如何更好地治疗肺间质疾病(interstitial lung disease，ILD)，目前仍存在很大争议，因为这一问题涉及多个学科，比如呼吸科、风湿科及影像科，而他们的意见往往不合。这是由于ILD的病因不明，其不同亚型的定义也不明确。ILD是由肺部结缔组织炎症和纤维化引起的肺功能异常，有多种表现形式。部分ILD的病因相对简单直接，如在感染、服用某些药物或毒物后起病。另一部分ILD的发生则与结缔组织病(connective tissue disorder，CTD)——一种自身免疫性疾病有关，然而其确切的发病机制目前仍未明确。病因令人困惑的一种ILD形式名为特发性ILD，这种病例有时其实是CTD相关 ILD（CTD-ILD）的早期表现。由于CTD-ILD发生于一系列系统性自身免疫性疾病中，而且特发性ILD可能也与自身免疫信号相关，因此，关于自身免疫在ILD发病机制中的作用一直存在很多争论。但直到现在，其中的自身免疫机制还未被阐明。2013年10月，加州大学旧金山分校的A. K. Shum等刊登于《科学•转化医学》杂志上的一项研究显示，在一组CTD-ILD和特发性ILD患者亚群中，自身免疫系统靶向攻击一种肺组织特异性蛋白可能是这种疾病的病因。
肺组织特异性自身抗原
科学家们在CTD-ILD中，特别是特发性ILD患者的肺组织中，检测出存在免疫细胞浸润的现象，在这些患者的支气管肺泡灌洗液中还发现了自身抗体，这都是ILD作为自身免疫性疾病的间接证据。另外，特发性ILD的某些自身抗体似乎和ILD病情较严重或急性起病相关。然而，这些自身抗体没有一个靶向肺部的某些特异性蛋白，因此，还很难说这些蛋白的出现是否仅仅只是CTD时全身自身免疫状态的一种反应，以及它们又是如何只在肺部导致ILD的？对于自身免疫性多内分泌腺病综合征Ⅰ型(autoimmune poly-endocrine syndrome type 1，APS1)等罕见病的研究似乎能为ILD的认识提供一些新线索。Alimohammadi等研究人员发现，伴有呼吸道症状的APS1患者存在抗KCNRG蛋白的自身抗体，而KCNRG蛋白是表达在细支气管上皮细胞中的钾离子通道调节蛋白。Shum等人发现，小鼠失去对BPIFB9蛋白的免疫耐受性会导致小鼠出现ILD样的肺部病变，利用这一信息，Shum等对一例APS1相关性ILD患者肺组织特异性蛋白BPIFB1的自身抗体做了检测。
在发表于《科学•转化医学》杂志上的这项研究中，Shum等人把对APS1-ILD的研究拓宽到了更为常见的ILD——CTD-ILD和特发性ILD，对其自身免疫紊乱的病理生理过程做了阐述。由于APS1患者会产生针对器官特异性抗原的抗体，并且是自身免疫调节基因(autoimmune regulator，AIRE)缺陷的单基因病，作者认为研究APS1患者的自身免疫反应和Aire基因缺陷小鼠会对ILD的认识有帮助，并能解释自身免疫性疾病是否能导致ILD。
研究人员此前曾检测过一位APS1患者血清中的抗BPIFB1抗体，在这项新研究中，他们又检测了104名APS1患者的血清样本，发现BPIFB1抗体仅仅存在于一小部分APS1患者中，但APS1-ILD的全部6名患者的这一蛋白的表达均为阳性。研究者随后证明了人类BPIFB1的表达仅限于肺部和胸腺组织，这种表达模式说明，Aire基因通过对组织特异性抗原异位表达于胸腺组织的调控，促进了免疫耐受性，并且阻止与成熟T细胞的相遇，这一过程也称作中枢免疫耐受，从而避免由于抗原引起过度的免疫反应。这些新发现证明，BPIFB1是肺组织特异性蛋白，同时受Aire基因的保护，免受自身免疫攻击。而在APS1患者中，保护功能受到牵制，在免疫荧光实验中，APS1-ILD患者血清中的抗体会结合到细支气管上皮细胞的BPIFB1上。综上所述，这些研究证明BPIFB1是APS1-ILD患者肺组织中的特异性自身抗原。
