抗N-甲基-D-天冬氨酸受体（NMDAR）脑炎的精准评估：一则关于对一名接受辅助氢气疗法的儿科患者整合临床病程、免疫表型分析及综合症状学的病例报告

摘要

背景/目的：抗N-甲基-D-天冬氨酸受体（NMDAR）脑炎虽较为罕见，但却是自身免疫性脑炎最常见的形式，主要影响年轻人，尤其是女性。标准治疗包括糖皮质激素、静脉注射免疫球蛋白（IVIG）以及血浆置换，对于一线治疗无反应的患者则推荐使用利妥昔单抗。然而，用于临床评估的可靠生物标志物仍难以确定。本研究旨在探讨辅助氢气疗法对一名抗NMDAR脑炎患者的疗效。

病例报告：本病例报告描述了一名14岁患抗NMDAR脑炎的男孩，其起初对治疗反应不佳，但在接受利妥昔单抗及辅助氢气疗法后病情有了显著改善。免疫表型分析揭示了治疗结果与B细胞亚群、程序性死亡受体1阳性（PD-1+）细胞毒性T细胞以及调节性T细胞亚型变化之间的关联。

结论：本病例强调了将传统临床评估与诸如基于流式细胞术的免疫表型分析等先进诊断方法相结合的重要性，并提示氢气疗法在调节这种复杂自身免疫性疾病的免疫反应方面可能发挥的潜在作用。

抗N-甲基-D-天冬氨酸受体（NMDAR）脑炎是一种罕见的中枢神经系统自身免疫性疾病，其特征是体内存在针对NMDAR受体的免疫球蛋白G（IgG）抗体。尽管被归类为罕见病，据估计其年发病率为每150万人中有1例，但抗NMDAR脑炎是抗体介导性脑炎最常见的类型。它主要影响年轻人和儿童，尤其以女性居多，且常与卵巢畸胎瘤相关（参考文献1、2）。抗NMDAR脑炎患者在发病几周（3 - 4周）后，临床症状可能在不同患者间表现相似；然而，在发病后的最初几天到两周内，儿童和成人之间可能会出现显著差异（参考文献3）。儿童常表现出神经系统症状，如运动障碍或癫痫发作，而成年人更常出现精神症状，包括抑郁、躁狂以及视幻觉或听幻觉。此外，抗NMDAR脑炎患者可能同时出现阳性和阴性精神症状（参考文献1、3）。尽管这些精神症状可能与原发性精神疾病相似，但在抗NMDAR脑炎中其发病往往更为迅速（1 - 3天）。抗NMDAR脑炎的临床表现可能会在数天至数周内逐渐加重。

尽管在诊断和治疗抗NMDAR脑炎方面存在诸多挑战，但专家们已经制定了明确的诊断标准和治疗指南。若患者脑脊液（CSF）和/或血清中NMDAR抗体检测呈阳性，且伴有精神或神经系统症状（参考文献2 - 4），即可诊断为抗NMDAR脑炎。抗NMDAR脑炎的早期诊断和治疗对于改善临床预后至关重要。一线治疗包括糖皮质激素、静脉注射免疫球蛋白（IVIG）以及血浆置换，若检测到肿瘤（如畸胎瘤）则需进行切除。然而，研究表明，约有半数患者对这些一线治疗反应不佳（参考文献1 - 3）。对于在两到四周内对一线治疗未充分起效的患者，推荐使用二线治疗，包括免疫抑制药物，如利妥昔单抗、环磷酰胺、硫唑嘌呤或霉酚酸酯（参考文献1、3）。利妥昔单抗是一种靶向B细胞上CD20的嵌合单克隆抗体，在抗NMDAR脑炎患者中，其与更好的治疗效果以及更低的复发率相关（参考文献3），这使得一些专家推荐将其作为一线治疗药物（参考文献1）。此外，还会使用支持性治疗，如抗癫痫和抗精神病药物，来控制神经系统和精神症状（参考文献1、4）。

