副肿瘤综合征抗体系列丨ZIC4抗体

人类ZIC蛋白家族由5个成员组成，分别是ZIC1-5。他们在早期胚胎发生和器官发生中有多效性作用。

在神经肌肉系统中，ZIC1、ZIC2和ZIC3蛋白在脊索和体节的衍生物中的中轴骨和附肢骨以及肌肉的发育中起重要作用。ZIC1、ZIC2、ZIC3和ZIC5蛋白是神经嵴衍生物发育所必需的，包括脑膜和面骨，缺乏这些蛋白会导致类似于无脑回畸形II型的皮质层缺陷。ZIC4蛋白，参与小脑发育和成熟。在血管系统中，ZIC1 也在脑周细胞中表达，它具有干细胞特性，可控制血脑屏障的活动和毛细血管血流动力学反应。ZIC3 不仅与心血管的正常发育有关（心血管发育不全会导致先天性心脏异常），而且还控制着血脑屏障的成熟。此外，ZIC1参与骨对机械应力的反应，它也作为棕色脂肪细胞特异性的标记物。

人类ZIC基因突变最近被认为与多种先天性畸形有关，包括Dany-Walker畸形、全前脑畸形、神经管缺陷和内脏异位。抗ZIC抗体产生也与多种疾病相关， ZIC4蛋白是与亚急性小脑变性相关的免疫反应的自身抗原。本文着重介绍ZIC4抗体相关内容，包括抗体发现、抗体与神经或肿瘤疾病的关系和抗体相关影像学。

ZIC4抗体是由Bataller等人在2002年，在1例亚急性小脑功能障碍患者中发现的。

患者临床背景：2000年10月，该名 78岁无吸烟史的男性患者出现头晕、失衡和言语不清。三周后，因严重共济失调和括约肌失禁而坐轮椅。2001年1月，患者因恶心和呕吐需要静脉补液而入院。神经系统检查显示认知功能正常，构音障碍，吞咽困难，持续性终末凝视和下跳性眼震，方波侵扰，超量扫视和扫视性跟踪凝视，双侧附肢和躯干共济失调，力量和反射正常，但跟腱反射减弱；足底伸肌反应。除了踝关节的振动觉减少外，所有形式的感觉都正常。常规血液化学和肾、肝、甲状腺功能检查结果正常。脑脊液IgG指数1.45（正常0.28至0.66），IgG合成率53.6 mg/dL（正常0至8.0 mg/dL），有寡克隆带；细胞学检查阴性。检测含有抗神经元抗体（血清滴度1：128，000），主要与小脑颗粒细胞反应。

Bataller等人于是使用患者血清检测小脑cDNA表达文库，结果分离出两个插入片段长度分别为2487和384核苷酸的克隆。使用GenBank数据库进行同源比对，证实这些核苷酸序列对应于人类的Zic4基因和Zic1的部分片段。这些克隆体编码的蛋白质与病人的抗体发生反应。证实鞘内ZIC1和ZIC4抗体的合成。患者鞘内合成了ZIC抗体，提示ZIC蛋白是神经系统疾病的自身抗原。

神经系统副肿瘤综合征（PNS），其机制是一种免疫介导的肿瘤远隔效应。PNS的诊断较为困难，需仔细排除肿瘤对神经系统的直接侵犯（如脑转移瘤或癌性脑膜炎）及凝血功能障碍、治疗相关的神经毒性、代谢异常或感染导致的间接作用，其常伴随肿瘤发生或者先于肿瘤临床表现出现。PNS具有以下特征：（1）可累及神经系统任何部位，临床表现常较为刻板；（2）其发生与肿瘤相关；（3）存在免疫介导的发病机制，其可由经常出现的特定神经元抗体支持。常见与PNS相关的肿瘤为SCLC、乳腺癌、卵巢癌、非小细胞肺癌和淋巴瘤。

SCLC约占所有肺癌病例的13%~15%，SCLC与过度接触烟草密切相关。其恶性度高，预后差，5年生存率低于7%。在SCLC患者中，94%男性和93.9%女性有吸烟史，曾经吸烟者和当前吸烟者确诊SCLC的风险比（OR）分别为12.9（95% CI，9.79~17.1）和42.0（95% CI，21.7~81.2）。SCLC肿瘤细胞特异性抗原导致机体抗Hu等抗体的产生，其中抗Hu抗体作用于神经元RNA结合蛋白而引起临床症状。

