- 医学免疫学检测技术及临床应用
- 丁军颖 崔澂主编
- 5275字
- 2020-08-28 03:58:14
第四节 免疫球蛋白、循环免疫复合物与补体检测技术
一、免疫球蛋白检测技术
(一)IgG、IgM和IgA检测
1.检测方法
对人体的血液、尿液、脑脊液等样本中IgG、IgM、IgA进行定量检测,常用速率散射免疫比浊法,原理参见本章第二节。
2.临床意义
(1)血液标本检测的临床意义
①年龄与性别:不同年龄下,机体血液中免疫球蛋白含量有一定变化,新生儿接近成人水平,婴幼儿低于成人水平,女性稍高于男性。
②血清Ig增高:多克隆性增高常见于肝脏疾病(慢性活动性肝炎、原发性胆汁性肝硬化、隐匿性肝硬化等)、结缔组织病、各种急慢性感染、某些自身免疫病等。单克隆性增高见于多发性骨髓瘤、巨球蛋白血症、恶性淋巴瘤、重链病、轻链病等单克隆Ig增殖病。
③血清Ig降低:低免疫球蛋白血症包括原发性降低、继发性降低两种类型。原发性降低见于体液免疫缺陷病和联合免疫缺陷病。继发性降低见于大量蛋白丢失的疾病(烧伤、剥脱性皮炎、胃病综合征等)、淋巴系统肿瘤(白血病、淋巴肉瘤、霍奇金病等)、重症传染病、血液性疾病、肾脏疾病、中毒性骨髓疾病、长期使用免疫抑制剂等。其中,以肾脏疾病、慢性淋巴细胞性白血病、感染性疾病最多见。
(2)尿液标本检测的临床意义 正常人尿液中的免疫球蛋白含量极微,当机体免疫功能出现异常或由炎症反应引起肾脏疾病时,可导致尿液中含量增多。
(3)脑脊液标本检测的临床意义 神经系统疾病可导致脑脊液中免疫球蛋白含量升高,例如:化脓性脑膜炎、单纯疱疹性脑炎、结核性脑膜炎、急性神经疏螺旋体病、条件致病性脑膜炎、急性病毒感染、多发性硬化、神经梅毒、带状疱疹性神经节炎、脑萎缩等。
(二)IgD检测
1.检测方法
正常人血液中IgD含量极低,一般采用ELISA双抗体夹心法进行检测:先将抗人IgD抗体包被于聚苯乙烯反应板微孔内,加入待测血清或标准品后,再加入酶标记抗人IgD抗体,在固相微孔上形成抗体-待测抗原(IgD)-酶标记抗体复合物,洗涤除去未结合物,最后加入酶底物溶液进行呈色反应,根据呈色强度定量检测血清中IgD水平。
2.临床意义
IgD含量升高主要见于IgD型多发性骨髓瘤、高IgD血症以及周期性发热、慢性感染、大量吸烟者、妊娠末期、某些超敏反应等。IgD降低常见于先天性无丙种球蛋白血症、硅沉着病、系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎等。
(三)IgE检测
IgE是血清中含量最低的免疫球蛋白,包括血清中总IgE检测及特异性IgE检测,前者作为初筛试验,后者可用于确定特异性过敏原。
1.总IgE检测
(1)检测方法 常用ELISA双抗体夹心法、免疫比浊法。
(2)临床意义 总IgE升高常见于Ⅰ型超敏反应性疾病(过敏性哮喘、过敏性肠炎、花粉症、变应性皮炎和荨麻疹等),也可见于寄生虫感染、IgE型骨髓瘤、高IgE血症、系统性红斑狼疮、胶原病等非超敏反应性疾病。总IgE降低见于艾滋病、原发性无丙种球蛋白血症、免疫抑制剂治疗后。
2.特异性IgE检测
(1)检测方法
①放射性过敏原吸附试验法:将纯化的过敏原吸附于固相载体上,加入待测血清,若血清中含有针对该过敏原的特异性IgE,则可与之形成抗原-抗体复合物;再与放射性核素(如125I)标记的抗人IgE抗体反应,形成“过敏原-固相载体-特异性IgE-放射性核素标记的抗人IgE抗体”复合物,最后以γ计数仪检测放射活性,放射活性与特异性IgE含量呈正相关。
