武永康,張乃丹 綜述,翟建昭 審校
(1.四川大學(xué)華西醫(yī)院實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)科,四川成都 610041;2.德陽市人民醫(yī)院檢驗(yàn)科,四川德陽 618000)
自身抗體是指針對自身組織、器官、細(xì)胞、細(xì)胞亞結(jié)構(gòu)、體內(nèi)蛋白分子、體內(nèi)核酸等所有自身抗原的抗體總稱,其本質(zhì)為機(jī)體B細(xì)胞分泌的免疫球蛋白[1]。自身抗體分為生理性自身抗體(或稱天然自身抗體)(NAbs)和病理性自身抗體(PABs)。有研究顯示,生理性自身抗體是維持機(jī)體處于健康狀態(tài)的重要物質(zhì),多為IgM型,參與機(jī)體正常新陳代謝,減少體內(nèi)細(xì)胞凋亡物質(zhì)的堆積[2]。當(dāng)機(jī)體免疫調(diào)節(jié)功能受損時(shí),體內(nèi)自身抗體大量產(chǎn)生,多為IgG型,與自身抗原親和力高,形成的免疫復(fù)合物通過FcγR激活炎性介質(zhì)(細(xì)胞因子)或補(bǔ)體系統(tǒng),導(dǎo)致自身免疫性疾病的發(fā)生,這種具有致病損傷作用的自身抗體即為病理性自身抗體,即通常所稱的自身抗體[3]。
自身抗體種類很多,通常采用兩種分類方法,一種為以疾病為中心,即相關(guān)自身抗體與該疾病有關(guān),該分類法對于臨床醫(yī)生自身抗體項(xiàng)目申請具有重要意義,同時(shí)也有助于對該疾病與自身抗體的全面認(rèn)識;另一種為以靶抗原為中心,即其命名為抗靶抗原抗體,這有助于對自身抗體性質(zhì)的認(rèn)識,也有助于對自身抗體對靶向組織攻擊造成機(jī)體損傷的理解。從理論上講,機(jī)體內(nèi)存在多少種抗原,就能產(chǎn)生多少種自身抗體,因此,自身抗體錯綜復(fù)雜,種類可達(dá)成千上萬種,自身抗體的命名應(yīng)盡量根據(jù)抗體所針對的抗原進(jìn)行,便于名稱的統(tǒng)一。以靶抗原為中心的自身抗體分類見圖1。
1.1常規(guī)自身抗體 隨著自身免疫學(xué)科的發(fā)展及檢驗(yàn)技術(shù)的逐漸普及,自身抗體已成為大多數(shù)醫(yī)療機(jī)構(gòu)的常規(guī)檢測項(xiàng)目,包括抗核抗體(ANA),抗核抗體譜[包括抗DNA、抗組蛋白及抗可提取性核抗原(ENA)抗體譜等],抗中性粒細(xì)胞胞漿抗體[包括抗蛋白酶3抗體(抗PR3)、抗髓過氧化酶抗體(抗MPO)等],抗磷脂抗體(包括抗心磷脂抗體、抗β2糖蛋白I抗體、抗磷脂酰絲氨酸抗體等),類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎抗體(包括抗CCP抗體、類風(fēng)濕因子、抗角蛋白抗體等),自身免疫肝病抗體(包括抗平滑肌抗體、抗線粒體抗體、抗肝腎微粒體-1抗體等),肌炎相關(guān)抗體(包括抗Mi-2、抗信號識別顆粒抗體、抗PM-Scl100等),糖尿病抗體(包括谷氨酸脫羧酶抗體、胰島素抗體和胰島細(xì)胞抗體等)。其中ANA與抗核抗體譜是臨床開展最為普遍的兩類項(xiàng)目。ANA泛指抗各種核及胞漿抗原成分的一大類抗體,推薦采用以HEp-2細(xì)胞為底物的間接免疫熒光法進(jìn)行檢測。而抗核抗體譜是指針對明確純化抗原抗體的集合,其與傳統(tǒng)的ENA抗體譜有所不同,傳統(tǒng)ENA抗體譜檢測通常采用磷酸鹽緩沖液提取動物胸腺細(xì)胞核蛋白作為抗原底物[4]。但由于核成分中的DNA和組蛋白等堿性成分無法被磷酸鹽緩沖液(pH=7.2)提取,因此,傳統(tǒng)ENA抗體譜并未包括抗DNA抗體和組蛋白抗體等堿性靶抗原的抗體。
