抗中性粒细胞抗体（ANCA）直接针对蛋白酶 3（PR3）或髓过氧化物酶（MPO）。在过去的几十年中又有不断涌现的证据来证明 PR3-ANCA 相关性血管炎（PR3-AAV）和 MPO-ANCA 相关性血管炎（MPO-AAV）之间的差别。
来自荷兰马斯特里赫特大学实验和临床免疫学的 Marc Hilhorst 教授在 JASN 上发表综述讨论了这两种小血管受累的血管炎之间的差别，我们一起来学习一下。
抗中性粒细胞抗体（ANCA）在 50 多年前首次被描述。稍后这些抗体在肾小球肾炎（GN）和血管炎的背景下中被发现。ANCA 的发现对于肉芽肿性血管炎（GPA，之前被称为「韦格纳肉芽肿」）的诊断是一个巨大的突破，因为半个多世纪以来没有血清学标志物用于诊断 GPA。接着在两种其他类型的小-中血管的血管炎，如显微镜下多血管炎（MPA）和嗜酸性 GPA（之前被称为「Churg-Strauss 综合征」）中也发现了 ANCA。
传统的方法是在固定的中性粒细胞上用免疫荧光法检测 ANCA。可以发现三种类型：胞浆型（cANCA），核周型（pANCA）和不典型。通过免疫荧光技术在许多其它疾病中也可以检测到 ANCA。除了通过免疫荧光技术检测 cANCA 或 pANCA 外，又出现了一种检测 PR3-ANCA 或 MPO-ANCA 的方法用于诊断 AAV，分别对 GPA 和 MPA 的诊断具有特异性。
大多数患者是单一抗体阳性，意味着仅能检测到一种 ANCA 血清型。多年前就有文章分析了 PR3-AAV 和 MPO-AAV 患者之间存在许多差异。在过去的几十年中又有不断涌现的证据来证明两者之间的差别。本综述聚焦于讨论这两种小血管受累的 AAV 之间可能的病因和病理生理方面的差别。
流行病学
AAV 的发病率日益增高。据报道，目前世界范围内 AAV 的发病率是 20/百万人口/年。有多项研究显示男/女的性别比在 PR3-AAV（1.3-1.9）中较 MPO-AAV（0.3-0.8）中高。
PR3-AAV 和 MPO-AAV 在英国的发病率报道分别是 11.3/百万人口/年和 5.9/百万人口/年，而在西班牙两者的发病率报道分别是 3.0/百万人口/年和 7.9/百万人口/年。在日本，AAV 的发生率是 22.6/百万人口/年，其中 84% 患者是 MPO-ANCA 阳性。虽然缺乏中国的人口数据，但大多数中国患者也是 MPO-ANCA 阳性的。
PR3-AAV 和 MPO-AAV 的发病率在世界范围内有所不同，可能是遗传和环境因素联合作用的结果。总的来说，PR3-AAV 在世界北部更常见，而 MPO-AAV 在欧洲南部区域，亚洲和太平洋地区更常见，但新西兰和澳大利亚是例外。
遗传特征
两项大型的全基因组关联研究（GWAS）证实 6 号染色体上 HLA-DPB 区域的单核苷酸多肽性与 PR3-AAV 相关，这一特定的单核苷酸多肽性与 PR3-ANCA 的关系较临床诊断为 GPA 的关系更密切。发现 MPO-AAV 与 HLA-DQ 之间的联系较弱。
之前报道过在 AAV 中起作用的 IL-10，CTLA-4，CD226，ITGB2，PTPN22，IL2RA 和 PRTN3 也包括其中。但是这些基因中没有一个在 GWAS 研究中获得显著性意义。
Lyons 等人发现 PR3-AAV 患者中的 SERPINA1 多肽性发生率高于 MPO-AAV 患者。Xie 等人证实了 SERPINA1 与 GPA 之间的关系。虽然在全基因组中没有显著性，但 Lyons 等人发现 PRTN3 与 PR3-AAV 有关，与 MPO-AAV 无关。Lyons 等人的发现支持 ANCA 作为致病原的作用，提示 MHC，PR3 抗原本身和α1-抗 1 胰蛋白酶的作用，进一步减少了 ANCA 在 AAV 中只是一个偶然现象的可能性。
