Антитела к дцДНК
Антитела против двухцепочечной ДНК (Anti-dsDNA) представляют собой группу антиядерных антител (ANA), целевым антигеном которых является двухцепочечная ДНК . анализы крови, такие как иммуноферментный анализ Для выявления антител к дцДНК в диагностических лабораториях регулярно проводятся (ИФА) и иммунофлуоресценция. Они являются высокодиагностическими для системной красной волчанки (СКВ) и участвуют в патогенезе волчаночного нефрита . [ 1 ] [ 2 ]
Открытие
[ редактировать ]Первые доказательства существования антинуклеарных антител появились в 1948 году, когда Харгрейвс, Ричмонд и Мортон открыли LE-клетку . [ 3 ] Эти аномальные клетки, обнаруживаемые в костном мозге людей с СКВ, классифицируются как полиморфно-ядерные лейкоциты с фагоцитированными целыми ядрами. [ 4 ] Впоследствии, в 1957 г., антитела к дцДНК были первыми аутоантителами, выявленными у больных СКВ. [ 5 ]
Производство антител
[ редактировать ]Хотя точный механизм образования антител к дцДНК до сих пор неизвестен, вполне вероятно, что внеклеточная ДНК является одной из причин иммунного ответа против дцДНК. Существует множество доказательств, подтверждающих идею о том, что мертвые или умирающие клетки являются одним из основных источников этой внеклеточной ДНК. [ 6 ] Апоптоз — это высокоорганизованный процесс запрограммированной гибели клеток, при котором клетка разрушает ядерную ДНК и сигнализирует о фагоцитозе. Считается, что у людей с СКВ и другими аутоиммунными заболеваниями этот процесс является дефектным, что приводит либо к увеличению гибели клеток, либо к снижению скорости удаления мертвых клеток. [ 7 ]
У людей с СКВ наблюдается более высокий уровень апоптоза, и различные изменения в генах и белках связаны с дефектами апоптоза. К ним относятся повышенные уровни растворимых Fas и bcl-2 , а также полиморфизмы в запрограммированной гибели клеток 1 и фактора транскрипции X1, связанного с коротышками . [ 7 ]
Пузыри на апоптотических клетках содержат почти все аутоантигены, обнаруженные при СКВ, а фагоциты связывают эти апоптотические клетки и фагоцитируют их. Если этот процесс нарушен, эти аутоантигены могут попасть в кровоток, вызывая иммунный ответ. Сывороточный амилоидный компонент P представляет собой белок, который, как полагают, способствует очистке хроматина, продуцируемого апоптотическими клетками, и было показано, что дефицит этого белка (у мышей) вызывает спонтанное образование ANA. Аутоантигены, присутствующие на пузырьках апоптотических клеток, также склонны к модификации, что может повысить их иммуногенность . [ 7 ] [ 8 ]
После высвобождения ядерных белков и хроматина антигенпрезентирующие клетки , такие как дендритные клетки и макрофаги , отображают эти антигены Т-хелперным клеткам . Хотя детали этого процесса до сих пор спорны, данные показывают, что для возникновения иммунного ответа ДНК должна активировать антигенпрезентирующую клетку для выработки интерферонов 1 типа . Этот цитокин служит для индукции созревания плазмоцитоидных дендритных клеток (PDC), чтобы они могли отображать свои антигены Т-хелперным клеткам. Механизм, с помощью которого эукариотическая ДНК активирует эти клетки, до сих пор неясен; однако было обнаружено, что иммуногенные последовательности CpG либо активируют PDC, либо действуют как адъювант в ответ на эукариотическую ДНК. ДНК мотива CpG действует через рецептор распознавания образов , toll-подобный рецептор 9 , который обнаружен в высокой степени экспрессируемым в PDC и B-клетках . Затем Т -хелперы активируют В-клетки, которые также находятся в присутствии этих антигенов, вызывая выработку аутоантител. [ 6 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]
