稀有抗核抗体与免疫性疾病的相关性研究*
2015-04-15张馨月综述孙艳丽审校
张馨月 综述,孙艳丽 审校
(潍坊医学院医学检验系/山东省临床检验诊断学高校重点实验室纳米医学技术研究所,山东潍坊 261053)
·综 述·
稀有抗核抗体与免疫性疾病的相关性研究*
张馨月 综述,孙艳丽△审校
(潍坊医学院医学检验系/山东省临床检验诊断学高校重点实验室纳米医学技术研究所,山东潍坊 261053)
抗核抗体;自身免疫性疾病;自身抗体;肿瘤
稀有抗核抗体(ANA)指在用间接免疫荧光法(IIF)检测阳性的患者中流行率低于1%的ANA,这一定义首次由比利时鲁汶大学医学检验学系的Vermeersch和Bossuyt[1]教授提出,他们收集了1998~2011年鲁汶大学医院首次进行ANA检测为阳性的9 268例患者信息,将不同类型ANA与疾病之间的关系进行分析,将流行率低于1%的ANA命名为稀有ANA。有研究发现,只有少量稀有ANA,如抗多核点抗体(MND)、抗核膜抗体与自身免疫性疾病之间具有相关性,其余稀有ANA与自身免疫性疾病的诊断并无很好的临床相关性,它们多与肿瘤的发生和发展密切相关,尤其是细胞周期相关的ANA。
1 检测方法
稀有ANA与普通ANA的检测方法相同,以人喉癌上皮细胞HEp-2细胞为基础的IIF是目前应用最为广泛的ANA筛选技术[2]。与传统的小鼠器官冷冻切片法相比较,HEp-2细胞法具有细胞均一性好、细胞核大、细胞有丝分裂发生率(10%~15%的细胞处于有丝分裂期)高的特点。因而该法更易标准化、更适合细胞核和细胞质中多种复杂的自身抗体检测,也提高了细胞周期相关抗体检测的灵敏度。然而,以HEp-2细胞为基础的IIF也有不足之处,如检测抗Jo-1抗体的假阴性率偏高。近几年来,酶免疫测定法和荧光磁珠法已逐渐取代了IIF,它们具有简便、快速、自动化程度高的优点,而且多重磁珠法可同时检测多种自身抗体[3-4]。然而,这两种测定方法的灵敏度不如IIF,原因可能是由于这些方法中应用的抗原数量有限[5]。因此,IIF仍是目前ANA检测的常规筛选方法。
2 类 型
根据抗体来源,稀有ANA类型主要包括三大类:稀有细胞周期相关自身抗体、稀有细胞核相关自身抗体、稀有细胞质相关自身抗体。其中稀有细胞周期相关自身抗体包括抗核有丝分裂器蛋白1(NuMA1)抗体、抗驱动蛋白HsEg5抗体、抗着丝粒蛋白F(CENP-F)抗体、抗中间体抗体、抗增殖细胞核抗原(PCNA)抗体;稀有细胞核相关自身抗体包括MND和抗中心粒抗体;稀有细胞质相关自身抗体包括抗高尔基体抗体。
2.1 稀有细胞周期相关自身抗体 细胞周期是指使一个细胞复制并分裂成为2个完全相同的子细胞的过程,分为间期和分裂期。在间期,细胞生长并且DNA进行复制,因此,间期一般分为3个阶段:G1期、S期、G2期,其中DNA复制及PCNA的生成主要在S期。在分裂期,纺锤体、中心体、动粒三者在细胞核分离过程中发挥了重要作用。目前,针对纺锤体、中心体、动粒、PCNA、中间体的自身抗体均可以在患者血清中被检测到,但其流行率低于1%,因而属于稀有抗核抗体的范畴[6]。
2.1.1 抗纺锤体自身抗体 纺锤体是由微管和微管相关蛋白组成的结构,对2个中心体起连接作用。在纺锤体的结构蛋白中,目前已知有两种蛋白能在体内诱导自身抗体的产生[7]:一种是NuMA1,又名亲中心体蛋白,相对分子质量为230×103,在间期广泛分布于细胞核内,而在分裂期作为纺锤体的重要成分参与细胞分裂;另一种是驱动蛋白HsEg5,又名NuMA2,是中心体微管的一种非常重要成分,参与了有丝分裂前期和中期中心体的分离,因而只存在于有丝分裂期[7]。用IIF检测抗NuMA1抗体的结果显示,在间期,该抗体在细胞核中呈现许多细小的斑点,在分裂期则呈现出中心粒着色。用IFF检测抗HsEg5抗体结果显示,整个纺锤体都着色较深,这仅见于分裂期[7]。
