腺苷脱氨酶活性测定对临床疾病的诊断意义ppt课件

腺苷脱氨酶活性测定对临床疾病的诊断意义 1 1 1概念 腺苷脱氨酶 adenosinedeaminase ADA 是嘌呤核苷代谢中重要的酶类 属于巯基酶 每分子至少含2个活性巯基 人ADA基因位于20号染色体上 并呈现出遗传多态性现象 2 1 2分布情况 ADA广泛分布于人体各组织中 以小肠黏膜 胸腺 脾和其他淋巴组织中含量最高 肝 肺 肾和骨胳肌等处含量较低 血液中ADA主要存在于红细胞 粒细胞和淋巴细胞 其活性约为血清的40 70倍 T淋巴细胞比B淋巴细胞中ADA活性更高 3 1 3同工酶 ADA同工酶有3种 分别为 ADA1 ADA1 CP和ADA2 4 1 3 1同工酶ADA1 ADA1分子量为35kD 为一种单链蛋白质 保证了酶作用底物腺苷及2 脱氧腺苷含量的下调 一个较低水平的2 脱氧腺苷对人体细胞发挥适当生理功能十分有益 ADA1也存在于红细胞内 红细胞可通过某种有效的机制获取2 脱氧腺苷并使其内在化 因此 红细胞对循环的2 脱氧腺苷形成了一个透析系统 以保护有核细胞不被过多的2 脱氧腺苷损伤 5 细胞内ADA1存在的重要性也通过先天性ADA1缺乏患者的免疫无反应性显露出来 这是由于这些患者免疫细胞内的2 脱氧腺苷内稳定状态失衡造成的 其最适pH为7 0 7 5 它对腺苷及2 脱氧腺苷的亲和力相等 使ADA1在生物体内具有很高的脱氨效应 6 1 3 2同工酶ADA1 CP ADA1 CP分子量为280kD 实际上是由2条单键的ADA1分子和不具酶活力的200kD结合蛋白结合而成 7 1 3 3同工酶ADA2 ADA2分子量为100kD 它仅存于单核 巨噬细胞内 最适pH为6 5 它对2 脱氧腺苷的亲和力较弱 使ADA2在生物体内的脱氨作用极弱 8 3种同工酶具有不同的动力学性质 ADA1和ADA1 CP最适PH为5 5 8 0 对腺苷的Km值为50umol L 对2 脱氧腺苷与腺苷的活性之比为0 8 两者均对红 9 2 羟基 3 壬烷基 腺嘌呤抑制作用敏感 ADA2相对于前两种同工酶具有较低的最适PH 较高的催化腺苷Km值 2000umol L 以及较低的2 脱氧腺苷与腺苷的活性之比值 0 2 对红 9 2 羟基 3 壬烷基 腺嘌呤抑制作用不敏感 9 ADA同工酶在各类组织和细胞中的分布不同 ADA1在脾脏 红细胞 淋巴细胞 单核细胞和中性粒细胞中占优势 ADA1 CP在肝脏 肺 胰 肾组织和骨骼中占优势 ADA2只存在于单核细胞 目前在其他组织细胞中尚未检出 10 1 4代谢反应 ADA是一种与免疫相关的酶 可特异性催化腺嘌呤核苷产生不可逆脱氨反应 转变为次黄嘌呤核苷 再经核苷磷酸化酶作用生成次黄嘌呤 其代谢缓和终产物为尿酸 经肾脏排出体外 11 2临床意义 腺苷脱氨酶是一种与机体细胞免疫活性有重要关系的核酸代谢酶 测定血液 体液中的ADA及其同工酶水平对某些疾病的诊断 鉴别诊断 治疗及免疫功能的研究日趋受到临床重视 12 2 1肝胆疾病的诊断 ADA在肝实质损害时明显升高 血清中ADA主要来源于肝脏 因为它是肝细胞的胞浆酶 所以任何原因造成的肝细胞损伤 其肝细胞膜的通透性就会增强 致使血清中的ADA酶的活性升高 故该酶可以作为反映肝实质损伤的指标 可作为肝功能常规项目之一 与ALT或 GT等组成肝酶谱 13 2 11肝损伤 急性肝炎 AH 时ALT几乎明显升高 ADA仅轻 中度升高 且阳性率明显低于AST和ALT 因此ADA在诊断急性肝损伤时有一定价值 但并不优于ALT 重症肝炎发生酶胆分离时 尽管ALT不高 而ADA明显升高 急性肝炎后期 ADA长高率高于ALT 其恢复正常时间也较后者为迟 因此 ADA较ALT GGT更能反映急性肝损伤 并有助于探测急性肝炎的残留病变和肝脏病进展 ALT恢复正常而ADA持续升高者 