虽然 CTLA4 多态性在 AAV 患者中较健康对照者中更多见，但是在两种 ANCA 血清型中均未发现差异。我们的研究组发现相较于 PR3-AAV 患者，MPO-AAV 患者易于更多的是 CTLA4 中 G 等位基因的载体。最近我们延伸了这项研究并且发现分别有 76.4% 的 MPO-AAV 患者（72 例），58.8% 的 PR3-AAV 患者（80 例）和 55.1% 的健康对照者（185 例）是 G 等位基因的载体。
在北美的一项全基因组研究中，发现了 SEM6A 与 GPA 之间的联系，但是这一结果并未在一项独立的欧洲患者的队列研究中被证实。有趣的是，在非裔美国人的 PR3-AAV 患者中，HLA-DRB1*15 与 PR3-AAV 有关，但其与非裔美国人的 MPO-AAV 无关，与白人患者也无关。这些结果进一步支持了 AAV 的遗传背景，进一步支持了以 ANCA 血清型来分类而不仅仅是以临床诊断来分类。
病因
AAV 在不同纬度地区的发病率和患病率不同。地理格局的不同可以用遗传背景和或环境因素来解释。尤其是在 MPO-AAV 中，二氧化硅暴露被认为在发病中起作用。巨噬细胞吞噬二氧化硅，在肺里产生炎症性细胞因子吸引中性粒细胞。二氧化硅颗粒然后转运到淋巴结区域，导致 T 淋巴细胞的慢性活化，在易感的患者中触发自身免疫反应。
日本神户地震后 MPO-AAV 的发病率较高可能就与二氧化硅暴露有关。在荷兰关闭了马斯特里赫特地区的煤矿后，MPO- AAV 的诊断率相较于 PR3-AAV 的诊断率有所下降，但这一现象是否能支持二氧化硅暴露的病因贡献还值得思考。
细菌感染被认为是 AAV 发病的一项重要因素。已知携带鼻腔金黄色葡萄球菌的 PR3-ANCA 阳性的患者有较高的疾病复发风险。金黄色葡萄球菌与 MPO-AAV 之间的关系有被提及过，但是至今没有进行过相关研究。已提出了 PR3 和金黄色葡萄球菌部分基因组之间的序列同源性，但两者在体内相互作用的证据还很缺乏。对于金黄色葡萄球菌导致 AAV 的病理生理过程已提出了多种可能的机制。然而这些机制未能解释 PR3-AAV 和 MPO-AAV 之间的差异。
很重要的发现是直接靶向于人溶酶体相关膜蛋白 2 的 ANCA（PR3-ANCA 和 MPO-ANCA 相关的肾小球肾炎中均可出现）与细菌粘附素起作用，支持 ANCA 相关性肾小球肾炎中分子模拟的自身免疫模型。
病理生理学
1. 体外数据
由于中性粒细胞表面表达低水平的 PR3 和 MPO，因此在受到 TNF-α刺激后才能广泛表达，使其与 ANCA 结合。可能由于表观遗传学因素，PR3 和 MPO 水平在 AAV 患者中较健康对照者中异常升高。
两种 ANCA 血清型都能够通过 Fab 和 Fcγ参与活化中性粒细胞，导致炎症介质释放。接着，PR3 和 MPO 均被释放至循环中结合至内皮细胞上，两种酶均能被内皮细胞内化，但是发挥出不同的效应。PR3 诱导内皮细胞凋亡而 MPO 诱导细胞内氧化应激。目前还不清楚 PR3-ANCA 和 MPO-ANCA 是否诱导不同的炎症通路。
在疾病活动期，可以在 PR3-AAV 患者中观察到血管生成因子 sFlt1，但其程度在 MPO-AAV 患者中较轻。单核细胞是 sFlt1 的主要来源，受到 PR3-AAV 患者血清刺激后释放 sFlt1，而受到来自 MPO-AAV 患者的血清刺激则不释放。有提示 C5a 是单核细胞释放 sFlt1 的主要驱动子。因此补体激活可能在 PR3-ANCA 和 MPO-ANCA 中有所不同。
2. 动物模型
为了在体内证实 ANCA 的致病机制，建立了多种动物模型。
最成功的是 MPO-AAV 动物模型的建立。最初，用 MPO 免疫棕色挪威大鼠，用 H2O2 和含有 MPO 提取物的溶酶体灌注肾脏。这就导致了严重的寡免疫复合物坏死性新月体性肾小球肾炎（NCGN），高达 80% 的纤维素样坏死和 70% 的新月体损伤，MPO 沿着肾小球基底膜定植。这证实了当起始免疫复合物形成发生时，抗 MPO 抗体将导致严重的损伤。
