1型糖尿病(T1DM)的发病机制中有自身免疫包括细胞免疫和体液免疫机制的共同参与,患者血清中可检出多种针对胰岛细胞及其细胞成分的自身抗体。这些抗体的检测在T1DM的发病机制研究、分型诊断、治疗、疗效监测以及预测中有重要作用。

谷氨酸脱羧酶抗体预测自身免疫性T1DM

谷氨酸脱羧酶(GAD)是抑制性神经递质——γ-氨基丁酸(GABA)的合酶,在人脑及胰岛中均有表达。GAD分子存在两种形式(65kD和67kD),这两种蛋白质由不同的染色体的不同基因编码(65kD的GAD基因位于第2号染色体,67kD 的GAD基因位于第10号染色体)。两者有70%的氨基酸序列同源性,免疫源性也基本相同。GAD主要位于细胞的胞质中,在胰岛内具有抑制生长抑素和胰高血糖素分泌的作用,并可调节胰岛素的分泌及胰岛素原的合成。GAD的表达有明显种族差异,大鼠可表达两种GAD而人类胰岛细胞仅表达65kD或以表达65kD的GAD为主。

GAD是T1DM的自身抗原,而且被认为是始动靶抗原。GAD抗体(GADAb)除主要见于T1DM外,亦见于正常人、糖尿病亲属、T2DM、妊娠糖尿病、Graves病、甲减和类风湿关节炎等患者。在T1DM,GADAb可于发病前10年测出,且在此期间呈高滴度持续存在;在诊断后的10~20年仍可测出抗体,仅滴度有所下降。新发T1DM患者中,GADAb的阳性率为74%,病程长者为67%。T2DM患者中,GADAb的阳性率约为10%,且在发生磺脲类降糖药继发性失效的T2DM患者中有更高的阳性率(25%)。在正常人中,有2%左右的阳性率。在T1DM一级亲属中的阳性率为15%,其中1/3在6~8个月发展成T1DM。GADAb水平与血清C肽水平呈负相关。

检测GADAb的临床意义有:①可作为T1DM预测的指标;②作为成人隐匿性自身免疫糖尿病(LADA)的预测和早期诊断指标;③用于T1DM的免疫预防监测。国内外已有人报道免疫治疗预防T1DM的动物和临床试验,T1DM病情好转与血清GADAb转阴有相关关系,GADAb是目前疗效监测的较好指标。重组的人GAD(rhGAD)已用于GAD抗体的测定。检测GAD抗体有免疫沉淀酶活性法、放射免疫法(125I标记或35S标记)和酶免疫法等,目前以放免法较敏感、特异而实用。检测天然或重组GAD抗原均有一定难度。GADAb和ICA两种抗体联合检测具有互补性,特别在LADA,因为GADAb和ICA不都是一致出现的。T1DM 者GADAb阳性,但ICA可为阴性。T1DM的儿童患者,往往仅出现一种自身抗体(ICA或GAD-Ab或其他抗体)。但GADAb有更大的诊断价值。其原因有:①GADAb较ICA有更高的敏感性和特异性;②GADAb可在发病前较早被检出,并于诊断后长期稳定存在;③GADAb的检测方法相对简便,易于推广。

胰岛细胞抗体早期预报自身免疫性T1DM

ICA是针对胰岛细胞内多种抗原的一组抗体。常用免疫沉淀化学法检测。国际标准化ICA阳性血清不易获得,进口ELISA试剂盒所测正常对照组阳性率较高。

ICA能早于T1DM发病前8年被检测出来,提示可作为早期预报指标,在新发现T1DM中,ICA阳性率平均为70%左右,后随病程延长而降低,5年后降至20%,10~20年后降至5%~10%,可能与抗原刺激减少有关。在T2DM中,ICA阳性率较低(约5%)。在正常人群中仅有0.1%~0.2%的阳性率,在T1DM的一级亲属中阳性率为2%~5%,故在高危人群中筛查ICA可作为预测T1DM的指标。ICA具有细胞毒性作用,杀伤胰岛β细胞还依赖于抗体的介导。ICA阳性提示以后可产生严重的β细胞损害,ICA是T1DM的免疫标志物。T2DM者无论男女,也无论病期,出现高滴度的GADAb和ICA阳性反应,均是提示其进展为胰岛素依赖的高危信号。