在临床上,血清抗NuMA1抗体比抗HsEg5抗体更为常见[8]。Szalat等[7]研究发现,在ANA阳性患者中,抗NuMA1抗体与抗HsEg5抗体的流行率分别为0.26%和0.12%。多数研究认为这两种抗体与自身性免疫性疾病,如干燥综合征(SjS)、系统性红斑狼疮(SLE)、混合性结缔组织病(MCTD)的发生密切相关。Szalat等[7]研究发现,约67.5%的抗NuMA1抗体与抗HsEg5抗体为阳性的患者最后被确诊为全身性自身免疫性疾病(SAID)[7]。然而,Vermeersch和Bossuyt[1]研究发现,66例抗NuMA1抗体为阳性的患者中,仅有11例为SAID患者,其中3例为SLE,1例为SjE,2例为MCTD,5例为类风湿关节炎(RA)。由此可见,抗NuMA1抗体对SAID的阳性预测值为17%。他们的研究还发现,抗纺锤体自身抗体对自身性免疫性疾病的阳性预测值伴随抗体效价的提高也逐渐提高:当抗体效价大于或等于1∶320时,阳性预测值为26.0%;当抗体效价大于或等于1∶640时,阳性预测值为31.0%[1]。此外,与抗纺锤体自身抗体比较相关的一类疾病是肿瘤,阳性预测值为7.6%[1]。由此可见,与抗纺锤体自身抗体最相关的疾病是SAID,特别是当抗体效价大于或等于1∶640时;其次是肿瘤。
2.1.2 抗中心体抗体 中心体是细胞分裂间期和有丝分裂期主要的微管组织中心,每个中心体含有2个中心粒。在分裂间期,中心体完成复制;在有丝分裂期,2个中心体分离并移到纺锤体的两极。构成中心体的蛋白质,如中心粒周蛋白(pericentrin)、中心体蛋白ninein、Cep250、中心粒外周物质1、烯醇酶等均可诱导产生自身抗体[9]。
在临床上,抗中心体抗体比较少见。在Vermeersch和Bossuyt[1]收集到的9 268例ANA阳性患者中,抗中心体抗体阳性患者仅有6例,其流行率小于0.1%。目前,该抗体已在SjS、SLE、硬皮病、雷诺综合征(RaS)、病毒和支原体感染患者体内被发现。Mack等对21例抗中心体抗体为阳性的患者进行了分析,结果发现有7例为自身免疫性疾病患者,有5例为病毒感染或感染后共济失调患者。由此可见,该抗体对自身免疫性疾病和感染性疾病的阳性预测值分别为33.0%和24.0%。在Vermeersch和Bossuyt[1]收集到的6例抗中心体抗体为阳性的患者中,有3例抗体效价为1∶320,其中1例为SLE合并RaS患者,1例为疑似MCTD合并RaS患者,该抗体对SAID的阳性预测值为33%;另有3例抗体效价为1∶80,均为非自身免疫性疾病患者[1]。由此可见,效价大于或等于1∶320的抗中心体抗体可能与SAID之间具有一定的相关性。
2.1.3 抗CENP-F抗体 在有丝分裂期,纺锤体通过动粒黏附到着丝粒上。1980年,Tan等在1例SLE患者体内首次发现了抗着丝粒抗体,迄今已发现了10余种抗着丝粒自身抗体[9]。这些自身抗体主要包括4大类:抗CENP抗体、抗染色体域蛋白抗体、抗拓扑异构酶II抗体和其他抗特征不典型蛋白的抗体。到目前为止,已被确认的抗CENP抗体有10多种。根据抗体是存在于整个细胞周期还是只存在于细胞周期中的某一点,现有的抗CENP抗体又可分为两大类[9]:第一类是存在于整个细胞周期内的抗CENP抗体,主要包括抗CENP-A、抗CENP-B、抗CENP-C这3种抗体,这些抗体与硬皮病的发生密切相关;第二类是指存在于细胞周期中某一点的抗CENP抗体,包括抗CENP-E抗体、抗CENP-F抗体等。