开启脑炎诊疗的精准医学之门

纳兰烙烙

        在过去的10年，脑炎的临床诊疗与研究取得了重要进展，特别是在病因诊断方面，新技术的应用与新知识的积累正在深深改变脑炎传统的临床决策。新的诊断技术，包括自身免疫性脑炎抗体谱系检测和基于新一代测序技术的病原体鉴定，已经实现临床应用，或者正在加速临床转化，使得越来越多的脑炎患者获得及时和精准的病因诊断，从而有可能获得特异性的治疗[1,2]。10年前至少半数以上的脑炎病例无法获得病因确诊——所谓"最常见的脑炎是病因不明的脑炎"。而2007年抗N-甲基-M-天冬氨酸受体（NMDAR）脑炎的发现无疑是脑炎领域主要的里程碑之一[3]，标志着脑炎领域发展进入了一个新的时期。

一、自身免疫性脑炎的黄金10年

        2007年Dalmau等[3]在一组合并卵巢畸胎瘤的重症脑炎病例中发现了一种新型抗神经元抗体——抗NMDAR抗体，并证实抗NMDAR抗体是这种自身免疫性脑炎的致病性抗体与诊断标志物。最初该病被认为是一种罕见的神经系统副肿瘤综合征。然而其后新确诊病例迅速地以数以百计的数量增加，研究提示该病是脑炎的重要病因，占病因未明的脑炎患者的10%~20%，在美国加利福尼亚脑炎项目和北京协和医院脑炎项目中，该病患病比例均超出了单一种类的病毒性脑炎[4,5]，而且多数患者并不合并肿瘤，特别是在儿童与男性患者中，超越了经典的副肿瘤性边缘性脑炎的范畴。前驱感染事件可以是抗NMDAR脑炎的诱因，包括中枢神经系统感染，例如抗NMDAR抗体脑炎可以发生于单纯疱疹病毒性脑炎或者乙型脑炎之后[4,5,6]。

        继抗NMDAR脑炎之后，一系列自身免疫性脑炎相关的抗神经元抗体被陆续发现，包括抗富亮氨酸胶质瘤失活1蛋白（LGI1）抗体、抗γ氨基丁酸A型受体（GABAR）抗体等。这些自身抗体多数与特征性脑炎综合征或者神经精神综合征相对应，但在儿童，这些后续发现的抗体远不及抗NMDAR抗体常见，例如抗GABAR抗体相关脑炎与抗LGI1抗体相关脑炎在儿童中仅有个例报道[7,8]。

        近10年是自身免疫性脑炎发展的黄金10年：从抗NMDAR脑炎被发现、国内首例抗NMDAR脑炎被报道[9]，到国际、国内自身免疫性脑炎临床队列研究结果不断推出，直至国际与中国相关共识的相继达成与发表，都在这10年中完成[10,11]。

二、自身免疫性脑炎诊疗进展

        2016年2月Graus等[12]发表了自身免疫性脑炎临床诊断途径，提出了包括抗NMDAR脑炎等自身免疫性脑炎诊断标准。2017年2月中国医学会神经病学分会发布的"中国自身免疫性脑炎诊治专家共识"（以下简称"共识"）[13]，是在系统回顾国际、国内的自身免疫性脑炎研究成果的基础上，经过专家组深入讨论后达成。尽管"共识"主要针对成人的自身免疫性脑炎，但也参考了我国儿科学者的研究结果与建议。"共识"提出了自身免疫性脑炎的一般诊断标准，旨在适用于各种类型的抗神经抗体相关自身免疫性脑炎，这个标准弥补了国际共识中的空白——国际共识实际并未给出"自身免疫性脑炎的确诊标准"，而是分别提出了自身免疫性边缘性脑炎与抗NMDAR脑炎两个标准，无法涵盖各型自身免疫性脑炎。在抗NMDAR脑炎的诊断标准上，"共识"则参照了国际共识的确诊标准，以症状（6个主症之一）+脑脊液抗NMDAR脑炎阳性作为确诊的主要依据[11]，这也是因为脑脊液抗NMDAR抗体检测具有极高的特异性。