IA-2和IA-2β抗体预测自身免疫性T1DM并协助分型

这两种自身抗原及其抗体在T1DM发病机制、诊断、预测和防治中的作用正逐渐得到重视。IA-2(insulinoma associated protein 2)和IA-2β均是Ⅰ型跨膜糖蛋白,都由一胞外结构域、单一跨膜结构域和一胞内结构域组成,在两者胞外结构域中存在一特有的半胱氨酸富含区,在其胞内结构域中均具有蛋白酪氨酸磷酸酶(PTP)催化功能域高度同源的保守区域。两者是受体型PTP超家族的新成员。IA-2与IA-2β高度同源,两者全长具有42%的一致性,在胞内结构域有74%的同源性。两者关系类似于GAD65和GAD67。来自人胰岛素瘤差减文库的IA-2 cDNA序列与Rabin等克隆到的胰岛细胞抗原(ICA)512 cDNA序列几乎完全一致,差别主要在于ICA512 cDNA 2816位鸟苷酸和IA-2 cDNA的424、522及1089位胞苷酸。由于ICA512 cDNA阅读框架较短,故ICA512分子相对于IA-2较小,被认为是IA-2蛋白分子的一个片段。phogrin(phosphatase homologue in granules of insulinoma)是近年来用分子生物学技术得到的另一种重组蛋白。phogrin与来自人胎脑cDNA文库的IA-2β很可能是不同组织来源的同一分子,两者一致性大于90%。

主要有两种检测方法:①ELISA,因为此法测定过程中可能会破坏抗原构象,故灵敏度较低;②放射配体分析法(RLA),它仅需7μl血清,且可半自动化操作,省时省力,适于大规模筛查。Kawasaki等还以IA-2和phogrin两者胞内结构域构成的嵌合分子作为抗原进行RLA测定,其优点在于可一次性检出IA-2或phogrin抗体阳性个体。

IA-2、IA-2β及其抗体检测对T1DM 的应用价值:①预测T1DM的发生,确定高危人群。IA-2Ab联合GADAb及IAA被认为是预测T1DM最可靠的免疫学标志。两种以上抗体阳性具有68%的阳性预测价值,80%敏感性和100 %特异性。②有助于糖尿病的正确分型及指导治疗。IA-2Ab和IA-2βAb在新诊T1DM患者中阳性率高,而在T2DM患者中出现率低(约2%),故可作为T1DM的诊断依据,用于两者的鉴别诊断。IA-2Ab在T2DM患者血清中出现可能反映自身免疫性胰岛炎的存在,该个体很可能会进展为LADA。但由于IA-2Ab在LADA患者中出现频率较低(6%~12%),因而认为IA-2Ab不能作为LADA的临床前免疫学指标。③在T1DM早期防治中可能发挥作用。IA-2和IA-2β可能可诱导特异性免疫耐受,阻断T1DM前期个体的免疫损伤过程,从而预防临床糖尿病的发生。

羧基肽酶-H抗体测定诊断LADA

羧基肽酶-H(carboxypeptidase-H autoantibodies,CPH)抗体是1991年发现的一种胰岛自身抗原,分子量为52kD,分布于胰岛和多种内分泌细胞中,约80%存在于胰岛β细胞中。它是与肽类激素和神经递质合成有关的一种糖蛋白,以与膜结合性和可溶性两种方式存在。CPH不仅可催化胰岛素原向胰岛素的转化,而且近年的研究显示CPH抗体虽然对于经典的T1DM的诊断无特殊价值,但在LADA的诊断中却发挥着重要作用,其对LADA的诊断意义优于IA-2Ab和IAA。此外,CPH还参与了T2DM的发病,CPH抗体阳性的T2DM患者具有低体重、酮症倾向和胰岛功能差的特点,且反映代谢综合征的各项指标的水平均较低,其临床特征和胰岛功能介于GADAb阳性和两种均阴性的T2DM患者之间。

抗胰岛素抗体诊断胰岛素自身免疫综合征

抗胰岛素抗体(insulin antibody,IAA)有两种,一种与糖尿病的发病有关,在糖尿病发病之前就存在,为抗胰岛素自身抗体;另一种是糖尿病发病之后,使用了外源性胰岛素造成的。IAA首先发现于胰岛素自身免疫综合征患者,目前新发现的T1DM患者的阳性率可为40%~50%,经胰岛素治疗的患者其阳性率更高。研究认为胰岛素分子作为抗原参与T1DM的自身免疫过程,IAA在T1DM发病的自身免疫机制中起一定的作用。但IAA不是糖尿病的特异性抗体,它在胰岛素自身免疫综合征和甲状腺疾病中也可出现,甚至33%的正常人群也为阳性。故单纯IAA阳性对进展为T1DM的预测价值较低,单纯的IAA阳性不能作为T1DM的标志,仅表明有进展为糖尿病的自身免疫倾向。

多种抗体联合检测可大大增加对T1DM的预测价值。T1DM一级亲属同时检测GADAb、ICA和IAA:两种抗体同时阳性者,发生T1DM的危险性3年内为39%,5年内为68%;3种抗体阳性者,5年内发生T1DM的危险性估计高达100%。与ICA和IAA比较,GADAb与进行性胰岛β细胞功能损害的相关性更好。目前可用RIA和ELISA法测定外周血IAA。IAA在胰岛自身抗体检测中,敏感性最低。(刘玮雷 闽湘)

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