Рассеянный склероз (РС) представляет собой многофакторное заболевание, развитие которого определяется генетической предрасположенностью, а также воздействием факторов окружающей среды [1, 2]. В патогенезе заболевания большое участие принимают аутоиммунные процессы, обусловливающие явления воспаления, демиелинизации, разрушения аксонов и восстановления поврежденных миелиновых оболочек. У каждого отдельно взятого пациента с РС данные процессы выражены в разной степени, что обусловливает отсутствие единого биомаркера этого заболевания. В то же время основным методом лабораторной диагностики РС, обладающим существенной доказательной базой, является обнаружение олигоклональных иммуноглобулинов (ОКИ) в цереброспинальной жидкости (ЦСЖ) пациентов [3, 4]. Обнаружение ОКИ в ЦСЖ при их отсутствии в сыворотке крови является высокочувствительным и сравнительно специфичным методом, позволяющим провести дифференциальную диагностику РС. В большинстве случаев выявление ОКИ наряду с данными клинической картины и магнитно-резонансной томографии (МРТ) позволяют поставить диагноз РС.

Патогенез повреждений ЦНС при РС представляет собой комплексное взаимодействие разных типов клеток, участвующих в иммунном ответе. Хотя основной антиген, провоцирующий аутоиммунную реакцию, на сегодняшний день остается неизвестным, существует ряд теорий, объясняющих механизмы, лежащие в основе продукции ОКИ.

Описано 4 возможных пути интратекальной продукции ОКИ [5]: 1) Ig-секретирующие клетки, прошедшие дифференцировку во вторичных лимфоидных органах, попадают в ЦНС и накапливаются в очагах воспаления вне зависимости от их антигенной специфичности; 2) под влиянием провоспалительной среды В-клетки памяти внутри ЦНС дифференцируются в плазмоциты, продуцирующие ОКИ; 3) клетки памяти могут дифференцироваться в длительно живущие плазматические клетки путем активации иммунного ответа на один эпитоп в процессе активации иммунного ответа на другой (англ.: «bystander activation»); 4) плазмоциты, продуцирующие ОКИ, могут образовываться в «третичных» эктопических лимфоидных фолликулах, наиболее часто встречающихся по ходу кровеносных сосудов мозговых оболочек [5]. Такие лимфоидные фолликулы были обнаружены только у пациентов с вторично-прогрессирующим течением РС [6].

Основную часть ОКИ составляют иммуноглобулины G (IgG) подкласса IgG1, однако они могут быть также представлены IgM и IgA [7]. Хотя такие иммуноглобулины называют «олигоклональными», чтобы подчеркнуть их доброкачественную природу, эти антитела являются по факту моноклональными парапротеинами, каждый клон которых обладает уникальными свойствами.

Антигенные стимулы, инициирующие и поддерживающие аутоиммунное воспаление, до сих пор остаются предметом споров. Показано, что ОКИ у каждого пациента могут реагировать с несколькими антигенами. Из-за своей локализации в области компактно расположенного миелина и наружной поверхности миелиновых оболочек потенциальными мишенями ОКИ могут быть основной белок миелина (ОБМ), миелиновый олигодендроцитарный гликопротеин (МОГ), миелин-ассоциированный гликопротеин (МАГ) [1, 8, 9]. В то же время диагностическая и прогностическая значимость анти-ОБМ и анти-МОГ антител весьма противоречива. Отмечено, что аутоантитела, выявляемые у пациентов с РС, не обладают высокой аффинностью к основным антигенам миелина [10]. Установлено, что анти-МОГ антитела распознают только конформационные эпитопы МОГ, а не его линейную последовательность, что увеличивает вероятность перекрестных реакций аутоантител [11, 12]. В то же время у пациентов с РС уровень анти-ОБМ антител оказался значимо выше, чем у контрольной группы с невоспалительными заболеваниями ЦНС [13]. Пациенты с клинически изолированным синдромом (КИС), у которых были обнаружены IgG, направленные против ОБМ и МОГ, испытывали второе обострение раньше, чем пациенты с КИС, но без анти-ОБМ и анти-МОГ антител. Относительный риск трансформации в достоверный РС у пациентов с анти-ОБМ и анти-МОГ антителами выше, чем у пациентов, у которых эти антитела не обнаруживаются [14]. Существуют данные других исследований, не подтверждающие связи анти-МОГ и анти-ОБМ антител с повышенным риском трансформации в достоверный РС [15]. Список потенциальных антигенов для аутоантител при РС постоянно расширяется. Установлена реактивность в отношении как миелиновых, так и немиелиновых антигенов [16]. Например, в него вошли небольшой белок теплового шока αβ-кристаллин, специфический белок нейроглии трансальдолаза, нейрофасцин — белок нейронов, локализованный в области перехватов Ранвье, легкие субъединицы нейрофиламентов, ядерный рибонуклеопротеин А1 (hn-RNP A1) и другие молекулы [6, 16, 17].

