类风湿性关节炎的血清学诊断——抗瓜氨酸类抗原的抗体

财小弟

摘要
      背景： 本文综述了基于抗瓜氨酸肽抗体（ACPA）检测的类风湿性关节炎（RA）现代血清学诊断方法。同时给出了关于RA鉴别诊断和检测顺序方面的建议，以期提高早期诊断的准确性，避免永久性关节损伤的发生。
      方法：检索参考文献以及作者自己发表的文章。
      结果：目前市面上较常规的RA诊断检测方法主要有两种，分别是抗CCP抗体和抗MCV抗体的检测，这两种方法均经过了充分的评估，在RA诊断检测方面具有较高的特异性。RA早期诊断中两个床旁检测（POCT）是目前血清学诊断测试中最新的研究进展。
      结论：目前市场上应用的两种ACPA检测方法在RA的诊断中均有效。RA活动性、分级与ACPA之间的关联已通过最近的抗MCV抗体的检测被证实。
      关键词：类风湿性关节炎，实验室诊断，抗体筛查，疾病早期检测，自身免疫性疾病
      RA的流行率约为0.5％至1％，每10万人中约有30人发病，使其成为最常见的慢性炎症性自身免疫病。发病高峰在50岁左右。女性患病的几率比男性高三到四倍。
      RA是一种伴随有进行性的关节损伤和畸形的系统性疾病。根据疾病严重程度的不同，也可能有关节外症状，涉及到皮肤、血管以及内脏器官。若治疗不当，会对患者的生活质量造成长远、重大的损害，导致致残率和死亡率增加。
      因此，及早诊断并给予适当治疗对RA的预后具有重大意义。风湿免疫疾病的诊断有三个依据，分别是病史、临床表现（结合影像学诊断）和血清学实验。
RA的抗体诊断实验
      血清学诊断在RA的早期诊断和分型中越来越重要。除传统的类风湿因子检测外，新的特异性的抗瓜氨酸抗原的自身抗体的检测对RA的诊断具有重大意义。
      类风湿因子（RF）是一种自身抗体，可分为RF-IgM、RF-IgG、RFIgA型，于1922年被首次报道。RF能够识别人类IgG中Fc片段的CH2和CH3结构域，是美国风湿病学院公布的RA分型标准之一。可以通过多种方法进行RF检测，其中ELISA和比浊法是常用的标准方法。在29项研究中，针对3843例患者采用目前已有的各种方法进行RF检测，结果发现其特异性仅79％，敏感性约为60％。近年来，在RA患者血清中陆续发现新的特征性抗体，这些抗体具有更高的特异性，因此可以帮助改善RA血清学诊断试验。
抗瓜氨酸类抗原的抗体
      RA的自身抗原中瓜氨酸肽的发现是近年来风湿病血清学研究中最重大的发现之一。对RA的这一发现起始于抗角蛋白抗体(AKA)的靶抗原的被识别。AKA最早报道于1979年，对RA诊断具有高度特异性。AKA的靶抗原是上皮细胞特异性分泌的丝聚蛋白。由于丝聚蛋白仅能在上皮细胞内分泌，在关节或其他器官内不能分泌，故在最初这项发现的病理意义并不清晰。Schellekens等人研究发现，AKA仅能识别瓜氨酸化的丝聚蛋白。酶催化精氨酸残基转化为瓜氨酸残基，从而导致蛋白质的瓜氨酸化。蛋白质的瓜氨酸化是一种翻译后修饰，在这个过程中，蛋白质的电荷改变，导致其三维结构发生变化，从而导致了其抗原特性的改变。蛋白质的瓜氨酸化在细胞分化和凋亡过程中起到必不可少的生理生化调节作用。
环瓜氨酸肽抗体（抗- CCP抗体）
      由于丝聚蛋白的分离纯化较为困难，只能使用相应的抗原决定簇进行检测产品的研发。第一代应用于RA诊断的ELISA试剂盒特异性85％，敏感性约65％-70％。在第二代ELISA试剂盒的研发中，以人工合成的由分子内的二硫键形成环状结构的瓜氨酸肽为抗原（图1）。应用环瓜氨酸肽(CCP)为包被抗原的ELISA检测试剂对RA诊断的特异性提高到96％-98％，而其敏感性无改变。多项研究证明，抗CCP抗体不仅具有高度特异性，而且对RA的关节损害具有很大的预测价值，从而对RA预后意义重大。目前市场上已出现第三代抗CCP抗体试剂盒，但相关研究发现同第二代试剂盒相比，该产品在诊断价值上并没有明显的改进。
      瓜氨酸化：精氨酸正电荷丢失导致三维结构的变化；可能的CCP结构。PAD，肽基精氨酸去亚胺基酶。
针对其他瓜氨酸蛋白的抗体
      纤维蛋白和纤维蛋白原也被认为是瓜氨酸类抗原。关于这两种蛋白的瓜氨酸肽衍生物的研究发现，丝聚蛋白和瓜氨酸化的纤维蛋白之间具有极高的交叉反应性。已有研究发现，抗瓜氨酸化纤维蛋白原抗体的检测在RA诊断中具有高度的特异性和敏感性。检测抗瓜氨酸化纤维蛋白原抗体的ELISA方法在RA诊断中敏感性为75％，特异性达98％，与抗CCP抗体的检测性能相当。此外, 在早期类风湿性关节炎的诊断中，针对瓜氨酸化纤维蛋白原和CCP的抗体检测在敏感性和特异性方面也具有可比性。这两项标志物在疾病的影像学进展中都是极好的预测因子，其密切关联已被RA患者血清中抗CCP抗体的出现所证实。然而目前尚没有标准化的抗瓜氨酸化纤维蛋白原抗体商品试剂盒，以用于RA常规诊断检测。
      另一个瓜氨酸化的自身抗原是瓜氨酸化的α-烯醇酶，该酶在糖酵解过程中发挥作用。瓜氨酸化的α-烯醇酶同其它瓜氨酸化的抗原均已从RA患者的滑膜组织中检测到，但目前还没有足够的关于其在RA诊断中敏感性和特异性的数据。然而，在一组早期RA患者的诊断中，其特异性为97.1%，该特异性是十分显著的。
抗瓜氨酸化的波形蛋白抗体和抗MCV抗体
      瓜氨酸化的波形蛋白最先被描述为滑膜组织中表达的一种自身抗原。随后有研究证明瓜氨酸化的波形蛋白同已知的Sa抗原类似，Sa抗原即Savoie，是以从其血清中首次发现自身抗体反应的患者命名的。抗Sa抗体对RA的特异性高达98％，但敏感性有限，仅22%- 40% 。尽管目前还没有抗Sa抗体检测的商业化测试，但迄今完成的研究表明，抗Sa抗体对RA严重的临床阶段的预后有意义。此外，抗Sa抗体对RA的诊断具有84％-99％的预测值，同关节外症状、严重的关节受累密切相关。最近的研究表明，瓜氨酸化和突变都会影响波形蛋白的抗原特性。用于RA诊断的检测抗MCV抗体的 ELISA试剂盒已经市场化，其诊断的特异性和敏感性同抗CCP抗体的类似。
      在对1151例RA患者的研究中发现，抗MCV抗体的诊断特异性与抗CCP抗体相同，但敏感性更高（分别为82％和72％）。此外，抗MCV抗体滴度同RA的严重程度以及疾病活动指数（DAS28评分=国际公认的综合评分，以评估RA的活动性）之间具有重要的相关性。在对42例RA患者为期3年的随访分析中发现，427次独立的检测中，其DAS28评分与抗MCV抗体滴度、抗CCP抗体滴度相关。活动性RA患者抗MCV抗体滴度明显高于症状较轻的患者，而抗CCP抗体滴度在两组患者之间无显著区别。此外，抗MCV抗体与RA患者疾病活动评分显著相关，抗CCP抗体与疾病活动度评分无关。同抗CCP抗体一样，抗MCV抗体也适用于RA的早期诊断，两者敏感性（分别为55.3％、59.3％）、特异性（分别为92.1％、92.3％）和阳性预测值（分别为95.8％、96.1％）相当（21）。另一项研究发现，相对于抗CCP抗体阳性的患者，抗MCV阳性的患者的RA活动性降低更为缓慢（DAS28评分），关节肿胀更为严重。
      Mathsson等人在273例早期类风湿关节炎患者中检测了抗MCV抗体和抗CCP抗体，其特异性相当（抗MCV抗体检测为95％，抗CCP抗体检测为96％），但抗MCV抗体检测敏感性更高（抗MCV抗体检测为70.7％，抗CCP抗体检测为57.9％）。同抗CCP抗体相比，抗MCV抗体活性与疾病活动性和疾病进展有关。
      因此，抗MCV抗体与抗CCP抗体相比其优势可能就在于该抗体与疾病活动性以及患者预后具有更高的相关性。此外，对抗MCV抗体与RA的发病机理之间的关联进行进一步研究也很有意义，因为在RA患者的关节滑液中已检测到突变和瓜氨酸化的波形蛋白（图2）。
      