本报告探讨了一例难治性抗N-甲基-D-天冬氨酸受体脑炎的儿科病例，着重强调了在诊断和治疗方面的独特挑战。本病例将传统临床评估与基于流式细胞术的免疫表型分析以及详细的症状学相结合，为疾病进展提供了细致入微的视角。在一线治疗后，患者接受了利妥昔单抗及辅助氢气疗法。近期研究表明，氢气疗法可激活核因子E2相关因子2（NRF2）通路，具有抗氧化和抗炎益处，可能对传统治疗起到补充作用（参考文献5 - 9）。该患者出现了程序性死亡受体1阳性（PD-1+）细胞毒性T细胞（Tc）和调节性T细胞（Tregs）上调，同时B细胞下调的情况，这与积极的临床治疗结果相关。这些免疫表型特征可能反映了联合用药的有效性，尤其是辅助氢气疗法的有效性。该病例的临床病程、诊断方法以及联合干预措施凸显了整合基于流式细胞术的免疫表型分析对于精准评估和治疗管理的关键作用。本报告已获得医院机构审查委员会（IRB）的批准（IRB编号：C202415137，批准日期：2024年7月29日）。已从患者处获得书面知情同意（编号：V1-20240712）。

病例报告

2023年11月3日，一名14岁男性在学校突发全身性强直阵挛发作并失去意识，最初被送往台北荣民医院，后转至三军医院。心电图及包括计算机断层扫描（CT）在内的神经系统检查均未发现异常（图1A）。然而，他很快出现躁动及怪异行为，并于11月4日来到我院急诊科。入院时，他表现出怪异行为、发热（体温38.2°C）以及肌酸激酶（CK）水平升高（1344 U/L），因此入住了神经内科重症监护病房（SNCU）。使用左乙拉西坦来控制癫痫发作症状。通过腰椎穿刺获取的脑脊液清亮，排除了中枢神经系统（CNS）感染（包括脑炎）的可能。于是，进行了一系列诊断性检测，包括自身免疫抗体、病毒抗体、甲状腺功能、肿瘤标志物、磁共振成像（MRI）以及脑电图（EEG）检测，以确定疑似无菌性脑膜炎的病因（表I，图1B和C）。检测结果显示，血清和脑脊液中均存在抗NMDAR抗体（表I，图1D）。因此，启动了针对抗NMDAR脑炎及相关癫痫的治疗干预措施（图2）。除了标准的诊断和治疗外，患者还接受了用于免疫表型分析的流式细胞术分析。

图1.病例的临床评估情况。（A）2023年11月3日进行的脑部CT扫描未显示明显异常。（B）2023年11月5日进行的脑部MRI显示右侧额窦有黏液积聚，但除此之外无其他异常情况。（C）2023年11月6日的脑电图显示脑电图检查异常，提示存在全身性脑病。（D）2023年11月6日，在治疗前于脑脊液中检测到阳性的NMDAR抗体结果（100倍稀释）。CT：计算机断层扫描；MRI：磁共振成像；EEG：脑电图；CSF：脑脊液。

表I.

该病例中针对疑似无菌性脑膜炎的脑脊液实验室检查结果及诊断性检测情况。

图2.临床病程及治疗时间线。灰线上的蓝色圆点代表11月的日期。紫色圆点及箭头指示使用利妥昔单抗的日期。采血日期以相应圆点上方的红色文字标注。脑部的闪电符号表示癫痫发作的严重程度，闪电越多表示发作越严重。日期线下方的时间线详细列出了治疗组合，包括抗NMDAR脑炎的一线和二线治疗、癫痫管理以及氢气疗法。

作为抗NMDAR脑炎的一线治疗，患者接受了静脉注射免疫球蛋白（IVIG，每日0.1克/千克）、激素冲击疗法（甲泼尼龙，每日两次，每次500毫克）以及血浆置换疗法（每日20单位）（图2）。出于对潜在神经精神不良反应的担忧，使用布立西坦（每日两次，每次100毫克）替代了左乙拉西坦。尽管采取了这些干预措施，患者仍经历了两次伴有部分意识障碍的癫痫发作。基于流式细胞术的免疫表型分析意外地显示，血浆置换后B细胞的百分比有所增加。为了更好地控制癫痫发作，在布立西坦（每日两次，每次100毫克）的基础上加用了拉考沙胺（每日两次，每次50毫克）。鉴于B细胞增多（图3E），可能是代偿性反弹所致，随后停止了血浆置换疗法。

