自身免疫性疾病及其免疫学检验课件

自身免疫性疾病及其免疫学检验 上海交通大学医学院附属瑞金医院 检验科临床免疫室 彭 奕 冰 第一节 概述 免疫系统 Immuno-System 免疫器官 免疫细胞 免疫分子 免疫系统功能 Immuno-System function 免疫防御 免疫监视 免疫自稳 一、概念 n自身免疫耐受遭到削弱或破坏时，机体免疫系统对自身 成分发生免疫应答，产生了自身抗体 或自身反应性T淋 巴细胞，这种现象称为自身免疫(autoimmunity)。当 某种原因使自身免疫应答超过一定强度，导致机体发生 病理改变和功能障碍，这种因机体免疫系统对自身成分 发生免疫应答引起的疾病称为自身免疫性疾病 (autoimmune disease,AID)。 Systemic lupus erythemotosus (SLE)： A prototype of autoimmune diseases RA: 是更常见的关节及全身系统性自身 免疫疾病，国内有 350400万病人，无 有效治疗方法 多发性硬化症 自身免疫性 脱髓鞘性疾病 Multiple Sclerosis MS: 是常见的中枢神经系统自身免疫性疾病，国 内有近30万病人，发病多在青壮年，无有效治疗方 法 二、分类 n自身免疫病按涉及器官范围分类 类别类别病名自身抗原 器官特异性 桥桥本甲状腺炎 甲状腺球蛋白、甲状腺微粒体 Graves病 甲状腺细细胞表面TSH受体 Addison病肾肾上腺皮质细质细 胞 胰岛岛素依赖赖型糖尿病 胰岛细岛细 胞 萎缩缩性胃炎胃壁细细胞 溃疡溃疡 性结肠结肠 炎结肠结肠 上皮细细胞 原发发性胆汁性肝硬化 胆小管细细胞、线线粒体 重症肌无力乙酰酰胆碱受体 自身免疫性溶血性贫贫血 红细红细 胞 （续表） 类别类别病名自身抗原 特发发性血小板减少性紫癜 血小板 特发发性白细细胞减少症白细细胞 非器官特异 性 系统统性红红斑狼疮疮 细细胞核成分(DNA、 DNP、RNP、Sm) 类风类风 湿性关节节炎 变变性IgG、类风类风 湿相关 的核抗原 干燥综综合征 干燥综综合征A、B抗原(ss -A、ss-B)、唾液腺管、 胞质质成分（线线粒体、微 粒体）、红细红细 胞、血小 板 混合性结缔组织结缔组织 病细细胞核(U1-RNP) 桥本甲状腺炎 三、自身免疫性疾病的基本特征 n1.多数病因不详，诱因可有可无。 n2.有一定的遗传倾向。 n3.女性患者多见，发病率随年龄增长而 增加。 n4.患者血清中可检出高效价的自身抗体 和（或）自身致敏T淋巴细胞。自身抗体 的交叉重叠现象 抗体的交叉重叠 n5.病损部位可发现有淋巴细胞、浆细胞、嗜 酸性粒细胞浸润及免疫复合物沉积，病变范 围与自身抗体和（或）自身致敏淋巴细胞所 针对的抗原分布相对应。 n6.动物实验 n7.自身免疫病一般病程较长，呈反复发作和 慢性迁延性特点。 n8.免疫抑制剂治疗可取得一定疗效。 四、自身免疫性疾病的发病机制 n（一）自身抗原的出现 1.隐蔽抗原的释放 2.自身抗原的改变 3.共同抗原的诱导作用 n（二）免疫调节的异常 1.禁忌株突变 隐蔽抗原的暴露 Imbalance of the self-nonself discrimination causes diseases 自我 非我 Treatment of nonself as self Nomal (well discrimination of self-nonself) Treatment of self as nonself 肿瘤,感染自身免疫性疾病 unable to clean nonselfkill “innocent 2.T淋巴细胞旁路激活 3.多克隆刺激剂的旁路活化 4.