②免疫印迹法:将多种纯化的过敏原吸附于纤维素膜条上,加入待测血清,若血清中含有针对过敏原的特异性IgE,则可与之形成免疫复合物;用酶标记抗人IgE抗体作为示踪二抗,最后加入酶底物溶液使区带呈色,参比标准膜条即可判断过敏原种类,还可通过过敏原检测仪读取检测结果。
③ELISA:先将纯化的过敏原包被于聚苯乙烯反应板微孔内,加入待测血清,若血清中含有针对该过敏原的特异性IgE,即可形成抗原抗体复合物;再与酶标记的抗人IgE抗体反应,最后加入酶底物溶液进行呈色反应,根据呈色强度定性或定量检测血清中特异性IgE水平。
④酶联荧光免疫分析:其固相载体为一内置有多孔性、弹性以及亲水性纤维素微粒的帽状塑料。将多种纯化的过敏原吸附于纤维素微粒上,加入待测血清或参考标准品,若血清中含有针对过敏原的特异性IgE,即可形成抗原抗体复合物;冲洗除去未结合物,再与β-半乳糖苷酶标记的抗人IgE抗体反应,形成“过敏原-固相载体-特异性IgE-β-半乳糖苷酶标记的抗人IgE抗体”复合物,加入4-甲基伞酮-β-半乳糖苷荧光底物,使之产生荧光,最后用荧光分光光度计测量荧光强度,荧光强度与特异性IgE含量呈正相关。
(2)临床意义 血清特异性IgE检测有助于寻找特定过敏原,进行脱敏疗法的疗效监测。
(四)游离轻链检测
Ig轻链根据其恒定区差异分为κ和λ两个型别。正常人血清κ与λ的比例约为2∶1。
1.检测方法
临床常用速率散射免疫比浊法检测游离轻链。
2.临床意义
(1)κ和λ值均增高 见于多克隆免疫球蛋白血症,例如:自身免疫性疾病、肾脏疾病、慢性感染等。
(2)κ或λ值增高 见于单克隆免疫球蛋白血症,例如:多发性骨髓瘤、原发性巨球蛋白血症、轻链病、浆细胞瘤等。
(3)κ或(和)λ值降低 见于低免疫球蛋白血症。
(4)对单克隆免疫球蛋白增殖病的敏感性为88%~98%;对非分泌型骨髓瘤的敏感性为65%~70%。有助于单克隆轻链病、原发性系统性淀粉样变性的早期诊断,也可用于化疗或自身外周血干细胞移植后是否复发的监测。
(五)冷球蛋白检测
冷球蛋白即冷免疫球蛋白,是血清中一种在37℃以下(一般0~4℃)易发生沉淀、37℃时可再溶解的病理性免疫球蛋白,在血清和血浆中均能发生沉淀,可分为1、2、3三型。
1.检测方法
可采用穿刺组织进行电镜病理观察,亦可根据冷球蛋白37℃溶解、4℃时发生可逆性沉淀的物理性质进行血清标本中冷球蛋白的分离提取,再采用紫外分光光度仪检测A280,计算蛋白含量;还可采用免疫印迹、双向电泳法准确分析低浓度冷球蛋白。蛋白含量>0.05g/L血清时,即可诊断为冷球蛋白血症。
2.临床意义
冷球蛋白可直接堵塞血管并通过形成的免疫复合物激活补体系统,导致炎症反应及肾损害,常引起全身性血管炎,最常见小动脉炎或静脉炎。1型冷球蛋白血症多见于恶性B细胞疾病,例如:Waldenström巨球蛋白血症、浆细胞瘤等;2型与3型冷球蛋白血症常见于慢性丙型病毒性肝炎。
(六)M蛋白检测
M蛋白即单克隆免疫球蛋白,是单克隆B淋巴细胞或浆细胞异常增殖而产生的大量均一、具有相同氨基酸序列以及空间构象和电泳特性的Ig。
1.检测方法
(1)多发性骨髓瘤与巨球蛋白血症患者M蛋白的检测与鉴定
①血清总蛋白定量:约90%患者血清总蛋白含量升高(70%患者>100g/L),约10%患者含量正常或偏低(如轻链病时)。
②血清蛋白区带电泳:血清(或尿液)标本中不同性质的蛋白质在一定条件下电泳,形成不同的蛋白区带,与正常电泳图谱进行比较分析,很容易发现异常的蛋白区带。将这些区带电泳图谱扫描,可计算出异常蛋白总量和百分比。依据单克隆Ig种类不同,M蛋白可以在α2~γ区形成深染区带,以β、γ区多见。