Антитела против дцДНК также могут вырабатываться посредством инфекции с помощью механизма, известного как молекулярная мимикрия . При воздействии пневмококковых полисахаридов при волчанке вырабатываются перекрестно-реактивные антитела между дцДНК и пневмококковыми полисахаридами. [ 12 ] Также известно, что вирус Эпштейна-Барра индуцирует антитела к дцДНК, что видно после иммунизации животных эпитопами EBNA-1 . [ 13 ]
Антитела против дцДНК также могут создаваться вторично в результате продукции антител к другим белкам внутри нуклеосомы . Мыши, у которых Т-клетки направлены к нуклеосоме, могут вызывать ответ на другие антигены, такие как дцДНК и гистон, посредством механизма, известного как распространение антигена . Этот эффект также может возникнуть после того, как инфекция вызывает выработку аутоантител к другим структурам ядра. [ 13 ] [ 14 ]
Роль в болезни
[ редактировать ]СЛЕ
[ редактировать ]Антитела против дцДНК невероятно специфичны в отношении СКВ, исследования показывают почти 100%, и поэтому используются для диагностики СКВ. Более высокие титры антител против дцДНК более характерны для СКВ, а более низкие титры могут быть обнаружены у людей без этого заболевания. оценивается в 25–85% В отличие от высокой специфичности, чувствительность анти-дцДНК при СКВ . Таким образом, наличие антител к дцДНК свидетельствует о СКВ, однако отсутствие антител не исключает заболевания. [ 1 ]
Уровни циркулирующих антител против дцДНК колеблются в зависимости от активности заболевания при СКВ. Повышение титров антител может совпадать с повышением активности заболевания или даже предшествовать ему. По этой причине врачи периодически контролируют титры для оценки прогрессирования заболевания. Титры контролируют чаще при более активной волчанке, чем при менее активной, с интервалом 1–3 мес и 6–12 мес соответственно. [ 1 ]
Антитела к дцДНК тесно связаны с гломерулонефритом при СКВ, хотя у некоторых пациентов с высокими титрами антител к дцДНК не развивается заболевание почек. Скорее всего, это связано с тем, что анти-дцДНК представляют собой гетерогенную популяцию, некоторые из которых оказались непатогенными. Антитела против дцДНК могут присутствовать у нормальных людей, однако эти антитела обычно представляют собой изотип IgM с низкой авидностью . Напротив, патогенные антитела против дцДНК, обнаруживаемые при СКВ, обычно имеют изотип IgG и демонстрируют высокую авидность к дцДНК. [ 15 ] Одним из возможных механизмов действия анти-дцДНК и их роли при нефрите является образование иммунных комплексов, возникающих путем непрямого связывания с ДНК или нуклеосомами, прикрепленными к базальной мембране клубочка (ГБМ). Другим механизмом является прямое связывание антител с антигенами GBM, такими как C1q , нуклеосомные белки, сульфат гепарина или ламинин , которые могут инициировать воспалительную реакцию путем активации комплемента. Они также могут усваиваться определенными молекулами клеток ГБМ и вызывать воспалительные каскады, пролиферацию и изменение клеточных функций. [ 2 ] [ 16 ] [ 17 ]
Ревматоидный артрит
[ редактировать ]У пациентов с ревматоидным артритом могут вырабатываться антитела против дцДНК, однако они обычно связаны с лечением. Биологическая терапия против TNFα, такая как адалимумаб , инфликсимаб и этанерцепт , часто может индуцировать выработку антител против дцДНК. Они обычно имеют низкую авидность и обнаруживаются лишь временно после лечения. Присутствие этих антител в некоторых случаях может вызвать волчаночноподобный синдром. [ 18 ] [ 19 ]
Вирусная инфекция
[ редактировать ]Инфекция вирусными патогенами может временно индуцировать антитела против дцДНК. Известно, что вирус иммунодефицита человека , парвовирус B19 и вирус BK индуцируют эти антитела. [ 20 ] [ 21 ]
Другие заболевания
