脑脊液寡克隆区带检测在多发性硬化中的诊断价值

金海强，医学博士、主治医师。 现任北京大学第一医院神经内科主治医师，北京医学会神经内科分会转化医学分会委员，主要从事脑血管病和神经免疫病的临床和基础研究，主持国家自然科学基金2项，参与国家自然科学基金、科技部重大专项基金、北京市科委专项基金等多项基金研究，以第一作者或者通讯作者发表SCI论文多篇。

钮振宇，北京大学第一医院博士生，主要从事脑血管病及神经免疫性疾病的临床及基础科研工作。

郝洪军，本科毕业于北京大学医学部（原北京医科大学）临床医学专业。建立并承担着神经系统免疫性相关疾病的实验检验诊断工作。注重应用基础、实验检验结果的分析与临床密切结合。兼任中国科学院生物物理研究所客座研究员。北京神经内科学会基础与转化医学分会常务委员、中国医药生物技术协会生物诊断技术分会常务委员、白求恩精神研究会检验医学分会常务理事、北京免疫学会理事、中国老年医学学会检验医学分会委员。以第一作者、通讯作者或主要完成者身份在国内外核心期刊发表论文140余篇（其中，SCI 20余篇），参编专著3部。

一、寡克隆区带的研究历程

20世纪40-70年代，电泳技术的不断发展，激发了人们对脑脊液（Cerebro-Spinal Fluid，CSF）蛋白组分的研究以及对一些神经疾病发病机制的探索。1942年，E. A. Kabat等人研究了多种人群的CSF成分，注意到多发性硬化（multiple sclerosis，MS）患者的CSF中，γ球蛋白的含量升高[1]。1950年，Kabat等人报导100例患MS者出现CSF中γ球蛋白含量升高的比例约为80%[2]，继Kabat之后的其他研究者陆续报导了这一现象，阳性率在57-83%间不等[3,4]。1960年，A. Lowenthal等人在MS与亚急性硬化性全脑炎（Subacute Sclerosing Panencephalitis，SSPE）患者的CSF电泳图谱中发现γ球蛋白区域有正常血清蛋白电泳中无法检测到的脑源性特异性条带[5]。同年，H. link提取了CSF中的免疫球蛋白（Immunoglobulin，Ig）组分，证实了Lowenthal等发现的脑源性特异性条带具有IgG特性[6]。最终，E. C. Laterre等人在检测与分析了MS与其他中枢神经系统炎症性疾病患者的CSF后，提出了γ球蛋白电泳区域中出现的几个分离、狭窄且不连续的条带在MS诊断中的重要性，并将之命名为“寡克隆表象（Oligoclonal Aspect）”。这种特殊的条带类型之后被定名为“寡克隆区带（Oligoclonal Bands，OCB）”[7-9]。

二、寡克隆区带的检测方法及结果判读

早期，针对血清及CSF样本的区带电泳主要以琼脂糖凝胶或聚丙烯酰胺凝胶为支持介质，依据分子量大小，只能分离出白蛋白区带及α1、α2、β、γ球蛋白区带。若脑脊液样本经区带电泳后，γ球蛋白区域中出现2条以上不连续的较窄区带，则判定为OCB阳性。随着电泳技术的不断发展，目前，灵敏度更高的等电聚焦电泳（Isoelectric Focusing Electrophoresis，IFE）技术已经被广泛运用于OCB的检测中[10]。IFE技术利用蛋白质两性解离特征，使用两性电介质（Amphoteric Dielectric）为支持介质，在阳极-阴极间构建pH梯度，使蛋白质分子迁移到pH与自身等电点相等的位置而沉积，从而更细致地分离目标样品。此外，使用免疫固定（Immunofixation）或免疫印迹（Western Blot）法可进一步鉴定IFE技术分离出的电泳条带是属于哪种类型的免疫球蛋白成分，如通过使用不同的酶标抗体（抗人IgG、IgA、IgM酶标记抗体、如sebia公司和Helean公司抗人IgG酶标抗体），可分辨出蛋白质条带是否具有某类免疫球蛋白的生物学活性。与IgA和IgM相比，IgG区带更为常见[11]。

