冷球蛋白血症

冷球蛋白血症定义为血清中存在冷球蛋白，冷球蛋白是一种免疫球蛋白，当温度<37℃时会可逆性地沉淀并形成凝胶，如果温度升高到>37℃，则重新溶解。

1、冷球蛋白血症的发病机制取决于宿主易感性¹和环境触发因素之间的相互作用，这会导致B细胞功能异常²。在该模型中，致病性冷球蛋白血症反应取决于多种因素，包括淋巴增殖和/或慢性免疫刺激导致产生单克隆、寡克隆或多克隆冷球蛋白，以及在冷球蛋白与其靶抗原结合后形成的结合免疫复合物、沉淀冷球蛋白-靶抗原免疫复合物的清除不足和/或有缺陷，这些复合物在全身积聚并导致疾病的发生。动物模型表明，冷球蛋白可能会在免疫复合物沉淀后物理阻塞血管和/或介导炎症性血管炎³。对于许多冷球蛋白，聚集和致病性似乎取决于几个因素，包括pH、弱非共价相互作用、冷球蛋白浓度和抗体特异性温度条件⁴。

2、HCV（丙型肝炎病毒，hepatitis C virus）相关冷球蛋白血症：

HCV相关混合性冷球蛋白血症最能描述冷球蛋白致病性机制。由于HCV能够感染在两种细胞类型的质膜上共同表达的CD81（CD81分子，CD81 molecule）受体，HCV能够同时感染 B细胞和肝细胞^5-8（图1），已在CD19（CD19分子，CD19 molecule）阳性的B细胞中检测出活跃的 HCV复制；可以在CD19阳性的外周血单核细胞中检测到HCV RNA和HCV 核心和非结构性NS3蛋白，但不能在CD19阴性的外周血单核细胞中检测到^9-10；在单核细胞、外周树突细胞和巨噬细胞中也检测到了HCV复制^11-12。

（1）B细胞增殖和HCV感染

1）B细胞增殖是冷球蛋白血症和冷球蛋白血症性血管炎发病机制中的重要机制^16-18。一个多步骤的过程证实了从简单的血清学改变（冷球蛋白血症）到出现临床表现（冷球蛋白血症性血管炎）并最终发展为明显的恶性B淋巴细胞增殖（例如非霍奇金淋巴瘤）^19-20。一项关于HCV包膜与跨膜蛋白CD81的亲和力的发现²¹为正确理解HCV诱导的淋巴增殖的机制奠定了基础^21-22。在B细胞表面，CD81与CD21（CD21分子，CD21 molecule）和CD19形成多蛋白复合物。当被HCV包膜的结合激活时，这种多蛋白复合物调节B细胞的多克隆扩增。此外，B细胞通过抗原与细胞表面的B细胞受体（B cell receptor, BCR）结合而受到刺激，从而导致多克隆扩增^23-24。

2）尽管体外研究表明特异性抗HCV抗体可以刺激B细胞中的BCR，但HCV包膜蛋白的CD81激活似乎独立于BCR刺激诱导幼稚B细胞的增殖。CD81介导的初始B细胞活化，随后分化为产生自身抗体的记忆细胞，可能在淋巴组织增生性疾病的发展中发挥作用。此外，慢性抗原刺激可能导致B细胞过度表达（有利于某些克隆）和支持免疫失调机制，导致混合型冷球蛋白血症的发展，最终有时在慢性HCV感染的患者中观察到恶变^24-28。

（2）B细胞转化

1）除了诱导B细胞增殖和降低B细胞活化阈值外，HCV感染还可导致B细胞转化^24-28。HCV感染的患者具有B细胞克隆群，主要是能产生IgM（免疫球蛋白M，Immunoglobulin M）的记忆B淋巴细胞，其表达适度高突变的免疫球蛋白基因^24-28。许多相同的免疫球蛋白独特型和限制性基因序列重排在HCV阳性的非霍奇金淋巴瘤和冷球蛋白血症性血管炎中均可见，表明存在共同的病理生理学。

