抗核抗体(ANA)是一组具有异质性的自身抗体,能够识别细胞核的各种成分,包括 DNA、核蛋白以及核酸-蛋白质复合物。该术语并非指某一种单一抗体,而是涵盖了多种不同抗原特异性的抗体群。在临床实验室实践中,ANA 检测还能检出部分针对细胞质成分和有丝分裂器结构的抗体,因此其实际检测范围比字面名称更为宽泛。(nature.com)
ANA 是评估自身免疫性疾病(尤其是系统性红斑狼疮、系统性硬化症和干燥综合征)的重要实验室指标。然而,仅凭抗体阳性并不能确诊疾病:在未患自身免疫性疾病的人群中,或在某些感染、药物反应及其他病理状态下,检测结果也可能呈阳性。其临床意义取决于检测方法、抗体特异性、荧光核型、滴度以及伴随的临床表现。(rheumatology.org)
对 ANA 的研究将免疫耐受的生物学机制与临床检验医学紧密联系在一起。某些特定抗体可以直接参与致病机制,而另一些则主要作为自身免疫应答的生物标志物。因此,深入理解 ANA 需要综合考量其分子靶点与来源、人群分布、检测方法、疾病关联性,以及解读实验室检验结果时的局限性。(nature.com)
定义与范围
抗核抗体(ANA)是一组能够识别与细胞核相关自身抗原的异质性自身抗体。其靶标包括脱氧核糖核酸、与染色质结合的蛋白质,以及含有RNA的复合物中的蛋白质成分。该名称描述的是这类抗体所识别的靶标范围,而非某种单一抗体分子或单一核内物质。例如,结合双链DNA的抗体与结合核糖核蛋白复合物内某种蛋白质的抗体,尽管识别化学性质迥异的靶标,但均属于抗核抗体范畴。因此,“抗核”既不单纯等同于“抗DNA”,也并不意味着每种抗核抗体都会与所有细胞核成分结合。(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)
抗核抗体这一抗体群必须与用于检测此类反应活性的实验室检查——抗核抗体检测(ANA检测)区分开来。在临床语境中,“ANA”既可指血清样本中存在的抗体,也可泛指某项检测的结果。概括性的筛查结果不一定能明确具体负责反应的抗原:“ANA阳性”并不等同于“抗双链DNA抗体阳性”。基于细胞的间接免疫荧光法检测的是对HEp-2细胞中现有结构的结合,而基于抗原的免疫测定法检测的则是对该方法所包含特定抗原的结合。因此,抗核抗体的生物学范畴与单项ANA检测的实际覆盖范围虽有密切关联,但并不等同;检测方法决定了能够检出哪些反应性以及这些结果在报告中如何呈现。(arupconsult.com)
历史上的叫法抗核因子(ANF)反映了在其所含抗体特异性被完全区分之前,人们将这种核反应活性描述为一种血清“因子”。1957年,H·R·霍尔曼(H. R. Holman)和H·G·昆克尔(H. G. Kunkel)报道了红斑狼疮血清因子对细胞核和核蛋白的亲和力。同年12月由W·C·罗宾斯(W. C. Robbins)、霍尔曼、H·戴谢尔(H. Deicher)和昆克尔发表的研究表明,核反应性与DNA反应性可以分离开来:一份血清与细胞核发生强烈反应,但与DNA不反应,且交叉吸收实验证实存在两种不同的血清因子。因此,这一历史上的单数术语并非指代单一分子实体;抗核抗体包含可能同时存在于同一份样本中的多种抗原特异性抗体群。(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)
从严格的解剖学意义上讲,ANA表示核反应性。然而,HEp-2细胞检测将抗体暴露于细胞核以外的细胞隔室中,因此一份“ANA报告”可能包含核型、胞浆型和有丝分裂型结果。2014至2015年的抗核抗体荧光核型国际共识(ICAP)区分了这三大类别。核型的定义是间期细胞核着色,包括核浆、核仁或核被膜染色,无论分裂期细胞是否同时着色。胞浆型涉及细胞核外的结构,例如微丝骨架系统、线粒体或高尔基体。有丝分裂型涉及与细胞分裂相关的结构,包括纺锤丝、中心体或细胞间桥。因此,分裂期细胞发生着色本身并不足以将其归为有丝分裂型。(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)
这种更为宽泛的检测范围解释了为何在缺乏细胞核染色的情况下,仍能记录到胞浆或有丝分裂反应性。尽管“抗细胞”(anti-cell)更能准确描述HEp-2染色的全部范围,但出于历史沿革和实验室管理原因,仍保留了“ANA检测”这一既定名称。各地的报告规范并不一致:最初的国际共识倾向于将明确的胞浆或有丝分裂反应性报告为阳性,而ARUP的检测路径则将核阳性结果与伴有胞浆染色的核阴性样本加以区分。因此,关于核反应性的表述与关于HEp-2检测整体结果的表述并不一定代表相同的发现。(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)
分子靶标与抗体特异性
针对DNA和染色质的抗体可识别多种不同的分子底物。抗双链DNA(anti-dsDNA)抗体结合DNA,而抗组蛋白抗体识别与DNA结合的蛋白质;这两种特异性不可相互混淆。抗核小体抗体可识别由DNA与组蛋白结合形成的复合表位,而非单一的独立组分。因此,针对染色质的反应性并不必然意味着存在可检测到的抗dsDNA反应性。1994年一项针对40例系统性红斑狼疮患者血清的研究发现,88%的样本可识别全染色质;其中约半数样本能与染色质及H2A–H2B–DNA复合物反应,却对天然DNA几乎或完全不发生结合。利用狼疮倾向小鼠单克隆抗体进行的实验同样证实了对核小体的特异性识别,而这种识别并不能在单独的DNA或个别组蛋白上重现。(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)
与RNA相关的靶标包括核糖核蛋白复合物的蛋白质成分,而非单纯的RNA本身。Sm抗原由参与RNA剪接的多种小核核糖核蛋白颗粒所共有的核心蛋白组成。抗Sm抗体通常识别B/B′和D蛋白,而抗U1-RNP抗体则识别特异性结合于U1 RNA的蛋白质,尤其是U1-70K、U1-A和U1-C。由于U1颗粒兼具Sm核心蛋白和U1特异性蛋白,这两个抗体系统可以共存,但在分子水平上仍可截然区分。免疫印迹和免疫沉淀实验表明,针对Sm B/B′或D纯化的抗体可回收多种小核RNP颗粒,而针对U1-70K、A或C的抗体仅能特异性回收U1颗粒。(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)
可提取性核抗原(ENA)是根据能否通过生理盐水溶解细胞提取物回收而划分的实验室分类,而非单一的分子家族。该名称涵盖了结构和功能各异的多种靶标,包括Sm、U1-RNP、SSA/Ro及SSB/La。因此,检测组合(panel)的具体构成直接决定了ENA结果的内涵:该名称并不意味着已检测了所有与ANA相关的靶标。例如,ARUP实验室的指定ENA检测组合将Smith/RNP、Smith、SSA-52、SSA-60及SSB抗体作为独立报告项分别进行测定。(content-assets.jci.org)
