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编号:10503179
抗中性粒细胞胞浆抗体在炎性肠病中的意义
http://www.100md.com 《中华内科杂志》 2000年第3期
     王晓娣 董恩钰

     摘要 目的:研究抗中性粒细胞胞浆抗体(ANCA)在炎性肠病(IBD)中的发生率、其针对的靶抗原及其与临床疾病活动性的关系。方法:用间接免疫荧光法对76例溃疡性结肠炎(UC)、36例克隆病(CD)及210例正常者进行ANCA的筛选测定,用ELISA检测ANCA针对的不同靶抗原。结果:76例UC患者中血清ANCA阳性者占71.1%,均为核周型染色,明显高于CD患者ANCA的阳性率(8.3%,P<0.001)。UC病人ANCA针对的抗原主要是增加通透性杀菌蛋白(BPI)。BPI-ANCA的阳性率与UC疾病活动度(Truelove-Witts 分类法)呈明显的正相关。血清BPI-ANCA的水平与临床疾病活动参数如C-反应蛋白、血沉、肿瘤坏死因子-α和血清白蛋白的水平均呈显著相关(P值均<0.001),但BPI-ANCA的存在与UC的病变部位、是否应用免疫抑制剂治疗无明显关系。结论:BPI 是UC 患者 ANCA的主要靶抗原,BPI-ANCA 的检测不但有助于UC 和 CD的鉴别诊断,而且是判定UC疾病活动性的重要免疫学指标。该结果提示了UC 和CD免疫病理机制的不同和UC发病机制的多样性。
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    关键词:抗体,抗中性白细胞胞质 结肠炎,溃疡性 Crohn病

    抗中性粒细胞胞浆抗体(ANCA)是一组针对中性粒细胞胞浆成分,如蛋白水解酶-3(PR3)、髓过氧化物酶(MPO)、 弹性蛋白酶(EL)、 组织蛋白酶G(CG)、溶菌酶( LY)、乳铁蛋白(LF) 及通透性杀菌蛋白(BPI)等抗体的总称。用间接免疫荧光法(IIF)可将其分为2型: 胞浆型(cANCA)和核周型(pANCA),另有少数为不典型染色的ANCA(aANCA)。不同类型ANCA所针对的抗原成分不同[1]。ANCA与系统性血管炎的发生及发展有密切地关系,特别是cANCA是韦格纳肉芽肿病的1项非常特异及敏感的免疫学诊断指标。而pANCA除见于血管炎性疾病以外,也可见于其他炎性疾病[1]。近年来,有人报道ANCA在炎性肠病(IBD)中起一定作用,但尚无统一的结论,IBD中ANCA作用的靶抗原也不清楚[2-4]。因此,本研究的目的是为了解IBD中ANCA所针对的特异性抗原及其与疾病活动性的关系。
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    对象与方法

    一、 对象

    溃疡性结肠炎(UC)病人76例,男44例,女32例,平均年龄45岁,为1990年至1997年在德国Lubeck大学医院住院的患者。UC的诊断依据患者的临床表现、结肠镜、组织病理学及放射学检查确定。按结肠镜下所见的病变部位不同将UC病人分为2组:远端结肠受累组 (结肠镜下见病变区在60 cm以内)37例和广泛结肠受累组(病变区大于60 cm)39例。疾病的活动性根据Truelove-Witts 分类法[5]分3组:轻度组17例,中度组39例,重度组20例。在76例UC病人中,有50例病人接受了免疫抑制剂治疗(主要为硫唑嘌呤和环胞素等),另外26例则未曾使用过免疫抑制剂治疗。CD患者36例,男20例,女16例,平均年龄42岁,为1990年至1997年在德国Lubeck大学医院住院的患者。克隆病(CD)的诊断根据疾病的临床表现以及结肠镜、组织病理、放射线检查而确定。36例CD患者中,有29例接受免疫抑制剂治疗,7例未用免疫抑制剂治疗。正常对照组210例,均来源于医院血液中心的献血者,男性110例,女性100例,平均年龄38岁。
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    二、IIF测定ANCA

