胃肠道自身免疫病相关抗体谱临床应用价值

作者:秦绪珍 李永哲
作者单位:中国医学科学院北京协和医院检验科 2022-01-11

秦绪珍副主任医师,北京协和医院检验科主任助理。美国路易斯维尔大学医院访问学者、香港郑裕彤奖学金获得者。第六批中组部组团式援藏成员,任西藏自治区人民医院检验科援藏主任一年。学术兼职:中国医学装备协会检验医学分会一带一路学组组长、北京市医学会微免分会青年委员会副主任委员。


李永哲北京协和医院研究员,教授,博士/博士后研究生导师。北京协和医院检验科副主任。主要从事自身免疫病生物标志物发掘筛选与临床转化、发病机制探究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、中国免疫学会临床免疫分会常委、中华医学会微生物与免疫学分会委员、北京医学会检验分会常委、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125篇(总IF530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。


一、自身免疫性胃炎


自身免疫性胃炎(autoimmune gastritis,AIG)又称为A型萎缩性胃炎,多由于体内存在胃壁细胞抗体(parietal cell anti-body,PCA)作用于胃内H+/K+ATP酶,导致胃酸分泌障碍和内因子生成减少,泌酸的胃体和胃底部粘膜发生萎缩,血清胃泌素代偿性升高。进一步影响铁和维生素B12的吸收,后期分别引起缺铁性贫血(Iron deficiency anemia,IFA)和恶性贫血(Pernicious anemia,PA)。大约有20~25%的AIG患者伴有IFA,另有15~25%的患者伴有PA[1]。AIG在美国流行率估计0.5%-2%,随着年龄和合并其他自身免疫性疾病发病率逐渐升高(如自身免疫性甲状腺疾病和1型糖尿病)。


AIG诊断尚缺乏明确的诊断标准,胃蛋白酶原I降低、胃泌素-17升高,维生素B12缺乏、缺铁性贫血相关实验阳性,都有助于AIG的鉴别诊断。但病因的查找,以及更特异的诊断还需要检测相关自身抗体,包括胃壁细胞抗体、内因子抗体等。这些自身抗体的出现可能早于AIG的临床症状,尤其在合并有其他自身免疫性疾病的患者中,对于疾病的预防和风险评估具有一定的价值[2]


血清胃壁细胞抗体在AIG诊断中灵敏度较高,但特异性较差,在幽门螺杆菌感染和其他免疫疾病时可呈阳性。而且有研究表明,PCA在AIG中的阳性率波动在27~60%[3-4],在患有早期恶性贫血的人群中,PCA阳性率提高。在非贫血的一级亲属中,有大约30%的人发现了PCAs。在健康成年人中,PCA的假阳性率从30岁时的2.5%上升到80岁时的9.6%。但在AIG老年患者,反而有20%血清假阴性[5]。PCA可以通过间接免疫荧光或ELISA法来检测。


内因子是一种60kd糖蛋白,它与维生素B12结合,并特定的附着在有着回文末端的维生素组织B12受体,被称为cubam受体复合体。内因子抗体(anti-intrinsic factor antibodies,IFAs)包含两种针对内在因子的自身抗体。“I型”或“阻塞型”,可以阻止IF和维生素B12的结合;“Ⅱ型”或“结合”的自身抗体,可以干扰IF维生素B12复合物与回文结构受体的连接。有40%~60%的AIG患者存在IFA。主要见于60岁左右的老年人,也有10%左右在30~40岁之间。内因子抗体灵敏度较低,在很多研究中阳性率低于30%,但是特异性高,通常在疾病后期才呈阳性。IFA阳性的患者多伴有其他自身免疫性疾病。主要的抗体是I型;大约一半的阳性IFA病例有Ⅱ型抗体,而且Ⅱ型抗体很少出现在I型抗体缺失的情况下。但采用ELISA方法检测内因子抗体,发现II型抗体较多[6]


ATP4A和ATP4B是壁细胞上H+/K+-ATP酶的亚单位,采用发光免疫沉淀系统检测AIG患者血清中的ATP4A IgG和ATP4B IgG,与PCA相比,诊断灵敏度高(100%&72%),特异性稍低(90%&92%)。但在正常人群中也分别有11.2%和9.7%的假阳性率。ATP4A和ATP4B自身抗体并非AIG特异性的指标,在其他萎缩性胃炎也有升高,因此如测定阳性,应进一步行胃镜、PCA等明确病因和诊断[7]


二、炎症性肠病


炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)是一种发病机制不明的胃肠道非特异性炎症疾病,分为溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)和克罗恩病(Crohn disease,CD)。IBD的诊断需结合患者的临床表现、内镜和(或)影像学表现及组织病理学表现进行综合判断,目前尚缺乏特异性血清学标志物。抗中性粒细胞胞浆抗体(Anti-neutrophil cytoplasmic antibodies,p-ANCA)和抗酿酒酵母甘露聚糖抗体(anti-Saccharomyces cerevisiae,ASCA)是研究和使用最广泛的与IBD相关的血清学标志物。


p-ANCA在UC患者中阳性率40%~80%,CD患者中阳性率5%~25%。ASCA是一种针对啤酒酵母细胞壁甘露糖残基的自身抗体。有48%~69%的CD患者和15%的UC患者存在ASCA。ASCA和p-ANCA联合鉴别诊断UC和CDs,灵敏度为40%~50%,特异性超过90%。有报道胰腺自身抗体(Pancreatic autoantibodies,PAB)在IBD鉴别诊断中有一定作用,但不同研究的阳性率不尽相同,一般认为在CD中阳性率要高于UC。PAB既往主要采用间接免疫荧光法检测。近年来,糖蛋白2、CUB和透明带样结构域1被鉴定为PAB的靶自身抗原。糖蛋白2和透明带样结构域1的ELISA方法已研制成功,在IBD中有12.5%阳性率,CD和UC的阳性率分别为16%和9%[8]。不同于PAB,抗杯状细胞抗体(autoantibodies against goblet cells,GAB)在UC较为特异。血清中性粒细胞-巨噬细胞克隆刺激因子自身抗体(granulocyte-macrophage colony-stimulating factor auto-antibodies,GM-CSF Ab)浓度在IBD患者中升高,CD患者高于UC患者,浓度和家系相关[9]。抗组织转谷氨酰胺酶(tissue glutaminase,tTG)是乳糜泻较为特异的指标,在IBD患者中也会出现阳性,通过系统评价,发现tTG 阳性患者IBD与乳糜泻合并发生的风险升高[10]


