摘要:在自身免疫病診斷中,血清自身抗體檢測是常用手段,但存在靈敏度不足的問題。記憶 B 細胞作為自身免疫反應的重要指標,其檢測能更精準反映病情。B 細胞酶聯免疫斑點試驗(ELISPOT)可在單細胞水平檢測血液中抗原特異性記憶 B 細胞,雖在感染性疾病和疫苗研究中廣泛應用,卻因自身耐受、免疫反應的組織特異性等因素,在自身免疫病檢測中面臨挑戰。本文將通俗解讀 ELISPOT 技術的原理、在自身免疫病中的應用、優缺點及發展前景,帶你了解這一檢測技術的奧秘。
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一、自身免疫病診斷的 “老難題”:血清抗體檢測不夠用
在自身免疫病(ADs)的診斷中,血清自身抗體檢測是臨床的 “常規操作”。比如類風濕關節炎患者體內的類風濕因子、系統性紅斑狼瘡患者的抗雙鏈 DNA 抗體,這些抗體要么直接攻擊自身組織,要么作為疾病存在的 “信號兵”。但這種檢測方式有個明顯的短板:身體里大量的自身抗原可能會 “抓住” 循環中的特異性抗體,讓檢測變得不靈敏。
更關鍵的是,記憶 B 細胞(Bmem)可能是更靠譜的檢測指標。這類細胞是免疫系統的 “記憶庫”,一旦再次遇到相同抗原,就能快速分化成抗體分泌細胞(ASCs)。在抗病毒免疫中,記憶 B 細胞的檢測就展現出了更高的靈敏度,在自身免疫病中,它的活化循環還可能和病情發作相關,只是目前我們對這個過程的了解還不夠深入。而 B 細胞 ELISPOT 技術,就是捕捉這些記憶 B 細胞的 “利器”。
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二、ELISPOT 技術:單細胞水平捕捉免疫細胞的 “信號” (一)ELISPOT 的基本原理
B 細胞 ELISPOT 技術最早在 1983 年被提出,如今已是量化抗體分泌細胞的有效工具。它的核心是在 96 孔板的聚偏氟乙烯(PVDF)膜上進行抗原包被,然后加入經刺激的外周血單個核細胞(PBMCs)—— 這些細胞里的記憶 B 細胞會被激活分化成抗體分泌細胞,分泌的抗體就會在膜上對應位置形成 “分泌足跡”,最后通過顯色反應,我們就能看到一個個代表單個抗體分泌細胞的斑點,實現單細胞水平的檢測。
(二)ELISPOT 的三種主要形式
如圖 2 所示,B 細胞 ELISPOT 主要有三種操作形式,區別在于抗原的包被方式:
直接包被:把抗原直接吸附在 PVDF 膜上,操作簡單直接;
親和包被:給重組抗原加上組氨酸標簽,通過抗組氨酸抗體將抗原固定在膜上,能更好保留抗原的天然結構;
反向 ELISPOT:先用泛 Ig 捕獲試劑捕捉所有抗體分泌細胞的分泌產物,再用帶標記的抗原去檢測特異性,適合篩查未知的抗原特異性。
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(三)和 ELISA 的核心區別
很多人會把 ELISPOT 和 ELISA 弄混,其實兩者差別很大。ELISA只能檢測血清中已經存在的抗體總和,是對 “結果” 的檢測;而ELISPOT不僅能直接檢測體外的抗體分泌細胞,還能通過體外刺激,讓靜止的記憶 B 細胞分化成抗體分泌細胞后再檢測,相當于能找到免疫系統的 “潛在反應能力”,靈敏度也更高。
三、ELISPOT 在自身免疫病中的 “實戰應用”
ELISPOT 在感染性疾病和疫苗研究中早已成熟,如今也逐漸走進自身免疫病的研究領域,在多種疾病中展現出應用價值:
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(一)類風濕關節炎(RA)
