寡克隆區(qū)帶檢測在中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病診斷中的應(yīng)用

孟　俊，　彭奕冰，　張冬青

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寡克隆區(qū)帶檢測在中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病診斷中的應(yīng)用

孟俊1，彭奕冰1，張冬青2

腦脊液(cerebrospinal fluid，CSF)中免疫檢驗(yàn)指標(biāo),特別是免疫球蛋白成分及其含量的檢測，對某些中樞神經(jīng)系統(tǒng)(central nervous system,CNS)疾病的診斷、發(fā)病機(jī)制研究、療效觀察和預(yù)后判斷具有重要意義[1]。CSF中寡克隆區(qū)帶(oligoclonal band， OCB)的測定可以定性地反映鞘內(nèi)免疫球蛋白的合成。以往國內(nèi)相關(guān)研究僅檢測CSF中的OCB，由于血腦屏障的破壞，可導(dǎo)致出現(xiàn)假陽性。若配對分析CSF和血清中的OCB，得到CSF-OCB的結(jié)果，可排除血腦屏障的影響。用等電聚焦加免疫標(biāo)記的方法檢測CSF-OCB，現(xiàn)已成為國際公認(rèn)的判定是否存在鞘內(nèi)免疫球蛋白合成的金標(biāo)準(zhǔn)[2-4]。

一、OCB的產(chǎn)生機(jī)制

1959 年，有學(xué)者用瓊脂糖凝膠電泳法從亞急性硬化性全腦炎患者CSF γ球蛋白中分離出幾個光密度不同的條帶；1960 年,KUTT 也發(fā)現(xiàn)多發(fā)性硬化癥(multiple sclerosis，MS)患者 CSF 電泳后在靠近陰極端形成狹窄而不連續(xù)的區(qū)帶；1971年,由 LINK 用免疫電泳法證實(shí)這些區(qū)帶是由漿細(xì)胞克隆激活分泌的IgG 分子進(jìn)入CSF而構(gòu)成，并命名為OCB IgG 區(qū)帶[5]。正常人體內(nèi)，由無數(shù)種克隆株合成的免疫球蛋白，電泳時在γ球蛋白區(qū)域形成均勻連續(xù)的區(qū)帶譜，稱為多克隆免疫球蛋白區(qū)帶。但在疾病情況下，某幾個克隆株漿細(xì)胞異常增生，合成的免疫球蛋白在電泳時可在γ球蛋白區(qū)域形成幾個狹窄且不連續(xù)的區(qū)帶譜，即為OCB[6]。OCB是數(shù)個B細(xì)胞系株(克隆)在CNS局部產(chǎn)生的特殊抗體，因此關(guān)于OCB 產(chǎn)生的機(jī)制，KARUSSIS等[7]提出是由于內(nèi)源性 B 細(xì)胞遺傳的異常，選擇性地使某些 B 細(xì)胞克隆增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄，引起增殖并導(dǎo)致免疫球蛋白失衡。OCB 以IgG為主，也可出現(xiàn)IgM或IgA。CSF中OCB的出現(xiàn)往往高度提示有免疫球蛋白的鞘內(nèi)合成。但在某些疾病情況下，由于血腦屏障遭破壞，活化的B細(xì)胞由血液進(jìn)入CNS，導(dǎo)致血清和CSF中均含有相同的OCB。因此，配對檢測血清和CSF中的OCB可以更準(zhǔn)確地判定CNS內(nèi)是否存在免疫球蛋白的局部合成[8]。

二、OCB的檢測方法

1. 聚丙烯酰胺凝膠電泳銀染色法將待測CSF或血清樣本進(jìn)行電泳分離，經(jīng)染色后觀察。此法較簡便，CSF無需濃縮，便于一般臨床實(shí)驗(yàn)室開展。但該法敏感性和陽性率均較低，缺乏IgG特異性，已被MS 國際專家組及美國食品和藥品管理局淘汰[9]。