常易复发或易迁延为慢性肝炎 14 2 1 2慢性肝病 在反映慢性肝损伤时ADA较ALT为优 慢性肝炎 CH 肝硬化和肝细胞癌患者血清ADA活性显著升高 其阳性率达85 90 而肝硬化时ALT多正常或轻度升高 故ADA活性测定可作为慢性肝病的筛选指标 失代偿期肝硬化ADA活性明显高于代偿期肝硬化 因而可判断慢性肝病的程度 另外 慢性活动性肝炎 CAH ADA活性明显高于慢性迁延性肝炎 CPH 故可用于二者的鉴别诊断 15 2 1 3肝纤维 肝硬化患者血清ADA活性明显高于急性黄疸型肝炎 慢性迁延性肝炎 慢性活动性肝炎 肝内多发性占位 阻塞性黄疸及对照组 慢性活动性肝炎者也明显高于慢性迁延性肝炎者及对照组 表明ADA活性差异关键在于肝纤维化程度 而与肝细胞损害关系不大 实验得出 用肝硬化的肝组织切片标本作肝纤维化程度的分级评分观察 发现积分均值 1 5者ADA阳性率 38 46 显著低于 1 5者 86 96 证实ADA活性与肝纤维化程度有关 随肝纤维化程度增加 ADA活性逐渐增加 即肝硬化 慢性活动性肝炎 慢性迁延性肝炎 16 2 1 4评价肝硬化预后 肝硬化患者ALT活性绝大多数正常或轻度上升 而近90 的病例ADA明显上升 其间半数超过40U L 且若患者血清ADA长期稳定或有较小波动 病情则稳定 若在短期内迅速降低 则病情随之恶化 进入失代偿期 故ADA是评价肝硬化预后的一个好指标 17 2 1 5黄疸 有人对28例肝细胞性黄疸和19例阻塞性黄疸患者ADA和其他酶活性进行比较 发现ADA鉴别意义最大 而其他酶在两种黄疸之间无明显差异 另有文献报道 阻塞性黄疸血清ADA活性及阳性率 16 7 均明显低于肝细胞性黄疸 57 3 及肝硬化伴黄疸者 80 9 且重叠较小 尤其与 GT ALP和5 核苷酸酶 5 NT 同时测定 如三项指标均增高 而ADA正常则更支持阻塞性黄疸的诊断 18 ADA也可作为肝细胞性黄疸与阻塞性黄疸的鉴别诊断 对于急性黄疸患者 检查ADA ALT GT 若均增高 则为肝细胞性黄疸 诊断灵敏度为90 0 特异性为86 4 若ALT正常或增高 GT增高 ADA正常 则为阻塞性黄疸 诊断灵敏度为86 4 特异性为90 0 若ALT GT均增高 ADA 35U L 则可排除阻塞性黄疸的诊断 19 2 1 6其他 阿米巴肝脓肿 ALA ADA活性明显减少 20 21 总之 ADA是肝损害的一个良好指标 其特点是 反映肝脏残存病变较ALT优 ALT恢复正常而ADA持续升高的急性肝炎易复发或转为慢性 慢性肝病尤其是肝硬化时 ADA的阳性率显著高于ALT 同时测定ADA与ALT能更全面地反映慢性活动性肝炎时酶学异常 有助于慢性活动性肝炎与慢性迁延性肝炎的鉴别诊断 22 2 2结核性疾病的诊断 ADA活性测定是结核病诊断的一个重要辅助手段 血清 胸腹水 脑脊液 支气管肺泡灌洗液的ADA活性在结核患者中都可升高 科学家检测了结核性脑膜炎患者脑脊液中ADA 并作了大量对照后得出结论 其ADA活性显著高于正常人 同时也发现 脑脊液ADA升高还见于多种中枢神经系统疾病 如化脓性脑膜炎 脑出血 脑梗塞 格林 巴利综合征等 另有研究表明 脑脊液中ADA活性测定在鉴别病毒性和结核性脑膜炎的敏感性达到了95 5 对核性脑膜炎的早期诊断有较好的参考价值 23 ADA在淋巴细胞中活性最高 其活性与淋巴细胞数量无关 而与T淋巴细胞的分化与增殖密切相关 尤其与T淋巴细胞的激活有关 在结核性胸腹水中 T淋巴细胞和单核 巨噬细胞系可能被分枝杆菌激活 而引起ADA活性升高 另外间皮细胞可主动吞噬分枝杆菌 产生多种特异性细胞因子 结核性胸腹水中的ADA主要为ADA2 24 外国科学家检测出结核性胸水中ADA活性对诊断结核的敏感性为91 99 特异性为91 96 说明ADA活性检测 对结核性胸腹水是一种较为理想的诊断指标 