细胞外，由396个氨基酸组成（图1）；羧基端B亚单位由第10个最大的外量子编码形成七跨膜区功能域和胞质尾。A单位负责识别和结合其配体即TSH。TSH是调节甲状腺滤泡细胞功能的主要因子，最终使其分泌甲状腺素。

过去几年有人提出过TSH-R激活的一些机制。实际上，最可能接受的描述TSH-R可能活化的模型是通过结合TSH，破坏外功能域和跨膜功能域之间的相互关系，导致一个裂解“开放”和细胞内信号随后发起的活化构形。“密闭”构形代表TSH-R的非活性状态。跨膜B亚单位导致细胞内信号经cAMP产生，随后活化腺苷酸环化酶及活化磷脂酶C（PLC）和蛋白激酶A信号传导系统。
PLC的活化调节了H2O2产生和甲状腺球蛋白的碘化过程，而蛋白激酶A的磷酸化增加碘的摄入以及甲状腺过氧化物酶和甲状腺球蛋白的合成。不过目前双重信号系统的生理学意义尚不清楚。

TRAb的产生和与TSH-R的结合
TSH-R是GD的主要自身抗原。近来研究表明TSH-R裂解可导致一些细胞外A亚单位的脱落。脱落的A亚单位是人血液中循环抗原的活化TSH-R胞外域的来源。TSH-R A单位的脱落在破坏循环耐受和引发GD方面非常重要。已经证实TSH-R抗体（TRAb）可以呈现功能异质性。TSH-R上具有功能性**活性的TRAb称甲状腺**抗体（TSAb）。TSAb可以模仿促甲状腺素的作用来**甲状腺细胞。相反，TSH封闭抗体（TSHBAb）能与TSH-R结合，因而可导致封闭甲状腺细胞的TSH介导活性。GD患者可兼有**性自身抗体和封闭性自身抗体。一个患者不同抗体的量或亲和性可决定甲状腺功能的功能性平衡。自身免疫性甲亢患者的TSAb是占优势的。很多研究已经确定了可与TSH和自身抗体结合的TSH-R上的表位。TSAb的大多数表位是位于细胞外域（extracellular domain）的氨基端区域，而TSHBAb的表位则位于胞外域（ectodomain）的羧基端（图1）。然而由于TSAb和TSHBAb能在同一GD患者血[根据相关法规进行屏蔽]存，所以要解释这些发现是非常困难的。

TRAb测定
TRAb可用两种方法测定：1. 体外测定法称TBII（TSH结合抑制免疫球蛋白），即检测放射标记TSH与其受体结合的抑制性。2. 生物学测定法检测TRAb对TSH-R信号途径的功能性效果（**或抑制）。
TBII测定传统上采用重组人TSH-R稳定转染的猪甲状腺或中国仓鼠卵细胞的膜浸出液。最近costagliola等介绍了一种新的固相放射免疫法，即将采用DNA重组技术制备的全长度人TSH-R固定于试管表面，该方法的重复性和敏感性均明显优于传统方法。总体说来，TBII测定不能区别**性TRAb和封闭性TRAb。用测TBII的前述两种方法测GD甲亢患者的阳性率为76％－95％，与TSAb活性呈正相关。而用costaglida的新方法则其灵敏度可提高至99％，同时还可继续保持极佳的特异性（所有TBII测定特异性均为99％）。
第2种方法采用培养的大鼠甲状腺细胞（FTRL-5）或表达人TSH-R（CHO-R）的转染细胞与患者血清孵育来检测cAMP的产生。90％以上的毒性弥漫性甲状腺肿患者血中可检出TSAb。这些生物测定的缺点在于需要繁杂的FTRL-5细胞培养条件及纯化的IgG。采用转染CHO-R细胞较FTRL-5细胞更敏感。生物测定法检测TSHBAb是基于FTRL-5细胞或CHO-R细胞培养中抑制cAMP产生的量的测定。
各种方法间的差异可能反映出TRAb功能和表位识别的异质性。Kim等新近证明18.5％的甲状腺机能亢进GD患者有TSAb和TSHBAb两种抗体。因而来自大多数GD患者的血清中含有TSAb和TSHBAb/TBII两种抗体，它们对临床的影响取决于占优势抗体的相对浓度和亲和性。

TRAb的临床应用
GD的诊断目前依据自身免疫甲状腺功能亢进症状和体征（如心动过速和甲状腺肿）、眼病、甲状腺激素增多、TSH水平降低等。不过，在表1所列情况下检测TRAb是非常有用的。
表1 ：临床检测血清TSH-R抗体的指征

毒性弥漫性甲状腺肿经抗甲状腺药物（ATD）治疗后预测其复发
诊断困难的情况
妊娠甲状腺毒症
甲状腺功能正常的眼病
预测GD母亲的胎儿－新生儿甲状腺毒症
    服用ATD的GD妊娠妇女
放射性碘或外科治疗后的正常甲状腺妇女
放射性碘或外科治疗后服用甲状腺素治疗的正常甲状腺妇女
以往小儿有新生儿甲状腺毒症的妇女         