图3.在九个时间点对全血的免疫表型特征进行了分析：在辅助氢气疗法之前（2023年11月6 - 9日；2023年11月11日）以及疗法之后（2023年11月13日；2023年11月16日；2023年11月23日；2023年11月28日）。（A - D）展示了辅助氢气疗法前后中枢记忆性细胞毒性T细胞、初始细胞毒性T细胞、效应性细胞毒性T细胞以及效应记忆性细胞毒性T细胞中程序性死亡受体1阳性（PD - 1 +）表达的百分比。（E - H）说明了辅助氢气疗法前后总B细胞、双阴性B细胞、初始B细胞以及过渡型B细胞的百分比。（I - N）呈现了辅助氢气疗法前后调节性T细胞（Tregs）及其亚群的百分比。所用缩写如下：HC：健康对照；Tc：细胞毒性T细胞（CD3 + CD8 +）；中枢记忆Tc：CD3 + CD8 + CCR7 + CD45RA -；初始Tc：CD3 + CD8 + CCR7 + CD45RA +；效应Tc：CD3 + CD8 + CCR7 - CD45RA +；效应记忆Tc：CD3 + CD8 + CCR7 - CD45RA -；B细胞：CD19 +；初始B细胞：CD19 + CD27 - IgD +；双阴性B细胞：CD19 + CD27 - IgD -；过渡型B细胞：CD19 + IgM + CD27 - CD38 + CD24 +；辅助性T细胞：CD3 + CD4 +；Treg1：CD3 + CD4 + CD25高表达；Treg2：CD3 + CD4 + CD25高表达CD127低表达/阴性；FoxP3 + Treg：CD3 + CD4 + CD25高表达CD127低表达/阴性FOXP3高表达；活化Treg：CD3 + CD4 + CD25高表达FOXP3高表达CD45RA -；静息Treg：CD3 + CD4 + CD25高表达FoxP3低表达CD45RA +；天然Treg：CD3 + CD4 + CD25高表达FoxP3 + Helios +。

由于初始治疗被证明无效，11月11日引入了额外的治疗措施，包括提前使用利妥昔单抗（100毫克）、辅助氢气疗法（每日1粒胶囊）以及预防性使用抗生素，随后针对难治性抗NMDAR脑炎开展了第二轮静脉注射免疫球蛋白（IVIG）治疗（每日2克/千克）。采用辅助氢气疗法是为了通过激活核因子E2相关因子2（NRF2）通路来发挥其潜在的抗氧化和抗炎作用（参考文献5、9）。尽管在利妥昔单抗治疗后B细胞数量有所减少，但从11月13日至17日，患者仍持续出现日间嗜睡、间歇性躁动、行为失控以及刻板动作。因此，11月17日再次进行了激素冲击疗法并按计划使用了利妥昔单抗（100毫克）。加强了抗癫痫治疗，将布立西坦（100毫克，每日两次）与增加剂量的拉考沙胺（100毫克，每日两次）联用。经过这种联合治疗后，患者病情稳定，并于次日转入普通病房。在此期间，使用了利妥昔单抗（200毫克）并开展了第三轮静脉注射免疫球蛋白（IVIG）治疗（每日20毫克）。由于患者每日出现一次刻板动作及意识障碍，11月25日加用了氯硝西泮（每日1毫克），但后来因不良反应而停用。因此，抗癫痫治疗调整为布立西坦（100毫克，每日两次）、拉考沙胺（100毫克，每日两次）以及氯巴占（5毫克，每日两次）的联合用药。这一调整使得癫痫症状有所改善，言语表达也增多了。患者病情保持稳定，并于11月30日出院（图2）。

除了抗NMDAR脑炎的传统诊断方法外，还运用流式细胞术分析了全血中免疫细胞亚群的免疫表型，以便观察治疗期间的动态变化。免疫表型分析的方法、步骤以及细胞设门策略均基于已有的研究（参考文献10、11）。具体而言，在疾病早期发作阶段（11月6日至8日），观察到程序性死亡受体1阳性（PD - 1 +）细胞毒性T细胞减少，而B细胞和调节性T细胞（Tregs）增多（图3A - E，I - J）。在11月9日至11日期间，在联合治疗（静脉注射免疫球蛋白、甲泼尼龙、血浆置换以及癫痫治疗）后，发现程序性死亡受体1阳性（PD - 1 +）细胞毒性T细胞处于低水平、调节性T细胞（Tregs）减少以及B细胞增多，这表明治疗反应不佳。因此，终止了血浆置换疗法，并启动了利妥昔单抗和辅助氢气疗法。到11月16日或23日，观察到程序性死亡受体1阳性（PD - 1 +）细胞毒性T细胞亚群（初始细胞毒性T细胞、中枢记忆性细胞毒性T细胞、效应性细胞毒性T细胞以及效应记忆性细胞毒性T细胞）以及调节性T细胞（Treg）亚群（Treg、FoxP3 + Treg、活化Treg、静息Treg以及天然Treg）上调（图3A - D，I - N）。相反，B细胞，尤其是初始B细胞、双阴性B细胞（DN - B）以及过渡型B细胞出现下调（图3E - H）。这些详细的免疫特征变化趋势可能反映了这例难治性抗NMDAR脑炎的临床治疗结果。