SSA/Ro本身包含两种不同的抗原靶标。Ro60是一种分子量约60 kDa的RNA结合蛋白,与非编码小分子Y RNA结合;Ro52(又称TRIM21)是一种分子量约52 kDa、具有泛素E3连接酶活性的蛋白质。因此,尽管统称为SSA/Ro,抗Ro52和抗Ro60代表着不同的抗体特异性。SSB/La是另一种独立的RNA结合抗原,可与Ro60一同存在于含Y RNA的颗粒中。在RNP颗粒内的物理共存并不代表抗La与抗Ro60是等同的抗体。抗原特异性检测组合通过分别报告Ro52、Ro60和La的结果,保留了这些差异,而不是将所有Ro相关的反应性合并为单一结果。(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)
结构性靶标包括着丝粒蛋白CENP-A、CENP-B和CENP-C,以及核膜蛋白。后者包括核纤层蛋白(lamin)及其相关蛋白,以及gp210等核孔复合体组分。其他靶标则兼具结构定位与酶促功能:原纤蛋白(fibrillarin)是核仁U3小核仁RNP复合体的主要蛋白质,而DNA拓扑异构酶I则是抗Scl-70抗体所针对的抗原。这些名称指代的是具体的蛋白质或蛋白质复合物,而非针对着丝粒、核仁或核膜等未分化整体结构的抗体。(anapatterns.org)
RNA聚合酶构成了另一类酶学靶标。抗体可识别RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,包括其多种组成亚基。1993年发表的研究发现了可与所有三类聚合酶发生反应的血清;随后的亚基分析表明,部分抗体与各聚合酶复合物共有的蛋白质存在交叉反应。因此,“抗RNA聚合酶”这一概念宽于“抗RNA聚合酶Ⅲ”这一具体命名,识别某一种聚合酶也不能直接等同于能识别其他聚合酶。(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)
免疫学形成机制与生物学效应
抗核抗体(ANA)的产生涉及自身反应性B细胞的激活及其向分泌抗体的浆细胞的分化。自身反应性细胞在健康个体中同样存在,单纯检测到它们并不能证明自身耐受机制已被破坏。在正常情况下,受体编辑、克隆清除、功能失活以及分化限制等机制会控制这类细胞对循环抗体水平的影响。但在系统性红斑狼疮(SLE)中,这些控制通路可能在不同阶段发生受损。一项于2019年开展的研究对比了9名健康受试者与15名SLE患者,发现产生ANA的IgG浆母细胞数量增加,反映的是整个IgG浆母细胞群体的扩增,而非其中核反应性细胞所占比例的上升。这表明,除抗原特异性选择缺陷外,抗体产生细胞的过度分化也是导致ANA升高的重要机制。(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)
当细胞死亡或释放胞内物质时,原本隐匿的核靶抗原便暴露出来。在细胞凋亡过程中,染色质发生断裂,核成分被重新分配至由膜包裹的细胞残余中。1994年,利维娅·卡希奥拉-罗森(Livia Casciola-Rosen)、格兰特·安哈尔特(Grant Anhalt)与安东尼·罗森(Antony Rosen)证实,凋亡的角质形成细胞会在其表面较大的起泡中富集核小体DNA、Ro、La以及小核核糖核蛋白。正常情况下,通过凋亡细胞清除作用清除这些结构可以限制抗原暴露并抑制炎症反应。破坏这一清除过程的实验为碎片残留与自身免疫之间的联系提供了证据:缺失肝X受体的小鼠表现出凋亡细胞吞噬缺陷、异常炎症反应、自身抗体产生以及自身免疫性肾小球肾炎。这些发现阐明了原本隔绝的抗原如何变得具有免疫可及性,但并不意味着细胞死亡必然会诱导ANA产生。(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)
一旦抗体与胞外核物质结合,所形成的免疫复合物便可将抗原特异性识别与固有免疫激活联系起来。2002年,伊丽莎白·莱德贝特(Elizabeth Leadbetter)及其同事证实,IgG2a–染色质复合物可激活表达抗IgG的IgM受体的小鼠B细胞。这种激活既需要B细胞抗原受体,也依赖MyD88介导的Toll样受体通路;抑制实验表明该受体为TLR9。抗原受体捕获复合物并促进其胞内转运,使得其中的核酸成分能够接触到内体中的感应受体。这一经实验证实的双重识别机制解释了包含自身蛋白与自身DNA的复合物如何提供互补的激活信号,而不仅仅是充当被动的抗体-抗原聚集体。(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)
一条相关的通路在浆细胞样树突状细胞中发挥作用,这类细胞能够产生大量的I型干扰素。2005年发表的人体细胞实验表明,从狼疮患者血清中纯化出的含DNA复合物通过FcγRIIa(即CD32)进入这些细胞,并激活含有TLR9的胞内区室。另有实验证实,含有哺乳动物DNA和RNA的复合物分别通过TLR9和TLR7诱导产生干扰素-α;核酸酶处理则可消除其刺激活性。2010年,克里斯蒂亚娜·吉杜奇(Cristiana Guiducci)及其同事在人体细胞和狼疮倾向小鼠中进一步证实,TLR7/TLR9刺激通过激活NF-κB支持浆细胞样树突状细胞的存活,从而维持产干扰素细胞群体的存在。因此,抗体结合能够促进核酸的胞内转运和炎症信号传导,即便该抗体识别的是相关蛋白而非核酸本身。(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)
人类遗传学研究提供了另一个因果关系的范例。2022年,格兰特·布朗(Grant Brown)及其同事在一例患有重症狼疮的儿童中发现了一个新发(de novo)TLR7 Y264H功能获得性突变。该变异受体对鸟苷和2′,3′-环磷酸鸟苷的感应能力增强。将该突变引入小鼠足以引发狼疮样疾病,同时增强的TLR7信号促进了经B细胞受体激活的细胞发生异常存活,并导致特定活化B细胞群体的积聚。这一发现表明,对核酸的过度感应可导致免疫抑制调控的丧失,但这并不能证明所有ANA的产生或所有SLE病例都具有相同的遗传病因。(researchonline.jcu.edu.au)
抗体的生物学效应因其特异性和克隆来源而异。部分ANA主要作为自身免疫反应的生物标志物,检出它们并不意味着存在直接的组织损伤。某些抗DNA或抗染色质抗体可参与形成沉积于肾脏结构的复合物,进而激活补体系统并结合炎症细胞表面的Fc受体。另一些含核酸的复合物则主要通过诱导细胞因子而非组织沉积来发挥作用。因此,其致病性取决于抗原的可及性、结合特性、抗体亚型、清除效率及组织微环境,而不仅仅取决于对核抗原的识别。这些机制的适用性因抗体而异,不能一概推演至ANA所涵盖的所有抗体类型。(nature.com)
