Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с Anti-dsDNA )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Картина иммунофлуоресцентного окрашивания антител против дцДНК на клетках HEp-20-10 (слева), Crithidia luciliae (в центре) и печени крысы (справа).

Антитела против двухцепочечной ДНК (Anti-dsDNA) представляют собой группу антиядерных антител (ANA), антигеном- мишенью которых является двухцепочечная ДНК . Анализы крови, такие как иммуноферментный анализ (ELISA) и иммунофлуоресценция, обычно выполняются для обнаружения антител к дцДНК в диагностических лабораториях. Они являются высокоэффективной диагностикой системной красной волчанки (СКВ) и участвуют в патогенезе волчаночного нефрита . [1] [2]

Открытие [ править ]

Первые доказательства наличия антинуклеарных антител появились в 1948 году, когда Харгрейвс, Ричмонд и Мортон открыли клетку LE . [3] Эти аномальные клетки, которые обнаруживаются в костном мозге людей с СКВ, классифицируются как полиморфноядерные лейкоциты с фагоцитированными целыми ядрами. [4] Впоследствии, в 1957 году, антитела к дцДНК стали первыми аутоантителами, идентифицированными у пациентов с СКВ. [5]

Производство антител [ править ]

Хотя точный механизм образования антител к дцДНК все еще 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, вызывая либо увеличение гибели клеток, либо снижение скорости выведения мертвых клеток. [7]

Уровень апоптоза выше у людей с СКВ, и различные изменения в генах и белках могут быть связаны с дефектами апоптоза. К ним относятся повышенные уровни растворимых Fas и bcl-2 и полиморфизмы в программе запрограммированной гибели клеток 1 и связанного с runt фактора транскрипции X1 . [7]

Блебы на апоптотических клетках содержат почти все аутоантигены, обнаруженные при СКВ, и фагоциты связывают эти апоптотические клетки и фагоцитируют их. Если этот процесс нарушен, эти аутоантигены могут быть выпущены в кровоток, вызывая иммунный ответ. Амилоидный Р-компонент сыворотки - это белок, который, как считается, способствует очищению хроматина, продуцируемого апоптозными клетками, и было показано (у мышей) дефицит этого белка, вызывающий спонтанное образование ANA. Аутоантигены, присутствующие на пузырьках апоптотических клеток, также подвержены 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 для Т-хелперных клеток . Хотя детали этого процесса все еще спорны, данные показывают, что для создания иммунного ответа ДНК должна активировать антигенпрезентирующую клетку для производства интерферонов 1 типа . Этот цитокин способствует созреванию плазматических дендритных клеток.(PDC), чтобы они могли отображать свои антигены Т-хелперам. Механизм, с помощью которого эукариотическая ДНК активирует эти клетки, пока неясен; однако было обнаружено, что иммуногенные последовательности CpG либо активируют PDC, либо действуют как адъювант в ответ на эукариотическую ДНК. ДНК с мотивом CpG действует через рецептор распознавания образов , toll-подобный рецептор 9 , обнаруженный в высокой степени экспрессируемым в PDC и В-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 быть получены через инфекцию с помощью механизма, известного как молекулярная мимикрия . При воздействии пневмококковых полисахаридов при волчанке образуются 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 быть созданы вторично по отношению к продукции антител к другим белкам в нуклеосоме . 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 возникать после того, как инфекция вызывает выработку аутоантител к другим структурам ядра. [13] [14]

Роль в болезни [ править ]

SLE [ править ]

Антитела против дцДНК невероятно специфичны для СКВ, исследования показывают почти 100%, и поэтому используются для диагностики СКВ. Более высокие титры антител против дцДНК больше указывают на СКВ, а более низкие титры могут быть обнаружены у людей без этого заболевания. В отличие от высокой специфичности, чувствительность анти-дцДНК при СКВ оценивается в 25-85% . Следовательно, наличие антител против дцДНК указывает на наличие 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 клиницисты периодически контролируют титры для оценки прогрессирования заболевания. Титры контролируют чаще при более активной волчанке, чем при менее активной волчанке, с интервалами в 1–3 месяца и 6–12 месяцев, соответственно. [1]