2）此外，关于HCV相关淋巴瘤发病机制的新兴研究揭示了HCV可能具有潜在致突变力的证据。在体外暴露于HCV的B细胞的免疫球蛋白重链基因和其他位点的突变增加了十倍。此外，与HCV阴性的淋巴瘤相比，HCV相关淋巴瘤的突变增加¹⁸。在基因突变中，抗凋亡BCL2（BCL2凋亡调节因子，BCL2 apoptosis regulator）基因的易位t（14;18） 是淋巴癌中最常见的染色体重排，尤其是滤泡性淋巴瘤（非霍奇金淋巴瘤的一种亚型）。在慢性HCV感染的患者中，有证据表明有35%的患者的外周单核细胞中可观察到常见的染色体重排易位t（14;18）¹⁷。这种HCV依赖性基因易位可防止B细胞发生凋亡，从而导致寡克隆单型淋巴增殖²⁹。其他致癌基因（如MYC（MYC原癌基因，MYC proto-oncogene））的突变和细胞凋亡调节因子可能是我们理解慢性HCV感染中淋巴瘤发生的重要“缺失环节”。

（3）自身抗体的产生

1）HCV感染的慢性刺激诱导B细胞产生多种自身抗体¹³。自身抗体的这种广泛产生支持了与HCV感染相关的许多免疫表现的发展，这些表现统称为“HCV综合征”^1,30-31。HCV综合征可能包括冷球蛋白血症血管炎特征性表现的临床表现，例如自身免疫性甲状腺炎、干燥综合征（外分泌腺干燥，特别是眼睛和嘴巴部位）、血小板减少症、溶血性贫血、自身免疫性糖尿病和肺纤维化^{1,6,16-21,23-28}。

2）克隆性B细胞群存在于慢性HCV感染患者的肝脏门静脉和外周血中。有趣的是，克隆限制性B细胞表现出对类风湿因子编码重链可变区1-69和可变区3-20免疫球蛋白基因片段的偏好使用，从 HCV相关非霍奇金淋巴瘤患者的淋巴结中分离出的 B细胞也是如此^17-18,26。在HCV相关混合型冷球蛋白血症患者中，可以在多个器官（包括肝脏、脾脏和骨髓）中检测到淋巴浸润，​​细胞表达具有类风湿因子活性的寡克隆或单克隆IgM。因此，混合型冷球蛋白血症似乎是经典自身免疫性疾病和血液肿瘤（即B细胞淋巴瘤）之间的交联^6,15,32-36。

3）病毒抗原诱导的B细胞持续刺激和淋巴瘤相关基因（特别是激活诱导的胞苷脱氨酶，对体细胞超突变至关重要³⁷）的表达增加导致B细胞的多克隆和之后的单克隆扩增（图 1）。这些相互作用最终会诱发淋巴组织增生性疾病，最终可能演变为B细胞非霍奇金淋巴瘤。事实上，在其他血液系统恶性肿瘤中，已发现 HCV感染与大B细胞淋巴瘤、边缘区淋巴瘤和淋巴浆细胞淋巴瘤之间存在很强的关联³⁸。

4）总之，HCV诱导的B细胞淋巴增殖和自身抗体的产生可能是受感染B细胞转化的直接结果，但也可能是有限的自身反应性B细胞的慢性抗原刺激的间接结果。

（4）免疫复合物的形成

1）冷球蛋白血症性血管炎的临床症状是由免疫复合物在小血管中沉积和相关内皮损伤引起的。在HCV相关混合型冷球蛋白血症中，由循环HCV颗粒、抗HCV多克隆IgG（免疫球蛋白G，Immunoglobulin G）和具有类风湿因子活性的单克隆IgM形成的免疫复合物的出现由慢性HCV感染触发的B细胞永久克隆维持。已知这些可冷沉淀的免疫复合物是由于受克隆限制的IgM而逃逸红细胞转运系统。可冷沉淀免疫复合物中IgM的存在使它们能够诱导补体的激活和消耗，但不能与补体片段结合，包括补体C3b（补体C3，complement C3，一种补体成分，有利于免疫复合物与红细胞补体受体1（complement receptor 1, CR1）结合）¹³。这些免疫复合物（图1）在血液中保持自由循环，这不仅是因为逃离红细胞运输系统，还因为肝和脾的巨噬细胞由于HCV诱导的生物合成异常而无法处理溶酶体酶中的免疫复合物¹⁴。

2）此外，在循环单核细胞中清楚地显示了这种异常¹⁴。有趣的是，使用电子显微镜对肾组织样本的研究发现，单核细胞含有被吞噬的冷球蛋白。然而，这些细胞的确切作用尚不清楚。