[ редактировать ]Существует мало доказательств, подтверждающих связь между антителами против дцДНК и другими заболеваниями. Иногда моноклональные белки, продуцируемые пациентами с миеломой, могут быть анти-дцДНК. Кроме того, у некоторых пациентов с аутоиммунным гепатитом 1 типа вырабатываются антитела против дцДНК. [ 22 ] [ 23 ]
Обнаружение и количественный анализ
[ редактировать ]Для обнаружения и количественного определения антител к дцДНК можно использовать различные форматы анализов, но не существует «золотого стандарта» для диагностических целей, а согласованность между различными анализами/методами низкая. [ 24 ]
Анализ Фарра
[ редактировать ]Анализ Фарра используется для количественного определения количества антител против дцДНК в сыворотке . Сульфат аммония используется для осаждения комплексов антиген-антитело, образующихся, если сыворотка содержит антитела к дцДНК. Количество этих антител определяют с использованием радиоактивно меченной дцДНК. Хотя этот тест очень специфичен, он малопригоден в рутинных диагностических лабораториях из-за его трудоемкости и использования радиоактивных материалов. Анализ Фарра — один из немногих доступных тестов, который обнаруживает антитела с высокой авидностью (наряду с Crithidia luciliae ), а также способен обнаруживать антитела любого изотипа. [ 15 ]
ПЭГ
[ редактировать ]Анализ полиэтиленгликоля (ПЭГ) осаждает комплексы ДНК-антитело, аналогично анализу Фарра. Однако, в отличие от анализа Фарра, он не диссоциирует комплексы антител с низкой авидностью, что позволяет обнаруживать антитела против дцДНК как с высокой, так и с низкой авидностью. [ 25 ]
Иммунофлуоресценция
[ редактировать ]Животные ткани
[ редактировать ]Ткани животных были первым субстратом для иммунофлуоресцентного обнаружения антинуклеарных антител и использовались с конца 1950-х годов. Срезы тканей печени и почек животных, таких как крысы, используются для идентификации антител против дцДНК. Этот субстрат в значительной степени был заменен использованием клеток HEp-2. [ 1 ]
ТЭЦ-2
[ редактировать ]Клетки Hep-2, первоначально возникшие из карциномы гортани, на самом деле являются контаминацией клеток HeLa . [ 26 ] Их обычно используют для диагностики АНА в диагностических лабораториях. Клетки HEp-2 обеспечивают большую способность дифференцировать образцы ANA, чем срезы животных, из-за больших ядер и высокой скорости митоза клеточной линии. При инкубации с сывороткой, содержащей антитела против дцДНК и флуоресцентно-меченные вторичные антитела, можно увидеть гомогенное окрашивание интерфазных ядер и конденсированное хромосомное окрашивание митотических клеток. [ 27 ]
Критидия
[ редактировать ]Crithidia luciliae — гемофлагеллятный протист с органеллой, известной как кинетопласт . Эта органелла содержит высокую концентрацию кольцевой ДНК без распознаваемых ядерных антигенов, что позволяет надежно обнаруживать антитела против дцДНК. Кинетопласт флуоресцирует, если сыворотка содержит высокоавидные антитела против дцДНК. Этот тест имеет более высокую специфичность, чем ИФА, поскольку в нем используется необработанная ДНК. Обработанная ДНК может содержать участки оцДНК, что позволяет обнаруживать антитела против оцДНК, что может давать ложноположительные результаты. [ 1 ] [ 28 ]
ЭТО ОНО
[ редактировать ]ИФА ( иммуноферментный анализ ) обнаруживает антитела с помощью полистиролового микротитровального планшета, покрытого ДНК. ДНК, используемая в этих анализах, часто представляет собой рекомбинантную дцДНК или экстракт тимуса теленка. [ 29 ] При инкубации с сывороткой, содержащей антитела против дцДНК, антитела связываются с ДНК, а затем их можно визуализировать с помощью вторичных антител, связанных с ферментом. Этот анализ может быть количественным или полуколичественным, позволяя оценить уровни антител против дцДНК. Этот тест может давать ложноположительные результаты из-за загрязнения оцДНК денатурированной дцДНК. ИФА обнаруживает антитела против дцДНК с низкой и высокой авидностью, повышая его чувствительность и снижая специфичность. [ 1 ]