辅助刺激因子表达异常 5.Th1和Th2细胞功能失调 n（三）Fas/FasL表达异常 n（四）遗传因素 多克隆激活剂 多克隆激活剂的作用 Strong association of HLA-B27 with ankylosing spondylitis 1947 1957 1967 1977 五、自身免疫病的免疫损伤机制 n（一）由型超敏反应引起的自身组织细胞损 伤的机制 n（二）由型超敏反应引起的自身组织细胞损 伤的机制 n（三）致敏T细胞对自身抗原应答的损伤机制 CD4+Th1细胞 CD8+CTL细胞介导的细胞毒作用 第二节 常见的自身免疫性 疾病 n（一）由型超敏反应引起的自身免疫性 疾病 1.抗血细胞表面抗原的抗体引起的 （1）自身免疫性溶血性贫血 （2）免疫性血小板减少性紫癜 2.抗细胞表面受体抗体引起的 （1）重症肌无力 （2）毒性弥漫性甲状腺肿病 3.细胞外抗原的自身抗体引起的 肺出血肾炎综合征又称Good pasture综合征 自免溶贫 抗TSH受体抗体 GRAVIS母子 （二）自身抗体-免疫复合物引起的 1.SLE 2.RA （三）T细胞对自身抗原应答引起的 1.型糖尿病 2.多发性硬化症(MS) 型 糖 尿 病 发病机理及组织破坏: 由自身反应性 T细胞引起 Multiple Sclerosis 第三节 自身免疫性疾病的免 疫学检查 n（一）自身抗体检测 自身抗体的交叉重叠现象 n（二）免疫球蛋白及补体检测 n（三）免疫复合物检测 n（四）淋巴细胞的检测 n淋巴细胞数量及亚群比例分析 n（五）细胞因子的检测 自身免疫性疾病免疫检测的应用原则 n在选择免疫学检验项目中，并不是任何 一例病例均需全面的免疫检验，而是根 据疾病发生机制及病情需要选择。 n年龄和性别;效价的增长和波动情况;其他免疫学指 标(IgG、IgA、IgM、补体)有无增高;病损部位有无 淋巴细胞浸润和免疫复合物沉积;对免疫抑制剂治疗 的反应;有无家族史;血沉有无加快。 分析结果,应结合以下因素考虑: 第四节 自身抗体的检测和 临床意义 自身抗体的分类 n1.自身抗体在体内分布的不同： 器官组织特异性抗体 非器官组织特异性抗体 n2.检测自身抗体所用基质的不同： 细胞抗体（细胞非特异性抗体、细胞特异性抗体） 组织抗体 抗血清成分自身抗体 自身抗体的命名 n以抗体在细胞或组织中存在的位置进行命名 n有的以靶细胞或靶组织进行命名 抗胰岛细胞抗体、抗骨骼肌抗体 n有的以相关疾病进行命名 抗核抗体测定 抗细胞浆成分抗体 抗组织细胞抗体 类风湿因子测定 四大类自身抗体 一、抗核抗体测定 ANA广义地指抗细胞核内所有抗原成 分的自身抗体的总和。 n抗核抗体(antinuclear antibody,ANA)有 IgG（大多数）、IgM、IgA类 nANA阳性（高滴度）标志着自身免疫病存在 的可能性，正常人群中（尤其老年人）也可 出现低滴度的ANA阳性。 （一）ANA的类型及其临床意义 命名： n目前尚无统一命名 n有的以第一个检出该抗体的患者名字命 名，如Sm、Ro、La、Ma等 n有的以相关疾病命名，如ss-A、ss-B n有的根据抗原化学特性命名，如抗核糖 核蛋白(RNP)抗体、抗双链DNA(ds- DNA)抗体 n根据细胞核内靶抗原分子的分布和理化特性 分为： n抗DNA抗体 n抗组蛋白抗体 n抗可提取核抗原(extractable nuclear antigen ENA)抗体 n抗非组蛋白抗体 n抗核仁抗体 n抗细胞其他成分抗体 抗DNA抗体：抗dsDNA抗体、抗ssDNA抗体 抗组组蛋白抗体 (AHA)： 抗H1、H2A、H2B、H3、H4抗体 抗ENA抗体：抗Sm抗体、抗核糖核蛋白(RNP)抗体 、抗ss-A抗体、抗ss-B抗体 抗 核 抗 体 谱谱 抗非组组蛋白抗体：Scl-70、Jo-1、Ku、抗增殖细细胞核抗 原(PCNA)抗体、抗类风类风 关相关核抗 原(RANA)抗体、Mi-1、Mi-2、PL-7 、PL-12、抗着丝丝点抗体 抗核仁抗体：抗PM-Scl抗体、抗NOR-90抗体、抗 U3nRNA抗体、抗Th/To抗体、抗4-6 -s-RNA抗体 抗细细胞其他成分抗 体： 抗高尔基体抗体、抗中心体抗体、抗 线线粒体抗体、抗溶酶体抗体 RNP根据RNA的不同分为：U1、U2 U6RNP。