自體免疫疾病的實驗室檢查

張木蘭

 

一、學習目標:協助診斷,疾病活動性的監測,預後的評估

二、前言:

  由於時代進步生物醫學的發達,自體免疫疾病的領域逐漸擴大,也受到了各方的重視,自體免疫疾病的種類很多與風濕病關係最密切的是系統性紅斑性狼瘡,類風濕性關節炎,硬皮病,多發性肌炎與皮肌炎,血管炎,Sjogren症候群等,其它如原發性膽道系統肝硬化,慢性活動性肝炎,橋本氏甲狀腺炎等病均與自體免疫有關,因此在眾多的疾病中實驗室的檢查佔有非常重要的地位,尤其是自身抗體的測定對疾病的診斷和鑑別診斷都起著非常重要的角色。實驗室檢查的內容非常廣泛不能在此文中詳細敘述,重點則以存在自身抗體種類最多的病即系統性紅斑性狼瘡為代表,以點代面加以說明。

系統性紅斑性狼瘡是一種慢性炎症性疾患,發病以育齡期婦女佔比例最高,它可以侵犯到許多的器官和系統,因此在臨床方面可以表現出許多種症狀,而且伴發有很顯著的免疫面的不正常;血清中有多種自體抗體的存在,其中以抗核抗體(anti-nuclear anti-bodies, ANA)及抗雙股脫氧核糖核酸抗體(anti-ds DNA)為最明顯之特徵。因為有以上這些症狀及特徵的存在,因此在臨床實驗診斷方面也是有多種多樣化的表現。現將我們在臨床上常用的一些化驗檢查及其臨床意義扼要的分述如下。

三、血液學

  1. 貧血:在發病時有80%以上的病人都有輕度的貧血(正血球正色性貧血),大約僅有半數的病人其紅血球容積小於30%,在臨床上才有意義。溶血性貧血較少見。Coomb's test如果出現陽性將對診斷紅斑性狼瘡有所幫助。

2.白血球減少:大約有46%的患者有輕度白血球減少(4500/mm3),兩次以上檢查均低於4000/mm3才能做為診斷之依據。

3.淋巴球減少:兩次以上檢查均低於1500/mm3,淋巴細胞的減少可反應疾病的活動性,具有臨床意義。

4.血小板減少:血小板輕度降低是常見的,而嚴重的血小板減少較少見。僅有15%的患者伴有紫瘢。血小板低於100000/mm3以下才有意義。

5.其它方面:包括紅血球沈降率升高,幾乎所有在疾病活動期的患者都有升高。C反應蛋白(CRP)如果有升高應考慮到是否有感染的存在。

四、免疫學

1.狼瘡細胞(LE cell):在體外之表現為被嗜中性白血球所吞噬之免疫複合物(即破碎核的成份與抗核抗體反應所形成),在體內可在骨髓、滑膜液、腦脊液中形成,用HE染色可發現嗜蘇木精小體(hemotoxylin body)即為狼瘡細胞。大約70%急性活動期之狼瘡病人可出現,並列為紅斑狼瘡11項診斷標準之一。值得注意的是有少數慢性活動性肝炎(狼瘡樣肝炎)或其它種結締組織病如類風濕性關節炎等病亦可出現狼瘡細胞。

2.抗核抗體(anti-nuclear antibody ANA)(1):紅斑性狼瘡患者血液中存在有多種自體抗體,抗核抗體為此病之一大特徵,因此列為11項診斷標準之一。大約有95%患者抗核抗體為陽性且效價較高。抗核抗體對紅斑性狼瘡也非完全特異的,因為此種抗體也常發生在其它種結締組織病,例如系統性硬皮病患者ANA陽性率達90%以上,甚至大約有5%的正常人也可測出,但是效價通常較低。一般均使用螢光免疫法檢測抗核抗體,可表現有四種不同的類型;即瀰漫型(diffuse),周圍型(peripheral),斑點型(speckle),核型(nucleolar)。周圍型或者瀰漫型常發生臨床活動期患者,而瀰漫型或斑點型亦可發生在臨床緩解期的患者。類型的變換或效價的下降常表示由於使用類固醇藥物後的緩解期,抗核抗體亦可轉變為陰性,此種情況多發生在持續性的緩解患者。

