自身免疫病实验诊断技术临床应用现状及前景与面临的挑战

李永哲，中国医学科学院北京协和医院研究员，教授，博士/博士后研究生导师，检验科副主任。主要从事自身免疫病发病机制及实验诊断技术临床应用等研究工作。现任中华医学会检验分会委员、中国医师协会检验医师分会常委、中国研究型医院学会检验专业委员会副主任委员、中国分析测试协会标记免疫分析专业委员会副主任委员、中国医疗保健国际交流促进会风湿病学分会副主任委员、中华检验医学杂志等多种核心期刊任编委等。以课题负责人承担国家重点研发计划1项，国家自然科学基金项目8项，首都卫生发展科研专项重点攻关项目1项，北京市科委项目1项。获发明专利15项。以第一作者或通讯作者在NEJM、Nat Genet、Ann Rheum Dis、Signal Transduct Target Ther、Arthritis Rheumatol、ACS central sci等国际著名学术期刊发表SCI论文127篇（总IF＞540分，单篇最高IF=74.609分）。以第一完成人获中华医学会中华医学科技奖、北京市科学技术奖、中国医疗保健促进会华夏医学科技奖等奖励。

迄今为止，全球AID患病率约在5%-8%左右，临床常见自身免疫病有100余种，几乎累及人体各器官、组织和系统，可分为系统性自身免疫病和器官特异性自身免疫病。通常临床表现具有重叠性、多样性与复杂性，免疫学异常是疾病重要特征[1]。目前，国际指南所推荐的AID诊断分类标准是以特征性临床表现为判定基础，并结合特征性实验室指标异常[1, 2]。AID实验室诊断技术在其诊断、治疗监测、病情评估、预后和预警具有重要价值。AID实验室诊断技术主要包括:免疫分子（补体、免疫球蛋白、细胞因子、特种蛋白等）、自身抗体、免疫细胞（细胞免疫功能）、遗传特征（HLA分型、药物基因组学）、伴随诊断（抗免疫原性抗体）等检查，随着AID实验室诊断技术在临床推广普及，极大提高了AID诊疗水平。重视AID实验室诊断技术项目的临床推广普及与检验的质量管理，能够为临床诊疗提供更好的服务。本文将结合AID实验诊断技术的临床应用现状、前景与挑战展开评述。

一、AID实验诊断技术的临床应用现状

国内经过40多年的发展，目前临床免疫分子（补体C3、补体C4、免疫球蛋白）、自身抗体（抗核抗体谱、抗磷脂抗体谱、类风湿关节炎自身抗体谱、系统性血管炎自身抗体谱、自身免疫性甲状腺炎自身抗体谱、自身免疫性肝病自身抗体谱、1型糖尿病自身抗体谱等）、淋巴细胞亚群等AID基本检验项目临床应用已得到推广普及，但检测质量有待提高。不同实验室检测结果差异性大，应加强质量管理，检测方法（定性检测转为定量检测）与检测质量与国际接轨，实现规范化与标准化检测，努力提高不同实验室检测结果准确性及一致性，努力推动相同指标实现实验室间互认。

目前国内AID实验室诊断技术临床应用项目远远不能满足临床需求，2/3检验项目还没有在临床常规开展，如目前国际AID诊疗相关自身抗体检测项目已近300项，而国内临床医院常规开展不足百项。自身免疫病实验诊断新指标主要包括补体谱（C1q、B因子、H因子、C5a等）、特种蛋白（IgG4、KL-6、SP-A、SP-D、MMP3、14-3-3η蛋白等）、自身抗体（狼疮脑病自身抗体谱、类风湿关节炎抗CCP抗体阴性自身抗体谱、肌炎自身抗体谱、神经系统自身免疫病自身抗体谱、胃肠消化道自身免疫病自身抗体谱等）、细胞因子（疾病评估及免疫治疗动态监测）、药物基因组学（AID免疫抑制剂、生物制剂等治疗相关，SNP位点、多态性、基因突变等）、伴随诊断（生物制剂治疗抗免疫原性抗体监测）等。推动生产厂家积极报注册证，医院申报物价收费，探讨临床实验室自建项目(Laboratory Developed Test，LDT）发展模式。

二、AID实验诊断技术的临床应用前景

未来将有更多项目应用于临床，为AID精准诊疗助力。AID药物基因组检测、生物制剂及免疫治疗伴随诊断项目临床应用前景广阔。AID患者在使用免疫抑制剂或其它生物制剂进行治疗时，其治疗有效性和安全性受到患者单核苷酸多态性位点、多态性和基因突变差异不同程度的影响。MTHFR C677T多态性可作为预测RA患者服用小剂量甲氨蝶呤毒性的指标[3]。他克莫司作为免疫抑制剂应用于预防和治疗排斥反应中：与不表达CYP3A5的患者比较，表达CYP3A5的个体他克莫司的剂量调整谷浓度低，巨大的药物代谢动力学差异可能导致目标血药浓度的延迟出现，需要增加他克莫司的治疗剂量[4]。所以，建议在已知CYP3A5基因型的情况下，使用CYP3A5基因型指导他克莫司的初始治疗。HLA-B*5801与别嘌呤醇相关严重皮肤不良反应的风险显著增加相关，美国风湿病学会建议在开始别嘌呤醇治疗前进行筛查以防止皮肤不良反应的形成[5]。发展药物基因组学，识别影响药物代谢与不良反应的基因标志物在AID患者的伴随诊断中意义重大，不仅有利于临床医生跟随诊断结果因人而异、量体择药，更有助于开发出精准预测、预警、预防药物毒副反应的策略。