用抗 MPO 抗体注射小鼠导致轻型的 NCGN，再额外注射 LPS 将导致严重的 NCGN。最后，证实了人体 MPO 免疫 WKY 大鼠将导致抗 MPO 抗体结合至大鼠白细胞上，产生血管炎和肾小球肾炎。
相似的方法被用来建立 PR3-AAV 动物模型，但都未获成功。用人/小鼠嵌合的 PR3 免疫的小鼠和大鼠诱导出抗 PR3 抗体，但未诱导出疾病。相似地，用重组小鼠 PR3 免疫非肥胖型糖尿病（NOD）小鼠产生出抗 PR3 抗体，但是未诱导出自身免疫疾病的征象。
事实上，只有当来自这些免疫了的 NOD 小鼠的脾细胞转入到 NOD-SCID 小鼠中才能诱导出血管炎。最近一项研究使用人源化的 NOD-SCID-IL2Rγ-/-小鼠，予以 LPS 和含有人体抗 PR3 抗体的 IgG 注射，导致了肺出血和轻度肾脏疾病，以系膜细胞增生和白细胞浸润为特点。这支持了 PR3-ANCA 的致病作用。
至今尚未成功地在一个 PR3-AAV 动物模型中诱导出炎症反应和肉芽肿特征。PR3-AAV 动物模型较 MPO-AAV 动物模型更难建立的原因其中一个假设便是，小鼠 PR3 在分离的小鼠中性粒细胞上很难检测到。这使得循环抗体的抗原不可用。PR3-AAV 和 MPO-AAV 动物模型的差异可能表明小鼠和人之间的差异，可能不一定反映病理生理学差异。
组织病理学特点
活检显示坏死性血管炎能够证实 AAV。GPA 的标志是肉芽肿性炎症。肉芽肿形成被认为是由坏死区周围的中性粒细胞聚集所发起的。在 GPA 中，可在多个受累器官中发现肉芽肿性炎症，这一特征在 MPA 中没有。在 PR3-ANCA 阳性和 MPO-ANCA 阳性的被诊断为 GPA 的患者中均可发现肉芽肿形成。因此，肉芽肿形成（图-1）不能区分 PR3-AVV 和 MPO-AVV。
图-1 来自一位 ANCA 血管炎患者的肾活检标本的光镜图片（HE 染色，放大 40 倍)。在闭塞的肾小球周围可见活动性肉芽肿性炎症。
在我们自己的研究中，接受肾活检的患者中，92 例 PR3-AAV 患者中有 23 例（25%）以及 89 例 MPO-AAV 患者中有 17 例（19.1%）有肾小球旁肉芽肿。PR3-AAV 中的肉芽肿与 MPO-AAV 中的肉芽肿是否不同，目前还不清楚。
PR3-AAV 和 MPO-AAV 中肾脏组织学的变化难以区分，因为记录到两者相似的异常：光镜下呈伴有纤维素样坏死的 NCGN 以及免疫荧光下的寡免疫复合物沉积。
ANCA 相关的 GN 分类是基于肾活检标本中受累肾小球的比例来分类的。可分为四组：当>50% 肾小球是正常的，被分为「局灶性」；当>50% 肾小球含有细胞性新月体，则称为「新月体性」；当>50% 肾小球是硬化的，被分为「硬化性」；当无法分到其它类别时归为「混合性」。这一分类具有预后价值，局灶组的肾脏结局最好，接着是混合组和新月体组，最差肾脏结局的是硬化组。
虽然 PR3-AAV 和 MPO-AAV 之间的肾脏组织学相似，但还是可以观察到显著的定量差异。很重要的一项差异是：肾活检时虽然 eGFR 在两组之间具有可比性，但 PR3-AAV 相较于 MPO-AAV，其中正常的肾小球更多（分别是 31%-40% 和 26%-28%）。相反的，在 MPO-AAV 中记录到更多的纤维性改变，间质纤维化、纤维性新月体形成以及毁损的肾小球。
由于慢性病变与肾脏结局有关，MPO-AAV 患者可能较 PR3-AAV 患者的肾脏生存率更差。然而关于这一问题的资料还没有定论。除了肾脏纤维化之外，也观察了肺纤维化和 MPO-ANCA 之间的关系。PR3-AAV 患者中肺纤维化似乎发生的较少。推测 MPO-AAV 中的纤维性改变既是由于诊断延误所致也是由于更多的纤维化致病机制所致。