高滴度抗U1-RNP在混合性结 缔组织病(MCTD)阳性率为95%以上， 是MCTD的标志抗体；该抗体在30% 40%的SLE病人中可检测到，常与Sm抗 体相伴出现 抗核糖核蛋白 抗体(RNP)： 干燥综合征患者体内有三种不同的自身 抗体：ss-A、ss-B、ss-C， ss-A、ss-B见 于原发性干燥综合征，后者见于伴类风 关的继发性干燥综合征。ss-A抗体多见 于干燥综合征，抗ss-A、ss-B抗体并存是 干燥综合征的特异标志。 抗ss-A、ss-B 抗体： 是SLE的特异性标志，疾病特异度达 99%，但在SLE中阳性率较低，仅为 30%40%。 抗Sm抗体： （二）ANA的检测方法 n1.间接免疫荧光法 免疫荧光法测定原理 n2.ELISA n3.免疫印迹法 WESTERN BLOT转移装置 欧蒙印迹法原理 4.欧蒙斑点法 欧蒙斑点法 欧蒙斑点法原理 5.RIA法 6.被动凝集试验 间接免疫荧光法 抗原基质包括： n 猴肝 n Hep-2细胞： 人源性 细胞核大、易判断 经培养可大量获得 有丝分裂的比率高于肝组织 n荧光图谱(Hep-2细 胞）： 均质型 周边型 斑点型 核仁型 均质型 周边型 周边型 Hep-2细胞 猴肝细胞 斑点型 核仁型 1.抗双链DNA抗体(double stranded DNA,dsDNA) n抗原基质：Hep-2细胞、绿蝇短膜虫 Hep-2细胞：核浆均质性着染，有丝分裂细胞中 染色质呈强均质性着染。 绿蝇短膜虫：动基体强阳性均质性着染 靶抗原是细胞核中DNA的双螺旋结构，抗DNA抗体识 别嘌呤和嘧啶碱基。抗ds-DNA抗体识别成双碱基对 的DNA，同时可与天然或单链DNA反应。 n对SLE有较高特异性，7090%活动性SLE患者 该抗体阳性； n在类风湿性关节炎、混合性结缔组织病(mixed connective tissue disease MCTD)、干燥综合征 (Sjogren syndrome)也可阳性； n抗单链DNA(single stranded DNA,ssDNA)抗体 特异性较差，可见于SLE等多种自身免疫病。 2.抗组蛋白抗体(anti-histonic tibody,AHA) n抗原基质：Hep-2细胞 n荧光图型：核浆均质型，分裂期细胞染 色质呈强着染。 n组蛋白：是一种与DNA结合的富含赖氨酸和精氨酸的 碱性蛋白，由H1、H2A、H2B、H3、H4五个亚单位 组成。组蛋白常以四聚体形式存在，与ds-DNA相互 作用形成复合物，组成核小体。 n在药物性狼疮患者中阳性率达90%100%，而 SLE病人阳性率仅有20%35%，类风关病人为 36%； n不同类型的AHA有助于疾病发展的预测判断，如以 IgG型AHA为主的SLE病人，其心包炎、肾炎、关节 炎发生率高于以IgM型AHA为主的病人 3. 抗ENA(extractable nuclear antigen)抗体 nENA常从动物胸腺提取而来，溶于磷酸盐缓冲 液或生理盐水 Hep-2细胞 Hep-2细胞 4.抗Scl-70抗体： n抗原基质：HEp-2细胞 抗Scl-70抗体 Hep-2细胞 猴肝 荧光图型：在分 裂间期细胞中， 细胞核几乎呈现 完全均匀的荧光 ，核仁荧光加强 而且也为均匀荧 光，细胞浆不发 荧光。在分裂期 细胞中，浓缩的 染色体边缘增强 。 靶抗原是DNA拓扑异构酶，该酶参与超 螺旋DNA的解螺旋。 DNA拓扑异构酶位于核 浆，在核仁中的浓度尤其高。 是进行性全身性硬化症(PSS)的标志抗体 ，阳性率为50%64%；还提示预后不 良，病人易出现早期严重的器官损害，如 肾功能衰竭、间质性肺炎及小肠病变。 5.抗增殖细胞核抗原抗体 n抗原基质：HEp-2细胞 抗增殖性细胞核抗原抗体 Hep-2细胞 猴肝 荧光图型：多形 态、细胞周期相 关，从核均质到 细小、粗大颗粒 型着染，S期细胞 呈强阳性而G0或 G1期细胞呈弱着 染或阴性。约50 %的细胞强着染 ， 而50%弱或阴性 。 