      下表列出了类风湿因子、抗CCP2和抗MCV抗体诊断特性，表明抗CCP2和抗MCV的检测对RA诊断价值相同。一个有趣的现象是，抗MCV抗体同RA疾病的活动性评估相关，可以被应用于疾病的分级。
图3描述了自身抗体检测对RA诊断的意义。











      根据ACR标准，ACPA在RA诊断检测中的作用。RF，类风湿因子；a-CCP，抗瓜氨酸肽抗体；a-MCV，抗突变型瓜氨酸波形蛋白抗体；ACPA，瓜氨酸蛋白质/肽抗体；P，阳性；N，阴性；ACR，美国类风湿学会标准。
床旁检测（POCT）
      近期有两个正在研发之中的RA早期诊断的血清学POCT。其一是Rheuma-Chec（Orgentec，Mainz, Germany），联合检测两个RA生物标记物--类风湿因子和抗MCV抗体。另一个CCPoint试剂盒（Euro-Diagnostica，Malm?, Sweden）检测抗CCP抗体。这些检测仅需一滴全血，医生可在几分钟内完成实验。期待在将来这些检测能够促进RA的早期诊断，以利于RA的早期治疗。
概要
      经由瓜氨酸化和突变引起的抗原翻译后修饰在RA的发病中发挥着重要的作用。ACPA的检测在RA的早期诊断分型中具有重大的临床意义。抗MCV抗体和抗CCP抗体检测对RA诊断具有相似的敏感性和特异性。今后的研究重点必须是完善这两项检测的标准化。此外，还需要进一步研究疾病的活动性评分与RA和早期RA的预后之间的关联性。
关键信息：
   根据目前掌握的信息，RA的诊断不应该仅仅基于类风湿因子的测定。
   抗瓜氨酸肽抗体（ACPA）是极其敏感的RA标志物，且其检测特异性极高。
   针对ACPA的血清学测定可用于支持预后评估和治疗方案的确定。
   床旁检测有助于提高风湿病诊断速度，从而降低RA患者的治疗费用。
   研究者还需要对ACPA与疾病活动性评估（DAS28评分）之间的相关性进行大量的研究，以明确将来是否可能将ACPA的检测（如抗MCV抗体的检测）应用于RA的血清学监测。