历史发现与发展
1948年,马尔科姆·M·哈格雷夫斯(Malcolm M. Hargraves)、海伦·里士满(Helen Richmond)和罗伯特·莫顿(Robert Morton)在梅奥诊所的骨髓涂片标本中报告发现了红斑狼疮细胞(LE细胞)。他们的论文将该细胞与“塔特”细胞(tart cell,另一种吞噬了核物质的细胞)区分开来。典型的红斑狼疮细胞是一种吞噬了另一细胞变性核物质的中性粒细胞;这种核物质会形成均匀一致的包涵体,而非保留可辨认的细胞核结构。1949年,哈格雷夫斯证实,利用正常骨髓成分与急性播散性红斑狼疮患者的血浆可以在体外重现这一现象。这使得该观察结果成为一种可在实验室中重复的反应,为研究系统性红斑狼疮提供了早期的实验室辅助诊断手段,而不再仅仅是骨髓涂片中的描述性发现。(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)
患者血浆诱导红斑狼疮细胞形成的能力,引导研究人员去寻找一种作用于核物质的循环因子。1957年7月26日,哈尔斯泰德·R·霍尔曼(Halsted R. Holman)和亨利·G·孔克尔(Henry G. Kunkel)发表了《红斑狼疮血清因子与细胞核及核蛋白的亲和力》(Affinity between the Lupus Erythematosus Serum Factor and Cell Nuclei and Nucleoprotein),将红斑狼疮细胞现象与血清对细胞核成分的反应性联系起来。随后的实验将这种反应活性与针对DNA本身的抗体区分开来。1957年12月,威廉·C·罗宾斯(William C. Robbins)、霍尔曼、赫伯特·戴歇尔(Herbert Deicher)和孔克尔报告称,狼疮患者血清能与分离的细胞核、核蛋白及纯化的DNA发生补体结合反应。吸收实验支持存在各自独立的核反应因子与DNA反应因子;其中一份血清与细胞核反应强烈,却不与DNA发生反应。这些发现确立了针对细胞核的反应活性包含多种抗体活性,而非单一通用的“红斑狼疮因子”。(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)
另一项并行发展是通过免疫荧光法对核反应性血清因子进行可视化检测。1957年9月,埃里克·J·霍尔博罗(Eric J. Holborow)、D·M·威尔(D. M. Weir)和G·D·约翰逊(G. D. Johnson)发表文章,证实了一种对组织细胞核具有亲和力的狼疮血清因子。荧光检测使实验室能够直接观察血清抗体的结合情况,而无需经历形成红斑狼疮细胞所必需的细胞核变性与吞噬作用全过程。免疫荧光法逐渐取代了更为费时的红斑狼疮细胞检测制备:到1979年,霍尔博罗指出这种替代已十分普遍。这种更广泛的检测手段还揭示出非红斑狼疮患者及部分健康个体中也存在核反应性,使得区分单纯的抗体筛查结果与疾病特异性发现变得愈发重要。(bmj.com)
在随后的几十年里,研究人员从广泛的ANA反应中分离出了各种特异性抗原系统。具有历史意义的里程碑包括:1957年发现的DNA反应性抗体、1959年的组蛋白反应性抗体、恩·M·谭(Eng M. Tan)与孔克尔于1966年描述的Sm系统,以及1971年的核糖核蛋白反应性抗体。沉淀试验及其他基于抗原的实验能够比单纯的染色形态学更精确地区分这些反应。因此,霍尔博罗在1979年的论述中将免疫荧光法视为一种初筛手段,其阳性结果可通过针对已知核抗原的检测进一步明确,而不能直接假定每一种荧光核型都唯一对应某一种特定抗体。(jcp.bmj.com)
对荧光核型视觉词汇的国际标准化工作于2014年正式启动。抗核抗体荧光核型国际共识(ICAP)于当年8月28日在巴西圣保罗举行的第12届自身抗体与自身免疫国际研讨会全天专题会议上成立。爱德华·K·L·陈(Edward K. L. Chan)、扬·达莫索(Jan Damoiseaux)、路易斯·E·C·安德拉德(Luis E. C. Andrade)及其合作者于2015年8月20日发布了首份命名法报告。该分类系统将28种荧光核型(编号为AC-1至AC-28)归纳为细胞核型、细胞质型和有丝分裂型三组。此外,报告还将推荐用于常规报告的“熟练水平”核型与需要更专业辨识技能的“专家水平”核型进行了区分,并通过ICAP官方网站提供代表性图像,以统一各实验室之间的专业术语。(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)
人群分布与系统性自身免疫病之外的阳性情况
Minoru Satoh 及其同事于 2012 年发表的一项研究,利用美国国家健康与营养调查(NHANES)在 1999–2004 年间采集的 4,754 名受试者血清样本,对 ANA 的患病率进行了估算。在 12 岁及以上人群中,估算患病率为 13.8%,95% 置信区间为 12.2–15.5%。该检测采用 HEp-2 细胞间接免疫荧光法,血清稀释度为 1:80;荧光强度按 0–4 级评分,3 级和 4 级判定为阳性。因此,该估算值描述的是特定实验室方案在人群调查中测得的阳性率,而非确诊系统性自身免疫病的人群比例。(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)
在该项分析中,ANA 患病率因年龄和性别而异。女性阳性率估计为 17.8%,男性为 9.6%,差异具有统计学意义();女性与男性的患病率之比在 40–49 岁年龄段最高。总体而言,患病率也随年龄增长而升高()。这些属于横断面关联:该研究并未证实衰老或特定的激素机制直接导致了 ANA 的产生,也未对个体进行随访以确定其抗体初次出现的时间。受试者代表的是普通人群样本,而非专门针对表观健康者或风湿病患者筛选的队列。(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)
表观健康人群中同样会出现阳性结果,其实际测得的检出率极大地取决于所设定的阈值。在 1997 年由 Eng M. Tan 牵头、15 家实验室参与的一项国际研究中,健康受试者在 1:40 稀释度下的 ANA 阳性率为 31.7%,1:80 时为 13.3%,1:160 时为 5.0%,1:320 时为 3.3%。由此可见,要求在更高稀释度下仍有可检测到的染色会显著降低判定为阳性的比例。该研究在涵盖 20–60 岁的四个成年年龄组之间未发现显著的年龄差异,这表明有关年龄的研究结论也取决于所抽样的年龄范围和人群特征。美国风湿病学会指出,多达 15% 的完全健康者也可能出现 ANA 阳性结果。这些数值并非一成不变的常数:检测流程、阳性阈值以及受试者选择都会影响最终观察到的检出率。(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)