隨著蛋白重組技術(shù)的進(jìn)步,幾乎所有蛋白分子均可重組合成,目前臨床上很少采用傳統(tǒng)Western-blot法進(jìn)行ENA抗體譜的檢測,從理論上講,合成純化抗原檢測結(jié)果準(zhǔn)確可信,且抗核抗體譜的檢測范圍遠(yuǎn)大于ENA抗體譜的范圍。ENA抗體譜概念不再被使用,因此,采用大量重組蛋白的抗核抗體譜檢測試劑盒在臨床上已趨普及,并被廣大學(xué)者所接受。ANA熒光圖型與抗核抗體譜靶抗原對應(yīng)關(guān)系見圖2。
圖1 以靶抗原為中心的自身抗體命名分類圖
1.2新型自身抗體 隨著蛋白重組及自身抗體篩選技術(shù)的發(fā)展,大量新型自身抗體集中涌現(xiàn),其中主要包括傳統(tǒng)自身免疫疾病發(fā)現(xiàn)的一些自身抗體,另外在其他領(lǐng)域如神經(jīng)系統(tǒng)疾病、腫瘤、生殖、消化系統(tǒng)疾病等也出現(xiàn)了一些新型自身抗體,為其應(yīng)用拓展了范圍。腫瘤患者自身抗體反應(yīng)通常與腫瘤組織或血清中的腫瘤相關(guān)抗原(TAA)的異?;蜻^度表達(dá)相關(guān),大部分的腫瘤自身抗體都是由TAA誘導(dǎo)產(chǎn)生的,為腫瘤的診斷和鑒別診斷提供了新的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。近年來出現(xiàn)的新型自身抗體見表1。
圖2 ANA熒光圖型與抗核抗體譜靶抗原對應(yīng)關(guān)系
表1 近年來出現(xiàn)的新型自身抗體
新型自身抗體的發(fā)現(xiàn)對于疾病診斷和認(rèn)識具有重要意義。目前以HEp-2細(xì)胞為基質(zhì)的ANA檢測及以肝、腎組織為基質(zhì)的ANCA和GBM檢測已經(jīng)在臨床廣泛開展[21-22],而臨床實(shí)踐過程中,相當(dāng)數(shù)量的醫(yī)師和技師只關(guān)注熟悉已知的熒光抗體模型,對于特殊少見熒光模型很多情況下都主觀認(rèn)為是非特異性染色或雜質(zhì)而忽略。實(shí)際上,臨床工作中遇到未知熒光抗體模型時(shí)應(yīng)做詳細(xì)記錄,并結(jié)合患者疾病或臨床癥狀進(jìn)行分析,從而可能發(fā)現(xiàn)新的熒光模型與疾病之間的關(guān)系,有利于新型自身抗體發(fā)現(xiàn)。
此外,傳統(tǒng)的Western-blot法也是發(fā)現(xiàn)新型自身抗體的檢測方法。由于ENA抗原蛋白分離帶非常多,臨床上會發(fā)現(xiàn)一些所謂的“雜帶”,這些雜帶可能就是與疾病相關(guān)的新型自身抗體,但臨床實(shí)踐中也常被忽略。目前,由于該法檢測ENA抗體譜的局限性,以及檢測結(jié)果的不確定性,Western-blot法檢測ENA抗體譜已很少使用,取而代之采用純化抗原的線性免疫印跡法、化學(xué)發(fā)光法或液相芯片技術(shù)進(jìn)行檢測。
雖說上述兩種方法具有發(fā)現(xiàn)新型自身抗體的可能性,但熒光抗體檢測基質(zhì)及ENA提取物抗原種類有限,基質(zhì)并未包括人體所有的抗原物質(zhì),這是發(fā)現(xiàn)新型自身抗體的內(nèi)在缺陷。目前已發(fā)展出一些高效篩選自身抗體的方法。
