鈕振宇,金海強(qiáng),郝洪軍(北京大學(xué)第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科,北京 100034)
寡克隆區(qū)帶(oligoclonal bands,OCB)是多發(fā)性硬化(multiple sclerosis,MS)診斷中最重要的實(shí)驗(yàn)室檢查指標(biāo)。近年來(lái),隨神經(jīng)病學(xué)、免疫學(xué)及電泳技術(shù)的發(fā)展,國(guó)內(nèi)OCB 檢測(cè)與結(jié)果判讀的標(biāo)準(zhǔn)化流程已初步形成。然而,在臨床實(shí)踐中,OCB 檢測(cè)仍有諸多有待探索的問(wèn)題,如國(guó)內(nèi)MS 患者腦脊液OCB陽(yáng)性率低于歐美的原因、OCB 對(duì)MS 患者的分型與預(yù)后價(jià)值尚不明確等。本文將重點(diǎn)圍繞上述問(wèn)題展開(kāi)闡述。
1.1 OCB OCB指部分腦脊液或血清蛋白質(zhì)標(biāo)本經(jīng)區(qū)帶電泳(zone electrophoresis),在γ球蛋白區(qū)域形成2 條或2 條以上不連續(xù)的狹窄區(qū)帶。寡克隆區(qū)帶的化學(xué)本質(zhì)為機(jī)體病理狀態(tài)下被激活的數(shù)個(gè)B淋巴細(xì)胞克隆分泌出的數(shù)種免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)。臨床常規(guī)工作中以檢測(cè)免疫球蛋白G(immunoglobulin G,IgG)類型區(qū)帶多見(jiàn)。
1.2 研究歷程 1942年,Kabat等[1]利用早期移動(dòng)界面電泳注意到MS 患者腦脊液中γ 球蛋白含量升高。隨后的研究證明增高的蛋白質(zhì)為IgG[2]。1960年,利用更先進(jìn)的分離技術(shù),Lowenthal 等[3]在MS患者的腦脊液中首次檢測(cè)到分離、狹窄的“腦源性特異性條帶”。1970 年,Laterre 將該條帶命名為“寡克隆表象(oligoclonal aspect)”,之后正式定名為“寡克隆區(qū)帶(oligoclonal bands)”[4-6]。
1.3 檢測(cè)方法 早期針對(duì)血清及腦脊液標(biāo)本的區(qū)帶電泳主要以瓊脂糖凝膠或聚丙烯酰胺凝膠為支持介質(zhì),依據(jù)分子量大小,只能分離出清蛋白區(qū)帶及α1、α2、β、γ球蛋白區(qū)帶,該技術(shù)逐漸為靈敏度更高的等電聚焦電泳(isoelectric focusing electrophoresis,IFE)技術(shù)所取代[7]。隨著IFE 技術(shù)的改進(jìn),免疫固定(immunofixation)及免疫印跡(Western blot)法也被引入到IFE技術(shù)中輔助檢驗(yàn)OCB,用以進(jìn)一步鑒定IFE技術(shù)分離出的電泳條帶的Ig類型成分。目前,IFE 結(jié)合以抗人IgG 為酶標(biāo)抗體的免疫固定或免疫印跡的敏感性和特異性均較高,且一些試劑公司生產(chǎn)的商品化的成套儀器和試劑為國(guó)內(nèi)外有關(guān)檢測(cè)單位廣泛使用。IFE 技術(shù)能夠滿足臨床工作的需要,是評(píng)估鞘內(nèi)Ig 合成最具廣泛共識(shí)的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)方法,已被提議作為實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)腦脊液中OCB的“金標(biāo)準(zhǔn)”,用于MS的支持診斷[8-14]。
