双链DNA抗体水平和亲和力与SLE患者病程的关系以及对两种检测方法能力的影响
作者:田野 张云聪 冯珍如 闫惠平 张岩 张海萍 李佩 郑芳芳聂秋燕 刘晴 王晓宁 张国军 谭延国
【摘要】目的:探讨dsDNA抗体水平和抗体亲和力与SLE疾病活动性的关系,分析两种dsDNA抗体检测方法检出能力具有差异的原因。方法使用ELISA法和IIF法同时测定300例SLE和495例非SLE自身免疫疾病患者,以及300例健康人血清中的dsDNA抗体,然后进一步测定ELISA法检测为阳性样本的dsDNA抗体亲和力指数。结果:(1)SLE组dsDNA抗体水平和抗体亲和力指数分别显著和非显著地高于疾病对照组〔抗体水平:285.8(164.5~463.3)vs 172.9(135.3~200.1),(P=0.038);抗体亲和力指数:32.3(19.2~50.7)vs 15.5(9.5~49.8)(P=0.169)〕,并分别与SLEDAI评分显著正相关(P=0.000,0.002)。(2)ELISA法和IIF法同时检测为阳性的样本,其dsDNA抗体水平和亲和力指数均分别显著高于单ELSIA法检测为阳性组〔抗体水平:355.6(236.1~547.1)vs 196.2(148.9~300.6),P=0.000);抗体亲和力指数:33.1(23.5~52.7)vs 22.1(13.6~48.1),(P=0.024)〕。结论:dsDNA抗体水平及亲和力指数与SLE疾病活动性密切相关,这表明较高的抗体量和亲和力可能参与了疾病进程,可作为病程监测的指标。IIF法相比ELISA法,更倾向于检测出相对较高亲和力的dsDNA抗体。
【关键词】dsDNA抗体亲和力;dsDNA抗体水平;间接免疫荧光法;系统性红斑狼疮
双链DNA(dsDNA)抗体是系统性红斑狼疮(SLE)的特征性血清标志物,该抗体阳性为SLE的临床诊断标准之一,并用于SLE患者病情活动程度、肾脏受累和治疗监测的指标。抗体阳性的健康个体,将来发生SLE的风险也较高。我们先前的研究发现,酶联免疫吸附试验(ELISA)和间接免疫荧光法(IIF)检测dsDNA抗体,具有较好的互补性,联合两种方法可以较大程度地提升其在SLE患者中的检出率;在非SLE自身免疫性疾病dsDNA抗体阳性的个体中,ELISA法单独阳性的比例为66.7%(8/12),而SLE患者中这一比例为30.5%(50/164)[1]。基于上述发现,有必要进一步探讨ELISA法和IIF法对dsDNA抗体检出能力具有较明显差异的深层次原因,以及SLE与非SLE自身免疫性疾病患者血清中dsDNA抗体性质的异同。dsDNA抗体亲和力与SLE病情关系的相关研究提示我们,造成上述现象深层次原因是否与dsDNA抗体的亲和力有关[2-4]。为此,本研究使用ELISA和IIF法同时检测SLE和非SLE自身免疫性疾病患者血清dsDNA抗体,对ELISA法检测为阳性样本进一步测定其抗体亲和力指数,并评估dsDNA抗体水平和抗体亲和力指数与SLE疾病状态以及检测方法间的关系。
一、临床资料与方法
1. 一般资料:留取2014年5月到2015年6月于北京大学第一医院、首都医科大学附属复兴医院和北京佑安医院就诊患者血清样本共计1095例。其中SLE患者300例(以下称为LE组)。包括干燥综合征(SS)100例、类风湿关节炎(RA)98例、原发性胆汁性肝硬化(PBC)100例、小血管炎(SV)100例和97例包括OAID,包括结缔组织病、克罗恩病、特发性血小板减少性紫癜等在内的非SLE自身免疫性疾病患者共495例(作为疾病对照组,以下称为非SLE组),以及300例健康人作为健康对照组(HC),见表1。SLE的诊断依据1997年美国风湿病协会(ACR)的标准进行。其它自身免疫性疾病的诊断分别按相关指南进行。并对120例SLE患者的疾病活动度进行评分(SLEDAI2000评分标准)。SLEDAI评分≤4分患者被认为处于疾病稳定期,SLEDAI评分>5分则处于疾病活动期。
表1. 样本信息
2. 试剂与仪器:ELISA试剂使用德国欧蒙公司的抗dsDNA-NcX抗体检测试剂盒,IIF试剂选用欧蒙公司的间接免疫荧光检测dsDNA抗体试剂盒。全自动酶标仪为爱得康公司ADDCARE500、荧光显微镜为奥林巴斯CX40。
3. 方法:非抗凝静脉全血分离血清后,置于-80℃冰箱保存待用。所有样本用ELISA和IIF法同时检测dsDNA抗体,然后进一步测定ELISA法检测为阳性样本的抗体亲和力指数。在保证实验环境和仪器处于最佳状态下,严格按试剂盒要求进行实验操作。