Антитела против дцДНК сильно связаны с гломерулонефритом при СКВ, хотя у некоторых пациентов с высокими титрами антител против дцДНК не развивается почечная недостаточность. Скорее всего, это связано с тем, что анти-дцДНК представляют собой гетерогенную популяцию, некоторые из которых, как было установлено, не являются патогенными. Антитела против дцДНК могут присутствовать у нормальных людей, однако эти антитела обычно относятся к изотипу 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 анти-дцДНК и их роли в нефрите является образование иммунных комплексов, которые возникают в результате непрямого связывания с ДНК или нуклеосомами, которые прикреплены кклубочковая базальная мембрана (ГБМ). Другой механизм - прямое связывание антител с антигенами GBM, такими как C1q , нуклеосомными белками, сульфатом гепарина или ламинином , которое может инициировать воспалительный ответ путем активации комплемента. Они также могут быть интернализованы определенными молекулами в клетках GBM и вызывать воспалительные каскады, пролиферацию и изменение клеточных функций. [2] [16] [17]

Ревматоидный артрит [ править ]

У пациентов с ревматоидным артритом могут развиваться антитела против дцДНК, однако они обычно связаны с лечением. Биологические препараты против TNFα, такие как адалимумаб , инфликсимаб и этанерцепт , часто могут вызывать выработку антител против дцДНК. Обычно они имеют низкую авидность и выявляются временно после лечения. В некоторых случаях присутствие этих антител может вызвать волчаночный синдром. [18] [19]

Вирусная инфекция [ править ]

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 болезни [ править ]

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 [ править ]

Для обнаружения и количественной оценки антител к дцДНК можно использовать различные форматы анализов, но «золотого стандарта» для диагностических целей не существует, а соответствие между различными анализами / методами низкое. [24]

Пробирка Фарра [ править ]

Анализ Фарра используется для количественного определения количества антител против дцДНК в сыворотке . Сульфат аммония используется для осаждения комплексов антиген-антитело, которые образуются, если сыворотка содержит антитела к дцДНК. Количество этих антител определяется с использованием радиоактивно меченой дцДНК. Хотя этот тест очень специфичен, он мало пригоден в обычных диагностических лабораториях из-за его трудоемкости и использования радиоактивных материалов. Анализ Фарра - один из немногих доступных тестов, который выявляет антитела с высокой авидностью (наряду с Crithidia luciliae ), а также позволяет обнаруживать антитела любого изотипа. [15]

PEG [ править ]

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 выявлять антитела против дцДНК как с высокой, так и с низкой авидностью. [25]

Иммунофлуоресценция [ править ]

Ткани животных [ править ]

Ткани животных были первым субстратом для иммунофлуоресцентного обнаружения антинуклеарных антител и используются с конца 1950-х годов. Срезы ткани печени и почек животных, таких как крысы, используются для идентификации антител против дцДНК. Этот субстрат был в значительной степени заменен использованием клеток HEp-2. [1]

HEp-2 [ править ]

Клетки Hep-2, первоначально происходящие из карциномы гортани, на самом деле являются контаминацией клеток HeLa . [26] Они обычно используются при диагностике ANA в диагностических лабораториях. Клетки HEp-2 обладают большей способностью дифференцировать образцы ANA, чем секции животных, из-за больших ядер и высокой скорости митоза клеточной линии. При инкубации с сывороткой, содержащей антитела против дцДНК и вторичные антитела, меченные флуоресцентной меткой, можно наблюдать гомогенное окрашивание интерфазных ядер и окрашивание конденсированных хромосом митотических клеток. [27]

Критидия [ править ]

Crithidia luciliae - это протист гемофлагеллятас 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 антитела против дцДНК с высокой авидностью. Этот тест имеет более высокую специфичность, чем EIA, потому что он использует необработанную ДНК. Обработанная ДНК может содержать участки оцДНК, что позволяет обнаруживать антитела против оцДНК, что может давать ложноположительные результаты. [1] [28]

EIA [ править ]

ИФА ( иммуноферментный анализ ) выявляет антитела с помощью микротитровального планшета из полистирола, покрытого ДНК. ДНК, используемая в этих анализах, часто представляет собой рекомбинантную дцДНК или из экстракта тимуса теленка. [29] После инкубации с сывороткой, содержащей антитела против дцДНК, антитела связываются с ДНК и затем могут быть визуализированы с использованием вторичных антител, связанных с ферментом. Этот анализ может быть количественным или полуколичественным, что позволяет оценить уровни антител против дцДНК. Этот тест может давать ложноположительные результаты из-за загрязнения оцДНК денатурированной дцДНК. ИФА выявляет антитела против дцДНК с низкой и высокой авидностью, повышая их чувствительность и снижая специфичность. [1]