Проточная цитометрия
[ редактировать ]В проточной цитометрии для обнаружения АНА используются мультиплексированные полистироловые шарики, покрытые множеством аутоантигенов, таких как SSA , SSB , Sm , RNP , Scl-70 , Jo-1 , дцДНК , центромера B и гистон . Сыворотку инкубируют с гранулами, и в присутствии антител против дцДНК или любой другой АНА антитела связываются, и для обнаружения будут использоваться флуоресцентно-меченные вторичные антитела. Гранулы пропускают через проточную ячейку, которая использует лазер для обнаружения флуоресценции. [ 30 ] [ 31 ]
Мультиплексный иммуноанализ (МИА)
[ редактировать ]Подобно методу проточной цитометрии обнаружения ANA, в MIA используются лунки, содержащие аутоантигены и шарики, покрытые экстрактом HEp-2. Наборы гранул покрыты специфическими аутоантигенами и могут быть обнаружены индивидуально, что позволяет идентифицировать конкретное аутоантитело. Автоматизированный анализ флуоресценции лунок позволяет быстро обнаружить аутоантитела. [ 30 ] [ 32 ]
Микрочипы
[ редактировать ]Микрочипы — это новый метод обнаружения ANA. Отдельные аутоантигены наносятся в виде множества точек на поверхность, например полистирол. Один массив может состоять из сотен аутоантигенов для одновременного скрининга нескольких аутоиммунных заболеваний. Если присутствуют антитела против дцДНК, инкубация сыворотки и микроматрицы позволяет осуществить связывание, а затем точки можно визуализировать с помощью флуоресцентно меченого антитела против IgG. [ 33 ]
Терапия
[ редактировать ]В результате высокоспецифичной природы антител их можно сконструировать для нацеливания и связывания ключевых мотивов. Эти мотивы могут быть ключевыми особенностями патогенеза конкретных заболеваний, например вируса папилломы человека . [ 34 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж Кавано А., Томар Р., Ревей Дж., Соломон Д.Х., Хомбургер Х.А. (январь 2000 г.). «Руководство по клиническому использованию теста на антинуклеарные антитела и тестов на специфические аутоантитела к ядерным антигенам. Американский колледж патологов» . Арх. Патол. Лаб. Мед . 124 (1): 71–81. doi : 10.5858/2000-124-0071-GFCUOT . ПМИД 10629135 .
- ^ Jump up to: а б Мортенсен Э.С., Фентон К.А., Реквиг ОП (февраль 2008 г.). «Волчаночный нефрит: раскрыта центральная роль нуклеосом» . Являюсь. Дж. Патол . 172 (2): 275–83. дои : 10.2353/ajpath.2008.070563 . ПМК 2312358 . ПМИД 18187568 .
- ^ Харгрейвс М.М., Ричмонд Х., Мортон Р. (январь 1948 г.). «Презентация двух элементов костного мозга: терпкой клетки и клетки LE». Протоколы собраний сотрудников клиники Майо . 23 (2): 25–8. ПМИД 18921142 .
- ^ Шао WH, Коэн PL (2011). «Нарушения апоптотического клиренса клеток при системной красной волчанке» . Исследования и терапия артрита . 13 (1): 202. дои : 10.1186/ar3206 . ПМК 3157636 . ПМИД 21371352 .
- ^ Столлар Б.Д. (1989). «Иммунохимия ДНК». Международные обзоры иммунологии . 5 (1): 1–22. дои : 10.3109/08830188909086987 . ПМИД 2491157 .
- ^ Jump up to: а б Су К.Ю., Писецкий Д.С. (сентябрь 2009 г.). «Роль внеклеточной ДНК в аутоиммунитете при СКВ» . Скан. Дж. Иммунол . 70 (3): 175–83. дои : 10.1111/j.1365-3083.2009.02300.x . ПМИД 19703007 . S2CID 205382203 .
- ^ Jump up to: а б с Дикер Дж.В., ван дер Влаг Дж., Берден Дж.Х. (февраль 2004 г.). «Нарушенное удаление апоптотических клеток: его роль в генезе волчанки» . Нефрол. Наберите номер. Пересадка . 19 (2): 282–5. дои : 10.1093/ndt/gfg485 . hdl : 2066/58078 . ПМИД 14736945 .
- ^ Сминк Р.Дж. (июнь 2000 г.). «Антинуклеарные антитела: причина болезни или вызванная болезнью?» . Ревматология (Оксфорд) . 39 (6): 581–4. дои : 10.1093/ревматология/39.6.581 . ПМИД 10888701 .