是针对增殖性细胞核抗原(proliferating-cell nuclear antigen，PCNA)的一种核抗体。PCNA 为一种酸性核蛋白，抗原为DNA多聚酶与辅助蛋白 ，是DNA复制所必需的分子，只出现于增殖与幼稚 的细胞核中。在细胞周期不同的时相，细胞DNA合 成的位点不同，因而荧光免疫染色时呈不同的着染 。 n约3%SLE病人呈阳性，很少见于其他疾病。 6.抗Jo-1抗体 n抗原基质：Hep-2细胞，猴肝 抗Jo-1抗体 Hep-2细胞 猴肝 荧光图型：在间 期细胞的整个细 胞浆中产生一种 颗粒到细块状荧 光。有时，细胞 核也显示细颗粒 荧光，但不很明 显。在分裂期细 胞，浓缩的染色 体区不发荧光， 染色体周围的细 颗粒荧光显得更 致密。肝组织切 片，仅可在细胞 浆中观察到弱的 荧光。 n靶抗原是组氨酰-tRNA合成酶。其生理功能是催 化tRNA接上组氨酸。Jo-1抗体主要是IgG1型抗 体。 n对肌炎和间质性肺纤维化有高度特异性，抗体 的效价与疾病的活动性相关。多发性肌炎、Jo-1 抗体阳性及HLA-DR/-DRw52标志称为“Jo-1综 合征”。 7.抗着丝点抗体 n抗原基质：HEp-2细胞，猴肝 荧光图型： 间期细胞核 浆呈散在颗 粒着染，中 期板着丝点 呈强荧光着 染 Hep-2细胞 n靶抗原是一种紧密集合在染色体着丝点上的DNA 蛋白质，MW约为70000。 n主要与局限型系统性硬化症有关。其他相关疾病： 关节痛、肺部病变特别是青年发病者。弥漫型硬皮 病中抗着丝点抗体较少见，而在原发性胆汁性肝硬 化中常见。 8.抗PM-Scl抗体 n抗原基质：HEp-2细胞，猴肝 抗PM-Scl抗体 Hep-2细胞 猴肝 荧光图型：在Hep-2细 胞中核仁呈现均匀的荧 光，同时，在核浆中也 可以同时观察到弱的细 颗粒荧光。分裂期细胞 浓缩的染色体无荧光， 而染色体以外可观察到 细颗粒荧光。在肝组织 切片上可观察到核仁呈 现均匀的荧光，以及细 胞核呈现弱的细颗粒或 网状荧光 n此抗体又称PM-1抗体，靶抗原位于核仁中的颗粒 成分内。 n主要见于多发性肌炎/硬皮病综合征，阳性率为 24%，也可存在于单独的多发性肌炎、硬皮病患 者中。抗体阳性的硬皮病患者出现钙化症和关节 炎的频率明显高于抗体阴性者。在硬皮病中，该 抗体阳性的患者预后较抗体阴性者好。 n抗细胞核和细胞浆抗体的检测方案 n初筛实验：间接免疫荧光法（Hep-2细胞、猴肝） n n 阴性 阳性 n n 特征性的荧光模型 n n 核均质型 核颗粒型 核仁型 周边型 胞浆型 n n 确认实验：可能的靶抗原并选择相应的检测方法 n二、抗细胞浆成分抗体 n1.抗线粒体抗体 Hep-2:胞浆中产生一种清晰、粗颗粒荧光 肾：在近曲小管、远曲小管细胞的特点是颗 粒聚集成团 Hep-2细胞 肾 与AMA型相关性疾病： nM1:梅毒、干燥综合征 nM2:PBC nM3:药物性SLE nM4:PBC、慢性活动性肝炎 nM5:SLE、自免溶贫 nM6:药物性肝炎 nM8:PBC 2.抗溶酶体抗体(lysosomal antibody) n荧光图型：明显胞浆颗粒，油滴状，数量及分 布不定，有时核浆弱着染。 n临床意义：不明 抗溶酶体抗体 Hep-2细胞猴肝 3.抗核糖体抗体(ribosomal antibody) n临床意义：10%20%的SLE患者抗rRNP抗体（ +），有报道抗rRNP抗体主要与伴有精神症状的中 枢神经系统损害型SLE相关，与抗ds-DNA抗体不 相关。在精神症状发作前及发作期抗rRNP抗体效 价。 Hep-2细胞：胞浆内细颗粒、非常致密的荧光， 胞核内也有，但较胞浆弱。 抗核糖体抗体 Hep-2细胞 猴肝 4.抗肌动蛋白抗体(actin antibody) 细胞浆中可观察到无数 束状纤维性结构，有时 伸展到细胞核。在某种 程度上等同于抗平滑肌 抗体 与自身免疫性肝炎的慢 性活动型相关 Hep-2细胞 猴肝 抗肌动蛋白抗体 围绕肝细胞的胆 小管有荧光 5.