2004年，已在亚急性小脑变性患者和少数SCLC患者中鉴定出Zic蛋白抗体，Bataller等人进一步研究确定血清Zic4抗体是否与PND和SCLC相关，以及这些抗体与SCLC相关的其他肿瘤神经元免疫的相关性。

Bataller等人研究了498名患者(215名患有PND, 283名没有PND或没有癌症)。用蛋白的免疫印迹法检测ZIC4、HuD和CRMP5抗体的存在。免疫组化法检测这些蛋白在肿瘤中的表达。

结果，在61例患者中检出ZIC4抗体。92%的ZIC4抗体患者患有SCLC。这些抗体的检测与PND的存在相分离（p = 0.031）。在5/7名PND患者中，显示出ZIC4抗体的鞘内合成。在175名无PND或癌症的患者中没有检测到ZIC4抗体。由于Zic自身免疫与SCLC之间存在强大的相关性，所有患者都进行了其他SCLC相关抗体的检测；27%的伴有PND的SCLC患者的血清或脑脊液中同时出现了ZIC4、Hu或CRMP5抗体。在具有孤立的ZIC4抗体的患者中，相比于具有多种免疫抗体的患者，更有可能发展为主要的小脑功能障碍（p < 0.001）。

Bataller等人总结到：在不明原因的神经症状患者中，检测ZIC4抗体预测肿瘤，通常是SCLC，提示神经疾病是副肿瘤。ZIC4抗体的检测通常与抗Hu或CRMP5抗体相关。分离出ZIC4抗体的患者比同时进行免疫的患者更容易发生小脑功能障碍。

ZIC4与子宫相关癌症也有一定关系。

2019年，CHARALAMPAKIS等人报告了一例58岁的女性，她被诊断为转移性子宫癌肉瘤，并接受了程序性细胞死亡蛋白-1(PD-1)抑制剂帕博利珠单抗。患者出现躁动、幻觉和短期记忆丧失，随后出现癫痫发作和进行性无反应。需要重症监护支持和通气。鉴于对自身免疫性脑炎的高度怀疑，进行副肿瘤抗体检测，仅ZIC4抗体呈强阳性。

2022年，FILIPPAKOPOULOU等人，描述一位近期有巨细胞病毒(CMV)中枢神经系统感染史的患者，正在使用PD-1抑制剂帕博利珠单抗进行转移性子宫内膜癌的免疫治疗时。患者表现为进行性脑病并伴有小脑体征，迅速发展为需要机械通气和高级护理病房支持的癫痫持续状态。检测发现血清副肿瘤抗体抗ZIC4抗体强烈阳性。

副肿瘤神经系统综合征的影像学特征经常模仿常见的病理，如感染或脱髓鞘疾病(原发性/继发性)，这些综合征最典型的影像学表现是边缘脑炎。2022年，ALAM等人在抗ZIC4相关的神经系统疾病中发现了一个独特的影像学。

作者报道了一位50多岁女性，既往体位性眩晕伴跌倒、尿失禁、步态不平衡3年。她的血清和脑脊液经免疫印迹检测，副肿瘤抗体谱显示抗ZIC4阳性，其余抗体检测均为阴性（包括11种副肿瘤抗体——Hu、Ri、Yo、CV2、PNMA2、amphiphysin、SOX1、Tr、GAD65、Titin、recoverin ;脑脊液自身免疫谱5种检测—NMDA、AMPA、GABA-B、LGI1和CASPR-2；中枢脱髓鞘抗体—AQP4、MOG；抗核抗体；抗中性粒细胞胞浆抗体；可提取核抗原抗体；抗麦胶蛋白抗体；布鲁氏菌抗体等）

她的MRI脑T1序列显示小脑、小脑上脚和脑干萎缩(图1)。在T1加权对比研究中，双侧大脑半球、脑干和小脑可见点状和线状强化。在双侧苍白球和丘脑也可见强烈的均匀强化(图2)。双侧下颅神经呈线性强化。

图1: T1图像显示小脑、小脑上脚和中脑明显萎缩

图2：T1对比图像显示基底神经节和丘脑均匀强化(A)，脑干和小脑呈盐和胡椒状(B)

脑干和小脑的盐和胡椒状，基底神经节和丘脑在T1对比图像中均匀强化，作者表示，这些MRI结果的结合可以作为抗ZIC4相关神经系统疾病的标志。

ZIC4抗体在副肿瘤神经系统疾病和小细胞肺癌的诊断中具有重要的临床意义。通过检测ZIC4抗体，医生可以更好地识别潜在的肿瘤，并为患者提供更有效的治疗方案。随着对ZIC4抗体研究的深入，其在临床应用中的潜力将进一步得到验证。