重视IgG指数和Reiber图对寡克隆区带的补充及其在神经免疫疾病诊治中的作用*

姚海燕,林沛豪,郝洪军,毛志锋,龙友明(1.广州医科大学第二附属医院a.神经科学研究所,b.神经内科,广州510260;2.北京大学第一医院a.神经内科,b.神经免疫室,北京10005;.广州医科大学金域检验学院,广州5100)

寡克隆区带(oligoclonal band,OCB)是B淋巴细胞克隆株在中枢神经系统内活化转变为浆细胞而产生的特异性免疫球蛋白,是两个及以上B细胞克隆活化生成的不连续的区带[1]。OCB相关项目的检测有三方面的临床评价意义:(1)评估血脑屏障(blood-brainbarrier,BBB)完整性;(2)判断是否有鞘内合成——提示有长程的免疫反应,有长程免疫治疗的指征;(3)辅助诊断多发性硬化(multiple sclerosis,MS)、评估其他中枢性神经免疫性疾病是否存在免疫反应。临床医生常常高度关联OCB和MS,而忽略前面两个意义。虽然脑脊液OCB阳性被认为是MS的重要诊断依据[2],但是中国MS患者的脑脊液OCB检测阳性率[3-8]远不如西方国家MS患者的阳性率高[9-10]。当应用于有鞘内合成的神经免疫疾病时,如中枢感染性疾病、自身免疫性脑炎时,OCB常常在病程早期显示不足[11]。另外,由于OCB检测流程大多是人工操作,操作步骤复杂,对于技术人员的熟练度、操作技巧和习惯均有很高的要求,虽然国内团队进行了“脑脊液免疫球蛋白G寡克隆区带的实验室检测标准流程建立和一致性验证”工作[1],但由于国内医疗相关检测机构发展的不平衡性,难免存在检测方法的差异。仅关注OCB已不能满足协助诊断神经免疫疾病的需求,临床医生需要多维度的生物标志物来补充辅助诊断疾病。

1 IgG指数

IgG指数是鞘内免疫球蛋白G(immunoglobulin G,IgG)合成的定量测量,有低成本和易于获取的优点,计算方法是:IgG的脑脊液血浆浓度商(QIgG)除以清蛋白的脑脊液血浆浓度商(QAlb)[12]。在我国的一组临床孤立综合征(clinicalisolated syndrome,CIS)患者中[13],发现IgG指数>0.7高度提示鞘内合成IgG。IgG指数>0.7与OCB阳性高度相关,阳性预测值(positive predictive value,PPV)86.4%,阳性似然比(positive likelihood ratio,PLR)4.57;当用于CIS转化为临床确诊MS时,IgG指数具有比OCB更高的特异性(72% vs 58%)和PPV(80% vs 78%),并提示早期疾病活动性。当缺乏OCB结果时,IgG指数在2017年McDonald标准中作为OCB的特定替代物可以提高特异性(72% vs 55%)、PPV(80% vs 75%)和PLR(2.11 vs 1.54),而不会影响阴性预测值(negative predictive value,NPV,48% vs 48%)和准确性(63% vs 64%);当OCB结果可用时,IgG指数和OCB双重阳性强烈提示MS诊断(敏感性75% vs 69%);而IgG指数≥0.7或OCB阳性也有助于MS诊断,而不会损害准确性(65% vs 64%);但IgG指数≤0.7可能无法排除阴性OCB(NPV 62.3%,阴性似然比0.44)[13]。在挪威人群中的一项回顾性研究中亦有类似发现,当OCB阳性时,IgG指数≥0.7的PPV为99.4%;当OCB阴性时,IgG指数<0.7的NPV为26.5%;该研究提示高IgG指数可以替代OCB阳性,但IgG指数<0.7不能用于预测是否存在OCB[10]。另一项国外研究发现,当OCB分型模棱两可时,IgG指数可以为2型和3型的区分以及1型和4型的区分提供依据(特异性:71.10%,敏感性:73.45%)[14]。此外,国内研究发现IgG指数升高可预测前两年早期疾病活动和进展,第一年临床复发的比值比(adjusted odds ratio,OR)为1.32(95%CI:1.06～1.63),P=0.015,第二年临床复发OR为1.69(95%CI:1.13～2.52),P=0.013,而OCB阳性未能预测早期疾病活动[14],之前的一些国外研究亦有报道[15-18]。但同时要注意的是,IgG指数是建立在假设QIgG和QAlb之间是线性关系的基础上,因此IgG指数的结果有存在假阴性的可能,此外QAlb还受到年龄、民族及其他环境条件的多因素影响[19]。当BBB严重破坏时,IgG指数的诊断价值明显低于OCB,因为当BBB受损严重时,QIgG和QAlb之间的非线性关系愈发明显[20]。