- ^ Грэм К.Л., Утц П.Дж. (сентябрь 2005 г.). «Источники аутоантигенов при системной красной волчанке». Современное мнение в ревматологии . 17 (5): 513–7. дои : 10.1097/01.bor.0000171215.87993.6b . ПМИД 16093826 . S2CID 18465332 .
- ^ Маршак-Ротштейн А (ноябрь 2006 г.). «Толл-подобные рецепторы при системных аутоиммунных заболеваниях» . Обзоры природы Иммунология . 6 (11): 823–35. дои : 10.1038/nri1957 . ПМК 7097510 . ПМИД 17063184 .
- ^ Реквиг О.П., Носсент Дж.К. (февраль 2003 г.). «Антитела против двухцепочечной ДНК, нуклеосомы и системная красная волчанка: время новых парадигм?» . Ревмирующий артрит . 48 (2): 300–12. дои : 10.1002/арт.10739 . ПМИД 12571837 .
- ^ Бланк М., Барзилай О., Шенфельд Ю. (февраль 2007 г.). «Молекулярная мимикрия и аутоиммунитет». Клин Рев Аллерги Иммунол . 32 (1): 111–8. дои : 10.1007/bf02686087 . ПМИД 17426366 . S2CID 20475334 .
- ^ Jump up to: а б Пул Б.Д., Скофилд Р.Х., Харли Дж.Б., Джеймс Дж.А. (февраль 2006 г.). «Вирус Эпштейна-Барра и молекулярная мимикрия при системной красной волчанке». Аутоиммунитет . 39 (1): 63–70. дои : 10.1080/08916930500484849 . ПМИД 16455583 . S2CID 9844130 .
- ^ Берден Дж. Х. (август 2003 г.). «Волчаночный нефрит: следствие нарушения удаления апоптотических клеток?». Нет Дж. Мед . 61 (8): 233–8. ПМИД 14628957 .
- ^ Jump up to: а б Эгнер В. (июнь 2000 г.). «Применение лабораторных исследований в диагностике СКВ» . Дж. Клин. Патол . 53 (6): 424–32. дои : 10.1136/jcp.53.6.424 . ПМЦ 1731203 . ПМИД 10911799 .
- ^ Мок CC, Лау CS (июль 2003 г.). «Патогенез системной красной волчанки» . Дж. Клин. Патол . 56 (7): 481–90. дои : 10.1136/jcp.56.7.481 . ПМЦ 1769989 . ПМИД 12835292 .
- ^ Юнг С., Чан Т.М. (февраль 2008 г.). «Анти-ДНК-антитела в патогенезе волчаночного нефрита - новые механизмы». Аутоиммун Рев . 7 (4): 317–21. дои : 10.1016/j.autrev.2007.12.001 . ПМИД 18295737 .
- ^ Ханауэр С.Б. (сентябрь 1999 г.). «Обзорная статья: безопасность инфликсимаба в клинических исследованиях» . Питание. Фармакол. Там . 13 (Приложение 4): 16–22, обсуждение 38. doi : 10.1046/j.1365-2036.1999.00027.x . ПМИД 10597335 . S2CID 1642477 .
- ^ Хайрич К.Л., Силман А.Дж., Уотсон К.Д., Симмонс Д.П. (декабрь 2004 г.). «Терапия против фактора некроза опухоли альфа при ревматоидном артрите: обновленная информация о безопасности» . Энн. Реум. Дис . 63 (12): 1538–43. дои : 10.1136/ard.2004.024737 . ПМЦ 1754871 . ПМИД 15242866 .
- ^ Хансен К.Е., Арнасон Дж., Бриджес А.Дж. (апрель 1998 г.). «Аутоантитела и распространенные вирусные заболевания». Семин. Ревмирующий артрит . 27 (5): 263–71. дои : 10.1016/s0049-0172(98)80047-4 . ПМИД 9572708 .
- ^ Reploeg MD, Storch GA, Clifford DB (июль 2001 г.). «Вирус Bk: клинический обзор» . Клин. Заразить. Дис . 33 (2): 191–202. дои : 10.1086/321813 . ПМИД 11418879 .