③血清Ig定量:为初筛试验,一般M蛋白所属Ig均明显升高,其他Ig则正常或显著降低。
④血清游离轻链定量:κ型或λ型游离轻链含量升高,κ与γ的比值异常。
⑤免疫电泳:是一种定性方法,可确定M蛋白的类别(IgG、IgA、IgM)和型别(轻链)。M蛋白可与相应的抗重链血清、抗轻链血清形成迁移范围十分局限的致密沉淀弧,据此排除或鉴别M蛋白血症。
⑥免疫固定电泳:灵敏度高,是临床最常用的方法。血清或尿液先进行区带电泳,形成不同的蛋白区带,再加入特异性抗重链或抗轻链血清,抗血清即可与相应的蛋白区带形成抗原抗体复合物;洗去未结合蛋白,最后经染料(氨基黑、丽春红)染色,并对比正常人抗血清参考泳道,即可对M蛋白进行鉴定。
⑦尿游离轻链检测:免疫球蛋白过剩的轻链自尿液排出,即本周蛋白,分为定性和定量两种方法。定量检测一般采用免疫比浊法进行。定性试验时,初筛可用热沉淀反应法或对甲苯磺酸法,确诊可用免疫电泳分析法。免疫电泳定性试验可采用轻链-清蛋白-戊二醛免疫电泳法,在戊二醛存在时,尿游离轻链能与牛血清蛋白结合,与抗轻链血清进行对流免疫电泳,轻链与抗κ、λ血清反应产生白色沉淀线;也可采用免疫固定电泳进行检测和分型。
(2)重链病时的M蛋白检测与鉴定 与多发性骨髓瘤相同,但尚需采用选择性免疫电泳予以证实。将抗Fab或多价抗轻链血清与融化琼脂混匀制成琼脂板,常规打孔、加样、电泳。抗体槽中可加相应的抗Ig血清(例如:检测γ重链病加抗IgG血清,检测α重链病加抗IgA血清等)。电泳时,血清中正常Ig被琼脂中抗Fab或抗轻链血清选择性阻留,重链则继续向阳极移动,形成单一沉淀弧。
(3)7S IgM病的M蛋白检测与鉴定 除上述方法外,还需证实7S IgM的存在。IgM通常为五聚体,沉降系数为19S,而7S IgM病患者IgM为单体,沉降系数为7S。证实7S IgM的存在有两种方法:①在测定总IgM含量后,将1~2mL待测血清过Sepharose 6B柱,再根据洗脱峰面积计算7S IgM占总IgM的百分比,IgM总量乘以百分比即得7S IgM含量。②采用植物血凝素(PHA)选择性电泳,五聚体IgM可与PHA结合,而单体IgM不与PHA结合。制备含PHA的琼脂,常规制板、打孔、加样、电泳。五聚体IgM被琼脂中PHA选择性阻留,7S IgM则继续向阳极移动,并可与随后加于抗体槽中的抗IgM血清反应,形成单一沉淀弧。
(4)半分子病的M蛋白检测与鉴定 半分子是指由一条重链和一条轻链组成的M蛋白。检测与鉴定方法与多发性骨髓瘤相同,但尚需对“半分子”进行鉴定。
①免疫电泳法鉴定半分子M蛋白的迁移率。与Ig相比,半分子M蛋白泳向正极,可达α2区。
②十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)推算M蛋白的分子量。
③超速离心法测定M蛋白的沉淀系数。
④Fc抗原决定簇的确定:用正常人抗重链血清判断半分子病患者M蛋白相应的Ig类别。
2.临床意义
M蛋白可分为恶性M蛋白血症、意义不明的M蛋白血症两类。恶性M蛋白血症多见于多发性骨髓瘤、原发性巨球蛋白血症、7S IgM病、半分子病、慢性淋巴细胞白血病、不完全骨髓瘤蛋白病等。意义不明的M蛋白血症又可分为两种,一种继发于其他恶性肿瘤(如恶性淋巴瘤),另一种为良性M蛋白血症,较多见于老年人。
二、循环免疫复合物检测技术
抗原与其相应抗体形成免疫复合物(immunocomplex, IC),循环在血液里的免疫复合物即循环免疫复合物(circulating immunocomplex,CIC)。