        "合理的排除其他病因"是确诊自身免疫性脑炎的条件之一[10,11]，但目前国内脑脊液病毒核酸检测资源相对不足，造成难以落实对病毒性脑炎"合理的排除"。因此现阶段，在国内临床实践中，如果欲采用国外的"抗神经元抗体阴性的自身免疫性边缘性脑炎"的诊断标准，应非常慎重并排除其他原因，以避免诊断过度或泛滥。在临床中确实有少数抗体阴性的疑似自身免疫性脑炎病例，例如在北京协和医院的自身免疫性脑炎队例中有3例合并卵巢畸胎瘤的脑炎病例，主要症状符合抗NMDAR脑炎，且对切除畸胎瘤与免疫治疗效果良好，患者的脑脊液和血清多次复查抗NMDAR抗体阴性,包括IgG、IgA与IgM(现在基本明确，抗NMDAR抗体的IgA与IgM没有临床意义，只有IgG是致病抗体)。根据Dalmau的抗NMDAR脑炎诊断标准中"不依赖抗体的确诊标准"部分，这几例患者也可以确诊，但其占抗NMDAR队列的1%左右。我们推测个别病例的抗体检测阴性，可能是由于抗体浓度在中枢神经系统（CNS）与脑脊液中存在梯度差异，在腰大池脑脊液中的浓度达不到检测的阈值，而抗体在大脑局部达到了个体致病的阈值——抗体浓度致病的阈值应该存在个体差异，而抗体的合成来源于脑组织局部的浆细胞（抗NMDAR抗体的鞘内合成机制）。在科研领域，"抗体阴性的自身免疫性边缘性脑炎"仍可作为探索未知的新型抗体的研究对象。自身免疫性脑炎总体预后良好，特别是抗NMDAR脑炎患者更有望完全康复[12]。抗NMDAR脑炎的病因治疗包括切除畸胎瘤与免疫治疗。免疫治疗包括一线治疗、二线治疗和长程免疫治疗。一线治疗方案多采用糖皮质激素联合静脉免疫球蛋白（IVIg），重症患者一般采用冲击剂量的激素；也可试用血浆交换，但血浆交换无法作用于抗NMDAR抗体的鞘内合成，对抗NMDAR脑炎的效果尚不确定。二线免疫药物主要是采用利妥昔单抗的B细胞清除疗法，可以在3~4周内将周围血中的CD20阳性B淋巴细胞清除为零，主要用于一线免疫治疗效果不佳的患者，在儿科应用更多。由于利妥昔单抗治疗自身免疫性脑炎在国内属于非说明书适应证，因此如果采用，需要遵循相关的药事与医务程序[11]。长程免疫治疗的药物包括吗替麦考酚酯和硫唑嘌呤等，用于复发性自身免疫性脑炎患者[13]，包括复发风险较高的患者，例如肿瘤阴性的抗NMDAR脑炎；吗替麦考酚酯对抑制体液免疫机制具有较强的选择性，我们观察到吗替麦考酚酯可在2~4个月内显著降低周围血中的B细胞和免疫球蛋白IgG，因此逐步将其作为难治性和重症抗NMDAR脑炎的添加治疗。

        另外，对于符合"共识"中"可能的自身免疫性脑炎诊断标准"患者，在兼顾其他病因的经验性治疗的同时（例如阿昔洛韦抗病毒治疗），可试用静脉免疫球蛋白或者适量应用激素[11]。由于国产静脉丙种球蛋白含有对肠病毒和乙脑病毒的中和性抗体，因此在病因不明重症脑炎中，可作为一个治疗选择，但其效果尚有待研究证实[14,15]。

        自身免疫性脑炎治疗所面临的诸多挑战中，利妥昔单抗的应用就是其中之一[16,17,18,19,20]。在国外，该药的应用比例高达80%~90%，多数患者在首轮一线免疫治疗无效后（10 d左右）采用，由于该药对外周血B细胞的清除作用，有助于明显降低复发率等。因此在国外该药有进入一线免疫治疗的趋势，然而也有研究显示：高比例应用利妥昔单抗并未获得更好的疗效[16]。而国内目前已经报道的诸多病例组提示：基于多轮IVIg的一线免疫治疗方案对重症抗NMDAR脑炎效果良好。例如袁晶等[19]报道的重症抗NMDAR脑炎队列中，采用利妥昔单抗治疗者仅占11.4%，但在疗效良好的比例和降低死亡率等方面，并不逊于国外的队列，提示重复IVIg适用于首轮一线治疗无效的患者；但国内重症抗NMDAR脑炎队列的复发率偏高，可能与畸胎瘤发生率偏低、利妥昔单抗使用比例低有关。最近，郭守刚团队报道了采用小剂量利妥昔单抗[100 mg/（次·周），连用4周]治疗自身免疫性脑炎的研究结果[18]，这是中国学者在自身免疫性脑炎治疗领域的重要探索，小剂量利妥昔单抗方案同样可以在短期内清除周围血的B淋巴细胞，在费用和安全性方面，较"常规剂量"具有一定优势。我国儿科抗NMDAR脑炎患者使用利妥昔单抗的比例可能高于成人队列。总结中国儿科自身免疫性脑炎的治疗经验，特别是评估利妥昔单抗在儿科队列效果的研究将会为治疗决策提供重要证据。

        干预体液免疫机制是抗NMDAR脑炎免疫治疗的主要策略。最近Scheibe等[21]的研究将这一治疗策略延伸到对浆细胞——抗体合成细胞的直接干预，他们应用硼替佐米治疗难治性自身免疫性脑炎，观察到了一定疗效。硼替佐米是26S蛋白酶体糜蛋白酶抑制剂，主要用于治疗浆细胞瘤等疾病，对于浆细胞具有选择性作用。但是该药在自身免疫性脑炎的使用，要建立在B细胞被首先清除的基础上（完成利妥昔单抗治疗后），治疗周期较长，并且同样面临非说明书适应证的障碍。其效果也需要进一步研究证实。