- ^ Айзенберг Д.А., Мэнсон Дж.Дж., Эренштейн М.Р., Рахман А. (июль 2007 г.). «Пятьдесят лет антител против ds ДНК: приближаемся ли мы к концу пути?» . Ревматология (Оксфорд) . 46 (7): 1052–6. doi : 10.1093/ревматология/kem112 . ПМИД 17500073 .
- ^ Майя Р., Гершвин М.Е., Шонфельд Ю. (февраль 2008 г.). «Вирус гепатита B (HBV) и аутоиммунные заболевания». Клин Рев Аллерги Иммунол . 34 (1): 85–102. дои : 10.1007/s12016-007-8013-6 . ПМИД 18270862 . S2CID 9324159 .
- ^ Энокссон Х; Шёвалл С; Вайрестам Л; Дале С; Кастбом А; Рённелид Дж; Веттеро Дж; Ског Т (2015). «Четыре анализа антител против дцДНК в отношении специфичности и активности системной красной волчанки» . Дж Ревматол . 42 (5): 817–25. дои : 10.3899/jrheum.140677 . ПМИД 25684763 . S2CID 207570256 .
- ^ Носсент Дж.К., Хайсен В., Сминк Р.Дж., Сваак А.Дж. (сентябрь 1989 г.). «Низкоавидные антитела к дцДНК как диагностический инструмент» . Энн. Реум. Дис . 48 (9): 748–52. дои : 10.1136/ard.48.9.748 . ПМЦ 1003868 . ПМИД 2802796 .
- ^ Лакруа М. (январь 2008 г.). «Постоянное использование «ложных» клеточных линий» . Межд. Дж. Рак . 122 (1): 1–4. дои : 10.1002/ijc.23233 . ПМИД 17960586 . S2CID 27432788 .
- ^ Брэдвелл, Арканзас (2003). Атлас моделей и лабораторных методик HEp-2 . Бирмингем: Связующий сайт. ISBN 0-7044-2437-1 .
- ^ Слейтер Н.Г., Кэмерон Дж.С., Лессоф М.Х. (сентябрь 1976 г.). «Иммунофлуоресцентный тест кинетопласта Crithidia luciliae при системной красной волчанке» . Клин. Эксп. Иммунол . 25 (3): 480–6. ПМЦ 1541410 . ПМИД 786521 .
- ^ Бернетт, Дэвид; Крокер, Джон Р. (1999). Наука лабораторной диагностики . Медицинские СМИ ИГИЛ. стр. 494–495. ISBN 1-899066-62-4 .
- ^ Jump up to: а б Ю Х, Шнайдерхан-Марра Н, Йоос Т.О. (2011). «[Белковые микрочипы и персонализированная медицина]». Annales de Biologie Clinique (на французском языке). 69 (1): 17–29. дои : 10.1684/abc.2010.0512 . ПМИД 21463992 .
- ^ Аванисс-Агаджани Э, Берзон С, Саркисян А (май 2007 г.). «Клиническая ценность мультиплексных иммуноанализов на основе шариков для обнаружения аутоантител к ядерным антигенам» . Клин. Вакцина Иммунол . 14 (5): 505–9. дои : 10.1128/CVI.00034-07 . ПМЦ 1865627 . ПМИД 17376860 .
- ^ Кумар Ю., Бхатия А., Минц Р.В. (2009). «Антинуклеарные антитела и методы их обнаружения в диагностике заболеваний соединительной ткани: новое путешествие» . Диагностика Патол . 4 :1. дои : 10.1186/1746-1596-4-1 . ПМЦ 2628865 . ПМИД 19121207 .
- ^ Хьюбер В., Утц П.Дж., Штайнман Л., Робинсон В.Х. (2002). «Профилирование аутоантител для изучения и лечения аутоиммунных заболеваний» . Артрит Рес . 4 (5): 290–5. дои : 10.1186/ar426 . ПМЦ 128938 . ПМИД 12223102 .
- ^ Черутти М.Л., Сентено Дж.М., Гольдбаум Ф.А., де Прат-Гей Г. (2001). «Получение специфичных для последовательности высокоаффинных антител против ДНК» . Журнал биологической химии . 276 (16): 12766–12773. дои : 10.1074/jbc.M100260200 . hdl : 11336/48130 . ПМИД 11279040 . S2CID 26068816 .