病毒感染提供了系统性自身免疫性风湿病之外出现 ANA 阳性的明确例证。Yeon Seok Seo 及其同事在 2011 年的一项研究中调查了 422 例因急性甲型肝炎住院的患者,将滴度至少达到 1:80 定义为阳性。结果在 179 例患者(42.4%) 中检测到 ANA,且黄疸期或恢复期的阳性率明显高于前驱期。研究人员报告称,这些 ANA 阳性患者在三个月内抗体均转为不可测,并且阳性组与阴性组之间的并发症发生率无显著差异。因此,这种与感染相关的短暂反应性,与证实存在持续性系统性自身免疫病的证据截然不同。(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)
药物暴露同样可能诱发 ANA 产生,但并不必然引起临床自身免疫综合征。在 1969 年发表的一项前瞻性研究中,Stephen E. Blomgren 及其同事对 16 例因心律失常接受普鲁卡因胺治疗的患者进行了随访:其中 8 例产生了 ANA,但这 8 例中仅有 2 例出现了符合狼疮样综合征的症状。这便将药物相关的抗体形成与有症状的药物诱导性疾病以及特发性系统性红斑狼疮区分开来。恶性肿瘤是另一个公认可能伴随 ANA 阳性的临床背景;美国风湿病学会将癌症、药物和病毒均列为与阳性结果相关的诱因。在这些情况下,抗体检出仅属于一项实验室发现,其本身并不构成系统性自身免疫性风湿病的诊断。(nejm.org)
实验室检测方法
间接免疫荧光法(IIF,亦称 IFA)用于检测血清抗体与载玻片上固定的 HEp-2 细胞的结合情况。将稀释的血清与细胞底物共同孵育,使抗体与可接触的胞内抗原结合。通过洗涤去除未结合的血清组分后,加入荧光素标记的抗人免疫球蛋白G试剂以检测结合的人抗体。再次洗涤后,使用荧光显微镜观察玻片。该方法之所以被称为“间接”法,是因为荧光标记物连接在检测用试剂上,而非连接在患者自身的抗体上。2014 年发表的一项规范方案采用荧光结合物孵育 30 分钟,但具体操作条件取决于经验证的检测方法。(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)
HEp-2 细胞提供了广泛的细胞抗原谱,而非预先确定的纯化靶标清单。显微镜评估不仅可确定是否存在染色,还能描述染色在核结构、胞质结构及有丝分裂结构中的分布;对分裂期细胞的观察能够提供仅凭分裂间期细胞核无法获得的信息。阳性样本可进一步稀释以测定终点滴度。广泛的抗原覆盖范围与空间信息的结合,使 HEp-2 IIF 成为一种重要的筛查手段,但仅凭染色分布本身无法明确其分子靶标。2015 年发表的抗核抗体核型国际共识(ICAP)报告规范了用于描述这些荧光核型分布的术语。(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)
基于抗原的检测方法则测定抗体与固定在微孔板、微球或固相膜上的抗原制剂的结合情况。在酶联免疫吸附测定(ELISA)中,血清抗体与包被的抗原结合,酶标抗人 IgG 试剂检测结合的抗体,加入酶底物后产生信号并由酶标仪测定。部分 ANA ELISA 采用补充了纯化抗原的细胞提取物,而非完全明确定义的抗原混合物。例如,妙佑医疗国际实验室(Mayo Clinic Laboratories)的一项检测采用补充了双链 DNA、组蛋白、SSA/Ro、SSB/La、Sm、Sm/RNP、Scl-70、Jo-1 以及着丝粒 B 抗原的 HEp-2 裂解物。化学发光测定法利用发光化学反应进行检测,而多重微球和线性免疫印迹法能够区分对多个分别呈现靶标的反应。因此,它们的检测范围取决于纳入了哪些抗原,以及这些抗原是如何制备与呈现的。(prd1.mayocliniclabs.com)
这些方法在分析覆盖范围和工作流程上存在差异。HEp-2 IIF 通常筛查灵敏度较高,但操作繁琐,需要具备识别微弱或重叠染色的专业技能。基于抗原的系统则支持自动化操作、更高的通量以及更客观的信号测量;有限的抗原谱虽可提高诊断特异性,但可能会漏检针对未纳入靶标的抗体。这些属于一般趋势,并非每种商业化检测方法的绝对特性:实际性能会因检测平台和疾病种类而异。因此,IIF 阳性的样本在特定抗原检测组合中可能呈阴性,而抗原特异性检测也可能检出 IIF 未显现的反应性。这两种方法得出的结果并非针对同一种抗体数量的可互换测量值。(arupconsult.com)
抗原特异性后续确认检测所针对的问题比广谱 ANA 筛查更为具体:即是否存在针对某一特定靶标的抗体。实验室可以通过单项检测或组合检测来分析抗 dsDNA 抗体或特定的可提取性核抗原(ENA)抗体,包括抗 Sm、抗 U1-RNP、抗 SSA/Ro 和抗 SSB/La 等。举个具体的例子,ARUP 的一线结缔组织病检测组合包含 dsDNA、Smith/RNP、Smith、SSA-52、SSA-60、SSB、Jo-1 和 Scl-70。明确检出其中一种特异性抗体仅表征了血清的部分反应性,并不能替代完整的 HEp-2 筛查。相反,组合检测呈阴性仅排除了对其所含靶标的可检测反应性,并不能排除所有能在 HEp-2 细胞上显色的抗体。(arupconsult.com)
免疫荧光核型
国际抗核抗体核型共识(ICAP)将 HEp-2 间接免疫荧光中可识别的染色分布赋予了 AC 代码(代表抗细胞,anti-cell)。其首份命名报告由 Edward K. L. Chan 及其同事于 2015 年发表,将这些核型划分为细胞核型、细胞质型和有丝分裂器型三类。核型的识别依赖于间期细胞与分裂期细胞的对比:荧光在细胞核内的分布特征、浓缩染色质是否着色,以及有丝分裂器的荧光标记情况,有助于区分外观相似的不同形态。AC 代码定义的是一种形态学核型,而非特定的自身抗体。(frontiersin.org)