2 Reiber图

据Reiber等[21]的研究,在格林-巴雷多发性神经根炎、早期细菌性脑膜炎或椎管狭窄的患者中——没有寡克隆IgG,即没有鞘内IgG合成——90%严重屏障功能障碍的患者会通过IgG合成率升高而产生假阳性解释,而通过IgG指数增加产生的假阳性有50%。Reiber经过大样本的研究提出QIgG和QAlb之间并不存在线性关系,而是表现为双曲线在直角坐标系第一象限的部分曲线,并基于分子通量/脑脊液流动理论建立了Ig的Reiber图或称Reiber方程式,IgG、IgM、IgA分别有不同的系数[21-25]。Reiber图举例见图1。

注:1区代表正常水平;2区代表存在BBB功能障碍,但无鞘内Ig合成;3区代表存在BBB功能障碍以及鞘内Ig合成;4区代表存在鞘内lg合成,但无BBB功能障碍;5区存在方法上的错误,不可信。加粗的曲线是有无鞘内合成的分界线,为上界;其下的细曲线是有无方法学错误的分界线,为下界;上下界的基本公式为:(公式中的a、b、c为Reiber图的系数)。垂线是有无BBB功能障碍的分界线,基本公式为QAlb=(4+年龄/15)×10-3(该公式仅适用于5岁以上人群);上方的细曲线是脑脊液鞘内合成占比曲线,基本公式为:IgIF=[1-Q上界(Ig)/QIg]×100%[25]。示例Reiber图提示BBB功能障碍,无鞘内合成IgG。

Reiber图虽然在国内鲜有报道,但在国外评价颇高[26-29],不仅应用于免疫球蛋白的研究,还应用于C3c、C4、κ游离轻链蛋白(Kappa free light chain,KFLC)、神经胶质细胞分化调节因子样因子(meteorin-like,METRNL)等的研究[26-27,30]。Reiber图具有以下优点[31]:(1)该图非常易于使用且非常有用,因为可以通过百分位数线一目了然地看到免疫球蛋白的鞘内合成、BBB功能和免疫球蛋白的鞘内部分;(2)它可以在任何BBB条件下应用;(3)它不受脑脊液体积提取的影响[32-33];(4)它具有进一步的流行病学重要性[34]。有研究显示,Reiber图与OCB的存在具有显著的相关性(皮尔逊系数相关系数:0.671,P<0.001),但与OCB数没有显著的相关性(皮尔逊系数相关系数:0.331,P=0.074)[35],因为条带的数量和排列在疾病期间通常不会改变,它们反映了长期的非特异性免疫刺激,而不是在传染性疾病中发生变化的特异性免疫反应[36]。国内研究也提示[20]:随着QAlb的增加,QIgG和QAlb非线性关系愈发明显。以OCB为金标准下对各种计算鞘内免疫球蛋白合成的方程式作受试者运行曲线进行比较,曲线下面积0.666,特异性88.2%,敏感性44.6%(曲线下面积和敏感性不理想的原因可能是Reiber的系数建立在国外的人群之上,直接应用于我国人群可出现系数过高的问题,需要修正)[20]。

3 其他指标及Reiber图的其他应用

近年来,KFLC在MS中的诊断潜力而日益得到认可,国外提出来以Kappa指数(计算方法类似IgG指数)或Reiber的KFLC图作为OCB的替代方法[37-40]。与OCB相比,Kappa指数更敏感(0.89 vs 0.85),特异性更低(0.84 vs 0.89)[41]。在非炎症性和炎性神经系统疾病的常规诊断和鉴别中,OCB和Reiber的KFLC图的结果93%匹配,Reiber的KFLC图在另外7%的患者样本中检测到鞘内KFLC合成(4%非炎症性,3%炎症性),这是OCB检测未发现的[39]。此外,Reiber图用途广泛,还可能应用于细菌、病毒、寄生虫、肿瘤等其他疾病的诊断中[42]。

4 总结

综上所述,OCB、IgG指数、Reiber图的比较见表1,尽管IgG指数和Reiber图不宜取代OCB在神经免疫疾病诊治中的重要性,但鉴于OCB检测在国内的低敏感性、耗时,临床医生应同时重视IgG指数和Reiber图对OCB的补充。在缺乏OCB阳性的情况下,通过IgG指数和Reiber图评估患者BBB的完整性和鞘内合成,无论对MS诊断的时间多发性确定还是其他疾病的诊断和治疗方案均具有指导的意义。另外,定量分析KFLC的Kappa指数或Reiber的KFLC图是近年来新兴的OCB替代,应讨论其在国内人群的诊断潜力。

表1 寡克隆区带、IgG指数与Reiber图的比较