類風濕關節炎是典型的 B 細胞驅動型自身免疫病,患者體內的抗瓜氨酸蛋白抗體(ACPAs)是關鍵致病因子。研究人員用 ELISPOT 檢測患者的 PBMCs,發現經刺激后,能檢測到大量分泌 ACPAs 的抗體分泌細胞,還能觀察到這些細胞在骨髓和滑液中持續存在,甚至能穩定存活 6 個月以上,為病情監測提供了新依據。
(二)系統性紅斑狼瘡(SLE)
系統性紅斑狼瘡患者的病情容易反復,抗雙鏈 DNA 抗體是重要的疾病活動指標,但血清檢測并不總能精準反映病情。而抗雙鏈 DNA 的 B 細胞 ELISPOT 檢測,能更靈敏地反映疾病活動度,甚至可以預測病情發作。此外,ELISPOT 還發現,狼瘡患者體內的 CD27+IgD+ B 細胞產生 IgM 的能力下降,這也為研究疾病機制提供了線索。
(三)甲狀腺自身免疫病
在格雷夫斯病(GD)中,促甲狀腺激素受體抗體(TSHR-Ab)是致病關鍵,ELISPOT 可檢測針對 TSHR 的記憶 B 細胞,為判斷預后和治療效果提供參考;在橋本甲狀腺炎(HT)中,研究人員用 ELISPOT 監測靶向甲狀腺球蛋白的嵌合蛋白治療效果,發現該技術能有效評估 B 細胞的抑制情況。
(四)其他自身免疫病
在多發性硬化癥(MS)中,用人類腦裂解物作為抗原包被的 ELISPOT,能檢測到患者體內針對中樞神經系統的記憶 B 細胞,還能預測患者對格拉替雷等治療藥物的反應;在天皰瘡中,ELISPOT 可直接檢測到針對橋粒芯蛋白 3 的自身反應性 B 細胞,而這些細胞在健康人體內幾乎不存在。
表 2 總結了 ELISPOT 在不同自身免疫病中的應用形式,能清晰看到這項技術在各類疾病研究中的具體操作方式:
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四、ELISPOT 的 “優缺點”:一把雙刃劍 (一)不可忽視的局限性
樣本要求高:需要活細胞,還可能涉及細胞的凍存和復蘇,相比血清檢測,樣本處理更復雜;
需體外刺激:記憶 B 細胞本身不分泌抗體,必須通過體外多克隆刺激讓其分化成抗體分泌細胞才能檢測;
抗原難題:自身反應性記憶 B 細胞可能主要存在于病變組織(如甲狀腺、胰腺),血液中含量極低,且很多自身抗原的重組蛋白尚未商業化,難以實現有效包被;
無法分離細胞:ELISPOT 只能量化細胞數量,不能物理分離細胞進行測序等進一步研究。
(二)獨具優勢的閃光點
單細胞分辨率:能精準定位單個抗原特異性抗體分泌細胞,檢測靈敏度遠超血清抗體檢測;
提前發現病情:可檢測到尚未分化為漿細胞的記憶 B 細胞,能更早發現免疫異常,為早期診斷爭取時間;
反映治療效果:在 B 細胞耗竭治療中,能監測記憶 B 細胞的變化,評估治療是否有效;
技術不斷升級:親和包被、反向檢測、自動化圖像分析等技術改進,讓 ELISPOT 的應用范圍越來越廣。
五、ELISPOT 的未來:不止于檢測
如今,ELISPOT 還和熒光檢測結合形成FluoroSpot技術,能同時檢測不同類型的免疫球蛋白,更深入分析免疫反應的特點;反向 ELISPOT 還能通過抗原滴定,了解自身反應性 B 細胞的親和力,為研究疾病進展提供更多細節。
更重要的是,ELISPOT 還能和單細胞測序等 “組學” 技術結合:先用 ELISPOT 找到含有自身反應性抗體分泌細胞的樣本,再對這些細胞進行單細胞 RNA 測序,就能深入挖掘自身免疫病的發病機制。未來,這項技術或許能成為自身免疫病診斷、病情監測和治療評估的 “常規武器”,為患者帶來更精準的診療方案。
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