Проточная цитометрия [ править ]

В проточной цитометрии для обнаружения ANA используются мультиплексные полистирольные гранулы, покрытые множеством аутоантигенов, таких как SSA , SSB , Sm , RNP , Scl-70 , Jo-1 , дцДНК , центромера B и гистон . Сыворотку инкубируют с шариками, и в присутствии антител против дцДНК или любой другой ANA антитела будут связываться, и для обнаружения будут использоваться вторичные антитела, меченные флуоресцентной меткой. Гранулы пропускаются через проточную кювету, в которой используется лазер для обнаружения флуоресценции. [30] [31]

Мультиплексный иммуноанализ (МИА) [ править ]

Подобно методу проточной цитометрии для обнаружения ANA, MIA использует лунки, содержащие аутоантигены и гранулы, покрытые экстрактом HEp-2. Наборы гранул покрыты определенными аутоантигенами и могут быть обнаружены индивидуально, что позволяет идентифицировать конкретное аутоантитело. Автоматический анализ флуоресценции лунки позволяет быстро обнаруживать аутоантитела. [30] [32]

Микроматрицы [ править ]

Микроматрицы - это недавно появившийся метод обнаружения ANA. Индивидуальные аутоантигены наносятся в виде массива точек на поверхность, например полистирол. Один набор может состоять из сотен аутоантигенов для одновременного скрининга нескольких аутоиммунных заболеваний. Если присутствуют антитела против дцДНК, инкубация сыворотки и микроматрицы допускает связывание, и затем точки могут быть визуализированы с использованием флуоресцентно меченых антител против IgG. [33]

Терапия [ править ]