1.4 結(jié)果判讀 OCB 陽(yáng)性的判定標(biāo)準(zhǔn)為樣品經(jīng)IFE與抗人IgG為酶標(biāo)抗體的免疫固定或免疫印跡實(shí)驗(yàn)后,在支持介質(zhì)pH 3.0 ~10.0 的范圍內(nèi)見(jiàn)2 條以上區(qū)帶[11]。判定過(guò)程應(yīng)使用盲法,不向檢驗(yàn)技師提供患者的詳細(xì)病史及臨床診斷,由2 名檢驗(yàn)技師各自獨(dú)立判定,若不一致,再由第3 名檢驗(yàn)技師判讀,取至少2名檢驗(yàn)技師判讀一致的結(jié)果作為最終報(bào)告結(jié)果[10]。OCB是經(jīng)IFE 技術(shù)顯示的能為肉眼所見(jiàn)的或經(jīng)分析儀呈現(xiàn)的一種形態(tài)學(xué)上的結(jié)果,目前尚不清楚其對(duì)應(yīng)的確切抗原。不過(guò),可以肯定的是,利用免疫固定或免疫印跡技術(shù),如果結(jié)合抗人IgG-酶標(biāo)記物后出現(xiàn)條帶,那么OCB 的化學(xué)本質(zhì)就是具有IgG屬性的Ig,如果結(jié)合其他類型的抗人Ig-酶標(biāo)記物后出現(xiàn)條帶,那么其化學(xué)本質(zhì)就是對(duì)應(yīng)該種類型的Ig(A、M、D、E)或κ 鏈、λ 鏈。綜上,形態(tài)學(xué)區(qū)分對(duì)OCB 檢測(cè)結(jié)果的判讀尤為重要?;颊咄ǔ?yīng)同時(shí)檢測(cè)腦脊液與血清配對(duì)標(biāo)本,典型結(jié)果有5 種。Ⅰ型示腦脊液和血清中均未檢出OCB,回報(bào)陰性。Ⅱ~Ⅴ型示腦脊液中檢出OCB,回報(bào)陽(yáng)性,同時(shí)判斷是否存在鞘內(nèi)合成IgG,其中Ⅱ、Ⅲ型示腦脊液與血清中OCB 不匹配,提示存在鞘內(nèi)合成(Ⅱ型)或?qū)μ厥獠≡w感染的免疫應(yīng)答(Ⅲ型);Ⅳ、Ⅴ型示腦脊液與血清中OCB 匹配,提示存在血腦屏障(blood brain barrier,BBB)損傷,伴(Ⅳ型)或不伴(Ⅴ型)鞘內(nèi)合成[15]。
1.5 結(jié)果分析 OCB的化學(xué)本質(zhì)能提示鞘內(nèi)是否存在IgG合成,進(jìn)而作為支持診斷MS的指標(biāo),故須將腦脊液與血清標(biāo)本同時(shí)進(jìn)行配對(duì)檢測(cè),通過(guò)分析腦脊液與血清OCB 的差異推測(cè)判定鞘內(nèi)IgG 的來(lái)源[16-18]。此外,BBB通透性分析可為結(jié)果分析提供進(jìn)一步證據(jù),臨床上通常采用腦脊液清蛋白/血清清蛋白比值(CSF/serum albumin quotient,QAlb)作為反映BBB通透性的基礎(chǔ)指標(biāo)[15]。QAlb<10 代表BBB相對(duì)正常,介于10~30提示BBB輕中度受損,介于30 ~100 提示BBB 重度受損,>100 則代表BBB完全受損[19]。此外,運(yùn)用QAlb 時(shí),臨床實(shí)踐中也常用IgG 指數(shù)或24 h 鞘內(nèi)IgG 合成率等指標(biāo)結(jié)合血腦屏障受損情況,評(píng)估IgG鞘內(nèi)合成。
2.1 影響因素 腦脊液OCB 是實(shí)驗(yàn)室輔助診斷MS的主要指標(biāo),但并非所有MS 患者均表現(xiàn)為腦脊液OCB陽(yáng)性。不同地區(qū)腦脊液OCB的陽(yáng)性率有顯著差異,歐洲、北美及大洋洲的MS 患者腦脊液OCB陽(yáng)性率約為85%~100%[20-24],東亞人群MS患者腦脊液OCB 陽(yáng)性率較低。國(guó)內(nèi)研究顯示,OCB陽(yáng)性率約為37%~63%[25-31],但因檢測(cè)時(shí)間年代跨度較大,多為單中心,方法學(xué)和診斷水平上不一致,腦脊液OCB沒(méi)有明確分型。目前國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)顯示的數(shù)據(jù)還有待全國(guó)各區(qū)域多中心數(shù)據(jù)的更多結(jié)果進(jìn)行修正。