2.1重組cDNA 表達(dá)文庫的血清學(xué)分析(SEREX) SEREX技術(shù)是自身抗體篩選的重要手段,通過提取患者組織mRNA反轉(zhuǎn)錄成cDNA后導(dǎo)入噬菌體,并溶原性感染大腸桿菌構(gòu)建cDNA表達(dá)文庫,將表達(dá)產(chǎn)物轉(zhuǎn)印在硝酸纖維膜上,之后與患者血清反應(yīng),然后對陽性克隆進(jìn)行PCR測序鑒定即可得知抗原種類,同時(shí)也選出相應(yīng)的自身抗體。
2.2噬菌體展示技術(shù) 噬菌體展示技術(shù)是將外源基因插入噬菌體衣殼蛋白基因,使外源蛋白表達(dá)在噬菌體表面,大量表達(dá)外源蛋白的單個(gè)噬菌體構(gòu)成噬菌體文庫,展示的蛋白和血清中IgG自身抗體反應(yīng)后,篩選陽性噬菌體并擴(kuò)增鑒定,并采用測序方式確定自身抗原。
2.3蛋白芯片技術(shù) 首先,納入一定數(shù)量的研究患者及匹配的對照,從而尋找患者與對照最為顯著差異表達(dá)的信號,之后將選定的差異自身抗體在大范圍患者確認(rèn),以確定選定自身抗體診斷疾病的有效性。目前,眾多學(xué)者已嘗試采用約20 000個(gè)重組人蛋白的芯片,系統(tǒng)性地發(fā)現(xiàn)免疫相關(guān)疾病及腫瘤的自身抗體[23]。
二十世紀(jì)50年代中期至80年代后期的30余年間,自身抗體的檢測方法主要有間接免疫熒光法、放射免疫法、被動血凝法、顆粒凝集法、對流免疫電泳法、免疫雙擴(kuò)散法、放射免疫沉淀法、免疫印跡法等,主要從細(xì)胞及蛋白多肽水平認(rèn)識自身抗體。對于上述檢測方法而言,鑒于間接免疫熒光法檢測結(jié)果的直觀性、自身抗體檢測的廣泛性,在今后一段時(shí)間內(nèi),該方法仍將是不可替代的篩選檢測方法。
上述自身抗體檢測方法多為半定量的方法,難以標(biāo)準(zhǔn)化,使疾病診斷的特異度、靈敏度受到限制。上世紀(jì)90年代后,隨著純化靶抗原技術(shù)的進(jìn)步,試劑廠商采用純化抗原制作試劑,提高了自身抗體的檢測速度和準(zhǔn)確性。自身抗體的檢測主要朝2個(gè)方向發(fā)展,即多個(gè)自身抗體同時(shí)檢測的高精度、高通量檢測方法的液相芯片技術(shù)(又稱多元流式點(diǎn)陣儀)和單項(xiàng)自身抗體精確檢測的化學(xué)發(fā)光法。兩種檢測方法均為高精度、全自動化大型檢測儀器,但其各有特點(diǎn),前者一次檢測項(xiàng)目最多達(dá)100多項(xiàng),但其必須組合項(xiàng)目同時(shí)檢測,對于初診患者而言,確實(shí)可以通過多個(gè)疾病的自身抗體組合,很快檢測出相關(guān)疾病的自身抗體,但其醫(yī)療成本較高,對于確診患者,只需要檢測單個(gè)或數(shù)個(gè)曾檢測出的陽性自身抗體即可,這對于液相芯片而言,多項(xiàng)檢測將造成資源浪費(fèi)。隨著醫(yī)療改革的推進(jìn),居民醫(yī)療將按疾病種類進(jìn)行保險(xiǎn)支付,可促使醫(yī)院及醫(yī)生進(jìn)行精確檢測節(jié)約醫(yī)療成本。若液相芯片單個(gè)檢測無法降低成本的情況下,化學(xué)發(fā)光法將顯示出其獨(dú)特優(yōu)勢,可單個(gè)項(xiàng)目檢測,且成本可控,因此,試劑儀器生產(chǎn)商將會對檢測技術(shù)及檢測成本進(jìn)行競爭,讓臨床能夠得到更多、更好的選擇。