    根据欧洲ANCA研究协作组制定的方法加以改进[6]。主要步骤为:纯化的中性粒细胞用酒精固定于载玻片上,干燥后加入不同稀释度的待测血清、阴性和阳性对照,室温孵育后加入用荧光素标记的羊抗人IgG,在荧光显微镜下分析ANCA的荧光染色类型。如果血清pANCA阳性,则进一步与抗核抗体鉴别,即改为甲醛固定中性粒细胞,再用上述方法检测其荧光染色类型,如为胞浆型染色则可确定该标本为pANCA阳性,如果不是明确的胞浆型染色,可进一步用酒精固定Hep-2 细胞再测定其荧光类型,若结果为核周型染色且滴定大于原来用酒精固定细胞时测得滴度的4倍,则也可认为pANCA阳性,反之则为aANCA。

    三、ELISA测定ANCA的靶抗原

    1.BPI-ANCA: 在96孔板中每孔加入100 μl的重组BPI (2 mg/L),置于4℃过夜。洗板3次后用小牛血清白蛋白封闭1 h,加入100 μl/孔阳性标准对照及待测血清标本。室温孵育1 h并洗板后每孔加入100 μl的碱性磷酸酶标记的羊抗人IgG,置室温1 h,洗板,加入底物后室温反应1 h,405 nm波长处测定每孔的吸光度(A)值,大于20单位为阳性。
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    2. BPI-ANCA的竞争性抑制试验:所有用上述方法测定的BPI-ANCA阳性的血清均进行竞争性抑制ELISA分析[3],用以证明BPI-ANCA的阳性结果的特异性。

    3. ANCA针对其他靶抗原的测定:PR3-ANCA和MPO-ANCA用DLD诊断公司(德国,汉堡)提供的试剂盒测定,大于20单位为阳性,ANCA针对其他靶抗原:EL、CG、LY、LF的测定方法与检测BPI-ANCA的方法相同,其A值大于正常对照组的均值+3个标准差时则被认为是阳性标本。

    4.肿瘤坏死因子-α (TNFα)的检测:用BSI公司的ELISA试剂盒进行测定。

    四、统计分析

    各组间ANCA阳性率的差异用χ2检验,血清BPI-ANCA水平与临床其他活动参数的相关性分析用Pearson相关性检验。
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    结果

    一、正常对照组中ANCA的阳性率

    210例正常对照者中,有2例ANCA血清阳性 (1%),其中pANCA和aANCA各1例。pANCA阳性的血清经ELISA测定为MPO-ANCA,aANCA阳性者未发现其特异性抗原(表1)。

    表1 IBD患者及正常对照者血清ANCA阳性率(%)

    检测指标

    UC组

    (76例)

    CD组

    (36例)

    正常组
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    (210例)

    IIF的总阳性率

    54 (71.1%)**#

    3 (8.3%)*

    2 (1.0%)

    pANCA

    54 (71.1%)**#

    3 (8.3%)*

    1 (0.5%)

    aANCA

    0
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    0

    1(0.5%)

    ELISA的总阳性率

    43 (56.6%)**#

    2 (5.6%)*

    1 (0.5%)

    MPO-ANCA

    2 (2.6%)

    0

    1 (0.5%)

    LF-ANCA

    4 (5.3%)
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    1 (2.8%)

    0

    BPI-ANCA

    37 (48.8%)**

    1 (2.8%)

    0

    注:3组中cANCA、PR3-ANCA、CG-ANCA、EL-ANCA、LY-ANCA的阳性率均为0。与正常对照组比较:*P<0.05,**P<0.001; 与CD组比较:# P<0.001

    二、UC患者血清ANCA的阳性率及其与临床活动性的关系

    1.IIF测定:76例UC病人中,有54例(71.1%)ANCA阳性, 且均为pANCA型(表1),UC组ANCA的阳性率明显高于CD组及正常对照组(P值均<0.001)。
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    2.ELISA测定:我们共检测了7种ANCA的靶抗原,结果发现76例UC病人中有37例(48.8%)血清BPI-ANCA阳性,竞争性ELISA试验证明它们均能被重组BPI竞争抑制达30%以上,说明它们的BPI-ANCA具有特异性。另有4例(5.3%)为LF-ANCA阳性,2例(2.6%)为MPO-ANCA阳性。未发现有针对PR3、EL、CG及LY抗原的阳性血清(表1)。

