血型血清学部分概念辨析
“抗体和免疫球蛋白”,抗体是与特异性抗原结合的免疫球蛋白,所有的抗体都是免疫球蛋白,但是不具有与抗原特异性结合功能的免疫球蛋白不是抗体,即不是所有的免疫球蛋白都是抗体。“抗体”和“免疫球蛋白”术语通常是可以互换,但两个术语的意义有所不同。如果它的特异性是已知的,称之“抗体”,如:抗麻疹病毒抗体。而对很多不同抗体的混合物,并不具有单一的特异性,称之免疫球蛋白,如静脉输注免疫球蛋白制剂。还应强调,抗体有特异性,是免疫球蛋白;免疫球蛋白可能是抗体,具有免疫活性,如特异性结合抗原,但也可能不是抗体,如骨髓瘤病患者血清中IgM免疫球蛋白,不具备结合抗原活性。
“抗体同种型和独特型”,抗体同种型(antibody isotype)和独特型(idiotype)指抗体分子结构不同部位的抗原性。抗体的Fab段是与抗原特异性结合的部位,抗体本身又可作为抗原被其特异性抗体所结合,该结合部位称抗原决定簇,为免疫球蛋白分子的遗传标志。根据不同的遗传标志,可将免疫球蛋白分子的抗原决定簇分为同种型和独特型不同的血清学类型。抗体的Fc段可以决定抗体同种型的类和亚类,不只是Fc段,抗体分子其它部位都可能作为抗原决定簇(遗传标志),如抗体的可变区的同种型标志VH、Vκ、Vλ群和抗体的个体基因型,即独特型抗原决定簇(antibodyidiotype,抗体独特型),针对该决定簇的抗体即抗独特型抗体(idio-antibody)。
“抗体类型及其亚类”,抗体类别、亚类属于免疫球蛋白的同种异型标志。类:根据免疫球蛋白重链恒定区(CH)抗原决定簇不同,可由特异性抗体将其分为γ、α、μ、δ、ε,相应免疫球蛋白分别是IgG、IgA、IgM、IgD和IgE。亚类:根据免疫球蛋白重链恒定区的抗原特异性差异,以及二硫键位置和数目的不同,某类免疫球蛋白再分为亚类。如IgG可分为IgG1、IgG2、IgG3和IgG4,IgA可分为IgA1和IgA2;IgM可分IgM1和IgM2亚类。
“自身抗体、同种型抗体和同种异型抗体”,自身抗体(autoantibody)、同种型抗体(isoantibody)和同种异型抗体(alloantibody)所各自针对的抗原不同。自身抗体所针对的抗原是产生抗体的本人(本身)组织和自身细胞的抗体,如免疫性血小板减少性紫癜(immune thrombocytopenic purpura, ITP)病人体内产生的针对自身血小板细胞的抗体,发生ITP的抗体特异性可以是自身血小板糖蛋白GPIIb/IIIa、GPIb/IX和GPIa/IIa等, 而最常见的情况是病人体内存在很多种针对各种自身血小板抗原的抗体。同种型抗体是指针对所有人或同一种属动物都具有的抗原而反应的抗体,先天性Bernard-Soulier综合征(Bernard-Soulier syndrome)病人多次输血治疗可能产生的抗-GPIb-IX抗体为同种型抗体。人和动物群体中一部分人具有某种抗原,而另一部分人或动物没有该抗原,这称之遗传多态型或血型抗原,针对该遗传多态型或血型抗原的抗体即同种异型抗体,如针对人血小板血型抗原(HPA)的抗体,产生同种异型抗体的人常常是本身缺少该抗原。