AID实验室指标检测将朝着更准确、更快速，检测平台向自动化、高通量、信息化、智能化方向发展。通过新技术、多组学方法筛选AID诊疗新型标志物并促进临床转化应用，利用机器深度学习加速临床精准诊断与治疗将为AID实验室诊断提供新的支持。未来的AID检验实验室应该是兼具定量检测方法（酶联免疫法、化学发光法）与高通量检测自身抗体（多重免疫微珠法）检测平台、免疫细胞流式细胞检测平台、基因检测平台（MTHFR、CYP3A5、HLA-B*5801等药物基因组）和免疫分子及特种蛋白检测平台（IgG4、KL-6、SP-A、SP-D）于一体的临床需求为导向新型实验室。

三、AID实验诊断技术的临床应用挑战

1. 检验项目解读与临床结合，提高临床应用价值：AID相关标志物的解读与临床应用应与疾病临床表型、治疗紧密结合，深入发掘其对疾病诊断与鉴别诊断、病情监测与疗效观察、病程转归与预后判断及疾病预警等方面临床意义：如抗NR1抗体血清与脑脊液的检测可用于区分弥漫性与局灶性的NPSLE，抗NR2抗体与疾病活动度相关[6]；抗MDA5抗体显示肌炎/皮肌炎不良预后和ILD的发生；抗HMGCR抗体阳性患者对免疫治疗反应良好但停药后有复发趋势；抗TIF-1γ、NXP2、HMGCR、SAE、ARS抗体确定肌炎/皮肌炎关联恶性肿瘤的存在[7, 8]。肌炎自身抗体项目与特定临床表现密切相关，二者联合解读有助于对肌炎患者进行更详细的临床分型。随着越来越多AID诊疗相关自身抗体的出现，疾病非特异性、生理性及疾病前期存在标志物的临床解读为其实际应用带来困难。考虑到某些自身抗体如抗TSPAN7抗体抗原表位的复杂性、肌炎抗体谱会因固定方式不当带来表位丧失[9]，不同检测方法及检测程序也将对此类自身抗体的检测质量造成假阳性或假阴性结果。为加强自身抗体的临床推广与应用，需要检验人员对不同临床表型的疾病检验项目的选择提出合理意见、选择合适实验手段严格按照专家意见或推荐指南进行检测、做好室内质控、室间质评及实验室比对，努力提高检测准确性，并对检验结果的临床意义为临床提供合理的解读指导解释与咨询。

2. 检测细胞因子谱能够对患者进行疾病活动度分组：系统性红斑狼疮活动期患者IL-10、IL-17、IL-21、IFN-α、B细胞激活因子相较于静止期明显上升[10]；对于细胞因子水平的早期监测能够预警疾病发生：可溶性细胞因子IL-5、IL-6与抗核抗体的联合检测相较于单独检测相应细胞因子，对SLE进展预测效能更为显著；ANA阴性但IL-5、IL-6升高的患者更容易发生狼疮性肾炎[11]。由此可见，细胞因子与自身抗体谱共同检测可以作为预测临床疾病表型和病情严重程度的实验室指标。皮肌炎（dermatomyositis，DM）患者肌肉和血清中IL-18上调，与疾病活动度、抗MDA5抗体相关间质性肺炎联系紧密，免疫抑制剂治疗后肌肉组织IL-18上调减少[12]，这提示细胞因子监测在DM中有潜在预后和治疗价值。

3. 检测新型免疫细胞：如类风湿关节炎患者外周血中CXCR5+ICOS+CD4+的T滤泡辅助细胞数目与总体疾病严重程度相关[13]。因此，加强免疫分子与临床疾病活动度、严重度和表型的联合解读有助于及时调整临床用药方案，实现精准治疗。细胞亚群监测亦对预测疾病器官受累与疾病预后评估方面的意义重大：CD4+CD25-Foxp3+的T细胞亚群与SLE全身疾病活动性、抗双链DNA抗体滴度以及皮肤、血液及关节受累等临床表现成正相关[14]。合并ILD皮肌炎的患者外周血CD4+CXCR4+ T细胞明显增加并分泌高水平IL-21，刺激成纤维细胞的增殖[15]，预示DM的肺纤维化进程。

在AID发病之前，通常会出现一个无临床症状但免疫功能紊乱的阶段，AID实验诊断指标的检测为识别临床极早期阶段与风险划分、研究疾病的发病机制及预防和治疗提供了一个“机会之窗”，多项联合诊断能够平衡各种指标的优劣，为疾病临床分型、治疗分组、预后监测提供思路。检验项目与临床表型、预后及治疗反应密切结合将大幅提高药物治疗效率与患者生存质量，实现按需治疗、精准用药。