2. 等電聚焦結(jié)合免疫印跡檢測在電解槽中加入兩性電解質(zhì)，通以直流電，形成由陽極至陰極逐漸增加的pH 梯度，將CSF與稀釋后的對照血清依次點(diǎn)加在陽極，根據(jù)蛋白質(zhì)分子的等電點(diǎn)不同，經(jīng)電泳不同蛋白組分即可移動并聚焦于其等電點(diǎn) pH 位置，經(jīng)染色可在陰極觀察結(jié)果。該法比聚丙烯酰胺凝膠電泳銀染色法特異性好、敏感性高、分辨率好。等電聚焦結(jié)合免疫印跡檢測是目前國際公認(rèn)的判定CSF-OCB 的金標(biāo)準(zhǔn)，在臨床應(yīng)用最廣泛[9-10]。

3.OCB結(jié)果判斷 常見的CSF-OCB 5種圖型見圖1。

三、OCB與中樞神經(jīng)脫髓鞘疾病

1. MS早在20世紀(jì)40年代初，ELVIN KABAT最早闡述了免疫球蛋白IgG的理化特性，發(fā)現(xiàn)MS患者CSF中選擇性的γ球蛋白增加，主要是IgG部分增加，而血中無相應(yīng)變化，證明了IgG是由CNS鞘內(nèi)抗體合成的，由此提出了MS的發(fā)病機(jī)制與免疫功能異常有關(guān)。CSF-OCB陽性是判定鞘內(nèi)IgG合成的定性指標(biāo)，為MS早期診斷提供了重要的實(shí)驗(yàn)室依據(jù)，因此POSER在1983年的MS診斷標(biāo)準(zhǔn)中就已經(jīng)把CSF-OCB陽性作為重要的輔助檢查。在2005年修訂的MS診斷標(biāo)準(zhǔn)中再次確定了CSF-OCB陽性的重要診斷意義[12]。

注：(a)患者CSF及血清樣本中都未出現(xiàn)OCB，提示患者CNS未出現(xiàn)相關(guān)的免疫性疾?。?b)CSF樣本中出現(xiàn)狹窄的、不連續(xù)的OCB，而血清樣本相對應(yīng)的位置并無區(qū)帶，提示存在IgG鞘內(nèi)合成；(c)患者CSF及血清樣本均出現(xiàn)了同樣的條帶，且CSF還存在額外的區(qū)帶，顯示同時存在血腦屏障損傷及IgG鞘內(nèi)合成；(d)CSF及血清樣本均出現(xiàn)了完全相同的OCB，提示存在血腦屏障損傷；(e)CSF及血清樣本出現(xiàn)了完全相同的連續(xù)均一的條帶，為單克隆區(qū)帶。雖然(b)、(c)、(d)和(e)圖均提示產(chǎn)生了體液免疫反應(yīng)，但僅(b)和(c)圖提示存在IgG鞘內(nèi)合成，是反映CNS病變的重要標(biāo)志，可以判斷為陽性結(jié)果[11]

圖1常見的CSF-OCB

文獻(xiàn)所報道的MS患者CSF-OCB陽性率一般在56%～97%，西方國家確診MS患者OCB陽性率為90%～95%，而東方國家MS患者OCB陽性率普遍低于西方國家， 日本為56.1%，我國上海華山醫(yī)院報道為39.6%[13]。我國MS患者CSF-OCB陽性率偏低的原因：(1) 可能與東方人MS的臨床類型分布有關(guān)。我國MS患者中，視神經(jīng)脊髓炎型MS的發(fā)病率遠(yuǎn)比西方國家高，而視神經(jīng)脊髓炎型MS患者OCB陽性率又比較低。有學(xué)者曾報道視神經(jīng)脊髓炎型MS患者OCB陽性率為27%，日本學(xué)者報道視神經(jīng)脊髓炎型MS患者OCB陽性率為22.0%～28．6%，我國上海華山醫(yī)院報道視神經(jīng)脊髓炎型MS患者OCB陽性率僅為21.9%。因此東方人的特殊MS臨床類型可能是東方國家，包括中國、新加坡及日本等MS患者OCB陽性率較低的原因之一[14]。(2)可能與免疫遺傳性有關(guān)。有研究對傳統(tǒng)MS中OCB陰性及陽性患者分別進(jìn)行人類白細(xì)胞抗原(human leucocyte antigen,HLA)分型，結(jié)果發(fā)現(xiàn)OCB陽性患者多為HLA-DR2、DR15型，而OCB陰性患者多為HLA-DR4型，表明OCB陽性率高低可能與我國人群的免疫遺傳特點(diǎn)相關(guān)[15]。