dsDNA抗体亲和力指数检测方法(尿素变性法):对ELISA法检测dsDNA抗体为阳性的样本,重新用ELISA法进行测定,每个样本设立实验孔和对照空。加入稀释的血清样本温育后洗板1次,实验孔加入200微升尿素溶液,对照孔加入200微升洗液,作用10分钟后洗板,以洗脱掉实验孔中的低亲和力抗体。其余检测步骤同dsDNA抗体。抗体亲和力指数=A实验孔/A对照孔×100(A为吸光度)。
4. 统计学处理:采用SPSS19.0进行数据处理。偏态分布数据采用M(P25~P75)描述,使用Spearman相关性分析、直线回归分析。两样本间dsDNA抗体水平及抗体亲和力的比较采用两独立样本的秩和检验(Mann-Whitney U检验),以P<0.05判断差异是否有统计学意义。
二、研究结果
1. dsDNA抗体水平及其亲和力指数在不同人群中的分布:dsDNA抗体阳性个体中,SLE组dsDNA抗体水平为285.8(164.5~463.3)IU/ml,显著高于非SLE组的172.9(135.3~200.1)IU/ml(P=0.038)(表2);SLE组dsDNA抗体亲和力指数虽高于非SLE组,但差异不显著:32.3(19.2~50.7)vs 15.5(9.5~49.8)(P=0.169),见表2。明确为活动期的96例SLE患者,其dsDNA抗体水平为96.7(12.1~383.9)IU/ml,非常显著的高于24例非活动期患者的20.9(0.001~52.6)IU/ml(P=0.005)(表3)。
表2. SLE组和非SLE组dsDNA抗体水平和抗体亲和力指数比较(ELISA法检测阳性的病例)
表3. SLE活动期患者(96例)与稳定期患者(24例)dsDNA抗体水平的比较(IU/ml)
2. dsDNA抗体水平及抗体亲和力指数与SLE疾病活动度的关系:300例SLE患者中,有120例进行了SLEDAI评分。首先分析了SLEDAI评分与dsDNA抗体水平的关系。评估过SLEDAI评分的120例SLE病例中,有50例dsDNA抗体阳性,这50例患者SLEDAI分数与dsDNA抗体亲和力指数间呈显著的正相关关系。所有ELISA法测定为阳性的病例(共133例,包括SLE和非SLE患者在内),其dsDNA抗体水平与抗体亲和力指数间呈显著的直线正相关关系,具体见表4。
表4. SLEDAI评分、dsDNA抗体水平及抗体亲和力指数三者之间的相关性
3. ELISA法和IIF法对不同亲和力dsDNA抗体的检测能力:133例ELISA法检测dsDNA抗体为阳性的样本中,IIF法也阳性的为77例(ELISA和IIF法均阳性组),其抗体亲和力指数为33.1(23.5~52.7),IIF法阴性为56例(ELISA法单阳性组),其抗体亲和力指数为22.1(13.6~48.1)。ELISA和IIF法均阳性组dsDNA抗体亲和力指数显著高于ELISA法单阳性组(P=0.024)。就dsDNA抗体水平而言,ELISA和IIF法均阳性组为355.6(236.1~547.1)IU/ml, 显著高于ELISA法单阳组的196.2(148.9~300.6)IU/ml(P=0.000)。
三、分析与讨论
在SLE患者体内,作为抗原物质的dsDNA诱导并活化B淋巴细胞,进而合成致病性dsDNA抗体。该抗体与疾病的关系已被广泛研究[3-5]。检测dsDNA抗体最常用的方法是ELISA法和IIF法,由于ELISA法可以定量检测dsDNA抗体水平,便于观察治疗效果,故而被广泛使用。测定dsDNA抗体亲和力的方法有RIA法、色谱技术及ELISA法等,但以ELISA法最常用。本研究参照文献在ELISA法的基础上,采用尿素变性技术构建而成[6]。我们先前的研究显示,dsDNA抗体在SLE人群中的检出率(ELISA:42.3%;IIF:38%)非常显著地高于非SLE对照组(ELISA:1.2%;IFF:0.8%)和HC组(ELISA:0%;IIF:0%)[1]。本研究进一步分析了dsDNA抗体阳性的样本,其抗体水平和亲和力指数在不同人群中的分布状况。
dsDNA抗体阳性的患者中,SLE组dsDNA抗体水平显著高于非SLE自身免疫性疾病对照组,同时SLE疾病活动期dsDNA抗体水平也明显高于稳定期患者。抗dsDNA抗体水平增高则疾病活动程度(SLEDAI评分)有增加趋势,这点与先前的研究结果相符[7]。以上结果进一步印证了dsDNA抗体参与了SLE的病理生理,以及与SLE患者疾病活动性的紧密关系。
dsDNA抗体亲和力指数SLE组为32.3(19.2~50.7),同非SLE组的15.5(9.5~49.8)相比,虽然差异不显著(P=0.169),还是可以明显看出前者高于后者的趋势。之所以差异不显著,可能是非SLE对照组dsDNA阳性例数过少所致(6例)。另外,由于处于稳定期的24例SLE患者中,只有3例dsDNA抗体阳性,故没能够就活动期以及稳定期SLE患者dsDNA抗体的亲和力进行进一步比较。上述两部分内容需要增加样本量后进一步研究。