**细胞核均质型(AC-1)**表现为核质均匀平滑的着色,分裂期细胞的浓缩染色质也呈现强而均匀的均质染色。与此不同,**致密细斑点型(AC-2)**由大小、亮度和密度不一的斑点构成,导致单个间期核内呈现密度不均的着色区域;中期板同样显示出强烈的斑点状荧光。**着丝点型(AC-3)**在每个间期细胞核内表现为约 40–80 个离散的点状荧光,这些点在分裂期与有丝分裂染色体块排列对齐。这种在分裂期的重构分布,有着丝点反应与目标抗原不与浓缩染色质结合的核点型区分开来。(anapatterns.org)
**细斑点型(AC-4)包含遍布核质的大量微小斑点,而粗斑点型(AC-5)**的颗粒则更大、更显著。在这两种核型中,浓缩的分裂期染色质通常不着色;核仁染色情况可能有所不同。AC-4 可伴见于抗 SSA/Ro 或抗 SSB/La 抗体阳性样本,而 AC-5 可伴见于抗 Sm 或抗 U1-RNP 抗体阳性样本。这些仅代表相关性,并非一一对应的关系。同样,AC-2 与抗 DFS70 抗体相关,但在外观上类似的“DFS样”样本在 DFS70 特异性免疫测定中可能呈阴性。因此,核型识别不能替代抗原特异性的直接检测。(anapatterns.org)
核仁型通过集中在核仁的荧光与周围核质染色的差异进行识别。**均质核仁型(AC-8)**弥漫性充盈整个核仁,而中期板不着色;相关靶抗原包括 PM/Scl 和 Th/To。**团块核仁型(AC-9)**呈现不规则的核仁团块状荧光,有时伴有 Cajal 小体及染色体周染色,其相关抗原为原纤维蛋白(fibrillarin)。**点状核仁型(AC-10)**由界限分明的核仁颗粒组成;分裂期细胞在染色体块内可表现出多达 5 对明亮的核仁组织区荧光。NOR-90 和 RNA 聚合酶 I 为其常见相关靶标。(frontiersin.org)
离散核点型和核外周染色构成了另外的分类组。**多核点型(AC-6)**每个细胞核通常有 6–20 个离散点,包括与含 Sp100 核体相关的反应。**少核点型(AC-7)**通常为 1–6 个点,可通过抗 p80-coilin 抗体标记 Cajal 小体。**光滑核膜型(AC-11)突出表现为连续的核周环状荧光,而点状核膜型(AC-12)**则呈现虚线轮廓,反映了与核孔复合物相关的靶抗原。核纤层蛋白 B(Lamin B)和 gp210 分别是其代表性相关抗原;这两种核膜型均不使中期或后期染色体板着色。(anapatterns.org)
ICAP 对多重模式、混合模式和复合模式进行了区分。多重模式是指在同一样本中可单独识别出两种或两种以上的核型。混合模式则是指在同一细胞区室中存在重叠核型,导致各组分无法可靠分离——例如重叠的 AC-4 和 AC-5 细胞核斑点。复合模式则是指一种特定抗体在不同细胞区室中产生特征性的荧光组合。例如 NuMA 样核型(AC-26),将间期核斑点与有丝分裂纺锤丝染色结合在一起。因此,多处出现荧光并不必然意味着存在多种特异性抗体,而未能分离的混合形态也无法确证究竟存在何种抗体。抗原特异性检测能提供独立于形态学分类的诊断依据。(anapatterns.org)
滴度、阈值与实验室报告
间接免疫荧光(IIF)滴度是指在检测读数标准下仍可检测到特异性染色的最高血清稀释度。阳性样本通常进行倍比稀释检测,例如 1:80、1:160、1:320 和 1:640。1:80 的稀释度表示 80 份总混合液中含有 1 份血清;1:160 单位体积内的血清含量则减半。如果在 1:160 时仍能观察到可识别的染色,而在 1:320 时消失,则终点报告为 1:160。因此,分母越大代表在更高稀释度下仍存在反应性,并不意味着结果更弱。滴度反映的是可检测到的自身抗体反应性的半定量指标,而非绝对的抗体浓度。(accessdata.fda.gov)
荧光强度、终点滴度以及免疫测定的数值结果描述的是不同的检测指标。强度记录的是在特定稀释度下的染色亮度,而终点滴度记录的是样本在失去可识别染色前能够稀释到的最大程度。自动化系统可能会利用特定核型的对应关系,根据荧光强度来估算终点,但估算出的终点并不等同于通过倍比稀释测得的实际终点。2020 年发表的一项研究发现,基于单一稀释度强度的预测结果往往与实际测得的终点相差一个以上的稀释梯度。其他免疫检测方法可能会用任意单位表示反应性;其抗原覆盖范围和校准均与基于细胞的 IIF 存在差异。因此,免疫测定的数值不能直接换算为 IIF 滴度,某一稀释度下的亮度也不能直接视作滴度本身。(academic.oup.com)
不同实验室的检测阈值并不统一。初始筛查稀释度决定了特定流程中能够检测到的最低反应水平,而实验室的报告临界值则决定了哪些结果被判定为阳性。美国风湿病学会指出,部分实验室将滴度高于 1:160 的结果报告为阳性。2025 年发表的一项实验室调查记录了显著的差异:在明确筛查稀释度的 298 家实验室中,199 家(67%)使用 1:80,46 家(15%)使用 1:160,26 家(9%)使用 1:40。这些属于各实验室的筛查实践,而非可以互换的诊断阈值。因此,在 1:160 筛查稀释度下呈阴性的结果,并不意味着该血清在 1:80 时也无染色反应。(rheumatology.org)
一份信息详尽的 IIF 报告会注明检测方法和细胞基质,给出定性结果,并记录观察到的核型及其各自的滴度。例如,“HEp-2 IIF:阳性;着丝点型,1:1280;核均质型,1:80”,这样就保留了单纯标注“ANA 阳性”所忽略的信息。若已进行抗原特异性检测,确定的抗原特异性属于另一项独立的发现:形态学核型可以提示靶抗原,但并不能确认对应抗体的具体种类。基于特定抗原的检测报告则直接标明检测方法以及数值或定性结果,而不会指派细胞染色核型。(arupconsult.com)
国际抗核抗体核型共识(ICAP)通过命名核型和抗细胞(anticellular,即 AC)编码使核型术语实现了标准化。然而,这种标准化并没有消除“阴性”一词的歧义。2016 年 ICAP 报告讨论提出了两种惯例:一种将胞浆和有丝分裂染色计为 ANA 阳性;另一种则将阳性仅限定于核染色。这两种方案都会在报告中保留非核染色核型及其滴度。因此,缺乏可检测核染色的样本仍可能显示出胞浆或有丝分裂反应性;“核染色阴性”并不等同于完全不存在细胞染色。(anapatterns.org)
与特定疾病的关联
在系统性红斑狼疮(SLE)中,广泛的 ANA 阳性与针对特定抗原的阳性结果具有不同的临床意义:ANA 反应性可见于多种不同疾病,而抗双链 DNA(anti-dsDNA)抗体和抗 Smith(anti-Sm)抗体则与狼疮具有更高的特异相关性。2019年欧洲抗风湿病联盟与美国风湿病学会(EULAR/ACR)制定的分类标准将这些 SLE 特异性抗体与广义的 ANA 检测结果区分开来,并要求符合标准的 anti-dsDNA 检测在相关疾病对照组中表现出至少 90% 的特异度。但这两种特异性抗体并非存在于每位患者体内。2017年一项涵盖 232 例 SLE 患者、360 例其他风湿病患者和 400 名健康献血者的研究显示,在特异度设定为 99% 的阈值下,anti-Sm 检测的灵敏度为 25.9%;而在对应的 99% 特异度阈值下,anti-dsDNA 检测的灵敏度为 30.2%。这些数值反映的是特定检测方法与临界值下的表现,并不代表普遍的检出率。(arupconsult.com)