抗波形蛋白抗体(vimentin antibody) n荧光图型：细胞骨架纤维呈丝状着染，在细胞浆 中产生细的纤维网状荧光，靠近细胞核区域尤其 致密。在分裂期细胞，染色体不发荧光，周围可 观察到无数圆形的荧光点（浓缩的波形蛋白）。 n临床意义：可见于多种感染性疾病以及长期进 行血液透析的患者，偶见于弥漫性结缔组织病， 少数正常人也（+）。 Hep-2细胞 猴肝 抗波形蛋白抗体 6.抗高尔基体抗体(golgi apparatus antibody) n荧光图型：细胞浆的核周围两端甚至一端，高尔 基体相应的部位出现大小不均的网状的颗粒型荧 光，细胞分裂相（-）。 n临床意义：偶见于SLE、SS及其他弥漫性结缔组 织病。 抗高尔基体抗体 Hep-2细胞 猴肝 7.抗中性粒细胞胞质抗体(anti-neutrophile cytoplasmic antibody,ANCA) nANCA是系统性血管炎的标志性抗体，是诊断血管 炎的特异性指标。原发性血管炎患者血清中ANCA 的滴度与疾病的活动性相关。 抗中性粒细胞胞浆抗体 检测方法 n同ANA n三、抗组织细胞抗体 1.抗肝肾微粒体抗体(liver-kidney microsomal antibody,LKM) nLKM-1:部分慢性自身免疫性肝炎，主要是妇女、儿童 nLKM-2:仅见于应用药ticrynafen治疗的患者 nLKM-3:与丁肝病变性肝炎相关 大鼠肝 大鼠肾 2.抗甲状腺抗体 n1.抗甲状腺球蛋白抗体 n2.抗甲状腺微粒体抗体 抗甲状腺球蛋白抗体(thyroid-globulin antibody,TGA) n主要见于： n（1）自身免疫性甲状腺病 阳性率 淋巴细胞性甲状腺炎（桥本甲状腺炎） 36-100% 原发性黏液性水肿 72% Gravess病 50-98% n（2）自身免疫性内分泌性病 糖尿病 20% Addisons病 28% n（3）其它： 甲状腺癌 13-65% 非毒性甲状腺肿 8% 抗甲状腺球蛋白抗体 猴甲状腺 抗甲状腺微粒体抗体(thyroid microsomal antibody,TMA) n是针对甲状腺微粒体有效抗原成分-过氧化物酶(thyroid peroxidase,TPO)的抗体。 n现大多数文献已将TMA改称为抗TPO抗体。 n该抗体主要见于： 阳性率 n自身免疫性甲状腺病 桥本甲状腺炎 85-100% Gravess病 65% 原发性黏液性水肿 n器官特异性自身免疫病 型糖尿病 14% Addisons病 31% 恶性贫血 55% 产后甲状腺炎 15% n正常人也有一定的阳性率0-15%， 但滴度比甲状腺 炎病人低。 nTGA和TMA联合测定，高于98%的甲状腺炎患者有 针对其中一种或两种抗原的抗体。因此，阴性结果 可以排除甲状腺炎的诊断。然而，阳性结果并不能 排除如甲状腺肿瘤或甲状腺机能亢进的诊断。 n甲状腺自身抗体阳性是将来患自身免疫性甲状腺病 的危险因子。 抗甲状腺微粒体抗体 猴甲状腺 3.抗心磷脂抗体 n属于抗磷脂抗体的一种。 nACA(+)与患者的动静脉血栓形成、血小板减少、 反复自发性流产及神经系统损伤为特征的多系统受 累的抗磷脂综合征密切相关。 nIgM型ACA可作为自发性流产的前瞻性指标。 nIgG型抗体与血小板减少程度有关。 4.抗平滑肌抗体(smooth muscle antibody,SMA) n靶抗原是三组细胞骨 架蛋白，包括：微纤 维蛋白、中级纤维蛋 白、微管蛋白。 nSMA多与PBC、自身 免疫性肝炎或慢性活 动性肝炎有关。 大鼠胃 自身免疫性肝炎按血清学标志至少分为三型 ： n型（“狼疮样”肝炎）：ANA、SMA、LMA n型：LKM n型：SLA 5.抗骨骼肌抗体(skeletal muscle antibody) n荧光图型：纵切面 按不同肌纤维中肌结的长度 ，呈带状着染。 n临床意义：重症肌无力伴胸腺瘤时，抗体阳性率 高达90%。对判断重症肌无力患者是否并发胸 腺瘤具有一定的特异性。 6.抗心肌抗体(myocard