研究者接下来证明了BPIFB1自身抗体也会出现在一部分CTD-ILD患者和特异性ILD患者中，而在健康人群和I型糖尿病患者等不累及肺部的自身免疫性疾病中并不会出现。这一现象提示了这种自身抗体并不是自身免疫性疾病的一般标志物，而是肺部特异性自身免疫性疾病（如各型ILD）的标志物。
证明因果关系
为了证明自身免疫系统靶向攻击BPIFB蛋白不仅仅是ILD的伴随现象，而是引起ILD的病因，Shum等人进而使用Aire基因敲除的APS1小鼠做了机制研究。他们证明，BPIFB9抗体是Aire基因敲除鼠肺部疾病严重程度的重要标志物。在一些疾病中，自身抗体本身会加重疾病，而在另一些疾病中，它们只是免疫反应过程中的附带现象，在免疫缺陷鼠中，是BPIFB9特异的CD4+T细胞引起了ILD，而并非自身抗体，通过胸腺移植手术，可以证明BPIFB9特异性自身免疫性疾病和肺部疾病仅在Aire基因敲除的纯合鼠中发生，而在杂合鼠中并不会发生，从而证明了肺部自身抗原的中枢免疫耐受缺陷会引发ILD。
然而，与实验鼠不同，在人类患者中是BPIFB1而并非BPIFB9引发了ILD，并且多数ILD（与APS1无关的ILD）人类患者也不存在Aire基因缺陷。因此，Shum等人又利用一个完全不同的动物实验来验证，是否没有了耐受性就会导致靶向BPIFB1蛋白的免疫反应，随后又是否会出现ILD？研究人员给给Bpifb1-/-鼠打入BPIFB1进行免疫，结果引起了抗BPIFB1免疫应答。把用BPIFB1免疫的Bpifb1-/-鼠体内的BPIFB1特异性淋巴细胞输注给淋巴细胞缺陷的Bpifb1+/+鼠，导致小鼠出现了ILD，这提示针对BPIFB1的自体免疫就能引发ILD，而无需Aire基因缺陷。
质疑及临床意义
通过以上的方法，Shum等人从一种罕见病的研究入手，证明了肺部特异性自身免疫紊乱引发了ILD，这一惊人的发现增加了人们对ILD的认识，同时也引发了许多新的疑问。
BPIFB1的自身抗体是如何引起CTD-ILD或者特异性ILD的？是不是这些患者出现了Aire基因缺陷问题但比APS1患者轻，还是与Aire基因无关的外周免疫缺陷，抑或是两者兼备？患有ILD的AIRE基因敲除鼠除了有BPIFB1自身抗体外，还有没有BPIFB9自身抗体？具有BPIFB1自身抗体的ILD患者肺部有没有特异性T细胞？BPIFB1蛋白自身抗体和其他ILD相关自身抗体有什么联系和区别，特别是肺部特异性抗原KCNRG，两者是否出现在同一亚群或是完全不同的患者中？是什么在BPIFB1自身抗体阴性患者中引发了CTD相关ILD或者特发性ILD？是不是ILD还牵涉到别的肺组织特异性抗原，或是还有未知原因？有没有可能自身免疫紊乱对别的类型的ILD也会有作用，比如感染相关的ILD，通过交叉反应免疫系统会引发致病的免疫反应，其他所谓原发性疾病可能也是免疫系统紊乱起病？
尽管Shum等的这项发现还需要在一些独立的患者队列中进一步验证，但它的确对疾病治疗和管理有重要的意义。通过BPIFB1自身抗体可区分哪些ILD患者是自身免疫起病的，这对肺部疾病的治疗有很大的益处，能判断治疗是否需要免疫调节剂、免疫调节治疗效果如何，并且避免药物的滥用。事实上，特发性ILD的预后比CTD-ILD预后要差，可能是因为CTD患者往往需要免疫抑制剂治疗，有可能BPIFB1自身抗体能作为生物标志物预测ILD的起病和进展，为预防和干预做好准备。另外，如果BPIFB1确实是肺部重要的抗原，那么发展针对自身免疫性ILD的抗原特异性耐受治疗将成为可能，即使BPIFB1自身抗体作为可能的生物标志物检测或免疫耐受治疗还不明确，但Shum等的发现还是证明了肺部自身免疫紊乱会导致ILD，在ILD患者中自身免疫系统的作用和免疫调节治疗的研究会更上一个台阶，同样，对于ILD疾病的区分也会逐渐上升到机制层面进行分类。
（作者：刘元、白蕊）
参考文献：《Science Translational Medicine》2013;5:206fs36