4. 检测标准化和规范化与检测质量控制：AID实验诊断技术检测规范化、标准化还要求临床实验室重视质量管理，积极参加国内外室间质评（EQA），积极开展室内质控（IQC）和实验室比对。然而，由于实验室检测缺乏标准物质及国际标准品，难以量值溯源和结果互认，实现标准化需推进不同检测体系与方法间一致性或相关性评估。其次，应解决目前国内AID实验诊断项目存在的检测系统如抗核抗体（ANA）两种不同稀释系统的问题。需要完善与巩固我国与国际社会接轨的检测标准化方法指南。同时，AID免疫学标志物的参考区间制定亦需斟酌：要考虑种族、地域、年龄性别等影响因素。

量产试剂盒的性能与检测结果的一致性也会因制造商而异，故亟需实现不同厂家检测试剂盒检测结果的标准化。同时，大量商品化试剂盒的出现使临床AID标志物检测需要规范化与标准化制约，重视质量控制工作。目前国内自身抗体检测各试剂厂家标准品来源不同，缺乏国际标准品与权威国产第三方质控品与产品之间大规模的性能比对与验证实验。高级别医院通常自建体系自配质控品开展质量控制活动，基层医院没有条件进行大规模、高频次质控，这使质量控制活动无法得到下沉普及，AID实验诊断标志物检测质量尚不能满足临床需求，国内专业机构针对自身抗体检测的室内质控工作亟需加强。

我国AID诊疗检验项目标准化及质量管理需多管齐下。通过制定AID检测行业诊断标准，研发检测项目标准物质和室间、室内质控品，进一步推动实验室开展AID检测项目互认和标准化质量管理工作，提高我国AID诊疗检验项目的水平，为AID诊治提供支持。

5. 推进重要自身免疫性疾病新标志物临床转化应用：AID新标志物补体谱，新细胞因子，新免疫分子及特种蛋白，新自身抗体，伴随诊断项目等亟需临床转化应用, 现有标志物无法满足临床的需求，导致患者出现诊断困难以及漏诊和误诊，给临床医生和患者造成极大的困扰。针对此种情况，应对临床需要开展检测的项目建立临床实验室自建项目，有效提高对自身免疫性疾病的诊断效能，满足临床需求，并实现关键试剂-抗原蛋白国产化，降低医疗成本。大力加深特种蛋白标志物平台如14-3-3η、铁蛋白、补体谱、细胞因子等在AID早期筛查、诊断、病情和疗效评估及预后判断中的监测，推动AID及高频并发症如ILD的精准诊疗。深入推广辨别疾病损伤严重程度和发病机制的AID补体谱分析，结合抗补体成分抗体检测帮助临床对疾病的早期监管及进一步制定个体化治疗方案。完善建立特发性炎性肌病的自身抗体谱LDT平台，可检测包括抗SRP、Mi-2、MDA-5、TIF1-γ、HMGCR、PL-7、PL-12、SAE1/2、NX-2、EJ在内的多种特异性抗体，将对特发性炎性肌病的诊断、合并肿瘤以及合并肺间质病变的评估提供有力的支持。

AID新标志物临床转化应用瓶颈：检测试剂盒注册证及收费备案。应推动国内外生产厂家积极申报注册证，临床医院申报积极物价收费，加速AID实验诊断技术的临床推广应用。同时，政府提供政策支持AID检验新指标、新技术与参考系统等检测试剂盒的审评审批，明确对AID新检测试剂盒予以优先审评特别审批的机制、丰富和细化相关新试剂上市注册的“绿色通道”制度。

对于申报注册证难度大的检测试剂盒，应推动临床医学检验实验室开展AID实验诊断技术LDT。目前国内仅有少数临床医学检验实验室开展，并且大多仅作为临床研究，无法满足临床诊疗日趋增长的个体化与精准化的需求。我国现有的检验项目注册审批制度和收费管理制度也限制了绝大部分LDT的临床应用和发展。对于我国临床医学检验实验室现状而言，发展的需求远重于监管需求。对LDT实行进行严格和过度的监管，将可能极大阻碍医学检验实验室新方法新技术的应用及发展。单纯强调必须采用得到批准的商品化检测试剂（方法）将阻碍这些新技术新项目的临床应用，从而将影响对疾病发生发展的进一步深入认识和理解，影响临床医学科学的进一步向前发展。

综上所述，目前AID实验指标不能完全满足临床需求，亟需加速AID新标志物的临床转化应用，不断更新疾病实验室指标诊断指南，将检验指标和临床特征密切结合，实现个体化精准诊断治疗。当新技术检测平台及批量产出试剂盒投入使用时，我们更需重视项目检测的质量管理与一致性，促进国产标准品和质控品的生产与量值溯源，完善AID项目规范化检测程序，积极开展室内室间质评与比对工作，致力于充分发挥AID实验室指标的临床诊断效能。