    3.IIF与ELISA的结果比较:在54例IIF测定为血清ANCA阳性的病人中,有35例BPI-ANCA阳性,占64.8%,LF-ANCA阳性的3例(5.6%),MPO-ANCA阳性血清2例(3.7%)。另14例IIF测定为ANCA阳性的血清未能发现它们所针对的特异性抗原,相反在22例IIF测定为ANCA阴性的血清中有2例为BPI-ANCA阳性(占9.1%),1例为LF-ANCA阳性(占4.5%)。

    4.ANCA的阳性率与疾病活动性的关系:在17例轻度UC病人中,pANCA阳性者13例(76.5%),但BPI-ANCA阳性者只有2例(11.8%)。39例中度组中pANCA阳性的24例(61.5%), BPI-ANCA阳性的18例(46.1%)。20例重度组中pANCA和BPI-ANCA阳性者均为17例(85.0%)。统计学分析表明,3组间的pANCA阳性率无明显不同(P>0.05),但BPI-ANCA的阳性率差异具有显著性,中度组明显高于轻度组(P<0.05),重度组明显高于中度组和轻度组(P值均<0.01)。分析了血清BPI-ANCA的浓度与UC其他临床疾病活动参数的相关性。发现BPI-ANCA的浓度与血清中C-反应蛋白的浓度(r=0.74, P<0.001)、血沉(r=0.66, P<0.001)以及TNFα的浓度(r=0.59, P<0.001)均呈显著正相关,与血清白蛋白浓度呈明显负相关(r=-0.44, P<0.001)。
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    5.ANCA与疾病不同受累部位的关系:在37例远端结肠受累组,有23例(62.2%) 患者pANCA阳性,16例(43.2%)BPI-ANCA阳性。39例广泛结肠受累组中,血清pANCA阳性者占31例(79.5%),BPI-ANCA阳性者占21例(53.8%),无论是pANCA还是BPI-ANCA的阳性率两组间均无统计学差异(P值均>0.05)。

    6.ANCA与免疫抑制剂治疗的关系:在50例接受免疫抑制剂治疗者中,有34例(68.0%) pANCA阳性,20例(40.0%)BPI-ANCA阳性。26例未使用免疫抑制剂治疗者中,pANCA阳性的20例(76.9%),BPI-ANCA阳性的17例(65.4%)。二者的阳性率在不同的治疗组间均无明显差异(P值均>0.05)。

    三、CD患者ANCA的阳性率

    36例CD患者中,用IIF法检测有3例(8.3%)ANCA阳性,且均为pANCA型。其阳性率高于正常对照组(P<0.05),但明显低于UC患者ANCA的阳性率(P<0.001)。用ELISA测定发现BPI-ANCA和LF-ANCA阳性的各1例。另外1例pANCA阳性的血清其特异性抗原不明(表1)。
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    讨论

    ANCA在IBD中的发生率目前的报道各不相同。UC的ANCA阳性率在27%~83%之间,CD则为0~24%[7]。造成这种差异的原因可能与病例的选择及病例数目的不同有关,更主要的是与测定方法的不同有关。为了避免假阳性或假阴性结果,在每次ANCA的检测中均设有阴性和阳性对照。我们证明UC患者ANCA的阳性率为71.1%,且均为pANCA,明显高于CD患者(8.3%)。最近Freeman等[4]报道了500例IBD大样本的ANCA测定,其结果(ANCA阳性率在UC为66.3%,CD为11.8%)与本文相似。ANCA在UC和CD中阳性率的明显不同,说明两者在发病机制上的差别,也提示UC与自身抗体介导的体液免疫关系更为密切。

