讀懂風濕檢查:抗 CCP 抗體的故事
風濕性疾病的分類史就是一部醫學進步史。18 世紀晚期到 19 世紀初,醫生們開始認識到痛風跟尿酸鹽結晶的關係。此後認識到抗 O,從而開始了解風濕熱和鏈球菌感染後關節炎。
最經典的例子是 1940 年代認識到類風濕因子 (rheumatoid factors, RF)。以 RF 為契機,一類疾病被拆分為「類風濕關節炎(RA)和強直性脊柱關節炎(AS)」兩個疾病。但很多沒有 RA 的人也有 RF 陽性,因此並不能很好的區分「有病或沒病」。
一 抗 CCP 抗體的由來
1964 年荷蘭學者 Nienhuis 和 Mandema 用頰黏膜細胞作為底物,採用間接免疫熒光法監測抗核抗體,意外發現「抗核周因子」(antiperinuclear factor,APF)。研究證實:APF 特異性的存在於幾乎所有 RA 患者中。並與病情的嚴重度有關,病情越重,APF 的滴度越高。
1979 年 Young 等用大鼠的食管為底物,用免疫熒光法測「抗角蛋白抗體」。結果發現「抗角蛋白抗體」也可以很好的提示 RA。如同「抗核周因子」,「抗角蛋白抗體」陽性的人絕大多數是 RA 患者,但 RA 患者則未必此抗體都為陽性。後來證實,RA 患者的血清識別的並非角蛋白,而是聚絲蛋白(filaggrin)。
1991 年 Hoet 等提出 APF 跟原聚絲蛋白(profilaggrin)共同存在於頰黏膜細胞的透明角質顆粒中。針對 filaggrin 的單克隆抗體與 APF 都可以導致「核周熒光」顯象。所以,他認為 APF 針對的靶點跟 profilaggrin 是一回事。
1998 年 Schellekens 等證實瓜氨酸殘基是抗 filaggrin 抗體識別的底物必須成分。如沒有瓜氨酸殘基則含 APF 抗體血清不能與之結合,同樣 RA 患者血清也不能與之結合。不過,要強調的是,RA 患者的血清並不能識別遊離的瓜氨酸,但能識別位於氨基酸序列里的瓜氨酸殘基。也就是說,RA 患者血清識別的是有「瓜氨酸殘基的聚絲蛋白」。
實際上 Schellekens 等在當時就發現同樣的聚絲蛋白肽鏈,由於瓜氨酸殘基所處位置不同,RA 患者血清與之反應的比例不同,大致在 20% 到 48%。也就是說,瓜氨酸殘基不是決定是否與抗體反應的唯一因素。瓜氨酸殘基所處的周圍氨基酸序列和結構特徵也在參與「患者血清與底物識別遊戲」。如果將所有不同的聚絲蛋白肽鏈集合起來,可以識別 76% 的類風濕關節炎血清。
2000 年 Schellekens 等將一個 19 個聚絲蛋白氨基酸殘基里的兩個絲氨酸替換掉。替換它們的半胱氨酸。最終合成了一個「環瓜氨酸肽鏈」,即 CCP。用 CCP 作為底物測試 RA 患者的血清,最終發現 RA 患者幾乎都有針對 CCP 的抗體。2001 年,北京協和醫院的曾小峰教授等也完成了 CCP 的合成,並證實中國 RA 患者中 46.6% 有抗 CCP 抗體,而有抗 CCP 抗體的人中 96.6% 有 RA。
雖然抗 CCP 抗體的特異性較高,但 RA 患者血清卻只有 46.6% 能識別第一代的 CCP。
為了提高敏感性,根據瓜氨酸與精氨酸結構特徵,以及其側翼氨基酸序列的組成,應用生物信息學相關軟體預測其空間結構變化,對已知的瓜氨酸化抗原分析、分類,篩選出含有瓜氨酸的多肽文庫。通過將含有瓜氨酸的多肽庫與類風濕關節炎患者血清比對,最終篩選出與聚絲蛋白無關的 CCP。這就是後來的第二代 CCP,以及後來的第三代 CCP。