“抗体的同种型/同种异型和同种型抗体/同种异型抗体”,以抗体分子作抗原制备的抗-抗体,再用抗-抗体研究抗原(抗体分子),可将抗体分为同种型,同种异型和独特型,同时确定了抗体的同种型,同种异型和独特型的抗原表位。在输血、器官移植以及骨髓移植工作中,以及免疫性疾病的诊断治疗工作中,我们经常遇到同种型抗体、同种异型抗体、异种抗体以及自身抗体这些术语。这些同种型抗体、同种异型抗体术语的概念和本节所述抗体的同种型、同种异型的概念是根本不同。同种型抗体是指在同一种系动物中一个个体对于本种系动物都应该有的抗原物质产生的抗体,如所有正常人血小板细胞膜上都有完整的系列的血小板糖蛋白(plateletglycoprotein,GP),但是一些血小板糖蛋白缺陷型的遗传性疾病的病人,如格兰茨曼血小板功能不全(Glanzmanns’thrombasthenia)病人缺失血小板GPⅡb/Ⅲa,Bernard-Soulier综合征(Bernard-Soulier syndrome)病人的血小板GPⅠb-Ⅸ-Ⅴ缺损。这些病人在输血治疗时,能够分别产生抗-GPⅡb-Ⅲa和抗-GPⅠb-Ⅸ-Ⅴ同种型抗体。同种异型抗体,在同一种系动物中不同个体间存在同种异型多态性,如除单卵双胎外,所有人的血小板血型-HPA不同,胎儿/新生儿血小板免疫减少症主要病因是胎儿/母亲HPA血型不同,或HLA血型不同,是母体产生的同种异型抗体所致疾病。
“完全抗体和不完全抗体”,在适当的介质(液体、凝胶等)中,能够与相应特异性抗原出现肉眼可见的免疫反应(凝集反应、沉淀反应或溶血反应)的抗体,称之完全抗体;在适当介质中,不能出现肉眼可见的免疫反应的抗体被称之不完全抗体。IgM类抗体一般是完全抗体,有些IgG 类抗体是不完全抗体,但IgG类抗体并不都是不完全抗体,一些IgG抗体与其特异性红细胞抗原结合,也出现肉眼可见的凝血反应或溶血反应。胎母ABO 和RHD等血型不合所致新生儿溶血的母体同种异型抗体是IgG 类抗体,其中有不完全抗体,也有完全抗体。完全抗体和不完全抗体分类一般指抗体的免疫反应表现,即以能否出现肉眼可见免疫反应来区分。大多数IgG抗体在盐水中不反应,这是因为IgG是一种单体分子的抗体,分子跨度约7~10nm,而细胞膜上唾液酸产生的正电荷排斥力约20nm(IgM分子跨度约30~62nm,中心环4nm,从中心环到Fc或Fab长达100nm)。因此,IgG类抗体要用桥联-抗球蛋白法、去唾液酸-唾液酸酶法或中和电荷-凝聚胺法才能检测到。但是,并不是所有的IgG类抗体在盐水中都不反应,只要不受膜电荷排斥,就可以在盐水下反应,如以下情形:许多的糖链抗原可与IgG抗体直接在盐水中反应,例如糖链抗原的长度在18~20nm以上的(如A/B抗原与IgG类抗A,B的反应)可以与IgG类抗体直接反应;膜外的Ⅲ型长链肽链抗原可与IgG抗体直接在盐水中反应,如肽链抗原表位远离膜表面20~40nm的(如M、N抗原与抗-M、抗-N的反应);抗原表位在肽链末端的抗原可与IgG抗体直接在盐水中反应,如Gerbich系统的Ge4抗原与抗-Ge4的反应。