Антитела могут быть направлены против ряда инфекционных агентов, в том числе вируса Эпштейна—Барр, вируса простого герпеса, вируса ветряной оспы, Chlamidia pneumoniae. Недавние исследования подчеркивают значимую роль вируса Эпштейна—Барр в индукции РС [2, 18—20]. Несмотря на то что детальный спектр специфичности олигоклональных антител не охарактеризован, антигены ряда вирусов могут быть мишенью для олигоклональных антител. Иммунореактивность в отношении антигенов вируса Эпштейна—Барр, таких как BRRF2 и ядерный антиген-1 (EBNA-1), значительно выше у пациентов с РС в сравнении со здоровой популяцией [1]. Исследование крови, взятой у заболевших РС до начала заболевания, подтвердило повышенный титр антител к EBNA в группе пациентов, у которых впоследствии развился РС, в сравнении с группой пациентов, оставшихся здоровыми [21—23].

Анализ результатов проведенных эпидемиологических исследований также подтверждает важность роли вируса Эпштейна—Барр в патогенезе Р.С. Лица, в раннем возрасте перенесшие инфекционный мононуклеоз или острую форму инфекции вируса Эпштейна—Барр, имеют повышенный риск развития РС в дальнейшем [24, 25]. Предполагается, что молекулярная мимикрия может запускать аутоиммунную реакцию. Вероятным механизмом индукции аутоиммунной реакции является перекрестная реактивность антигенов вируса Эпштейна—Барр с эпитопами ОБМ, МОГ и трансальдолазы [26—28]. Кроме того, латентная инфекция вируса Эпштейна—Барр, персистирующая внутри В-клеток ЦНС, может оказывать локальный иммуномодулирующий эффект, стимулируя продукцию интерферона-α внутри бляшек РС [29].

В качестве других нейротропных вирусов-мишеней для ОКИ необходимо упомянуть вирусы кори, краснухи и ветряной оспы. Хотя продуцируемые против них иммуноглобулины обычно составляют лишь 2% от общего содержания IgG в ЦСЖ и лишь небольшую фракцию ОКИ, однако наличие такого синтеза очень характерно для РС и выявляется у 80—100% больных этим заболеванием [30—35]. Обнаружение антител к триаде вирусов носит название MRZ-реакции (Mumps, Rubella, Zoster, англ.). Следует подчеркнуть, что выработка MRZ-антител не связана с интратекальной репликацией самих вирусов, что было подтверждено данными ПЦР-исследований ЦСЖ пациентов [30]. Предполагается, что продукция этих антител является результатом повторной активации В-клеткок памяти, специфичных к данным вирусам, и, таким образом, вторичный иммунный ответ отражает индивидуальный анамнез перенесенных заболеваний или вакцинаций. Кроме того, обнаружение более высокого титра ОКИ против краснухи в ЦСЖ у пациентов с РС из Германии, чем у пациентов из Кубы, отражает эпидемические данные о более низкой заболеваемости краснухой на Кубе [36]. Вирус-специфические плазмоциты, образованные из активированных В-клеток памяти, выживают в третичных фолликулах благодаря влиянию провоспалительной среды, содержащей важные средовые факторы, такие как CXCL12, BAFF, интерлейкин-6 и TNF-α [5]. Длительная персистенция плазмоцитов внутри ЦНС обусловливает длительную продукцию MRZ-антител. По данным проспективных исследований, титр антител постепенно нарастает с течением времени [37], что свидетельствует о медленно прогрессирующем вовлечении новых плазмоцитов в процесс аутоиммунного воспаления. При хронических инфекционных заболеваниях ЦНС MRZ-реакция также может быть положительной, что говорит о связи данного феномена с хроническим воспалением [38].

