桂晋刚教授:