25 26 2 3良恶性胸腹水的鉴别诊断 ADA活性结核组 癌性组 漏出液 癌性胸腹水时T细胞增殖受抑制 ADA活性明显降低 ADA检测对结核性 癌性和漏出液胸腹水的诊断和鉴别诊断 尤其对结核性的诊断具有较高的敏感性 特异性和准确性 而且费用低廉 快速 具有较高的临床应用价值 针对肿瘤 结核产生的胸腹水 联合检测癌胚抗原 CEA 及ADA可提高良恶性胸腔积液的鉴别诊断水平 肿瘤患者血清及组织中ADA活性均升高 但前者阳性率仅为15 40 肺癌和结肠癌组织中ADA活性均明显高于正常肺和结肠组织 27 28 2 4血液病的诊断 慢性溶血患者红细胞ADA活性显著升高 为正常人的45 70倍 由于腺苷的过度消耗 使ATP生成减少 导致红细胞提前破坏 而出现贫血症状 先天性再生障碍性贫血患者红细胞ADA明显高于正常对照 其酶活性高于溶贫及获得性再障 因此 红细胞内ADA活性可能成为诊断先天性再障的唯一指标 29 在20世纪60年代 人们已注意到ADA在白血病患者血液中活性的异常 测定患者血清ADA活性 有助于临床分期和分型的判断 有助于白血病的鉴别诊断和慢粒或慢淋急变的早期诊断 并可作为判断患者体内白血病细胞负荷情况的一项生化指标 急性白血病血清ADA显著增高 且与病情呈正相关 除此之外 ADA活性与白血病病程变化有关 动态观察有助于急性白血病疗效观察和慢性白血病急变的早期诊断 30 2 5伤寒的诊断 在诊断伤寒的实验室检查方法中 血 粪培养虽可起确诊作用 但影响培养因素较多 阳性率也不高 骨髓培养阳性率高 但难普遍开展 而肥达氏反应近年来受抗生素影响 常出现假阳性或假阴性等异常结果 有研究表明 血清ADA测定可用于伤寒的辅助诊断 其变化早于肥达氏反应 在伤寒患者发病初期的第1 4天 ADA就可明显增高 增高的机理可能是由于伤寒患者回肠末端淋巴结增大 大量淋巴细胞和巨噬细胞增生 坏死及肠黏膜破坏 受累淋巴结及肠黏膜释放大量ADA所致 因此 ADA检测对伤寒的早期诊断有较大的参考价值 特别是对细菌培养阴性的患者 结合肥达氏反应结果 可起到较好的辅助诊断作用 31 2 6系统性红斑狼疮 SLE 的病情评价 SLE是一种常见的自身免疫疾病 其免疫异常的特征是T细胞活性增加 B细胞多克隆活化并产生多种狼疮性自身抗体 而ADA是一种与机体细胞免疫系统有重要关联的核酸代谢酶 它可用来评价淋巴细胞的成熟程度和功能以及血单核细胞向巨噬细胞转化程度 有文章报道 SLE患者血清ADA活性明显高于正常对照组 在轻 中 重度活动组的比较中发现 ADA活性由高到低依次为重度组 中度组 轻度组 且血清ADA活性高低与SLEDAI积分存在高度相关性 表明血清ADA的变化与病情的严重程度有密切联系 对了解病情的严重程度有一定的临床价值 至于SLE患者血清ADA活性增高的机理 有学者认为是由于T淋巴细胞活化导致 此外单核巨噬细胞系统活化导致产生的ADA2同工酶增加 32 2 7缺铁性贫血 IDA 的辅助诊断 研究结果显示 IDA患儿淋巴细胞ADA活性明显降低 补充铁剂后又明显升高 而血浆ADA活性改变不明显 由于淋巴细胞ADA活性降低 造成细胞内源苷聚积 干扰了内源性嘧啶合成而影响淋巴细胞增殖 分化 使T B淋巴细胞功能受损 导致免疫功能低下 提示IDA患者存在免疫功能障碍和免疫调节紊乱 因此认为 测定淋巴细胞ADA活性有助于IDA的辅助诊断 33 2 8透析性腹膜炎的诊断 透析性腹膜炎时 透析液中ADA活性增高 直至腹膜炎治愈 炎症消失后才明显下降 所以ADA活性测定对于腹膜透析并发腹膜炎的诊断有意义 可作为透析性腹膜炎比较稳定的诊断指标 34 2 9肾综合征出血热 HFRS 的诊断 ADA测定对HFRS的早期诊断有一定的临床价值 HFRS发热期血清ADA开始增高 低血压期和少尿期达峰值 多尿期开始下降 恢复期降至正常 