3）在冷球蛋白血症性肾炎中，吞噬细胞进入肾小球（肾脏的小血管），吞噬细胞试图去除沉积的冷球蛋白；然而，它们不能处理被吞噬的冷球蛋白，并且冷球蛋白的截留可能反映了无效的冷球蛋白清除¹⁴。这种机制可能会使肾小球的损伤永久化，如一项使用患有冷球蛋白血症膜增生性肾小球肾炎的小鼠模型的研究所示³⁹，其中巨噬细胞消融可防止系膜基质扩张和胶原蛋白积聚（肾炎标志物），而不会影响冷球蛋白的去除。该实验模型表明，巨噬细胞聚集到肾小球中在肾损伤的进展中起着关键作用³⁹，而不是从肾小球中清除冷球蛋白；巨噬细胞流入、血管浸润和血肿与免疫复合物沉积后损伤的放大有关。

4）改变单核细胞的溶酶体酶（可能与HCV感染有关），包括细胞外释放组织蛋白酶原D¹⁴，和/或从受伤的固有细胞中释放危险相关分子模式（danger­associated molecular patterns, DAMPs）可以通过免疫球蛋白可结晶片段γ受体清除免疫复合物降低巨噬细胞的先天功能 ³⁹。肾小球细胞的系膜基质扩张和增殖可以通过释放的组织蛋白酶原D¹⁴的细胞外激活或DAMP激活的巨噬细胞释放的促炎细胞因子来维持。

5）除了免疫复合物沉积这一经典途径外，克隆限制性IgM与肾小球基质成分（包括纤连蛋白）具有很强的亲和力，这为免疫复合物与肾脏成分的“原位”结合机制提供了可能性。因此，冷球蛋白在诱发血管炎中的致病作用与血管中白细胞的聚集和免疫复合物的沉积、补体系统的激活以及微血管损伤有关。低水平的补体4 （complement 4, C4）是冷球蛋白血症性血管炎的诊断标志，与这些患者中C4与免疫复合物结合的补体系统激活以及C4的遗传多态性有关⁴⁰。

3、非HCV相关的冷球蛋白血症：

（1）与HCV相关的冷球蛋白血症相比，在其他疾病（感染性或自身免疫性）的背景下，关于混合型冷球蛋白血症发展的潜在发病机制的数据很少。Ⅰ型冷球蛋白血症有时会导致血清高黏度，这是由于伴随的淋巴组织增生性疾病导致的高浓度单克隆冷球蛋白所致。

（2）总之，慢性感染性（通常与HCV相关）B 细胞刺激代表了冷球蛋白血症性血管炎研究最多的发病机制。HCV相关冷球蛋白血症发展的机制依赖于：具有类风湿因子活性的IgM的合成以及随后可冷沉淀的免疫复合物的形成；这些免疫复合物的组织沉积导致的异常清除动力学与单核细胞和/或巨噬细胞对冷球蛋白的无效清除相结合（与永久性肾小球损伤有关）；以及亚临床的潜在淋巴组织增生性疾病。

在一般人群中关于冷球蛋白血症的流行率和发病率的数据很少，因为只有少数研究讨论了这个问题。在全球范围内，冷球蛋白血症性血管炎被认为是一种罕见疾病（在一般欧洲和北美人群中每10000人中<5 例），尽管在地中海盆地等一些地区的患病率更高⁴¹。

1、HCV相关冷球蛋白血症：

（1）Ⅱ型和Ⅲ型混合型冷球蛋白血症的主要病因是慢性HCV感染，占混合型冷球蛋白血症病例的 80-90%^2,5,42-46。HCV感染是一个常见问题，在全球范围内影响了超过184000000人。HCV感染的流行率因地理区域而异。HCV感染在中亚、东亚、中东和北非高度流行，感染了这些地区超过3.5%的人口。东南亚、中美洲和南美洲、澳大利亚、加勒比海、大洋洲和撒哈拉以南非洲地区的流行率中等（1.5-3.5%），而在欧洲、几个西欧国家的流行率低于1%（例如英国、丹麦、法国、德国、瑞典和瑞士），在地中海盆地流行率为1-2%，在东欧为 2.5-3%⁴⁷。高收入的亚太地区国家（文莱、日本、韩国和新加坡）和北美是 HCV流行率最低的地区（<1.5%）^47-48。

（2）在两项大型前瞻性研究中，约40-60%的HCV感染患者中发现了混合型冷球蛋白血症，但只有5%的HCV感染患者发生冷球蛋白血症性血管炎^49-50。据报道，患有慢性HCV感染和冷球蛋白血症的患者的肝硬化发生率和纤维化评分高于没有冷球蛋白血症的患者（在调整年龄、性别和感染时间后）^22,48。然而，根据循环冷球蛋白的类型和水平，未发现与晚期纤维化相关。