OCB陽性雖然不能作為診斷MS的直接證據(jù)，但對MS的早期診斷和預(yù)后判斷均具有重要意義。有臨床研究表明，在MS早期、急性期、進(jìn)展期OCB陽性率均較高，活動期MS患者OCB陽性率明顯高于非活動期患者。因此OCB的出現(xiàn)對判斷MS疾病進(jìn)程、病情的嚴(yán)重程度、病灶活動期或非活動期等具有重要的臨床意義。有文獻(xiàn)通過對MS患者頭顱核磁共振的研究發(fā)現(xiàn)了OCB陽性率的高低與病灶部位也有一定關(guān)系。有學(xué)者報道日本OCB陽性MS患者，胼胝體和腦室周圍的病灶出現(xiàn)率較高；而OCB陰性MS患者的病灶多位于皮質(zhì)下白質(zhì)部位，表現(xiàn)為彌漫的白質(zhì)病灶或少量小白質(zhì)病灶，并且幕下病灶少見。此可能與病灶距離腦室系統(tǒng)較遠(yuǎn)，CSF中不易檢測到OCB有關(guān)[16]。另外有臨床研究發(fā)現(xiàn)，OCB陰性患者其臨床癥狀相對較輕，可能與皮質(zhì)下白質(zhì)部位神經(jīng)細(xì)胞密度相對稀疏，受損累及的神經(jīng)細(xì)胞相對較少有關(guān)[17-18]。上述研究均表明OCB與腦部病灶部位及臨床癥狀輕重可能有一定的相關(guān)性。

2. 視神經(jīng)脊髓炎視神經(jīng)脊髓炎是臨床常見的一種自身免疫性疾病，其臨床特征為急性或亞急性起病后引發(fā)單眼或雙眼失明，同時伴有不同程度的橫貫性或上升性脊髓炎，不受年齡的限制，21～41歲青壯年高發(fā)，治療緩解后也可復(fù)發(fā)。臨床上認(rèn)為視神經(jīng)脊髓炎是針對體內(nèi)水通道蛋白4的血清IgG自身抗體陽性的一種自身免疫性離子通道疾病，而MS是以輔助性T細(xì)胞免疫為主的一種炎性脫髓鞘疾病，2種疾病在本質(zhì)上有區(qū)別[19]，且視神經(jīng)脊髓炎患者CSF中OCB的發(fā)生率較高?？v向病灶也往往超過3個椎體節(jié)段，2種疾病均為女性高發(fā)。ZAFFARONI 等[20]研究視神經(jīng)脊髓炎患者CSF中多核細(xì)胞數(shù)及 OCB，發(fā)現(xiàn)在視神經(jīng)脊髓炎的急性期，患者CSF中多核細(xì)胞數(shù)>50×106/L時OCB呈陽性，但隨著時間的推移，OCB 很快消失，這不同于MS患者。因此，對視神經(jīng)脊髓炎患者CSF中OCB的檢查應(yīng)選擇在急性期進(jìn)行，而且需要重復(fù)測定，以提高檢出的陽性率[21]。

3. 吉蘭-巴雷綜合征(Guillain-Barré syndrome， GBS)GBS的確切發(fā)病機(jī)制尚未明了，但存在免疫功能障礙已成為共識。多篇文獻(xiàn)報道GBS患者CSF-OCB陽性率以及IgG指數(shù)明顯高于其他CNS非炎癥性疾病。亦有研究發(fā)現(xiàn)GBS患者IgG I較對照組明顯增高。這些研究提供了鞘內(nèi)合成免疫球蛋白的證據(jù)，說明至少部分免疫球蛋白是免疫活性細(xì)胞被激活的結(jié)果。因此測定CSF和血清的OCB可以定性地反映鞘內(nèi)合成的免疫球蛋白，對GBS具有重要的輔助診斷價值[22]。