2.1.1 緯度 緯度被認(rèn)為是影響一些地區(qū)MS 患者腦脊液OCB 陽(yáng)性率的獨(dú)立因素。在歐洲、北美地區(qū),MS患者腦脊液OCB 陽(yáng)性率隨緯度上升顯著增加[23,32]。拉丁美洲的研究顯示,靠近赤道的圭亞那及哥倫比亞,MS 患者腦脊液OCB 陽(yáng)性率約為45.5%~50.0%[33],緯度較高的烏拉圭及巴西,陽(yáng)性率則約為93%[34-35]。日本的研究結(jié)果也顯示,高緯度的北海道地區(qū)相比低緯度的九州地區(qū),MS 患者腦脊液OCB陽(yáng)性率更高[36]。然而,部分研究者對(duì)此表示異議,阿根廷的一項(xiàng)全國(guó)性臨床研究則提示,該國(guó)MS患者腦脊液OCB陽(yáng)性率不依緯度梯度而變化[37]。同樣,對(duì)國(guó)內(nèi)進(jìn)行的以IEF 為主要方法的幾項(xiàng)單/雙中心臨床研究結(jié)果也并未體現(xiàn)MS患者腦脊液OCB陽(yáng)性率與緯度顯著相關(guān)[25-31]。
2.1.2 遺傳因素 考慮到MS 患者腦脊液OCB 陽(yáng)性率在東亞、中亞及歐美的顯著差異,遺傳因素可能是影響腦脊液OCB 陽(yáng)性率的重要因素。目前,研究已發(fā)現(xiàn)來(lái)自人類白細(xì)胞抗原(HLA)復(fù)合體和其他6個(gè)基因座的單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphisms,SNP)與MS患者腦脊液OCB 陽(yáng)性率相關(guān)[38],但目前尚未發(fā)現(xiàn)單基因與腦脊液OCB類型顯著相關(guān)。遺傳因素的影響可能提示腦脊液OCB陰性與陽(yáng)性的MS 可能有發(fā)病機(jī)制上的差異。
2.1.3 環(huán)境因素 通常認(rèn)為MS 患者腦脊液OCB陽(yáng)性率隨緯度變化的原因在于不同緯度下溫度、飲食、環(huán)境暴露等一系列因素的差異,維生素D 水平可能是其中的關(guān)鍵因素。雖然目前尚未確認(rèn)維生素D水平與免疫球蛋白鞘內(nèi)合成的直接關(guān)系,但研究已經(jīng)證實(shí),維生素D 不足與MS 發(fā)病密切相關(guān),進(jìn)而可能對(duì)腦脊液OCB 陽(yáng)性率產(chǎn)生影響。體內(nèi)維生素D合成與適量紫外線照射有關(guān),故陽(yáng)光照射強(qiáng)度較低的高緯度地區(qū),MS發(fā)病率通常較高,OCB 陽(yáng)性率也更高[39]。位于北歐的斯堪的納維亞地區(qū),MS發(fā)病率與腦脊液OCB 陽(yáng)性率反而低于歐洲大陸,可能與當(dāng)?shù)厝巳壕S生素D攝入量較高有關(guān)[40]。
2.1.4 統(tǒng)計(jì)因素 歐洲、北美地區(qū)MS 患者腦脊液OCB陽(yáng)性率隨緯度增高而上升,但總結(jié)國(guó)內(nèi)對(duì)MS患者腦脊液的OCB 陽(yáng)性率的研究,卻并未發(fā)現(xiàn)該現(xiàn)象。我國(guó)MS患者腦脊液OCB 陽(yáng)性率與緯度缺乏相關(guān)的原因可能包括:一方面,現(xiàn)有的研究往往并未對(duì)患者遺傳易感性、生活方式、飲食習(xí)慣等混雜因素做出明確描述,故難以排除這些因素的影響;另一方面,考慮到我國(guó)患者的就醫(yī)行為特點(diǎn),患者就診的醫(yī)療機(jī)構(gòu)往往并不位于其生活地點(diǎn),統(tǒng)計(jì)應(yīng)以患者籍貫而非患者就診的醫(yī)院為中心;此外,人種、人口遷移等因素也需要納入考慮。
2.2 OCB對(duì)MS的診斷價(jià)值 腦脊液OCB 作為輔助診斷MS的重要指標(biāo)之一,已經(jīng)為國(guó)內(nèi)外學(xué)者所認(rèn)識(shí),但腦脊液OCB是否與MS患者的臨床特征有關(guān),目前尚無(wú)定論。部分研究者認(rèn)為,利用腦脊液OCB可以將MS患者分為不同的表型。在歐美,腦脊液OCB陽(yáng)性通常代表患者的預(yù)后更差:腦脊液OCB陽(yáng)性患者有更高的臨床孤立綜合征(clinicallyisolated syndrome,CIS)向MS 的轉(zhuǎn)化率[41-42],灰質(zhì)病變、殘疾和認(rèn)知障礙更加嚴(yán)重[43]。但在國(guó)內(nèi),臨床實(shí)踐與臨床研究中均未發(fā)現(xiàn)腦脊液OCB 與患者的臨床特征或預(yù)后有關(guān)[31]。此外,部分研究者認(rèn)為腦脊液OCB 檢測(cè)與IgG 指數(shù)、腦脊液游離κ 輕鏈與λ 輕鏈檢測(cè)結(jié)合,用于診斷MS 的敏感性和特異性可能更高[44],且腦脊液OCB 陰性的患者可能仍存在部分鞘內(nèi)抗體的合成[45]。