其中,抗CENP-F抗体比较特别,它定位于纺锤体中间区及细胞间桥上,一般不与其他抗着丝粒抗体同时出现,在分裂间期末或有丝分裂后期才清晰可见,参与整个有丝分裂过程,在有丝分裂完成后会被降解掉[10]。Welner等[10]证实,约50%抗CENP-F抗体为阳性的患者为肿瘤患者,因此它可能可以作为肿瘤的一种标志物。在Vermeersch和Bossuyt[1]收集到的22例抗CENP-F抗体为阳性的患者中,仅有3例为恶性肿瘤患者,1例为急性髓性白血病骨髓移植后发生移植物抗宿主病患者,抗CENP-F抗体对肿瘤的阳性预测值为18.0%。由此可见,抗CENP-F抗体与肿瘤之间具有较高的相关性。
2.1.4 抗中间体抗体 中间体又称Flemming体,于1891年由德国生物学家华尔瑟·弗莱明发现。它形成于细胞分裂的终末阶段,是细胞质分裂过程中断裂发生的位点,能在有丝分裂后期复制的基因组分离后将细胞内容物分配到2个子细胞中[11]。中间体中含有大量微管蛋白及其他蛋白,可诱导自身抗体产生[12]。抗中间体蛋白抗体比较少见,有研究发现,抗中间体蛋白抗体与SjS、RaS及肿瘤之间具有相关性。在Vermeersch和Bossuyt[1]收集到的12例抗中间体抗体为阳性的患者中,有5例为癌症患者,其中2例的抗体效价大于1∶640。以上结果表明,抗中间体抗体与肿瘤之间具有较高的相关性。
2.1.5 抗PCNA抗体 PCNA是一种相对分子质量为34×103的蛋白质,存在于细胞核内,为DNA聚合酶δ的辅助因子,在DNA复制及DNA修复过程中发挥了重要作用[13]。1978年,Miyachi等在SLE患者体内发现了抗PCNA抗体,它在30%~60%处于S期的细胞中呈现明显的由细到粗的斑点型核染色。虽然在乙型肝炎和丙型肝炎患者体内也发现了抗PCNA抗体,它仍被认为是SLE诊断中最特异的自身抗体[13]。据报道,1.1%~6.0%的SLE患者体内存在抗PCNA抗体[13]。在Vermeersch和Bossuyt[1]收集到的28例抗PCNA抗体为阳性的患者中,仅有1例为伴肾小球肾炎的SLE患者,6例为自身免疫性甲状腺炎患者,抗PCNA抗体对SLE的阳性预测值仅为3.6%。另有研究发现,抗PCNA抗体与狼疮性肾炎的发生率更相关[14-15]。由此可见,抗PCNA抗体并不是SAID的特异性抗体,其与狼疮性肾炎的发生具有一定相关性。
2.2 稀有核相关抗体
2.2.1 抗MND抗体 抗MND抗体染色的特点是在除核仁及染色体以外的细胞核其他区域中有3~20个大小不等的小圆点,主要有抗Sp100和抗PML两种抗体[16]。20世纪80年代,大量研究认为,抗MND抗体与原发性胆汁性肝硬化(PBC)之间具有很高的相关性,后来的研究证实该抗体不是PBC的特异性抗体,在其他自身免疫性疾病中也发现了该抗体[17]。在Vermeersch和Bossuyt[1]收集到的17例抗MND抗体为阳性的患者中,有8例患者抗体效价小于或等于1∶320,其中仅有1例为SLE患者,无PBC患者;有9例患者的抗体效价大于或等于1∶640,仅有2例为PBC患者,1例为MCTD患者,1例为自身免疫性肝炎患者,1例为自身免疫性甲状腺炎患者,效价大于或等于1∶640的抗MND抗体对PBC的阳性预测值为22.0%。以上结果表明,高效价(≥1∶640)的抗MND抗体与自身免疫性疾病尤其是PBC之间具有较高的相关性。
2.2.2 抗核膜抗体 核膜由内膜、外膜、核孔复合物及核纤层组成。外膜与粗面内质网相连通,内膜与核纤层相连接。核纤层是由核纤层蛋白A、B1、B2、C构成的网状结构。核孔是贯穿于核膜的结构,包括100多种蛋白,可调节水溶性分子的跨核膜运输。目前发现的抗核孔抗体主要有抗gp210糖蛋白和抗p62核孔蛋白两种抗体[18]。