危重型少尿期的ADA活性较低 而中型明显升高 因此 HFRS血清ADA变化与患者病程分期及病情的严重程度有密切联系 对了解疾病预后有一定的临床价值 35 2 10重症联合免疫缺陷病 SCID 1972年有报道ADA活性缺乏与SCID有关 这一发现曾引起临床和基础免疫学的很大重视 ADA作为核酸代谢重要的酶类 其缺乏可导致核酸代谢障碍 影响到胸腺的发育 从而引起免疫功能缺陷 综合国内外资料表明 SCID的传递者细胞内ADA活性显著低于正常对照 SCID患者该酶活性更低 甚至不及正常人的10 患儿羊水细胞内ADA活性可能低至正常胎儿的1 以下 因此 胎儿羊水中纤维细胞ADA活性能有效地对SCID婴儿进行产前诊断 36 2 11脑膜炎 1973年专家提出结核性脑膜炎患者CSF ADA明显升高 并用于结核性脑膜炎 化脓性脑膜炎及病毒性脑膜炎的鉴别 结脑患者CSF ADA增高的阳性率为73 99 4 通过比较64例结脑和非结脑CSF ADA值分别为18 24 2 36U L和1 43 0 21U L 以 1 85U L 非结脑X 2SD 为结脑的诊断标准 其阳性率为90 6 非结脑则全部阴性 还发现结脑发病初1个月内明显升高 治疗3个月后则明显下降 治愈者可恢复正常 罗蔚锋等发现结脑患者CSF ADA活性显著高于正常对照和病脑组 以8U L为阳性界限值 病脑组和对照组均100 阴性 结脑组阳性率91 特异性为100 其含量变化与结脑患者抗痨治疗及病程发展有一定关系 因此 CSF ADA测定可作为早期结脑诊断 观察病情和疗效的常规检查项目 37 结核性脑膜炎组CSF ADA活性明显高于细菌性脑膜炎组 脑炎组和对照组 以ADA活性 5U L为临界值 其对结核性脑膜炎的诊断灵敏度和特异分别为89 和92 结核性脑膜炎CSF ADA水平与CSF细胞数 淋巴细胞百分数 蛋白浓度显著相关 认为CSF ADA活性可作为儿童结核性脑膜炎早期鉴别的简便快速和有用的诊断指标 38 2 12糖尿病 糖尿病的鉴别诊断据国内外文献报道 2型糖尿病患者血清ADA明显升高 且与HbA1c有明显正相关关系 1型糖尿病患者的ADA与HbA1c无明显相关关系 因此 测定血清ADA对于鉴别诊断1型与2型糖尿病 衡量2型糖尿病患者血糖控制好坏有一定的意义 39 2 13评价某些疾病的细胞免疫功能 有研究表明 伤寒病及乙肝患者的外周血淋巴细胞内腺苷脱氨酶 LADA 活性明显高于正常人 同时发现 外周血T淋巴细胞亚群中CD4降低 CD8升高 两者比值发生明显的倒置 呈高度负相关 专家认为 ADA是T淋巴细胞亚群分化成熟不可缺少的成分 故持续高活性的血LADA即可使T淋巴细胞亚群不断处于旺盛的增殖状态 这可能是CD8淋巴细胞增高的主要原因 结果导致免疫调节机制紊乱 40 3检测 近十几年来 随着对ADA的深入研究 检测方法也不断发展 目前已发展了四代 41 3 1第一代ADA测试 ADA将腺苷 Adenosine 脱氨产生次黄苷 Inosine 和氨 NH3 一个ADA活性单位在测试特定条件下每分钟脱氨1 mole腺苷成为次黄苷 通过动态测量腺苷265nm处吸光度下降的速度 可以测算ADA的活性大小 Kaplan法 1955 由此建立 由于高底物浓度造成吸光度过高 该法仅适用于腺苷浓度低于40 M 如此低的底物浓度达不到底物饱和要求 造成ADA活性检测失真 因此 该法不适用于临床应用 42 3 2第二代ADA测试 原理为腺苷脱氨酶催化腺嘌呤核苷水解 产生次黄嘌呤核苷和氨 然后用Berthelot显色反应 1859 测定反应过程中产生氨的量 从而计算血清ADA活性单位 所需试剂易配制 仪器简单 但灵敏度低 易受外源性NH3影响 空白过高 不能直接测定红细胞ADA活性 同样原因 ADA偶联谷氨酸脱氢酶 GlutamateDehydrogen