（3）因HCV感染导致的混合型冷球蛋白血症和冷球蛋白血症性血管炎病例的比例报告差异主要是由于人群选择和提前期（进行冷球蛋白血症的检测与其出现常见的临床表现之间的时间跨度）的偏差以及临床评估不规范，混合型冷球蛋白血症的实验室检测容易出现假阴性结果^49-50。最后，冷球蛋白血症似乎与HCV感染的持续时间相关⁴⁹。

2、非HCV相关的冷球蛋白血症：

（1）在10-20%与慢性HCV感染无关的混合型冷球蛋白血症病例中，主要病因包括其他传染病、B细胞恶性肿瘤和自身免疫性疾病⁵¹。具体而言，有人提出冷球蛋白血症与慢性乙型肝炎病毒（hepatitis B virus, HBV）感染有关⁴⁹，然而，似乎只有约2% 的冷球蛋白血症性血管炎病例可归因于HBV感染⁶。有时候，冷球蛋白血症性血管炎可能与HIV（人类免疫缺陷病毒，human immunodeficiency virus）感染有关，尤其是在合并HCV感染的情况下⁵²。非HCV相关的感染性混合型冷球蛋白血症主要由病毒、细菌病原体或寄生虫引起（框 1）。

（2）活动性SLE（系统性红斑狼疮，systemic lupus erythematosus）和类风湿性关节炎患者体内可能存在循环血清冷球蛋白；在约 10%的SLE或类风湿性关节炎患者中可以观察到混合型冷球蛋白血症；然而，这些患者的临床病程通常与患有冷球蛋白血症性血管炎的SLE或类风湿性关节炎患者不同⁵³。

（3）大约5-20%的原发性干燥综合征患者可能患有Ⅱ型冷球蛋白血症⁵⁴。II型混合冷球蛋白血症目前被认为是原发性干燥综合征的关键预后因素之一，因为它与腺外受累、系统性血管炎的发展、B 细胞淋巴瘤和生存率低有关⁵⁵。

3、相关的血液系统疾病：

（1）冷球蛋白血症的存在与血液系统疾病的发生发展有关。冷球蛋白血症患者患非霍奇金淋巴瘤的总体风险比一般人群高约35倍，如果排除非侵袭性淋巴瘤，则高12倍⁵⁶。B细胞性霍奇金淋巴瘤包括边缘区淋巴瘤、新发或转化的弥漫性大B细胞淋巴瘤和滤泡性淋巴瘤。血清冷球蛋白水平>0.6g/L、冷球蛋白血症性血管炎和低丙种球蛋白血症是与B细胞非霍奇金淋巴瘤发展相关的独立因素⁵⁷。HCV患者在长期感染（>15年）后可能会发展为非霍奇金淋巴瘤。考虑到B细胞非霍奇金淋巴瘤患者，HCV阳性患者（32%）发生转化的弥漫性大B细胞淋巴瘤的比例远高于HCV阴性的患者（6%）⁵⁸。

（2）如上所述，Ⅰ型冷球蛋白血症总是与B细胞增殖性疾病有关。法国对36名Ⅰ型冷球蛋白血症患者的潜在B细胞疾病进行的研究发现，13名患者患有非恶性意义未明单克隆丙种球蛋白病（monoclonal gammopathy of undetermined significance, MGUS），23名患者患有血液系统恶性肿瘤（12名患者患有Waldenström巨球蛋白血症，6名患者患有低级非霍奇金淋巴瘤，4名患者患有多发性骨髓瘤和1名患者患有慢性淋巴细胞白血病）⁵⁹。

1、Ⅰ型冷球蛋白血症包括单克隆免疫球蛋白（最常见的是IgM，很少有IgG或IgA（免疫球蛋白A，Immunoglobulin A））。

2、Ⅱ型混合冷球蛋白血症包括单克隆和多克隆免疫球蛋白的组合（通常是IgMκ和IgGκ或IgGλ）。

3、Ⅲ型混合冷球蛋白血症包括IgM和IgG，均为多克隆

4、Ⅱ型和Ⅲ型被归类为混合型冷球蛋白血症，因为它们包括两种类型的免疫球蛋白（通常为IgG和IgM）。（图2；表1）。