讨论

本病例凸显了抗N-甲基-D-天冬氨酸受体（NMDAR）脑炎临床症状与免疫反应之间的复杂关系，突出了将免疫表型分析纳入临床评估的价值。所观察到的免疫细胞群变化与特定临床表现相对应，为疾病进展和治疗反应提供了潜在的生物标志物。治疗调整可依据免疫表型特征的综合情况来进行指导。值得注意的是，在疾病发作期间，程序性死亡受体1（PD - 1）减少、B细胞增多以及调节性T细胞（Tregs）减少与治疗反应不佳相关，而随后在治疗后出现的B细胞下调以及程序性死亡受体1阳性（PD - 1 +）细胞毒性T细胞亚群上调则与积极的临床治疗结果相关。

程序性细胞死亡蛋白1（PD - 1）是一种免疫检查点，通过调节T细胞的活化、分化及其功能来调控T细胞。此外，PD - 1还会影响调节性T细胞（Tregs）的诱导（参考文献12）。在正常情况下，PD - 1和调节性T细胞（Tregs）在维持免疫调节以及预防自身免疫过度反应方面起着关键作用。在本病例中，疾病早期发作以及初始治疗（静脉注射免疫球蛋白、甲泼尼龙和血浆置换）与程序性死亡受体1阳性（PD - 1 +）细胞毒性T细胞亚群（包括初始细胞毒性T细胞、效应性细胞毒性T细胞、中枢记忆性细胞毒性T细胞以及效应记忆性细胞毒性T细胞）和调节性T细胞（Tregs）减少相关（图3A - D，I - J）。此外，FoxP3 +调节性T细胞、天然调节性T细胞以及活化调节性T细胞的频率不稳定（图3K、L和N），这表明免疫系统过度激活，可能与症状的严重程度有关，提示需要调整用药。与此同时，与抗NMDAR脑炎相关的B细胞亚群出现了显著变化。在疾病发作以及治疗反应欠佳期间，总B细胞以及特定亚群，如初始B细胞和双阴性B细胞（DN - B细胞）数量均有所增加（图3E - G）。尽管过渡型B细胞最初有所减少，但在11月11日第一轮联合治疗后其数量急剧增加（图3H）。因此，基于临床和免疫表型评估进行了用药调整，用利妥昔单抗替代了血浆置换疗法。

在定期免疫表型评估的指导下，早期使用利妥昔单抗并辅以氢气疗法，最终改善了患者的病情。氢气疗法可激活核因子E2相关因子2（NRF2）通路，导致抗氧化蛋白和酶的表达增加，从而减轻氧化应激和炎症，这表明其在治疗自身免疫性疾病以及其他疾病（如慢性肾脏病、非酒精性脂肪性肝病、酒精中毒、神经退行性疾病以及免疫球蛋白G4相关的进行性纤维化间质性肺病）方面具有潜在的应用价值（参考文献5 - 7、9、11）。在本病例中，添加氢气胶囊通过调节免疫细胞亚群和减轻氧化损伤，有助于稳定患者的病情。利妥昔单抗是一种抗CD20单克隆抗体，已被证实可降低淋巴结活检中B细胞（包括初始B细胞和未转换的记忆B细胞）的出现频率（参考文献13）。值得注意的是，随着患者病情在氢气疗法和利妥昔单抗联合治疗下得到改善，免疫表型标志物出现了显著变化。具体而言，细胞毒性T细胞亚群中的程序性死亡受体1阳性（PD - 1 +）表达上调（图3A - D），且与症状改善相关。此外，调节性T细胞（Tregs），包括FoxP3 +调节性T细胞、静息调节性T细胞、天然调节性T细胞以及活化调节性T细胞数量增加（图3I - N），而B细胞，包括初始B细胞、双阴性B细胞（DN - B细胞）以及过渡型B细胞数量减少（图3E - H），这些情况出现在疾病稳定期。这些观察结果与积极的治疗反应相符，表明免疫表型特征准确地反映了治疗反应。此外，先前的报告已证明辅助氢气疗法可提高静息调节性T细胞数量，从而增强自身免疫性疾病的治疗效果（参考文献11）。同样，在利妥昔单抗治疗后的难治性重症肌无力患者中也观察到调节性T细胞（Tregs）水平升高（参考文献14）。