虽然 ANCA 相关性肾小球肾炎定义为寡免疫复合物，但超微结构发现有补体和免疫球蛋白沉积以及电子致密物沉积。PR3-AAV 和 MPO-AAV 中发现电子致密物沉积的频率相似。在 Limburg 肾脏登记系统中，我们发现超过一半的肾活检标本中有 C3 沉积。MPO-AAV 患者较 PR3-AAV 患者更多的有 C3d 沉积。有一些证据支持两种 ANCA 血清型之间补体的不同作用。
临床特点
大部分 AAV 患者在 50-70 岁时被诊断，两种 ANCA 血清型之间没有明显差别。AAV 是一种系统性疾病，累及耳，鼻，喉、肺，肾脏，心脏，消化系统，神经系统、眼睛、皮肤，肌肉骨骼系统和其它一些器官。在伯明翰血管炎活动度评分中总结了所有受累的系统，使得临床医生能够评估疾病的活动性。
PR3-AAV 和 MPO-AAV 之间的临床特点不同。上和或下呼吸道受累连同肾脏受累在 PR3-AAV 中更常见，而 MPO-AAV 更多的是局限于肾脏的血管炎。
两种血清型的 AAV 中肺受累的频率相似，但是本质上不同，MPO-AAV 中更常见的是纤维性病变，而 PR3-AAV 中更多见的是空泡样病变。胸片上结节和肿块在 PR3-AAV 中更多见，斑片状浸润在 MPO-AAV 中更多见。开始报道肺出血在 MPO-AAV 中更多见，但最近的研究报道肺出血在 PR3-AAV 中更多见。
据报道，耳、鼻、喉受累伴坏死性病变在 PR3-AAV 中较 MPO-AAV 中更常见。耳、鼻、喉区域的肉芽肿性炎症在 MPO-AAV 中少见。
AAV 中的肾脏疾病常见，估计发生率高达 80%，总的发生率在 PR3-AAV 和 MPO-AAV 之间没有差别。有些研究提示 MPO-AAV 中的基线肾功能受累更严重，但是我们的研究纳入的患者基线肾功能相似。
AAV 中神经系统受累的频率据报道在 PR3-AAV 和 MPO-AAV 中相似。不论 ANCA 血清型是哪种，20%-40% 的 AAV 患者起病时即有皮肤病变。当分析 GPA 患者和 MPA 患者，而不纳入嗜酸性 GPA 患者时，两种 ANCA 血清型的 AAV 中的心脏受累相似，但缺乏数据。眼部表现如眼眶炎性疾病在 PR3-AAV 中较 MPO-AAV 中更常见。
结局预后
根据 ANCA 血清型不同结局不同。PR3-AAV 患者的复发较 MPO-AAV 患者显著更多。复发的风险因素除了 ANCA 血清型外，还有耳鼻喉受累，PR3-AAV 中鼻腔携带金黄色葡萄球菌，心脏受累和肾脏受累的患者中 ANCA 滴度升高。据报道较差的肾脏受累与较低的复发风险有关。许多研究都没有分析通过 ANCA 血清型分层的复发的风险因素。
过去的 30 年中，AAV 患者的生存率显著改善，目前 1 年死亡率约在 2%-30%，5 年死亡率约在 19%-50%，强烈取决于起病时肾脏受累的程度和年龄。
一项系统综述证实 MPA 患者较 GPA 患者具有更差的患者生存率。在我们自己有肾脏受累的 AAV 患者的研究中，MPO-AAV 患者的患者（92 例）生存率差于 PR3-AAV 患者（89 例），而肾脏生存率两者相似。
然而不同的研究未能发现 PR3-AAV 和 MPO-AAV 患者生存率方面明显的差别，仅有一项研究报道了 PR3- AAV 患者较差的患者生存率。三项研究发现两种 ANCA 血清型之间的肾脏生存率没有差别，而最近的数项研究报道 MPO-AAV 患者的肾脏生存率更差。
PR3-AAV 患者的生存率很大程度上取决于起病时是否有弥漫性肺泡出血以及随访过程中是否有肾脏疾病复发，而 MPO-AAV 中肾脏和或患者的生存率主要与导致终末期肾脏病的慢燃的疾病有关。