標(biāo)準(zhǔn)或共識是專家對現(xiàn)狀討論分析后的操作建議。自身抗體檢測共識的建立恰恰是因?yàn)樽陨砜贵w檢測不規(guī)范、不統(tǒng)一、結(jié)果可比性差的現(xiàn)實(shí)背景下達(dá)成的一致意見。行業(yè)協(xié)會為提高檢測質(zhì)量及結(jié)果可比性做出了不懈努力。到目前為止,主要有兩類常規(guī)自身抗體(ANA及ANCA)制定了部分規(guī)范。
4.1ANA檢測規(guī)范 2014年歐洲自身免疫標(biāo)準(zhǔn)化促進(jìn)會和自身抗體標(biāo)準(zhǔn)化委員會共同發(fā)表了《抗核抗體檢測的國際建議》。2014年8月在第12屆自身抗體和自身免疫國際研討會議上,形成ANA熒光模型國際共識,提出關(guān)于ANA熒光模型標(biāo)準(zhǔn)化分類命名的國際共識。中國醫(yī)師協(xié)會風(fēng)濕免疫科醫(yī)師分會自身抗體檢測專業(yè)委員會于2018年在中華檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志上發(fā)表了中國ANA檢測共識[24],主要建議包括:(1)推薦以HEp-2細(xì)胞為實(shí)驗(yàn)基質(zhì)的IIF法是進(jìn)行ANA檢測的參考方法和首選方法;(2)建議ANA檢測時(shí),HEp-2細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)基質(zhì)中每顯微鏡視野(放大倍數(shù)為200倍)應(yīng)可見3~5個(gè)有絲分裂細(xì)胞;(3)二抗應(yīng)使用熒光素標(biāo)記的抗人IgG抗體;(4)IIF法檢測ANA的稀釋方法可根據(jù)不同的檢測試劑而采用倍比稀釋系統(tǒng)或根號10稀釋系統(tǒng);(5)當(dāng)臨床高度疑診時(shí),不論ANA總抗體的檢測結(jié)果如何,都需要對針對靶抗原的特異性自身抗體進(jìn)行檢測;(6)對ANA熒光模型做了相應(yīng)要求,必報(bào)熒光模型包括:均質(zhì)型、斑點(diǎn)型,細(xì)胞核致密斑點(diǎn)型、著絲點(diǎn)型、核點(diǎn)型、核仁型、胞漿顆粒型、線粒體型、高爾基體型、棒環(huán)狀型、核膜型,肌動蛋白型。
4.2ANCA檢測規(guī)范 近年來發(fā)表了ANCA檢測共識[25-26],其主要意見如下:(1)當(dāng)患者表現(xiàn)為腎小球腎炎(特別是快速進(jìn)展的腎小球腎炎)、有系統(tǒng)特征的皮膚型血管炎,多個(gè)肺結(jié)節(jié)、上呼吸道慢性破壞性疾病、長期鼻竇炎或耳炎、聲門下氣管狹窄、多發(fā)性單神經(jīng)炎或其他周圍神經(jīng)病變、眶后腫塊、鞏膜炎等需檢測ANCA;(2)檢測抗MPO抗體、抗PR3抗體的高質(zhì)量方法應(yīng)作為ANCA的篩查實(shí)驗(yàn);(3)若抗MPO抗體、抗PR3抗體陰性,但臨床高度懷疑小血管炎時(shí),應(yīng)推薦到有經(jīng)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測;(4)抗MPO抗體、抗PR3抗體陰性時(shí),不能排除腺相關(guān)病毒(AAV);(5)抗MPO抗體、抗PR3抗體陽性有助于診斷AAV,但不能僅憑此診斷。