N - 甲基 - D - 天冬氨酸受体（NMDAR）是中枢神经系统内参与神经递质信号传导的一种关键兴奋性受体。研究表明，抗NMDAR脑炎的病理机制可能源于肿瘤，特别是卵巢畸胎瘤，或者源于病毒感染，如单纯疱疹病毒1型，甚至新冠病毒（SARS - CoV - 2）。初始B细胞在接触NMDAR后可分化为记忆B细胞，这一过程可能因病毒感染期间释放的肿瘤抗原或神经元碎片而得到促进。记忆B细胞产生抗NMDAR抗体有两条可能的途径。一条途径是记忆B细胞在中枢神经系统内分化为浆细胞，然后由浆细胞分泌针对NMDAR的致病性抗体。另一条途径是外周浆细胞释放抗NMDAR抗体，随后这些抗体进入中枢神经系统（参考文献15 - 17）。尽管有这些认识，但在大多数抗NMDAR脑炎患者（包括本病例患者）中，病因仍未明确。尽管如此，B细胞在该疾病中起着关键作用，因为它们是抗体的主要产生者。NMDAR的NR1亚基是这些免疫球蛋白G（IgG）自身抗体的主要靶点，并且有观点认为初始B细胞与NR1自身抗体的产生密切相关（参考文献18）。此外，抗NMDAR脑炎患者表现出IgD - CD27 - 双阴性B细胞水平升高（参考文献19），这与我们的研究结果相符（图3F）。除了B细胞外，本病例的免疫特征分析表明，程序性死亡受体1（PD - 1）表达失调以及调节性T细胞（Tregs）可能导致了抗NMDAR脑炎中出现的治疗反应不佳情况。尽管关于程序性死亡受体1（PD - 1）在抗NMDAR脑炎中作用的证据有限，但一些研究表明，程序性死亡受体1抑制剂可引发自身免疫性脑炎的发病（参考文献20）。此外，研究人员已证实调节性T细胞（Tregs）失调是自身免疫性疾病的一个常见特征（参考文献21），与健康对照组相比，抗NMDAR脑炎患者的调节性T细胞（Tregs）水平更低（参考文献22）。在本病例中，B细胞以及程序性死亡受体1阳性（PD - 1 +）细胞毒性T细胞和调节性T细胞（Tregs）亚群都成为了监测疾病进展和治疗反应的潜在标志物。 

综上所述，尽管抗NMDAR脑炎的潜在机制尚未完全明确，但通过流式细胞术将临床症状学与免疫表型分析相结合，增进了我们对该疾病的理解。这种综合方法有助于选择合适的治疗策略以及确定治疗调整的时机。值得注意的是，辅助氢气疗法在调节免疫反应和提高治疗效果方面已展现出良好的前景。

结论

总之，本病例报告强调了将基于流式细胞术的免疫表型分析纳入抗NMDAR脑炎评估和治疗的重要性。通过结合临床特征和免疫学特征，采用个性化治疗策略，如将传统疗法与氢气疗法等创新干预措施相结合，为改善患者的治疗效果提供了一种有前景的方法。在疾病不同阶段观察到的免疫细胞亚群（包括程序性死亡受体1阳性（PD - 1 +）细胞毒性T细胞、B细胞和调节性T细胞（Tregs））的变化情况，为精准评估提供了有价值的见解，有助于及时做出针对性的治疗决策。还需要进一步的研究来验证这些发现，并探索它们在自身免疫性脑炎及其他相关疾病中的更广泛应用。