В результате высокоспецифической природы антител их можно сконструировать для нацеливания и связывания ключевых мотивов. Эти мотивы могут быть ключевыми особенностями в патогенезе конкретных заболеваний, например вируса папилломы человека . [34]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Б с д е е Кэвэног A, R, Томар Reveille J, Соломона DH, Homburger HA (январь 2000). «Руководство по клиническому использованию теста на антинуклеарные антитела и тестов на специфические аутоантитела к ядерным антигенам. Американский колледж патологов» . Arch. Патол. Лаборатория. Med . 124 (1): 71–81. DOI : 10,1043 / 0003-9985 (2000) 124 <0071: GFCUOT> 2.0.CO; 2 (неактивный 2021-01-17). PMID  10629135 .CS1 maint: DOI inactive as of January 2021 (link)
  2. ^ a b Мортенсен Э.С., Фентон К.А., Реквиг О.П. (февраль 2008 г.). «Волчаночный нефрит: раскрыта центральная роль нуклеосом» . Являюсь. J. Pathol . 172 (2): 275–83. DOI : 10,2353 / ajpath.2008.070563 . PMC 2312358 . PMID 18187568 .  
  3. ^ Hargraves MM, Richmond H, Мортон R (январь 1948). «Представление двух элементов костного мозга: тарт-клетки и клетки LE». Труды собраний персонала клиники Мэйо . 23 (2): 25–8. PMID 18921142 . 
  4. ^ Шао WH, Cohen PL (2011). «Нарушения клиренса апоптотических клеток при системной красной волчанке» . Исследования и терапия артрита . 13 (1): 202. DOI : 10,1186 / ar3206 . PMC 3157636 . PMID 21371352 .  
  5. ^ Stollar (BD 1989). «Иммунохимия ДНК». Международные обзоры иммунологии . 5 (1): 1-22. DOI : 10.3109 / 08830188909086987 . PMID 2491157 . 
  6. ^ а б Су К.Ю., Писецкий Д.С. (сентябрь 2009 г.). «Роль внеклеточной ДНК в аутоиммунных заболеваниях при СКВ» . Сканд. J. Immunol . 70 (3): 175–83. DOI : 10.1111 / j.1365-3083.2009.02300.x . PMID 19703007 . S2CID 205382203 .  
  7. ^ a b c Дикер Дж. В., Ван дер Влаг Дж., Берден Дж. Х. (февраль 2004 г.). «Нарушение удаления апоптотических клеток: его роль в генезе волчанки» . Нефрол. Набирать номер. Пересадка . 19 (2): 282–5. DOI : 10,1093 / NDT / gfg485 . PMID 14736945 . 
  8. ^ Smeenk RJ (июнь 2000). «Антинуклеарные антитела: причина болезни или вызванная болезнью?» . Ревматология (Оксфорд) . 39 (6): 581–4. DOI : 10.1093 / ревматологических / 39.6.581 . PMID 10888701 . 
  9. ^ Graham KL, Utz PJ (сентябрь 2005). «Источники аутоантигенов при системной красной волчанке». Текущее мнение в ревматологии . 17 (5): 513–7. DOI : 10,1097 / 01.bor.0000171215.87993.6b . PMID 16093826 . S2CID 18465332 .  
  10. ^ Маршак-Ротштейн A (ноябрь 2006 г.). «Толл-подобные рецепторы при системных аутоиммунных заболеваниях» . Обзоры природы Иммунология . 6 (11): 823–35. DOI : 10.1038 / nri1957 . PMC 7097510 . PMID 17063184 .  
  11. ^ Rekvig О.П., Nossent JC (февраль 2003). «Антитела против двухцепочечной ДНК, нуклеосомы и системная красная волчанка: время для новых парадигм?» . Ревматоидный артрит . 48 (2): 300–12. DOI : 10.1002 / art.10739 . PMID 12571837 . 
  12. ^ Blank M, Barzilai O, Shoenfeld Y (февраль 2007). «Молекулярная мимикрия и аутоиммунитет». Clin Rev Allergy Immunol . 32 (1): 111–8. DOI : 10.1007 / bf02686087 . PMID 17426366 . S2CID 20475334 .  
  13. ^ 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. DOI : 10.1080 / 08916930500484849 . PMID 16455583 . S2CID 9844130 .  
  14. ^ Berden JH (август 2003). «Волчаночный нефрит: последствия нарушения удаления апоптозных клеток?». Neth J Med . 61 (8): 233–8. PMID 14628957 . 
  15. ^ a b Egner W (июнь 2000 г.). «Использование лабораторных тестов в диагностике СКВ» . J. Clin. Патол . 53 (6): 424–32. DOI : 10.1136 / jcp.53.6.424 . PMC 1731203 . PMID 10911799 .  
  16. Перейти ↑ Mok CC, Lau CS (июль 2003 г.). «Патогенез системной красной волчанки» . J. Clin. Патол . 56 (7): 481–90. DOI : 10.1136 / jcp.56.7.481 . PMC 1769989 . PMID 12835292 .  
  17. ↑ Yung S, Chan TM (февраль 2008 г.). «Анти-ДНК-антитела в патогенезе волчаночного нефрита - новые механизмы». Autoimmun Ред . 7 (4): 317–21. DOI : 10.1016 / j.autrev.2007.12.001 . PMID 18295737 . 