  紅斑性狼瘡患者對各種核抗原產生許自體抗體如抗脫氧核糖核酸抗體及抗核抗原浸出抗體,抗組織蛋白抗體,現分述如下:

 (1)抗脫氧核糖核酸抗體(anti-DNA):可分為雙股(ds-DNA)及單股(ss-DNA),前者對診斷紅斑性狼瘡有很高之特異性,約有60%之活動期病人為陽性,後者雖有92%的活動期病人可發生,但是亦可發現於其它多種疾病,因此是非特異性的,不具有診斷價值。

 (2)抗核抗原浸出物抗體(anti-extractable nuclear antibody, anti-ENA):其中包括抗核糖核酸蛋白抗體(anti-ribonucleoprotein, anti-RNP),抗Sm (Smith)抗體及抗Ro,抗La抗體。anti-RNPanti-Sm雖然陽性率不高,但對紅斑性狼瘡的診斷都是特異性的。而anti-Ro則往往伴發有Sjogren syndrome,有或沒有發生紅斑狼瘡病。在新生兒之紅斑性狼瘡病或者亞急性狼瘡皮膚病變,可發生此種抗體。至於anti-La常與anti-Ro同時存在,很少單獨發生。anti-Jo-1, anti-Mi, anti-PM1anti-Ku這四種抗體雖然陽性率不高,但是特異性的,前兩者為多發性肌炎專屬,後兩者則為多發性肌炎和硬皮病重疊症候群。

1 抗核抗體的分類

1.Antinuclear antibody (ANA)

2.Antinucleoprotein: antiinsoluble DNA

antihistone

3.Anti-DNA: ds DNA(nDNA)

ss DNA

4.Anti-ENA(extractable nuclear antigen)

a)Anti-RNP(ribonucleoprotein)(anti-Mo)

b)Anti-Sm

c)Anti-SSA(anti-Ro)

d)Anti-SSB(anti-La)

e)Anti-PM1

f)Anti-Ku

g)Anti-Jo-1

h)Anti-Mi

i)Anti-MA只在紅斑性狼瘡病情嚴重時出現

5.Anti-RNA 如果出現代表無狼瘡腎炎

(3)抗組織蛋白抗體(anti-histone):是一種抗核蛋白抗體,此種抗體多發生在風濕性疾病。許多學者研究報告中指出在紅斑性狼瘡患者的陽性率為17-95%,平均51%;在藥物誘發之狼瘡病陽性率為67-100%,平均92%。抗組織蛋白抗體往往與狼瘡細胞、抗核抗體共存。RothfeildStollar之報告中指出15例活動性狼瘡患者其中有14例存在抗組織蛋白抗體,而有26名緩解期狼瘡患者僅有4例存在有此種抗體,說明此種抗體與疾病之活動性有關,更具體的是與腎臟疾病之活動性有關。總之測定抗組織蛋白抗體不能單獨用做為診斷或判斷紅斑性狼瘡疾病的活動性,但是如果有高效價之此種抗體出現,特別是同型的IgG1IgG3則應考慮到與疾病之活動性有關。

(4)20-40%系統性硬皮症患者血清中抗Scl-70抗體(70KD)陽性,故被認作為系統性硬皮病的標記性抗體。CREST症候群者約50-90%,抗著絲點抗體(anti-centromere)陽性,而在系統性硬皮病中僅10%病例陽性,在其它的結締組織病中則僅偶見陽性,故該抗體被認作為CREST症候群的標記性抗體,不僅對雷諾氏現象出現陽性測定結果有助手CREST症候群的早期診斷,且有助于硬皮病的診斷和分類。

3.血清中之補體:

   總補體(CH50)C1qC3C4之測定可以反應出疾病的活動性,並且可做為治療的監測及預後的評估。一般床病情如果加重,往往會出現補體之降低,而且也做為腎臟已有活動性病變之指徵;經過治療後血清補體可逐漸升高至正常水準,但是有少數患者其補體不會升高,可以許多年都停留在低水準的範圍,而在臨床上卻沒有任何疾病活動性的依據,這些患者可以顯示在紅斑性狼瘡補體的降低不僅是由於消耗的增加,而且合成也減少了。

4.免疫複合物(immune complex, IC)

 IC可以在多種疾病中如紅斑性狼瘡、類風濕關節炎、血清病、及各種感染、腫瘤。測定IC可以輔助診斷,判斷疾病的預後及監測治療的結果。由動物實驗中或存在有某些疾病的患者中都可證實有補體的消耗和IC的沈積,而導致臨床和病理方面的異常。毛細血管是IC沈積的目標區,這些沈積典型的特徵可用免疫螢光方法測到。由於IC之沈積可造成組織的破壞;其表現二種方式(1)IC的浸潤破壞組織的完整性(2)由於IC的生物效能,特別是活化補體能力,造成嗜鹼性細胞、肥大細胞的脫顆粒,釋放生物物質如組織胺、慢反應素等而引起血管的通透性增加、平滑肌收縮等。我們常用免疫抑制劑治療一些免疫複合疾病,主要作用是抑制免疫反應;但有時反而會因為破壞了抗原及抗體的比例,而造成更多的免疫複合物形成,引起病情的急性加重。測定免疫複合物的方法很多,目前多採用與C1q結合之ELISA法測定。免疫複合物之特殊類型:

(1)類風濕性因子(rheumatoid factor, RF)20-40%之紅斑性狼瘡患者RF為陽性,因為RF本身無特異性,因此在本病之實際診斷方面意義不大,而對類風濕性關節炎患者則陽性率可高達75%有診斷價值。

(2)血清中冷球蛋白:僅有少數的紅斑性狼瘡患者可出現有冷球蛋白血症(cryoglobulinemia),往往表示疾病有活動性,時常會有狼瘡腎炎的可能。

5.血清梅毒反應(Veneral Disease Research Laboratorys, VDRL):有20%系統性紅斑性狼瘡患者呈假陽性反應。

6.抗磷脂抗體(Antiphospholipid anti-body, APLA):有約有23-45%之系統性紅斑性狼瘡病人為陽性,抗磷脂抗體為對抗帶有負電荷磷脂的抗體,可分為3類:

(1)狼瘡抗凝因子(lupus anticoagulant, LA)LA是一種免疫球蛋白,通常是IgG或是IgM或二者共存,其作用主在凝血脢原活化複合體內,特別是其中的磷脂類,而影響有磷脂存在的凝血檢驗如APTT(partial thromboplastin test)PT(prothrombin test)等,因此在體外常常以APTT時間延長做為篩檢LA的方法。

(2)抗心脂抗體(anticardiolipin, aCL)aCL抗體主要與帶負電荷的心脂結合;心脂的構造特徵為 1.帶負電荷 2.含脂肪酸 3.含丙三醇,以上三者需同時才有抗體反應。用ELISA方法測定的抗心脂抗體,操作方法簡便。19864月國際研討會將測定抗心脂抗體單位標準化,規定1 GPL unit1 μg/ml IgG抗心脂抗體可以結合磷脂的能力,血清中aCl-IgG大於80 GPL unit為強陽性,15-80 unit為中度陽性,小於15 GPL unit為弱陽性。而1 MPL unit1μg/ml IgM抗心脂抗體可結合磷脂的能力;血清中aCL-IgM大於50 MPL unit為陽性,6-50 MPL unit為中度陽性,小於6 MPL unit為弱陽性。而目前我們所測定的僅為aCL-IgG,未測IgM

(3)VDRL1952Moore發現很多臨床上沒有梅毒症狀的病人,血清中VDRL反應為陽性,這些人主要可分為兩組,一組是有急性感染的,另一組是長期VDRL偽陽性,而梅素螺旋體檢驗為陰性,例如結締組織疾病的病人如系統性紅斑性狼瘡、類風濕性關節炎、硬皮症等。1973Catterall用酒精萃取正常組織做為檢驗反應素(reagin)之抗原,實際上這些抗原就包括心脂、磷脂類與膽固醇等磷脂的混合物,此即VDRL test