本研究显示,dsDNA抗体亲和力指数越高,通常SLE患者疾病越活跃;而且随着抗体水平的增高,dsDNA抗体亲和力也存在逐渐趋于成熟,这也印证了Suh-Lailam BB等的结果[4]。故临床工作中,在对dsDNA抗体进行定性和定量检测的同时,测定dsDNA抗体的亲和力指数也能从另一个侧面反映疾病的严重程度。
我们先前的研究表明,ELISA法与IIF法检测dsDNA抗体,对SLE的诊断具有较大互补性,即有相当比例的SLE患者,其dsDNA抗体只有ELISA法可以检出,或者只有IIF法可以检出。这其中ELISA法单独阳性样本比例在所有不一致的结果中占57.5%(50/87),而在所有入组样本中这一比例上升为61.1%(58/95)。两种方法检测结果出现差异的原因,可能是包被抗原(dsDNA)的种类、来源及流程存在差别所致,导致对不同亲和力的dsDNA抗体的检出能力不同[8-9]。本研究进一步证实,ELISA和IIF法均阳性的样本,其dsDNA抗体亲和力指数显著高于单独ELSIA法阳性样本。这与之前缺乏证据支持的观点IIF法检测dsDNA抗体,所针对的亲和力谱位于中、高亲和力的观点相符(通过大量的文献检索,并未找到相关文献)。也就是说,某些ELISA法检测dsDNA抗体单独阳性的SLE及非SLE自身免疫性疾病患者是因为体内抗体水平较低且为低亲力抗体所致。但对于非SLE个体,随着抗体水平的增加和抗体亲和力成熟,其致病性逐渐增强,有机会发展为SLE,这可能是dsDNA抗体阳性的个体将来发展为SLE的根源所在。
总之,尿素变性法检测dsDNA抗体亲和力指数切实可行。随着dsDNA抗体水平和抗体亲和力指数的增加,SLE患者疾病有变得活跃和趋于恶化的倾向。IIF法和ELISA法对dsDNA抗体亲和力谱具有不同的识别能力。
参考文献
田野, 张云聪, 冯珍如, 等. 不同方法联合检测SLE患者血清中双联DNA抗体的性能评估. 检验医学与临床. 2016, 13(19):2697-2699.
Andrejevic S, Jeremic I, Sefik-Bukilica M, Nikolic M, Stojimirovic B, Bonaci-Nikolic B. Immunoserological parameters in SLE: high-avidity anti-dsDNA detected by ELISA are the most closely associated with the disease activity. Clin Rheumatol. 2013. 32(11):1619-26.
曹华, 万朋杰, 李卫平, 施若非, 郑捷. 高亲和力抗双链 DNA抗体检测在系统性红斑狼疮诊断中的意义. 中华风湿病学杂志. 2014. 18(4):244-247.
Suh-Lailam BB, Chiaro TR, Davis KW, Wilson AR, Tebo AE. Evaluation of a high avidity anti-dsDNA IgG enzyme-linked immunosorbent assay for the diagnosis of systemic lupus erythematosus. Int J Clin Exp Pathol. 2011. 4(8):748-54.
Villalta D, Romelli PB, Savina C, et al. Anti-dsDNA antibody avidity determination by a simple reliable ELISA method for SLE diagnosis and monitoring. Lupus. 2003. 12(1):31-6.
N.K. Blackburn TGB, B.D. Schoub aKFO. Differentiation of Primary Cytomegalovirus Infection From Reactivation Using the Urea Denaturation Test for Measuring Antibody-Avidity. J Med Virol. 1991. 33: 6-9.
张宏, 汪国生, 李向培, 马艳. 2种方法检测抗双链DNA 抗体的比较及临床意义. 安徽医学. 2012. (11):1430-1432.
史晓敏, 阎振林, 隋宝环, 冯珍如. 两种检测抗双链dna抗体方法对系统性红斑狼疮的诊断价值比较. 中华检验医学杂志. 2012. 35(8):742-745.
谭太昌, 王婷, 张航烽, 龙武彬. 抗双链dna抗体检测策略研究. 成都医学院学报. 2014. 9(2):128-133.