“规则和不规则抗体”,规则抗体是指符合“Landsteiner规则”的抗体。所谓Landsteiner规则是指“生物体在同一环境下,如果存在一种抗原,就不会存在同一种对应的抗体”。如A型人红细胞膜上有A抗原,血浆中不会有抗-A抗体;B型人有B抗原和抗-A抗体;而O型人红细胞上无A、B抗原,血浆中就会有抗-A和抗-B;AB型人红细胞上有A、B抗原,血浆中就没有抗-A、抗-B。实质上“Landsteiner规则”就是血型免疫学的基本原理;血型抗原是由基因决定的,血型抗体是由免疫机制产生的。规则抗体是以“规则”来划分的,与反应性质无关。如O型人血浆中的抗-A和抗-B,按照“规则抗体”定义,是规则抗体,但是按照“同种抗体”定义,也属于同种抗体。不规则抗体是指不符合“Landsteiner规则”的抗体,如RhD阴性人的血浆里出现了抗-D抗体,A亚型人血浆中存在有抗-A1等。与规则抗体一样,不规则抗体也是以“规则”来划分的,与反应性质无关。如RhD阴性人输入了RhD阳性红细胞后产生的抗-D,按照“同种”和“自身”划分,属于同种抗体;按照“规则”划分,也属于“不规则抗体”。如引发自身免疫性溶血性贫血病人的“自身抗体”, 按照“同种”和“自身”划分,属于自身抗体;按照“规则”划分,也是“不规则抗体”。不规则抗体可以是免疫产生,也可以外来输入的(输血浆),不规则抗体可能是同种抗体,也可能是自身抗体。不规则抗体大部分都是有临床意义的抗体。不规则抗体发生的概率,与抗原分布有关,与免疫机制有关,中国人群主要抗体发现频率见本章第一节表2。
“免疫抗体和自然发生的抗体”,同种异体抗原刺激所产生的血型抗体称免疫抗体(Immune antibodies)。在妊娠输血时,如D抗原阴性孕妇被胎儿D阳性红细胞免疫产生的抗-D,D阴性人输入D阳性血产生抗-D或ABO血型不相容性输血产生的ABO抗体都是免疫抗体。免疫抗体中大部分是IgG类抗体,也有少部分是IgM类抗体等,即免疫抗体不等于就是IgG抗体。自然发生的抗体,是明确无血型抗原刺激,即无输血、妊娠和输用血液制品史的人所产生的抗体,如A型人血清中抗-B,B型人抗-A,O型人的抗A,B。但已清楚,血型自然抗体产生是人在与自然界多糖抗原物质接触,以及人肠道中细菌抗原刺激所产生的抗体,因此更确切地称之为自然产生的抗体(Naturally occuring antibodies)而不称之固有抗体。免疫抗体和自然发生的抗体之区分主要根据其产生原因是否有明确的抗原刺激。
“临床有意义抗体和无意义抗体”,ABO血型、Rh血型不相容输血或胎母血型不相容妊娠等产生的ABO、Rh血型抗体,能引发输血反应或新生儿溶血病,这类抗体都是临床有意义抗体,能发生同种异体免疫反应,如溶血,血细胞减少等病症。而对于有些血型系统,如P1PK血型,即使是该血型不相容性输血或妊娠,可能产生同种异体抗体,但并不发生溶血性输血反应和新生儿溶血病,此类抗体,称之临床无意义抗体。临床无意义抗体,不产生同种异体血型免疫反应。MNS血型抗体一般情况是无意义抗体;少数病例可能产生病症,甚至严重的输血反应或新生儿溶血病,则是临床有意义抗体。因此临床上不能将这些抗体绝对地称之临床有意义抗体或无意义抗体。血型抗原抗体数目众多,但不是所有血型抗体都有临床意义,也无必要检测所有血型。如果在血型血清学常规检测中应用更为敏感的方法,如同位素检测、酶联免疫检测,其结果也很难找到完全相容的血液进行输血,因此,即使近年来红细胞血型血清学的免疫试验方法已经发展有很多方法,如微柱凝胶免疫分析、固相凝集免疫分析、高密度介质固相凝集分析等,但它们实质上仍然属于免疫血凝试验。