四、結(jié)語

總之，目前臨床上對于CNS疾病特別是脫髓鞘病的診斷主要依賴影像學(xué)檢查和臨床表現(xiàn)進(jìn)行分析，但由于此類疾病在早期病理學(xué)改變并不明顯，影像學(xué)檢查和常規(guī)檢查并不能有效地及時發(fā)現(xiàn)，由于CSF IgG的增加發(fā)生較早，所以對患者血清和CSF同時進(jìn)行電泳以檢測OCB是否存在，同時結(jié)合其他免疫學(xué)指標(biāo)如IgG指數(shù)、24 h IgG合成率、病毒感染抗體及分子生物學(xué)指標(biāo)，是早期診斷CSF疾病的有效途徑。

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(本文編輯：姜敏)

(1.上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院檢驗(yàn)科，上海 200025；

2.上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院上海市免疫學(xué)研究所，上海 200025)

摘要：中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)產(chǎn)生強(qiáng)免疫應(yīng)答是某些自身免疫性神經(jīng)系統(tǒng)疾病發(fā)生、發(fā)展的病理學(xué)基礎(chǔ)，表現(xiàn)為腦脊液(CSF)中免疫球蛋白成分及含量的變化。CSF寡克隆區(qū)帶(OCB)是數(shù)個B細(xì)胞系株(克隆)在CNS局部產(chǎn)生的特異抗體，是針對CNS內(nèi)某些特定抗原的一種特異反應(yīng)。CSF中OCB的出現(xiàn)往往高度提示有免疫球蛋白的鞘內(nèi)合成。OCB 對 CNS 疾病的診斷及鑒別診斷有一定的臨床意義，尤其對多發(fā)性硬化癥(MS)等 中樞神經(jīng)脫髓鞘疾病的輔助診斷價值越來越受到人們矚目。

關(guān)鍵詞：寡克隆區(qū)帶；中樞神經(jīng)系統(tǒng)；腦脊液；診斷

Application of oligoclonal bands in the diagnosis of central nervous system diseasesMENGJun1，PENGYibing1，ZHANGDongqing2.(1.DepartmentofClinicalLaboratory，RuijinHospital，ShanghaiJiaotongUniversitySchoolofMedicine，Shanghai200025，China; 2.ShanghaiInstituteofImmunology，ShanghaiJiaotongUniversitySchoolofMedicine，Shanghai200025，China)

Abstract:The strong immune response produced by central nervous system(CNS)is the pathological basis on the occurrence and development of some autoimmune nervous diseases， characterized by immunoglobulin composition and content in cerebrospinal fluid(CSF).The CSF oligoclonal bands(OCB)are the specific antibodies produced by several B-cell strains(clone) located in CNS， which is a specific reaction for CNS.The presence of OCB in CSF often indicates that intrathecal immunoglobulin synthesis were produced in CNS.It has certain clinical significance to diagnose CNS diseases by OCB， especially for the diagnosis of CNS demyelinating diseases, like multiple sclerosis (MS).

Key words:Oligoclonal band; Central nervous system; Cerebrospinal fluid; Diagnosis

收稿日期：(2015-30-14)

通訊作者：張冬青，聯(lián)系電話:021-63846590-776556。

作者簡介：孟俊，男，1982年生，學(xué)士，主管技師，主要從事免疫學(xué)檢驗(yàn)相關(guān)研究。

基金項目：國家自然科學(xué)基金面上項目(31270963)；上海市科委重點(diǎn)連續(xù)資助項目(10JC1408500)；上海市科委生物醫(yī)藥領(lǐng)域科技支撐項目(14431903700)；上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院優(yōu)青項目(8003)

中圖分類號：

文章編號：1673-8640(2015)11-1157-04R446.62

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ADOI：10.3969/j.issn.1673-8640.2015.11.022