    许多研究证明 IBD中ANCA所针对的抗原并非单一,具有多元性[3]。这可能反映了IBD发病机制的多样性。但未发现有PR3-ANCA和EL-ANCA[7]。Mayet等[8]曾报道CG是IBD中ANCA的主要靶抗原,Peen等[9]和Mulder等[10]则发现LF-ANCA在IBD中的阳性率最高(40%)。但这些结果都不能被其他研究者所重复[5],我们也未测得有针对PR3、CG、EL及LY抗原的ANCA,而MPO-ANCA和LF-ANCA的阳性率也很低,分别为2.6%和5.3%。相反,我们发现BPI可能是UC患者ANCA的主要靶抗原。76例UC病人中约有一半的病人(48.8%)为BPI-ANCA阳性。在IIF法测得ANCA阳性的患者中有64.8%的患者为BPI-ANCA阳性。IBD的发生一直被认为与微生物的感染有关。BPI是一类阴离子抗菌蛋白,对革兰阴性杆菌如大肠杆菌等具有杀伤作用,同时它又有结合脂多糖、中和内毒素的作用[3]。因此,它是粒细胞防御和清除外界感染的重要因子。UC病人BPI-ANCA的出现可能与机体在某种微生物感染后,触发中性粒细胞BPI的合成和释放增加,而机体的免疫识别及调节的异常可产生针对BPI的自身抗体。当然BPI-ANCA的产生及其确切的病理作用尚有待于进一步的深入研究。
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    在UC病人BPI-ANCA阳性的血清中,还有2例用IIF法检测时为阴性,这可能是由于粒细胞内BPI在用酒精固定时很容易受到其他酶颗粒如PR3、CG等影响而使其抗原性消失,从而不能测到明确的荧光类型。虽然BPI-ANCA的阳性率与UC受累部位及是否使用免疫抑制剂治疗无关,但我们发现它与疾病的活动性呈明显正相关。在重度组有85.0%的病人BPI-ANCA阳性,明显高于中度组(46.1%)和轻度组(11.8%)。另外血清BPI-ANCA的水平与UC的其他临床活动指标如血沉、C-反应蛋白、TNFα及白蛋白的水平均呈显著相关,说明BPI-ANCA的水平变化反映了疾病的活动性,是判定疾病活动性的重要指标。 36例CD患者中,只有1例BPI-ANCA呈阳性(2.8%),明显低于UC患者的阳性率,这也说明两者发病机制的差异。因此,BPI-ANCA的测定也有助于两者的鉴别诊断。

    总之,ANCA在UC中的阳性率明显增高,对UC的诊断有一定的特异性,有助于UC和CD的鉴别诊断,但它不是一个敏感的指标,ANCA抗体滴度的变化与UC疾病活动无相关性。而BPI-ANCA不但是UC的一个比较特异性的免疫学诊断指标,而且其抗体水平的变化反映了UC疾病活动性的改变。因此,开展BPI-ANCA的测定不但有助于UC和CD的鉴别诊断,还可用于监测UC疾病活动性的变化,指导UC的治疗。
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    志谢 本文的实验部分在德国Lubeck大学完成。感谢C.Moeck医生在病例收集方面给予的帮助

    作者单位:王晓娣(北京,中日友好医院消化内科 100029)

    董恩钰(北京,中日友好医院消化内科 100029)

    参考文献

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    3 Stoffel MP, Csernok E, Herzberg C, et al. Antineutrophil cytoplasmic antibodies (ANCA) directed against bactericidal/permeability increasing protein (BPI): a new seromarker for inflammatory bowel disease and associated disorders. Clin Exp Immunol, 1996, 104:54-59.

    4 Freeman H, Roeck B, Devine D, et al. Prospective evaluation of antineutrophil autoantibodies in 500 consecutive patients with inflammatory bowel disease. Can J Gastroenterol, 1997, 11:203-207.
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    10 Mulder AHL, Broekroelofs J, Horst G, et al. Antineutrophil cytoplasmic antibodies in inflammatory bowel disease: characterization and clinical correlates. Clin Exp Immunol, 1994, 95:490-497., 百拇医药