抗 SSA/Ro 抗体和抗 SSB/La 抗体既见于干燥综合征,也见于 SLE,因此两者均不能单独作为排他性的疾病标签。SSA 检测可进一步区分针对 Ro52 和 Ro60 的反应性,二者属于不同的抗原靶标。约三分之二的干燥综合征患者可检出抗 SSA 抗体;抗 SSB 则是另一种相关特异性抗体,但诊断分类框架通常将抗体权重赋予抗 SSA,而非孤立的抗 SSB 阳性。这些抗体发现常伴随以外分泌腺淋巴细胞浸润为特征的病变,临床多表现为口干和眼干。它们在狼疮中的出现,也体现了同一种抗体系统可以在临床表现迥异的自身免疫性疾病之间重叠存在。(arupconsult.com)
抗 U1 核糖核蛋白(U1-RNP)抗体是混合性结缔组织病(MCTD)的特征性血清学标志,后者的临床表现兼具狼疮、系统性硬化症和炎症性肌病的特征。主要的 MCTD 诊断分类标准均纳入了 U1-RNP 反应性,但该抗体亦可见于 SLE 和重叠综合征。相关临床表现可包括雷诺现象、手指肿胀、关节炎及肌炎;肺动脉高压和间质性肺疾病则是累及的重要器官病变。U1-RNP 相关的重叠性肌炎可兼具肌无力与硬皮病或狼疮的特征。因此,尽管 anti-U1-RNP 与 anti-Sm 的核糖核蛋白靶标存在关联且常包含在同一实验室检测组合中,两者的临床意义截然不同。(arupconsult.com)
在系统性硬化症中,约 95% 的患者 ANA 呈阳性,但不同的特异性抗体对应着不同的临床亚型。抗着丝点抗体主要与局限皮肤型病变相关,包括传统上被称为 CREST 综合征的症候群(钙质沉着、雷诺现象、食管运动功能障碍、指端硬化和毛细血管扩张)。抗拓扑异构酶 I 抗体(又称抗 Scl-70 抗体)和抗 RNA 聚合酶 III 抗体则在弥漫皮肤型病变中更为常见。其中,抗 RNA 聚合酶 III 抗体与硬皮病肾危象之间存在明确的相关性。超过一半的患者会携带这三种主要特异性抗体中的一种,且它们通常不会重叠出现。这些关联反映的是由抗体定义的临床亚型,而非千篇一律的系统性硬化表型或必然发生的临床病程。(arupconsult.com)
炎症性肌病涵盖了针对细胞核及细胞质抗原的多种抗体系统。抗 Mi-2 抗体与皮肌炎及其特征性皮疹相关,而抗 PM/Scl 抗体则与肌炎-系统性硬化重叠综合征相关。靶向细胞质的抗体系统包括抗氨酰-tRNA 合成酶抗体(以抗 Jo-1、抗 PL-7 和抗 PL-12 为代表)以及抗信号识别颗粒(anti-SRP)抗体。抗合成酶抗体通常伴随肌肉炎症、间质性肺疾病、关节炎、雷诺现象和“技工手”的组合表现;抗 SRP 抗体则与免疫介导的坏死性肌病相关。因此,即便标本未出现核染色,仍可能存在具有临床意义的肌炎相关自身抗体,并表现出细胞质反应性。(arupconsult.com)
自身免疫性肝病同样需要将核特异性抗体与非核特异性抗体区分开来。ANA 和抗平滑肌抗体是 1 型自身免疫性肝炎的特征,而抗肝肾微粒体抗体和抗肝胞质抗体则是 2 型的特征。在原发性胆汁性胆管炎中,抗 Sp100 和抗 gp210 是相关的核特异性抗体;其中 gp210 反应性可产生核膜染色荧光型。抗线粒体抗体则呈现细胞质网状染色型,并与原发性胆汁性胆管炎高度相关。这种区分解释了为何即使 ANA 检测中的细胞核成分为阴性,患者体内仍可存在具有诊断价值的肝病相关血清学指标。(aasld.org)
临床解释与分类
ANA 检测结果改变的是患病的概率,而不能单独确立诊断。灵敏度描述的是目标疾病患者中检测呈阳性的频率;特异度描述的是非患病人群中检测呈阴性的频率。相比之下,阳性预测值关注的是阳性结果中真正代表该疾病的比例,且高度依赖于检验前概率——即在检测前根据临床背景、病史和体格检查所评估的患病可能性。因此,ANA 阳性在无症状个体与在具有特征性多系统表现的患者中具有截然不同的临床意义。ANA 检测可在未患系统性自身免疫性风湿病的个体中检出真正的抗体:此类结果未必是分析误差,但其诊断特异度有限。阴性结果降低了患 ANA 相关疾病(尤其是狼疮)的可能性,但并不能完全排除自身免疫性疾病;结果的判读还取决于该检测方法的抗原覆盖范围和灵敏度。(meridian.allenpress.com)
临床背景包括症状的性质与分布、客观检查所见、药物暴露史以及其他实验室异常。光敏性皮疹、炎症性关节受累、血细胞减少以及尿蛋白或细胞管型,与孤立的非特异性症状所提供的临床背景截然不同。在疑似系统性红斑狼疮(SLE)的病例中,证据可能包括抗原特异性抗体、血常规指标、尿液检查发现以及补体 C3 或 C4 浓度降低。这些观察指标需结合起来综合评估,包括是否有其他病况能更好地解释这些表现。ANA 的检测方法、滴度和荧光核型可提供补充信息,但核型或高滴度均不能替代临床表现。反之,广谱 ANA 筛查呈阴性也并不一定能排除个别与疾病相关的特定抗体。(arupconsult.com)
由马丁·阿里格(Martin Aringer)及其同事发表的2019年 EULAR/ACR 狼疮分类标准将 HEp-2 细胞上滴度达 或更高的 ANA 至少阳性一次,或等效的阳性检测,作为必须满足的入选标准。等效检测条款涵盖了性能至少相当的固相 ANA 筛查免疫测定法。这一要求反映了 ANA 对 SLE 的极高灵敏度:支撑该标准的一项系统评价纳入了来自 64 项研究的 13,080 例患者,估计在这一阈值下的灵敏度为 97.8%(95% 置信区间为 96.8%–98.5%)。这些数据描述的是在 SLE 患者中的检出率,而非 ANA 阳性个体患有狼疮的概率。(acrjournals.onlinelibrary.wiley.com)
仅满足入选标准尚不足以进行分类,且不会为随后的评分提供任何分值。达到分类标准需要满足至少一项临床标准,并且在划分为七个临床领域和三个免疫学领域的赋分标准中累计获得至少 10 分。每个领域内仅计入得分最高的一项,且只有在不存在更可能的其他解释时,该临床表现才被计入。例如,抗 Sm 抗体和符合条件的抗 dsDNA 抗体属于同一领域;两者的 6 分分值不能叠加计算。该分类标准的目的是规范研究人群,而非定义所有临床表现。持续 ANA 阴性的患者无法使用该框架进行分类,但这一定义限制并非否定 SLE 临床诊断的绝对规则。(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)