Ранее уже упоминалось, что помимо фракции IgG среди ОКИ присутствуют также IgM- и IgA-фракции. IgМ отводят особую роль в патогенезе заболевания. В ряде исследований было показано, что олигоклональные IgM, синтезируемые популяцией CD5+ В-лимфоцитов, были связаны с более агрессивным течением заболевания [39]. Действительно, IgM обладают наибольшей способностью активировать С3-компонент системы комплемента, который является одним из ключевых участников воспалительного ответа и образования воспалительных бляшек при Р.С. Исследования иммунореактивности олигоклонального IgM показывают, что ряд его олигоклональных фракций проявляет высокую реактивность в отношении липидных компонентов миелина: фосфолипидов и гликолипидов, в частности фосфатидилхолина. Повреждение миелинового волокна под действием IgM может быть опосредованно с комплемент-зависимой демиелинизацией, а также активацией фагоцитоза миелина активированными макрофагами и микроглией через взаимодействие с Fc-рецепторами и рецепторами комплемента [39]. Таким образом, показано, что IgM являются не только показателем, но и участником иммунного воспаления в ЦНС у пациентов с РС.

Таким образом, разные антигены могут запускать и поддерживать аутоиммунную реакцию, результатом которой является интратекальная продукция антител клонами плазмоцитов, которая происходит независимо от продукции антител в крови. Изолированный синтез антител в ЦНС не позволяет использовать серологические методы для постановки диагноза Р.С. До сих пор «золотым стандартом» иммунологической диагностики РС остается метод определения ОКИ в ЦСЖ.

Попытки исследовать гамма-глобулин в образцах ЦСЖ с помощью метода электрофореза были впервые предприняты в 40-х годах прошлого века и увенчались выявлением повышенного синтеза γ-иммуноглобулина у пациентов с нейросифилисом [40]. Позднее такая же картина была обнаружена в ЦСЖ у больных РС. В конце 50-х годов с помощью меченного радиоактивным йодом гамма-глобулина было показано, что иммуноглобулины в ЦСЖ пациентов с РС происходят не из сыворотки крови [41]. Это послужило доказательством того, что антитела при РС могут быть синтезированы внутри ЦНС. Обнаружение ОКИ при РС было связано с использованием электрофореза в агарозном геле, который позволил более четко разделить фракции иммуноглобулинов. В своих исследованиях E. Laterre [42] подчеркнул важность сравнения данных электрофореза сыворотки крови и ЦСЖ, благодаря чему был определен характерный паттерн синтеза иммуноглобулинов, а в дальнейшем показано наличие интратекального синтеза у 86,9% пациентов с достоверным Р.С. Впоследствии на смену методу электрофореза пришел метод изоэлектрофокусирования (ИЭФ) с последующим иммуноблоттингом, разработанный G. Keir и соавт. [43]. На данный момент этот метод является «золотым стандартом» лабораторной диагностики РС и признан большинством международных экспертов [3].