新一代的 CCP 能與 82.9% 的 RA 患者血清起反應。與新一代 CCP 起反應的血清中,有 93%-94% 的概率是 RA 患者。這點是 RF 不能比擬的。有 RF 的人大多數並不是 RA,雖然大多數 RA 患者有 RF。
二 抗 CCP 抗體對類風濕關節炎的預測性
目前針對無癥狀人群血清的檢驗 ---- 比如獻血者血庫、軍隊學清庫的研究證實,很多自身免疫病患者在出現癥狀前已經有抗體。在出現癥狀前,RA 患者 RF 的比率約是 20% 到 60%,而抗 CCP 抗體是 30% 到 60%。
針對血清里有兩個抗體的研究證實:「抗 CCP 抗體陽性」轉變為類風濕關節炎的可能性是「RF 陽性」的 2 倍!實際上,如果未明確診斷的關節炎,但抗 CCP 陽性,那麼 3 年內他診斷 RA 的可能性高達 90%!也就是說,有 RF 陽性的人未必會成為 RA,但抗 CCP 抗體陽性的人有很大可能成為 RA。
那麼為什麼抗 CCP 抗體 能更好預測類風濕關節炎呢?
PAD 酶催化的肽基精氨酸脫亞胺作用,但習慣被稱為瓜氨酸化。
實際上人體關節組織細胞蛋白的瓜氨酸化或許是啟動 RA 的重要一環。參與這一環的重要環境因素有:吸煙、病毒感染、細菌感染(例如牙齦卟啉菌)等。這些被瓜氨酸化的蛋白跟其他因素一起最終引爆了 RA 發病。抗 CCP 抗體是肯定的致病因素。這可以解釋為什麼抗 CCP 抗體可以預測 RA。
三 抗 CCP 抗體的臨床價值
1. 抗 CCP 抗體陰性不能否定類風濕關節炎可能
目前臨床通用的是二代或者三代的抗 CCP 抗體檢測。來自國際的數據顯示 78.6% 到 82.9% 的 RA 患者有抗 CCP 抗體,而抗 CCP 抗體陽性的 93% 到 94% 是 RA 患者。
對於臨床癥狀、體征典型的疑似 RA 而言,抗 CCP 抗體陰性也不能排除 RA 的診斷。畢竟目前的瓜氨酸化蛋白底物較多,目前技術上是人為製造一個「瓜氨酸化蛋白底物」來測人體內的致病性抗體,但這並不能窮盡所有針對「瓜氨酸化蛋白底物」的致病性抗體。
圖 1 ACR/EULAR 2010RA 分類標準
2. 抗 CCP 抗體跟關節侵蝕破壞程度的關係
抗 CCP 抗體不但可以預測 RA 的發病,也可以預測 RA 的關節破壞性。在研究 RA 發病機理過程里,研究者很早就發現關節滑膜組織蛋白的瓜氨酸化明顯。
關節滑膜組織蛋白的瓜氨酸化誘導了針對性的致病性自身抗體。這種致病性抗體最終引起滑膜組織炎症,始侵蝕關節。相對而言,RF 因子更多提示炎症活動,RF 陽性的心血管風險更高,甚至有高 RF 相關的類風濕血管炎。
不過要提醒的是,抗 CCP 預測的是關節的破壞,但不意味著關節病變的活動性。RA 患者癥狀特徵是:關節腫脹壓痛等炎症活動。抗 CCP 抗體提示的是關節侵蝕傾向。關節癥狀提示的是炎性即時活動性。
抗 CCP 抗體對於類風濕關節炎的臨床意義仍在不斷深入研究中,未來將更加明確它與疾病的關係。
參考文獻
1《凱利風濕病學》(第 9 版本)
2《臨床風濕病學》吳東海、王國春主編
編輯: 郭倩
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