        总之，在自身免疫性脑炎免疫治疗的研究与探索方面，特别是对于难治性和重症病例，我们仍需要做更细致和深入的研究工作。

三、感染性脑炎驶入精准医学快车道

        嗜神经病毒是感染性脑炎主要病因，在儿童患者肠病毒和人类疱疹病毒是较常见的病因，乙型脑炎病毒在某些地区仍有季节性流行[20,21]。多数病毒性脑炎需要依靠血清学（脑脊液或者血清抗病毒抗体）和聚合酶链反应（PCR）确诊。最近二、三年，感染性脑炎的精准诊断有所突破，基于宏基因组分析技术病因鉴定正在加速临床转化与应用，将感染性脑炎的诊断带入"测序"时代[22,23,24]。其最具标志性的事件当属2014年发表的首例脑脊液二代测序报道：Wilson等[25]报道1名先天性免疫缺陷的14岁美国儿童，在从波多黎各旅行归来后，出现发热、头痛、昏迷，常规的病原体检测方法直至脑组织活检，均未明确病原体；直到患者的脑脊液新一代测序（又称二代测序，next-generation sequencing，NGS）提示钩端螺旋体感染，其后通过PCR和血清学测试均证实了这一结果，青霉素G治疗有效。2015年国内Guan等[26]报道了4例疑似病毒性脑炎患者的脑脊液NGS研究，分别检测出2例单纯疱疹病毒1型（HSV1）、1例单纯疱疹病毒2型（HSV2）与1例水痘带状疱疹病毒（VZV），其全基因组覆盖度到达了12%~98%，说明NGS对于人类疱疹病毒CNS感染的诊断具有临床应用前景。2016年Yao等[27]报道了应用脑脊液NGS诊断李斯特菌脑膜脑炎的研究结果，将NGS的临床应用拓展到CNS特殊细菌感染的诊断中。这些研究提示对于常见的CNS感染病原体，脑脊液NGS具有重要的诊断。

        NGS也可用于发现未知的新型病原体，近年来发现了数种新型的嗜神经病原微生物，特别新型病毒。例如2015年Hoffmann等[28]报道：3例具有斑松鼠接触史的患者先后死于一种病因不明的基底节脑炎，常规病原体检测均为阴性，通过脑组织NGS发现病原体为一种新型的斑松鼠伯尔纳病毒。同年Sakiyama等[29]通过神经病理研究，在4例进展性痴呆患者的脑内发现一种未知的微生物，之后通过脑组织NGS方法，显示这种病原体的基因序列与古细菌相似，提出古细菌是CNS感染的病原体之一。2015年Naccache等[30]报道了1例免疫抑制患者的进展性脑炎，通过脑组织NGS等方法，发现一种新型的嗜神经性星状病毒；同年Frémond等[31]报道应用脑脊液NGS,在1例先天性免疫缺陷合并脑炎的患儿的脑脊液中检测到该病毒。2011年国内Xu等[32]报道通过NGS发现中国农村地区流行的发热伴血小板减低综合征（SFTS）是由一种新型的布尼亚病毒引起的。而近年出现了该病毒感染导至的脑炎病例，有待通过NGS分析其获得嗜神经性的机制，探索病毒变异的可能性。作为一种全新的病原体诊断技术，NGS与宏基因组技术为CNS感染性疾病的诊断提供了精准医学途径，但在其临床转化中还面临诸多困难和问题，需要通过不断技术更新升级，在发展中解决。脑脊液NGS通常会获得多种微生物基因序列，其中一些属于环境或者背景微生物，而不是CNS感染的致病微生物，例如脑脊液NGS普遍可见的痤疮丙酸杆菌序列。对致病微生物序列的识别，除了NGS提供的核酸序列的丰度和覆盖度等数据，结合临床综合分析也很重要，要求解读者具有感染性疾病，特别是神经感染性疾病专业知识与经验。目前阶段，对于NGS筛查出的病原体，进一步选择实验室予以验证或者佐证通常是必要的，包括PCR、特异性血清学检测、病理学方法。例如在本期张建昭等[33]应用脑脊液NGS辅助诊断了1例幼儿单纯疱疹病毒脑炎，并采用PCR进行了验证。

        综上所述，随着各种新型脑炎的陆续发现，以及诊疗新技术的临床转化与应用，脑炎作为一种专病的知识与技术体系正在迅速积累与形成，这为脑炎诊疗的规范化和专业化提供了条件[34]。未来，脑炎患者的处置可能将更多地依靠相关的亚专业或者专病医疗团队。另一方面，基于国内外临床研究与实践，不断推出和更新脑炎领域的共识和指南，将促进我国脑炎诊疗的规范化，提高我国脑炎诊疗的临床水平。

本文刊于：中华儿科杂志, 2017,55(11) : 801-804

作者：关鸿志 宋红梅 崔丽英