广谱 ANA 滴度亦不同于用于疾病评估的抗原特异性生物标志物测定。整体荧光滴度的变化无法指明是哪一种抗体群发生了变化。抗 DNA 抗体浓度可能会大幅波动,并可反映狼疮的活动度;相比之下,针对 RNA 结合蛋白的抗体通常被认为是相对稳定的。这一反差并非绝对:2025 年发表的一项纵向研究发现,抗 Sm/RNP 抗体可随抗 dsDNA 一同波动,而抗 SSA 则表现出不同的动态变化。因此,抗原特异性检测结果各自具有明确且不同的临床意义;广谱 ANA 滴度与单项抗体浓度均不能作为评估临床活动度或器官受损的可互换指标。(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)
参考来源
- New insights into the role of antinuclear antibodies in systemic lupus erythematosuspubmed.ncbi.nlm.nih.gov
- Connective Tissue Diseases - Systemic Autoimmune Rheumatic Diseases | Choose the Right Testarupconsult.com
- Affinity between the lupus erythematosus serum factor and cell nuclei and nucleoproteinpubmed.ncbi.nlm.nih.gov
- Report of the First International Consensus on Standardized Nomenclature of Antinuclear Antibody HEp-2 Cell Patterns 2014–2015pmc.ncbi.nlm.nih.gov
- Antinuclear Antibody Disease Testingarupconsult.com
- The central role of chromatin in autoimmune responses to histones and DNA in systemic lupus erythematosuspubmed.ncbi.nlm.nih.gov
- Specificity of monoclonal anti-nucleosome auto-antibodies derived from lupus micepubmed.ncbi.nlm.nih.gov
- Further characterization and subcellular localization of Sm and U1 ribonucleoprotein antigenspubmed.ncbi.nlm.nih.gov
- Extractable Nuclear Antigen Antibodies (Smith/RNP, Smith, SSA 52, SSA 60, and SSB)ltd.aruplab.com
- Ribonucleoprotein Particles Containing Non-Coding Y RNAs, Ro60, La and Nucleolin Are Not Required for Y RNA Function in DNA Replicationpmc.ncbi.nlm.nih.gov
- Anti-Ro52 Autoantibodies from Patients with Sjögren's Syndrome Inhibit the Ro52 E3 Ligase Activity by Blocking the E3/E2 Interfacepmc.ncbi.nlm.nih.gov
- ANA Patterns: AC-3—Centromereanapatterns.org
- ANA Patterns: AC-11—Smooth nuclear envelopeanapatterns.org
- ANA Patterns: AC-9—Clumpy nucleolaranapatterns.org
- ANA Patterns: AC-29—DNA topoisomerase I (topo I)-likeanapatterns.org
- Loss of an IgG plasma cell checkpoint in lupuspmc.ncbi.nlm.nih.gov
- Autoantigens targeted in systemic lupus erythematosus are clustered in two populations of surface structures on apoptotic keratinocytespmc.ncbi.nlm.nih.gov
- Apoptotic cells promote their own clearance and immune tolerance through activation of LXRpmc.ncbi.nlm.nih.gov
- Chromatin-IgG complexes activate B cells by dual engagement of IgM and Toll-like receptorspubmed.ncbi.nlm.nih.gov
- Human lupus autoantibody–DNA complexes activate DCs through cooperation of CD32 and TLR9pmc.ncbi.nlm.nih.gov
- Nucleic acids of mammalian origin can act as endogenous ligands for Toll-like receptors and may promote systemic lupus erythematosuspmc.ncbi.nlm.nih.gov
- TLR recognition of self nucleic acids hampers glucocorticoid activity in lupusnature.com
- TLR7 gain-of-function genetic variation causes human lupusresearchonline.jcu.edu.au
- New insights into the role of antinuclear antibodies in systemic lupus erythematosusnature.com
- Presentation of two bone marrow elements; the tart cell and the L.E. cellpubmed.ncbi.nlm.nih.gov