自身抗體檢測結(jié)果在同質(zhì)化和結(jié)果互認(rèn)方面存在很大障礙,原因主要有以下兩個(gè)方面,第一為試劑溯源問題,目前關(guān)于抗原試劑性能評價(jià)并無可以溯源參比的國際組織,因此,檢測結(jié)果通常會出現(xiàn)抗體滴度強(qiáng)弱不等。當(dāng)廠商試劑對比檢測結(jié)果出現(xiàn)差異時(shí),無法確定哪家試劑檢測準(zhǔn)確度較高,臨床通常采用檢測結(jié)果與臨床疾病診斷符合率進(jìn)行分析,這雖說是一種比較好的評價(jià)方法,但大多數(shù)自身免疫病的診斷標(biāo)準(zhǔn)多為多項(xiàng)指標(biāo)綜合判斷,患者疾病異質(zhì)性大,特別是要評價(jià)的自身抗體檢測指標(biāo)往往是輔助指標(biāo),自身抗體在疾病預(yù)示價(jià)值方面存在缺陷,該指標(biāo)在增加靈敏度的同時(shí)必然會損失特異度,因此給臨床和實(shí)驗(yàn)室造成巨大困難,這將是今后自身抗體檢測面臨的最大問題。第二為實(shí)驗(yàn)操作問題,目前多數(shù)自身抗體檢測仍以手工操作或半自動儀器檢測為主,檢測結(jié)果仍受檢測方法、檢驗(yàn)試劑、檢驗(yàn)儀器及實(shí)驗(yàn)人員的經(jīng)驗(yàn)性等諸多因素影響,特別是熒光抗體檢測受人為因素影響更大,包括熒光顯微鏡的質(zhì)量、技術(shù)人員對圖像的認(rèn)識、熒光強(qiáng)度的感知、視力的好壞等。目前已有醫(yī)院開始采用電腦圖像采集,然后通過觀察顯示器上圖像進(jìn)行結(jié)果判讀,這也帶來新的問題,如各公司圖像采集卡的質(zhì)量和參數(shù)不同,顯示器分辨率及顯卡質(zhì)量等存在很大差異,同一圖像在不同條件下可以得出完全不同的結(jié)果,這一點(diǎn)值得實(shí)驗(yàn)室工作人員注意。
不久的將來,自身抗體檢測將迎來短期粗獷的發(fā)展和長期規(guī)范的調(diào)整。隨著自身抗體篩選新技術(shù)的廣泛應(yīng)用,將篩選出與各系統(tǒng)疾病有關(guān)的新型自身抗體,對于疾病診斷、鑒別診斷及發(fā)病機(jī)制的研究將提供重要的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。此外,為了更好地將自身抗體檢測結(jié)果應(yīng)用于臨床,并達(dá)到結(jié)果互認(rèn),建議國際國內(nèi)行業(yè)協(xié)會等部門牽頭制訂試劑溯源及標(biāo)準(zhǔn)化操作規(guī)范,從頂層設(shè)計(jì)或行業(yè)強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)的高度規(guī)范自身抗體檢驗(yàn)的試劑生產(chǎn)商、檢測實(shí)驗(yàn)室及臨床醫(yī)生應(yīng)用行為。從發(fā)展的角度而言,自身抗體檢測最終將實(shí)現(xiàn)全自動化、高通量、標(biāo)準(zhǔn)化和人工智能,從而顯著提高自身抗體檢測質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)不同實(shí)驗(yàn)室結(jié)果互認(rèn),提高實(shí)驗(yàn)室臨床服務(wù)能力。
國際檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志2019年11期