  18. ^ Hanauer SB (сентябрь 1999). «Обзорная статья: безопасность инфликсимаба в клинических исследованиях». Алимент. Pharmacol. Ther . 13 Дополнение 4: 16–22, обсуждение 38. doi : 10.1046 / j.1365-2036.1999.00027.x . PMID 10597335 . S2CID 1642477 .  
  19. ^ Hyrich KL, Silman AJ, Ватсон KD, Symmons DP (декабрь 2004). «Терапия противоопухолевым фактором некроза альфа при ревматоидном артрите: обновленная информация о безопасности» . Анна. Реум. Dis . 63 (12): 1538–43. DOI : 10.1136 / ard.2004.024737 . PMC 1754871 . PMID 15242866 .  
  20. Перейти ↑ Hansen KE, Arnason J, Bridges AJ (апрель 1998 г.). «Аутоантитела и распространенные вирусные болезни». Семин. Ревматоидный артрит . 27 (5): 263–71. DOI : 10.1016 / s0049-0172 (98) 80047-4 . PMID 9572708 . 
  21. ^ Reploeg MD, Storch Г.А., Clifford DB (июль 2001). «Bk вирус: клинический обзор» . Clin. Заразить. Dis . 33 (2): 191–202. DOI : 10.1086 / 321813 . PMID 11418879 . 
  22. ^ Айзенберг Д.А., Manson JJ, Ehrenstein MR, Рахман A (июль 2007). «Пятьдесят лет антител к ДНК анти-ds: приближаемся ли мы к концу пути?» . Ревматология (Оксфорд) . 46 (7): 1052–6. DOI : 10.1093 / ревматологических / kem112 . PMID 17500073 . 
  23. ^ Maya R, Гершвин ME, Shoenfeld Y (февраль 2008). «Вирус гепатита В (HBV) и аутоиммунное заболевание». Clin Rev Allergy Immunol . 34 (1): 85–102. DOI : 10.1007 / s12016-007-8013-6 . PMID 18270862 . S2CID 9324159 .  
  24. ^ Enocsson H; Sjöwall C; Wirestam L; Dahle C; Кастбом А; Rönnelid J; Wetterö J; Ског Т. (2015). «Четыре анализа антител против дцДНК в отношении специфичности и активности системной красной волчанки» . J Rheumatol . 42 (5): 817–25. DOI : 10,3899 / jrheum.140677 . PMID 25684763 . S2CID 207570256 .  
  25. ^ Nossent JC, Huysen V, Smeenk RJ, Swaak AJ (сентябрь 1989). «Низкоавидные антитела к дцДНК как диагностический инструмент» . Анна. Реум. Dis . 48 (9): 748–52. DOI : 10.1136 / ard.48.9.748 . PMC 1003868 . PMID 2802796 .  
  26. ↑ Lacroix M (январь 2008 г.). «Постоянное использование« ложных »клеточных линий» . Int. J. Рак . 122 (1): 1–4. DOI : 10.1002 / ijc.23233 . PMID 17960586 . S2CID 27432788 .  
  27. ^ Bradwell, AR (2003). Атлас паттернов и лабораторных методик HEp-2 . Бирмингем: обязательный сайт. ISBN 0-7044-2437-1.
  28. ^ Slater NG, Cameron JS, Лессоф MH (сентябрь 1976). "Тест иммунофлуоресценции кинетопластов Crithidia luciliae при системной красной волчанке" . Clin. Exp. Иммунол . 25 (3): 480–6. PMC 1541410 . PMID 786521 .  
  29. ^ Бернетт, Дэвид; Крокер, Джон Р. (1999). Наука лабораторной диагностики . Медицинские СМИ ISIS. С. 494–495. ISBN 1-899066-62-4.
  30. ↑ a b Yu X, Schneiderhan-Marra N, Joos TO (2011). «[Белковые микрочипы и персонализированная медицина]». Анна. Биол. Clin. (Париж) (на французском). 69 (1): 17–29. DOI : 10,1684 / abc.2010.0512 . PMID 21463992 . 
  31. ^ Avaniss-Aghajani E, Берзон S, Sarkissian А (Май 2007). «Клиническая ценность мультиплексных иммуноанализов на основе гранул для обнаружения аутоантител к ядерным антигенам» . Clin. Вакцина Иммунол . 14 (5): 505–9. DOI : 10,1128 / CVI.00034-07 . PMC 1865627 . PMID 17376860 .  
  32. Перейти ↑ Kumar Y, Bhatia A, Minz RW (2009). «Антинуклеарные антитела и методы их обнаружения в диагностике заболеваний соединительной ткани: новое путешествие» . Diagn Pathol . 4 : 1. DOI : 10,1186 / 1746-1596-4-1 . PMC 2628865 . PMID 19121207 .  
  33. ^ Hueber W, Utz PJ, Стеинмэн L, Robinson WH (2002). «Профилирование аутоантител для изучения и лечения аутоиммунных заболеваний» . Arthritis Res . 4 (5): 290–5. DOI : 10,1186 / ar426 . PMC 128938 . PMID 12223102 .  
  34. ^ Cerutti ML, Centeno JM, Гольдбаум FA, де - Прат-Gay G (2001). «Создание последовательностей, высокоаффинных анти-ДНК-антител» . Журнал биологической химии . 276 (16): 12766–12773. DOI : 10.1074 / jbc.M100260200 . PMID 11279040 . S2CID 26068816 .