随着治疗和生存率的改善，长期发病率在 AAV 中起到日益重要的作用。在诊断后的第一年，感染构成最重要的死亡风险。此后，心血管疾病，恶性肿瘤和感染是主要的死亡原因。PR3- AAV 和 MPO-AAV 之间感染的发生率似乎没有差别。AAV 中的心血管疾病日益增多，在疾病诊断后 5 年内约有 14% 患者发生，MPO-AAV 患者发生的风险更高。
AAV 患者较健康对照者更多的发生静脉血栓性事件，但 PR3-AAV 和 MPO-AAV 两组患者之间没有明显差别。已显示 PR3-AAV 和 MPO-AAV 两组患者之间恶性肿瘤的发生率没有差别，但还需要长期的数据。
治疗
AAV 的治疗方法在过去的 20 年间是一项重要的研究课题，并显示出持续的预后改善。靶向 B 细胞的诱导缓解治疗是一项重要的里程碑。
RITUXVAS 试验显示，在有严重肾脏受累的新诊断的患者中，利妥昔单抗联合两个疗程的环磷酰胺冲击治疗与标准环磷酰胺冲击方案一样有效地诱导了疾病缓解，而在不良事件方面没有显著差别。
在 RAVE 试验中，在新诊断的患者中，利妥昔单抗显示出不劣于环磷酰胺，在复发患者中经过 6 个月随访发现优于环磷酰胺，在随访第 18 个月时，优势变得更加明显，单一疗程的利妥昔单抗就能同环磷酰胺序贯硫唑嘌呤的传统免疫抑制治疗一样有效诱导持续缓解。
MAINRITSAN 试验显示缓解期（之前接受过环磷酰胺和糖皮质激素的诱导治疗）的患者接受利妥昔单抗作为维持缓解治疗，较硫唑嘌呤的传统维持治疗复发风险更低。PR3-AAV 患者和 MPO-AAV 患者对利妥昔单抗治疗的反应是否有所不同目前还不清楚。
目前正在研究不同的 AAV 治疗的新方法。在受累比较局限形式的 AAV 患者中（主要是局限性 GPA），可以用甲氨蝶呤和阿巴西普（CTLA4 免疫球蛋白）治疗获得缓解。对于难治性 AAV 患者，血浆置换，静脉丙种球蛋白，脱氧精胍菌素，吗替麦考酚酯，阿仑单抗和或咪唑立宾可能有效。此外，通过 C5a 或其受体阻断补体活化在动物模型中有效，将来可能也是一个有吸引力的选择。
除了研究新的治疗策略，关于传统治疗方案还有许多问题有待于解决。比如当患者获得缓解后，是否需要糖皮质激素以小剂量维持治疗还是需要完全停用。另一个问题是如何长期治疗从没有复发过的患者。目前正在进行的试验可能会对上述问题给出答案。
尽管 PR3-AAV 和 MPO-AAV 之间存在差异，但两者的治疗流程相同。然而，由于 PR3-AAV 患者更易复发，因此这些患者的再次治疗更常见。我们主张将来的临床试验中以 ANCA 血清型分类而不是以疾病类型分类。
新的分类
PR3-AAV 和 MPO-AAV 临床表现的差异促使研究者们进行了一项纳入 673 例 AAV 患者的聚类分析。分析结果显示很难区分 GPA 和 MPA，它们之间主观判断的区别多于以 ANCA 血清型为基础的区别。基于临床和结局预后数据，AAV 患者可被分为无肾脏受累的 AAV 患者，肾脏受累的 PR3-ANCA 阳性的患者和肾脏受累的 PR3-ANCA 阴性的患者。
这项聚类分析支持按 PR3-ANCA 和 MPO-ANCA 分类而不是按 GPA 和 MPA 分类。同样，基于 ANCA 血清型之间明显的遗传区别，基于 ANCA 血清型分类患者很有吸引力。然而，目前还是根据临床诊断来分类患者。诊断为 GPA 或 MPA 的差别主要是靠临床特点，没有按 ANCA 血清型分类客观。最后，通过 ANCA 血清型来分类患者代替临床诊断在临床试验纳入患者时可能会降低选择偏倚。
结论
关于 PR3-AAV 和 MPO-AAV 是一个实体的两种截然不同的疾病的证据自从 2000 年以来不断在增加。尽管两种血管炎有明显不同的遗传基础，然而还很难辨别两者特征性的临床差异。考虑到遗传差异和聚类分析结果，突破性地将 AAV 分为 PR3-ANCA 和 MPO-ANCA 很有吸引力。这一区分方法可能在临床试验范围内具有重要意义，并且有助于进一步改善治疗方案。