以上三種抗磷脂抗體之間的關係:一般認LAaCL之間有很高的相關性,而aCL檢驗的敏感度及特異性較LA為佳,而VDRL testLA為差。至於抗磷脂抗體與ANAanti-dsDNA的交叉反應則很少。

  抗磷脂抗體候群:Harris提出診斷此症候群必須出現以下症狀之一;即反覆性動脈或靜脈血栓,反覆性胎兒死亡,血小板減少,溶血性貧血以及其它病變,加上IgG-aCL大於20 GPL unitLA陽性,或加上IgM-aCL大於20 MPL unitLA陽性方可診斷。如果出現IgG-aCL,將此IgM-aCL更易發生流產或胎兒死亡,但是也有許多孕婦雖然抗磷脂抗體陽性仍可順產,因此抗磷脂抗體只是一種次要的原因,還需要其它因素的存在共同作用才會發生,有待進一步研究。一般認為IgM-aCL與溶血性貧血較有關聯,而IgG-aCL與血小板減少有關。近年來發現此症候群的發生有的並未併發其它結締組織疾病,稱為原發性抗磷脂抗體症候群;若併發系統性組斑性狼瘡或其它結締組織疾病、乾癬性關節炎、Bechcets diseaseLyme disease等即為繼發性抗磷脂肮體症候群。

7.免疫反應異常:

  尤其是在活動性及復發性紅斑性狼瘡患者最為顯著,表為B淋巴細胞數目增加,過度活躍而引發免疫球蛋白增加及各種自體抗體的產生,特別是抗核抗體及抗脫氧核糖核酸抗體等。T淋巴細胞功能降低或正常,表現為延遲性的皮膚反應等,產生Ia抗原之循環T淋巴細胞數目增加,這是T淋巴細胞被活化的一種特徵。

五、結論

  系統性紅斑性狼瘡及其它種自體免疫疾病臨床實驗診斷除了上述之各項為重點外,尚有其它多種輔助檢查如尿液、關節炎及腦脊液之分析等,對診斷、治療的監測,預後評估亦有幫助。值得提出的是近年來對皮膚、腎臟的病理切片檢查很受到重視,因其對疾病的分型、分期、治療效果、預後評估均起著很重要的作用。綜合上述,臨床實驗診斷固然重要,但只是輔助性的,對疾病的確診仍要依賴於病史、症狀、體徵,並配合其它方面的檢查如心電圖、超音波、放射線等,才能最後確診。

六、參考資料

1.Kelley WN Texbook of Rheumatology 5th Ed 1997.

2.Teodoresen M I, Froelich CJ. Laboratory evaluation of systemic lupus erythematosus. Churchill Livingstone. New York. 1992:345-63.

3.Paul EL. Antiphospholipid antibody; anticardiolipin antibody and lupus anticoagulant in SLE and non-SLE disorders. Ann Intern Med 1990; 112:682.

七、常見考題

1.Jo-1抗體是下列那種疾病之特殊抗體?

 a.系統性紅斑性狼瘡 b.多發性肌炎  c.類風濕性關節炎 d.Sjogren syndrome

2.下列那種抗體最常見於新生兒狼瘡?

 a.anti-dsDNA b.anti-RO(SSA) c.anti-RNP d.anti-La(SSB)

3.和紅斑性狼瘡之病疾活動性最有關聯之實驗室檢查為:

a.C3, C4 b.anto-dsDNA c.ANA d.anti-cardiolipin

4.藥物引起的紅斑性狼瘡會產生下列何種抗體?

 a.anti-centromere b.anti-SM c.anti-histone d.anti-Mo

5.類風性關節炎患者血清中類風濕因子(Rheumatoid factor)之陽性率

a.50% b.75% c.90% d.unknown.