OCB阳性的诊断标准为出现2条以上区带判定阳性，通常在两性电解质pH3.0-10.0的范围内进行判定，由于对“区带”的判断是定性过程，结果可能受到观察者的影响，故应使用盲法，不必向检测者提供患者的详细病史及疑诊[12]。CSF和血清样品经IFE和免疫固定或免疫印迹后有5种典型结果如图1所示[13]。

图1. 脑脊液和血清样本5种类型的寡克隆区带结果示意图

I型：指正常血清（S）和正常CSF（C），无鞘内IgG合成。

II型：仅在CSF中可见OCB（存在鞘内IgG合成），而血清正常。

III型：血清和CSF中均见OCB，但CSF中出现血清中不存在的、额外的OCB条带（存在鞘内IgG合成）。

IV型：指血清和CSF中存在对称性分开的OCB条带（对称模式，没有鞘内IgG合成）。

V型：单克隆条带，分别在血清和CSF中出现对称性密集的条带（无鞘内IgG合成）。IV型区带和V型区带需要结合血脑屏障（BBB）及临床疾病分析其意义。

三、寡克隆区带支持诊断多发性硬化及鉴别诊断的临床意义

OCB是中枢神经系统慢性异常免疫激活的一种表现，在许多慢性炎症性疾病中均可见。目前，脑脊液OCB检测的主要临床应用是作为诊断MS的重要指标之一，通常MS患者的OCB为II型多见，这类疾病虽然积极治疗，但OCB动态监测持续的时间相对较长、不易消失。OCBII型区带也可见于视神经脊髓炎谱系疾病、自身免疫性脑炎、病毒性脑炎及某些特殊病原体引起的中枢神经系统感染，这类疾病经积极治疗，其OCB动态监测持续的时间相对较短、容易消失。临床研究显示，不同地区MS患者OCB的阳性率有显著差异。欧洲、北美及大洋洲，MS患者脑脊液OCB检测阳性率可达85-100%[14]。相比之下东亚人群中，MS患者脑脊液OCB检测阳性率较低，文献显示日本和韩国MS患者脑脊液OCB检测阳性率在17.1-59%之间[15-17]。中国MS患者脑脊液OCB检测阳性率也表现出总体水平较低的特点，大多在37-63.3%之间[18-23]，仅在两项单个中心研究中，阳性率高于70%，分别为72.7%和91.7%[24, 25]。导致这种地区间差异可能和遗传因素、环境因素及检测水平有关。尤其在检测方法的一致性和结果判定方式的同一性上还存在一些认识的不同，也可能是导致在我国区域相互差别很大的原因。

1983年Poser诊断标准中，将OCB作为实验室支持诊断MS指标之一，2001年及2010版的McDonald诊断标准中，并未强调脑脊液OCB作为诊断MS的关键证据，仅将其作为一项支持证据的描述，而是更加强调了核磁的重要性。2017年的更新中，脑脊液OCB阳性被作为判定临床孤立综合征（Clinicalisolated Syndrome，CIS）患者症状是否满足时间多发性（Dissemination in Time，DIT）的标准之一，且可作为CIS转化为MS的预测因素，灵敏度高于MRI表现。一项多中心回顾性研究显示，对于没有脑部病变的CIS患者，OCB阳性组的MS转化率为60%，而阴性组的转化率仅为21%[26，27]。另一项大型国际多中心回顾性研究表明，4.3年的随访期内，脑脊液OCB阳性的CIS患者向MS转化的HR为2.18，高于将MRI标准（T2WI可见2-9个高信号区）作为预测因素的HR值1.97。OCB也可以一定程度上提示MS患者的预后，前瞻性研究发现，较OCB阴性患者，OCB阳性的MS患者灰质病变、残疾和认知障碍更加严重[28]。因此，对于OCB检测的临床意义，尤其欧美国家采用的等电聚焦结合IgG酶标抗体检测相比较我国而言应用临床疾病较早，但也未进行标准流程建立和一致性验证，笔者单位在我国率先开展使用商品化的IFE检测OCB，同时与国内多家检测中心协作，进行标准流程建立和一致性验证，相信将对我国OCB检测与诊断临床疾病对接起到积极作用。