(一)检测方法
1.聚乙二醇(PEG)沉淀比浊法
PEG能非特异性沉淀蛋白质,低浓度的PEG可使大分子量CIC自液相析出。PEG还可抑制CIC解离,促进CIC进一步聚合成更大的凝聚物而被沉淀。利用免疫比浊法即可确定CIC的存在与含量。
2.ELISA法
补体第一成分C1q能与IgG或IgM类抗体的Fc段结合,因此可根据C1q来检测CIC含量。以IgG为例:先将C1q包被于聚苯乙烯反应板微孔,加入待测血清使CIC与C1q结合,洗涤后再加入酶标记的抗人IgG抗体,在固相上形成C1q-CIC-酶标记抗人IgG复合物;洗涤除去未结合物,最后加入酶底物溶液进行呈色反应,呈色强度反映待测血清中CIC含量。
(二)临床意义
CIC升高最常见于感染性疾病和自身免疫性疾病。CIC检测主要用于诊断与循环免疫复合物相关的疾病、监测疗效和评估病情。低浓度CIC可散见于正常人,亦可在无明显疾病时一过性出现。持续增高的免疫复合物提示有慢性原发性疾病存在,包括各种风湿病、肿瘤和慢性感染等。
三、补体检测技术
(一)补体经典途径溶血活性(CH50)检测
1.检测方法
补体最主要的生物学活性是免疫溶细胞作用。抗体(溶血素)致敏的绵羊红细胞(SRBC)可通过活化补体(C1~C9)激活经典途径,导致SRBC溶解。在一定范围(20%~80%溶血率)内,溶血程度与补体活性呈正相关,常以50%溶血率(50% complement hemolysis,CH50)作为判断指标。
2.临床意义
CH50 活性增高见于急性炎症、肿瘤(骨髓瘤、肝癌等)、组织损伤与感染、自身免疫性疾病(类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等)等。
CH50 活性降低见于先天性补体缺陷症、各种肝病患者(肝炎、肝硬化、肝癌等)、免疫功能不全、急性肾小球肾炎、全身性红斑狼疮活动期、大面积烧伤、肾病综合征等。
(二)补体旁路途径溶血活性(AH50)检测
1.检测方法
先用乙二醇双(α-氨基乙基醚)四乙酸(EGTA)螯合血清中的Ca2+,封闭C1作用,以阻断经典活化途径。再用可使B因子活化的未致敏兔红细胞(RE)激活补体旁路途径,导致RE溶血,其溶血率与补体旁路途径的活性呈正相关,以50%溶血素为判别指标,即AH50。
2.临床意义
补体C3、C5~C9、P因子、D因子、B因子等成分参与补体旁路活化,任何成分的异常均可引起旁路溶血活性的改变。AH50 增高多见于甲状旁腺功能亢进、感染、某些自身免疫病、肾病综合征、慢性肾炎、肿瘤等。降低则见于慢性活动性肝炎、肝硬化、急性肾炎等。
(三)补体C3、C4含量检测
1.检测方法
一般采用速率散射比浊法。
2.临床意义
C3、C4属急性时相反应蛋白,含量增高见于急性炎症、全身性感染、风湿热急性期、皮肌炎、心肌梗死、Reiter综合征、严重创伤、恶性肿瘤、妊娠等,对疾病的诊断意义不大。
C3、C4含量降低见于肝炎、肝硬化、活动期系统性红斑狼疮、各类免疫复合物病(类风湿关节炎、冷球蛋白血症、血清病等)、大面积烧伤以及遗传性C3、C4缺乏症等。
在自身免疫性溶血性贫血、遗传性神经血管瘤时,C3一般正常,而C4常下降。在系统性红斑狼疮时,C4的降低常早于C3。
(四)补体C1q含量检测
1.检测方法
多采用速率散射比浊法。
2.临床意义
C1q是补体C1的重要组成成分,主要参与补体的经典激活途径。其增高见于血管炎、骨髓炎、类风湿关节炎、痛风、硬皮病等;降低见于系统性红斑狼疮、活动性混合性结缔组织病等。