抗甲状腺药物治疗后复发的预测
治疗GD包括应用抗甲状腺药物（ATD）如甲硫咪唑（methimazole）、卡比马唑（carbimazole）和丙基硫氧嘧啶（propyltiouracile）、放射性碘破坏性治疗和甲状腺手术、ATD是大多数人喜爱采用的治疗方式。检测TRAb对患者的处理是有用的。大多数接受ATD治疗的患者TRAb滴度常减少，但减少的量有差异。开始用相对低剂量ATD治疗后血清TRAb值迅速减少至消失有疾病复发的可能。但另一方面，长期用ATD治疗后血清TRAb阳性患者复发甲状腺毒症的概率较高。数值越高，患者更可能复发。虽然大多数患者治疗结束不能检出TRAb可能为正常甲状腺，但有些患者可复发TRAb数值高的患者几乎没有能保持正常甲状腺功能的。
Vitti等根据TRAb滴度和年龄、性别、甲状腺肿、甲亢的严重程度和眼病等参数把患者分为高危险或低危险复发两组。小的甲状腺肿（<40ml）、低TBII（<30U/L）TBII即TSH结合抑制免疫球蛋白，可抑制受体与TSH的结合、年龄>40岁，ATD治疗12－24月后5年内45％缓解；同一队到研究中306倒总平均复发率71.6%，大的甲状腺肿（>70ml）TRAb较高（>30U/L）治疗后5年保持缓解的患者<10％。此外，ATD治疗结束，仍有TRAb的患者甲状腺毒症复发阳性预期值高。
ATD治疗前患者血清的TRAb滴度有助于治疗的决策。诊断时TRAb数值较高的GD患者用ATD和放射性碘治疗，不管其治疗类型，可能持续阳性。这些数据表明TRAb基线较高的患者可能应立即进行放射性碘的破坏性治疗。
TRAb和放射性碘治疗
GD患者放射性碘治疗开始的3个月内由于放射性引起甲状腺抗原破坏性释放，导致TRAb升高。放射性碘治疗4－6个月TRAb开始下降。如甲状腺毒症在复发，TRAb常于1年内消失，但亦有持续数年者。非毒性或毒性结节性甲状腺肿大患者放射性碘治疗后血清出现TRAb随后发展为GD者甚少见，这结果可解释为由于反射损伤滤泡细胞，TSH-R作为甲状腺抗原释放，TSH-R可引起TSHAb产生，最后导致GD。
有些患者在放射性碘治疗后很 度为甲状腺功能减退。TSHBAb的滴度与TSAb消失有关。甲状腺近全切除术后测TRAb无实用价值。

TRAb与甲状腺手术
手术后大多数患者在9个月内TRAb减少至未能检出。甲状腺术后效果主要决定于剩余的甲状腺量。很多回顾性研究表明甲亢的术后复发与术后TRAb的持续有关。甲状腺手术目前趋势是切除大量甲状腺组织以防止复发，因而TRAb检测对患者处理无助，除非作随后的妊娠观察。

GD与妊娠
GD常见于生育妇女。GD约占妊娠妇女的0.5-2‰。虽然妊娠期间不常见，作为目前和胎儿并发症可能的复杂情况已引起注意。妊娠期间血清TRAb常减低，GD可发生自然缓解。这些改变反应妊娠的免疫抑制效应。分娩后TRAb活性常增加，导致产后GD。甲亢的可能性常被忽视，因为临床症状轻，类似妊娠症状。
妊娠28－30周胎儿甲状腺完全发育，TRAb（不是甲状腺激素）可穿过胎盘屏障引起胎儿甲状腺毒症。由于ATD亦可穿过胎盘屏障，因而ATD对治疗胎儿甲亢有助。因为GD放射性碘或外科术后TRAb的产生可持续多年，以往GD已根治的正常甲状腺妇女其胎儿仍可有面临TRAb的危险。
欧洲甲状腺协会以循环医学讨论会出版了妊娠期间测TRAb指导原则：
D经ATD治疗缓解的妊娠妇女，胎儿－新生儿甲亢的危险性小，不需系统性测TRAb。但妊娠期间应评估甲状腺功能以检测可能的复发。如复发则应测TRAb。
以往用放射性碘或甲状腺手术治疗的GD妊娠妇女不论目前甲状腺情况（甲状腺功能正常，补充或不补充甲状腺素）应在妊娠早期检测TRAb（最终亦用生物测定法测TSAb）以评估胎儿甲亢的危险。如数值升高、应强制性监测甲亢症状（脉率>170bpm，生长速率受损、羊水过少、甲状腺肿）。目前注射ATD可治疗胎儿甲亢。
应用ATD的GD妊娠妇女保持甲状腺功能正常（妊娠千或妊娠期开始治疗）于妊娠最后3个月应检测TRAb。如TRAb阴性或数值很低，则胎儿－新生儿不可能患甲亢。如抗体水平高（TBII>40U/L或TSAb>300％），必须强制性评估胎儿甲亢（临床评估、脐血甲状腺功能试验、4－7天后测早期和迟缓型甲亢）。这种情况推荐用反射免疫法测TRAb。少数血清阳性患者应持续作**和封闭的生物学测定。应强调TSHBAb能穿透有自身免疫性甲状腺类的甲减目前的胎盘屏障，引起一时性胎儿－新生儿甲减。另外，以往有甲亢新生儿的妇女应在妊娠早期检测TRAb。

症状较少见的GD患者的TRAb
虽然GO认为不是由于TRAb引起，但TRAb与GO在流行病学和纵向研究中有相关性。临床实践中TRAb检测有助于疑似正常甲状腺的GO的诊断。正常甲状腺的GO患者32％－40％TRAb呈阳性。有些患者TRAb阳性是唯一异常。2％－5％的GD患者可见前胫骨粘液性水肿常发生于放射性碘治疗后，伴有眼病和血清TRAb升高，其相关性至今不明。