- Report of the First International Consensus on Standardized Nomenclature of Antinuclear Antibody HEp-2 Cell Patterns 2014–2015pubmed.ncbi.nlm.nih.gov
- Report of the First International Consensus on Standardized Nomenclature of Antinuclear Antibody HEp-2 Cell Patterns 2014–2015frontiersin.org
- Prevalence and sociodemographic correlates of antinuclear antibodies in the United Statespubmed.ncbi.nlm.nih.gov
- Prevalence and Sociodemographic Correlates of Antinuclear Antibodies In the United Statespmc.ncbi.nlm.nih.gov
- Range of antinuclear antibodies in "healthy" individualspubmed.ncbi.nlm.nih.gov
- Antinuclear Antibodies (ANA) | American College of Rheumatologyrheumatology.org
- Clinical significance of the detection of antinuclear antibodies in patients with acute hepatitis a.pubmed.ncbi.nlm.nih.gov
- Clinical Significance of the Detection of Antinuclear Antibodies in Patients with Acute Hepatitis Apmc.ncbi.nlm.nih.gov
- Anti-Nuclear Antibody Screening Using HEp-2 Cellspmc.ncbi.nlm.nih.gov
- Connective Tissue Diseases - Systemic Autoimmune Rheumatic Diseasesarupconsult.com
- Report of the first international consensus on standardized nomenclature of antinuclear antibody HEp-2 cell patterns 2014–2015frontiersin.org
- ANA Patterns — Nuclear Patternsanapatterns.org
- ANA Patterns — Frequently Asked Questionsanapatterns.org
- ANA Patterns — Search Results for numaanapatterns.org
- Clinical relevance of HEp-2 indirect immunofluorescent patterns: the International Consensus on ANA patterns (ICAP) perspectivepmc.ncbi.nlm.nih.gov
- International consensus on ANA patterns (ICAP): the bumpy road towards a consensus on reporting ANA resultsanapatterns.org
- REVIEW MEMORANDUMaccessdata.fda.gov
- FDA Decision Summary: K150155accessdata.fda.gov
- What is the clinical significance of anti-Sm antibodies in systemic lupus erythematosus? A comparison with anti-dsDNA antibodies and C3pubmed.ncbi.nlm.nih.gov
- Sjögren Syndromearupconsult.com
- Mixed Connective Tissue Disease - MCTDarupconsult.com
- Association of Combined Autoreactivity to Sm/RNP Common Motif and U1 RNP With Mixed Connective Tissue Disease and Systemic Lupus Erythematosuspmc.ncbi.nlm.nih.gov
- Systemic Sclerosis - Sclerodermaarupconsult.com
- Anti-RNA polymerase III antibodies in patients with suspected and definite systemic sclerosis: Why and how to screenpmc.ncbi.nlm.nih.gov
- Inflammatory Myopathiesarupconsult.com
- Back to Basics: ANA-lyzing Autoimmune Hepatitisaasld.org
- Autoimmune Liver Disease Testingarupconsult.com
- ANA Patterns: AC-12anapatterns.org
- 2019 EULAR/ACR Classification Criteria for Systemic Lupus Erythematosuspmc.ncbi.nlm.nih.gov
- Differences in Dynamics of Specific Antinuclear Antibodies and Their Susceptibility to B Cell–Targeting Treatment in Patients With Systemic Lupus Erythematosuspmc.ncbi.nlm.nih.gov