В отличие от электрофореза при ИЭФ происходит смещение молекул иммуноглобулинов в геле под действием электрического поля в зависимости значения от их изоэлектрической точки, которое обусловлено отличиями в аминокислотных последовательностях константных и вариабельных областей иммуноглобулинов, а также различными вариантами посттрансляционных модификаций, например гликозилирования и сиалирования. Антитела, продуцируемые разными клонами В-клеток, значительно различаются по изоэлектрической точке [44], что позволяет им разделяться при ИЭФ. Разделенные молекулы затем окрашиваются с помощью антител, меченных пероксидазой, и приобретают на геле характерный рисунок в виде полос. При оценке результатов анализируется клональность антител в сыворотке крови и ЦСЖ. Тест является качественным, т. е. определяется характерный тип синтеза, а число полос не имеет большого клинического значения. Говорить о присутствии олигоклональных антител можно при наличии двух и более отчетливо визуализируемых олигоклональных полос. Для определения типа синтеза важной информацией является анализ парной сыворотки крови. Выделяют 5 классических типов синтеза [4]. Для 1-го типа характерен поликлональный синтез антител в образцах сыворотки и ЦСЖ, олигоклональные полосы не обнаруживаются. Данный тип синтеза определяется у пациентов в норме или при остром воспалительном процессе. При 2-м типе синтеза олигоклональные полосы отсутствуют в сыворотке, но определяются в ЦСЖ, что подтверждает наличие интратекального синтеза иммуноглобулинов. Этот тип синтеза высокоспецифичен для Р.С. При 3-м типе синтеза олигоклональные полосы выявляются в ЦСЖ и в меньшем количестве — в образце сыворотки, что также свидетельствует об интратекальном синтезе. При 4-м типе синтеза одинаковое количество олигоклональных полос выявляется в ЦСЖ и сыворотке крови. Такой тип синтеза означает системную, а не интратекальную продукцию антител с проникновением их в ЦСЖ из крови через нормальный или поврежденный гематоэнцефалический барьер (ГЭБ). Для 5-го типа характерно определение моноклонального синтеза антител, что встречается при множественной миеломе, лимфоме ЦНС и других парапротеинемиях.

В большинстве клинических исследований при РС чувствительность метода ИЭФ для выявления ОКИ превышает 90%, а специфичность, по данным разных авторов [4, 45], составляет свыше 86%. Несмотря на то что до сих пор роль ОКИ точно не ясна, их обнаружение в ЦСЖ обладает высокой корреляцией с наличием РС (70—95%) и во многих случаях помогает поставить правильный диагноз. Однако у части больных РС олигоклональные полосы не выявляются. Кроме того, выявление 2-го типа синтеза ОКИ не абсолютно специфично для РС. ОКИ в ЦСЖ могут быть выявлены в 60% случаев нейроборрелиоза и нейросаркоидоза, 11—50% герпетического, туберкулезного и ВИЧ-энцефалитов, а также при ревматических заболеваниях (например, при системной красной волчанке) и системных васкулитах (например, синдроме Шегрена). Поэтому врач при постановке диагноза должен опираться также на данные клинической картины и результаты других исследований. Эта идея нашла отражение в критериях Poser и McDonald 2001 г. и 2005 г., в которых в качестве одного из дополнительных методов указывается анализ ЦСЖ на ОКИ [46]. Положительный анализ на ОКИ позволял смягчить МРТ-критерии диссеминации в пространстве. Согласно критериям McDonald 2010 г., такой анализ рекомендуется использовать только для диагностики первично-прогрессирующего течения РС [47].

Анализ ОКИ с помощью метода ИЭФ является распространенным и наиболее изученным способом лабораторной диагностики РС, который также обладает прогностической значимостью [48]. Изучается роль олигоклональных антител в качестве показателя, предсказывающего риск перехода КИС в Р.С. По данным проспективных исследований пациентов с КИС, в случае обнаружения ОКИ в ЦСЖ риск такого перехода существенно возрастает [48]. Дополнительным фактором, усиливающим этот риск, является обнаружение очагов демиелинизации на МРТ, характерное для РС, причем при наличии обоих факторов риск значительно выше, чем при наличии только одного из них или при их отсутствии [49]. Обнаруженные с помощью метода ИЭФ ОКИ являются прогностическим фактором более ранней инвалидизации: так, время достижения 4 и 6 баллов по шкале EDSS у ОКИ-позитивных пациентов меньше, чем у ОКИ-негативных [50].

Интересной особенностью ОКИ является то, что однажды выявленные при ИЭФ эти антитела не исчезают с течением заболевания даже под воздействем иммуносупрессивной терапии. Не оказывают эффекта даже те методы, в основе которых лежит прямое воздействие на В-клетки, например лечение ритуксимабом (мабтера). Существуют спорные данные о конверсии пациентов после терапии натализумабом (тизабри) из ОКИ-позитивных в ОКИ-негативные [51], которые опровергаются данными других исследователей [52]. Метод аутологичной трансплантации стволовых клеток (АТСК) также не влияет на интратекальный синтез ОКИ [53]. Несмотря на химиотерапию, предшествующую трансплантации, синтез ОКИ за ГЭБ сохраняется так же, как и при воздействии других биопрепаратов. Данный факт не опровергает эффективность методики АТСК [54], однако наводит на мысль, что при сохранении островков третичной лимфоидной ткани за ГЭБ эффект от проводимой АТСК может быть неполным. Потенциальным методом, позволяющим повлиять непосредственно на забарьерный синтез ОКИ, является метод интратекального введения биопрепаратов, влияющих на иммунные клетки. Такие методики в настоящий момент исследуются [38].