“单克隆抗体和多克隆抗体”,1975年G.kohler(德国人)和C.Milstein(阿根廷人)根据克隆选择学说,将产生抗体的免疫小鼠脾细胞与骨髓瘤细胞融合,制备出淋巴细胞杂交瘤细胞(hybridomascell),创造了B淋巴细胞杂交瘤技术(B lymphocyte hybridoma technique),即单克隆抗体技术,并于1984年获得诺贝尔医学奖,该技术可以无限量地收获完全同源型、已知特异性的单克隆抗体。动物脾细胞(B细胞)和骨髓瘤细胞融合制备成淋巴细胞杂交瘤细胞,该杂交瘤细胞具有双方亲代细胞的细胞核和染色体。在体外培养,既具有骨髓瘤细胞无限繁殖的能力,同时又具有B淋巴细胞分泌抗体的特性。所产生的抗体,称为单克隆抗体(Monoclonalantibody,McAb),简称单抗。正常情况动物体内产生的抗体都是众多淋巴细胞克隆产生的混合抗体,称之多克隆抗体。源自单个淋巴细胞株增殖后代细胞(单克隆细胞)产生的单克隆抗体具有完全相同的重链和轻链,完全一样特异性,淋巴细胞杂交瘤细胞在动物体外或在动物腹腔中能够无限传代培养,可以稳定地分泌单克隆抗体。根据不同用途和用量,从实验室试管水平至工业化自动化设备仪器大规模培养淋巴细胞杂交瘤细胞,都可以无限量地收获单克隆抗体。单克隆抗体具有高度的均一性,高度的特异性,易于标准化,单克隆抗体技术为所有需要制备和使用抗体的领域提供了全新的手段和制剂。目前,单克隆抗体已经广泛应用于医学基础研究及临床诊断和治疗。单克隆抗体在很多检测中也已取代了多克隆血清抗体,例如:血型单克隆抗体已完全代替了人血清抗体试剂。另外很多单克隆抗体用于肿瘤诊断、微生物病原诊断、生物活性分子诊断等。
人血清中存在的抗体的特异性几乎都是相对于其本人红细胞所缺失的抗原的特异性,但ABO血型的弱表型或亚型的人可能体内存在同一特异性抗体,如AX和Ael血型人的血清中有抗-A。应用血清抗D抗体检测,有些D阳性人确实存在同种异型抗体抗-D,现清楚这些抗体特异性是针对这些D阳性人D抗原分子上所缺失的表位的,这些D阳性人血型为D抗原表位不完全型表型。由于输血、妊娠及其它明确的接受了同种异型血液抗原刺激而产生的抗体,为免疫抗体,如抗-D抗体。无明确的同种异体抗原刺激,体内存在着的抗体为自然发生的抗体,如ABO血型抗体。但事实上是人在持续接触具有ABO血型抗原类似分子的植物、细菌、真菌等而产生的抗体。免疫抗体和自然抗体都有IgG和IgM类抗体,只是不同情况和不同时期其比例有不同。IgG和IgM抗体是指其生化性质,免疫球蛋白的类别不同。临床有意义和临床无意义抗体主要指能否引起新生儿溶血病(HDN)和血型不相容输血免疫溶血的抗体。母体免疫IgG抗体抗-D能够穿过胎盘进入胎儿体内,引起胎儿溶血,因此该IgG抗体是临床有意义抗体。ABO和Rh血型不相容输血,受血者产生IgM和IgG类抗体都能够引起溶血性输血反应。Lewis血型同种异型抗体常是IgM抗体,但极少见溶血性输血反应和引起HDN,故该血型抗体为临床无意义抗体。完全抗体或不完体抗体是指与相应抗原红细胞在盐水介质中或在中性微柱凝胶中是否出现凝集反应的抗体。完全抗体大部分是IgM类抗体,但非所有IgM类抗体都是完全抗体。大部分IgG抗体为不完全抗体,但一些IgG抗体也是完全抗体。以上各相对应的免疫抗体和自然发生抗体、临床有意义和无意义抗体、规则和不规则抗体、以及IgM和IgG等都有准确的含义和其应用范围。
转自:输血视界