1983年,抗核膜抗体在硬皮病患者中首次被发现,该抗体为抗核纤层蛋白A和C的多克隆抗体,其类型为光滑环样核。1988年,在多发性肌炎患者体内发现了第2种类型的抗核膜抗体,该抗体为抗核孔抗体,其类型为点状环形核。接下来,其他抗核膜蛋白被相继发现。用IIF进行抗核孔抗体染色结果显示,在分裂间期,核膜呈现颗粒状染色;在有丝分裂期,核膜呈现均质性染色。
有研究发现,抗核纤层蛋白B1和B2抗体存在于SLE、SjS、RA、风湿性多肌病、抗磷脂综合征、病毒感染及自身免疫性甲状腺炎等多类疾病中,因而特异性较差[19]。抗gp210抗体、抗内核膜蛋白核纤层蛋白B受体和核纤层相关多肽抗体主要存在于PBC患者中,在其他疾病如痛风和骨关节炎中也存在[20-21]。在Vermeersch和Bossuyt[1]收集到的44例抗核膜抗体为阳性的患者中,9例为自身免疫性肝病患者,阳性预测值为41.0%,其中6例为PBC患者,2例为自身免疫性肝炎,1例为自身免疫性胆道炎;10例抗体效价大于或等于1∶640的患者中,4例为自身免疫性肝病患者,3例为PBC患者,1例为自身免疫性肝炎患者,对自身免疫性肝病的阳性预测值为80.0%;在34例抗体效价处于1∶80~1∶320的患者中,有6例患者患有自身免疫性肝病,阳性预测值为18.0%。由此可见,不管是高效价还是低效价的抗核膜抗体与自身免疫性肝病尤其是PBC之间均有相关性。
2.3 抗高尔基体抗体 高尔基体在蛋白和脂质的加工与包装过程中扮演了重要角色。抗高尔基体抗体于1892年由Rodriguez在1例伴淋巴瘤的干燥综合征患者体内首次被发现。在临床上比较少见,在ANA阳性患者中的流行率为0.11%~0.37%[22]。IIF染色的特点为在靠近核的一侧呈明显不规则的斑点型染色。
抗高尔基体抗体类型多样,目前已知的有抗高尔基体蛋白抗体、抗高尔基蛋白95、97、160、210、245抗体、抗甜菜碱同型半胱氨酸甲基转移酶抗体[22]。有研究发现,抗高尔基体抗体的流行率与高尔基体抗原的相对分子质量之间呈正相关,如抗高尔基体蛋白抗体在抗高尔基体抗体为阳性患者中的流行率最高,约为50%[23]。
抗高尔基体抗体可在SjS、SLE、RA、混合性结缔组织病等自身免疫性疾病患者血清中被检出[24]。在病毒感染的患者体内有时也可检出短暂性低滴度的抗高尔基体抗体,而持续性高滴度的高尔基体抗体一般被认为是无症状SAID的早期标志。在Vermeersch和Bossuyt[1]收集到的34例抗高尔基体抗体为阳性的患者中,仅有5例为SAID患者,阳性预测值为15.0%;10例抗体效价大于或等于1∶640的患者中,仅有1例为SjS患者,阳性预测值为10.0%。由此可见,抗高尔基体抗体不是自身免疫性疾病的特异性诊断指标。
3 展 望
稀有ANA种类多样,其对自身免疫性疾病的诊断也具有重要价值,如高滴度的抗MND抗体及抗核膜抗体与自身免疫性肝病之间具有一定的相关性,但与其他自身免疫性疾病之间相关性不高;高效价的抗NuMA-1抗体和抗着丝点抗体对自身免疫性疾病的阳性预测值大于20.0%。与稀有ANA最相关的非自身免疫性疾病是肿瘤,其次是病毒感染和移植。然而,迄今为止,这些稀有ANA在疾病诊断及治疗中的临床价值还不清楚,还有待进一步研究。
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山东省高等学校科技计划资助项目(J14LK14);潍坊医学院2013年科技创新重点基金资助项目(K1301004)。
△通讯作者,E-mail:sunyzbx@163.com。
10.3969/j.issn.1672-9455.2015.23.063
A
1672-9455(2015)23-3595-04
2015-04-19
2015-07-28)