Упомянутая нами MRZ-реакция, представляющая собой определение титра олигоклональных антител против трех нейротропных вирусов, не получила широкого распространения для диагностики РС. В то же время определение MRZ-антител может являться более специфичным инструментом диагностики РС, чем определение ологоклональных полос [55]. Положительная MRZ-реакция определяется при выявлении повышенного индекса активности антител против двух и более вирусов. Существуют данные, что MRZ-реакция встречалась статистически значимо чаще среди пациентов с КИС, который трансформировался через 2 года в достоверный Р.С. Сочетание положительных анализов на ОКИ и положительная MRZ-реакция при наличии 2 и более очагов на МРТ обладали наибольшей диагностической ценностью положительного результата, чем сочетания других маркеров [55]. Интересным может показаться тот факт, что положительная MRZ-реакция может выявляться в отсутствие ОКИ у 1/3 пациентов с рецидивирующе-ремиттирующим РС и у 2/3 ОКИ-отрицательных пациентов с вторично- и первично-прогрессирующими формами [56]. Использование MRZ-реакции для диагностики сложных случаев среди ОКИ-отрицательных пациентов могло бы упростить постановку окончательного диагноза Р.С. Выявление фракции ОКИ, направленной против вируса кори, достоверно связано с наличием большего числа очагов демиелинизации в Т2-режиме [57].

ОКИ класса IgМ являются прогностическим маркером заболевания, также они отмечаются при более агрессивном течении Р.С. Вероятность конверсии КИС в достоверный РС при наличии интратекального синтеза IgM-антител в течение первого года заболевания составляет 90% [58]. При 5-летнем наблюдении обострения РС чаще случались среди пациентов с интратекальным синтезом олигоклональных IgM [58]. Вывление ОКИ класса IgM, специфичных к липидным структурам миелина, связано с более коротким временны́м промежутком между первым и вторым обострениями, а также большей степенью инвалидизации, оцененной по шкале EDSS. Терапия интерфероном-β не оказывала выраженного терапевтического эффекта на пациентов с ОКИ класса IgM. В этой группе сохранялась относительная высокая частота обострений, которая значимо отличалась от таковой в группе пациентов, отрицательных по ОКИ класса IgM, направленных против липидных структур [39]. Полученные данные свидетельствуют о связи ОКИ класса IgM с более тяжелым течением заболевания, большей частотой обострений и более высокой инвалидизацией пациентов.

В заключение следует сказать, что ОКИ являются продуктом иммунного ответа на ряд белковых и небелковых антигенов ЦНС. Имеются данные, подтверждающие участие ОКИ в патогенезе заболевания. Выявление ОКИ класса IgG на сегодняшний день представляет собой основной диагностический и прогностический биомаркер РС при иммунологической лабораторной диагностике Р.С. Метод ИЭФ, применяемый для выявления ОКИ, обладает высокой чувствительностью и специфичностью, однако выявляемый при этом патологический тип синтеза встречается и при других хронических воспалительных заболеваниях с вовлечением ЦНС. Поэтому анализ ЦСЖ на ОКИ класса IgG следует расценивать как дополнительный метод диагностики РС, что отражают критерии McDonald пересмотра 2010 г. [47]. Другие лабораторные маркеры, такие как MRZ-реакция и определение ОКИ класса IgM, имеют ограниченное использование в клинической практике. Развитие новых технологий оценки местных и системных иммунных реакций, происходящих с участием В-клеток у пациентов с КИС и РС, а также другими воспалительными заболеваниями, должно пролить новый свет на роль ОКИ и открыть путь к более специфичным методам диагностики РС.

Работа выполнена в ГБОУ ВПО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. И.П. Павлова М.З. России при финансовой поддержке Российского Научного Фонда.