宿主对肠道共生细菌的免疫反应是维持黏膜稳态的关键,这种反应的异常是导致IBD发生的关键因素。因此,IBD相关的抗体研究主要针对微生物组分的血清学抗体,几种IBD相关的抗糖抗体已经得以鉴定。一项随访5年的研究,对UC和CD患者血清中多种自身抗体p-ANCA、ASCA、抗大肠杆菌外膜孔蛋白C、抗Cbir1、抗鞭毛蛋白2、抗鞭毛蛋白X和1129种蛋白进行了持续观察。最终鉴定出51个蛋白质生物标志物,5年内预测CD发生的AUC为0.76,1年内诊断的AUC为0.87,而对UC诊断方面缺少更有效的组合[11]。这些筛选出的蛋白进一步评价其作用,有可能对IBD的早期预防和辅助诊断起一定作用。


三、乳糜泻


乳糜泻(celiac disease,CD)又称为麸质敏感性肠病、麦胶性肠炎、非热带口炎性乳糜泻、特发性脂肪泻。是一种在遗传易感人群中发生的累及小肠的慢性、多器官自身免疫性疾病。它主要由麸质蛋白(麦胶蛋白和麦谷蛋白)和相关醇溶蛋白(来自小麦、大麦、燕麦)等含麸质类食物促发。乳糜泻的临床表现可以局限在消化系统如腹泻、腹痛,也可以表现在肠外系统,如疱疹性皮炎、外周神经系统症状、骨质疏松、发育迟缓、营养不良等。乳糜泻在全世界范围内都很普遍,其患病率近年来显著增加。40~60岁为发病高峰,东亚人群<20岁的青少年患者多于欧美组[12]。我国一项对南方易患人群的研究显示,乳糜泻血清学指标在高危人群阳性率为0.94%[13]


自身抗体检测是乳糜泻诊断或筛查的一种重要辅助手段。在临床上如自身抗体阳性且小肠黏膜活检有乳糜泻的特异性表现;或者自身抗体阳性且合并乳糜泻典型症状,在去麸质饮食治疗后症状改善且抗体滴度下降。符合二者其中一项即可诊断乳糜泻[12]。因此,自身抗体检测已成为乳糜泻患者的首要筛查方法。


在乳糜泻患者血清中最先发现的自身抗体是网硬蛋白,随后采用间接免疫荧光法发现了抗肌内膜抗体(anti-endomysial antibody,EMA)。1997年EMA的靶抗原抗组织转谷氨酰胺酶(tissue glutaminase,tTG)抗体被鉴定出来后,对于乳糜泻的辅助诊断起到了突破性作用。tTG酶联免疫方法或者化学发光法随后也得到了临床推广。tTG对未经治疗的乳糜泻的敏感性和特异性约为95%,滴度越高,阳性预测值越大。tTG是乳糜泻诊断最敏感的指标,但是IgA-EMA是最特异的,因此欧洲乳糜泻研究学会建议首先筛查tTG,阳性再采用IgA-EMA进行确诊, 尤其当tTG浓度较低时(<2倍参考范围限)[14]。2020年欧洲儿科胃肠病、肝病和营养学会(ESPGHAN)乳糜泻诊疗指南推荐,对于疑似乳糜泻的儿童和青少年,建议首先应进行tTG IgA血清学检测(IgA缺乏者采用tTG IgG检测),阴性者,可直接排除乳糜泻。阳性者且大于诊断界值或正常上限的10倍,则小肠绒毛萎缩的可能性很大,如进一步检测EMA抗体阳性或HLA DQ2/DQ8也为阳性,在新冠期间,取得患者及监护人的知情同意后可暂不行病理活检[15]


抗麦胶蛋白抗体(antigliadin antibodies,AGA)IgA已经使用了几十年,在乳糜泻高风险人群,其准确度相当高(灵敏度为85%,特异性为90%),但在一般人群中表现特异性差,因此,目前已被更准确的去酰胺麦胶蛋白肽(Deamidated gliadin peptides,DGP)所替代。DGP与乳糜泻患者的抗原呈递细胞上的HLA-DQ2或DQ8高亲和力结合,从而强烈刺激乳糜泻患者小肠黏膜的炎性T细胞反应。采取无麸质饮食的乳糜泻患者,如果因为摄入麸质引起病情复发,其DGP抗体IgA与IgG水平会在几天内升高。在无麸质饮食治疗的过程中,DGP抗体IgA浓度会快速下降。在坚持6-12个月后,80%受试者的血清学测试为阴性。到5年时,超过90%的人坚持无麸质饮食后,血清学阴性。因此,DGP抗体可用于乳糜泻治疗效果的动态监测。


综上所述,自身抗体检测对于消化系统疾病具有重要的辅助诊断、鉴别诊断作用,开展相应的检测项目,对于临床诊治水平的提高具有重要的意义。同时临床实验室在进行检测项目和方法选择时,也应多关注临床进展。