2017 年更新的MS 的McDonald 診斷標(biāo)準(zhǔn)中,又再次特別強(qiáng)調(diào)腦脊液OCB 輔助診斷MS 的重要性[46]。需要補(bǔ)充的是,免疫活動(dòng)期的MS 患者腦脊液OCB主要為Ⅱ型,經(jīng)積極治療,患者恢復(fù)期腦脊液OCB可以轉(zhuǎn)為陰性,但對(duì)于MS 患者個(gè)體而言,目前還缺乏大量臨床資料支撐的系統(tǒng)性研究表明腦脊液OCB 轉(zhuǎn)為陰性的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。對(duì)于CIS 患者,腦脊液OCB陽(yáng)性可作為判定CIS 轉(zhuǎn)化為MS 的預(yù)測(cè)指標(biāo)因素,提示患者的臨床癥狀滿足時(shí)間多發(fā)性(dissemination in time,DIT)或空間多發(fā)性(dissemination in space,DIS),其敏感性高于核磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)。此外,需要強(qiáng)調(diào)的是,以上諸多國(guó)外文獻(xiàn),其依據(jù)是歐美MS患者較高的OCB 陽(yáng)性率。我們單位于2010 年在國(guó)內(nèi)率先規(guī)范使用商品化IFE技術(shù)檢測(cè)OCB,并于2011—2013年參加美國(guó)病理學(xué)會(huì)(CAP)的腦脊液OCB檢測(cè)質(zhì)量控制,獲得合格通過(guò),達(dá)到與歐美先進(jìn)水平行列。2021 年,與國(guó)內(nèi)多家單位協(xié)作,率先完成腦脊液免疫球蛋白G 寡克隆區(qū)帶的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)流程建立和一致性驗(yàn)證。據(jù)調(diào)研所掌握的信息,國(guó)內(nèi)各OCB檢測(cè)單位不斷交流學(xué)習(xí)、共同提高,基本完善了一套規(guī)范化的標(biāo)準(zhǔn)程序、縮短了與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的差距。同時(shí)我們已經(jīng)完成全國(guó)區(qū)域范圍內(nèi)的MS患者腦脊液OCB陽(yáng)性檢出率及相關(guān)數(shù)據(jù)資料的初步統(tǒng)計(jì),有望填補(bǔ)全球范圍內(nèi)的MS患者腦脊液OCB陽(yáng)性率的中國(guó)可靠數(shù)據(jù)的空白。
本文從OCB 概念描述、研究歷程、檢測(cè)方法、結(jié)果判讀、結(jié)果分析以及OCB 對(duì)MS 的診斷價(jià)值、OCB陽(yáng)性率的影響因素進(jìn)行了敘述討論。但MS患者腦脊液中為什么會(huì)出現(xiàn)OCBⅡ型區(qū)帶、區(qū)帶的化學(xué)本質(zhì)(IgG類為主,也有出現(xiàn)IgA類或IgM類條帶的報(bào)道),對(duì)應(yīng)的抗原是何種分子,目前尚無(wú)明確研究。OCB 化學(xué)本質(zhì)屬于Ig(G、A 或M)無(wú)可置疑,但其在MS患者腦脊液中出現(xiàn)是作為抗體的角色,還是作為患者腦組織合成的異質(zhì)性免疫球蛋白(如同多發(fā)性骨髓瘤患者血液中存在的M 蛋白),學(xué)界仍無(wú)定論。因此,有關(guān)MS 患者腦組織中的免疫學(xué)特點(diǎn)、若干B 細(xì)胞接受何種提呈抗原刺激、過(guò)程受何種因素調(diào)控,還需要深入認(rèn)識(shí)探索。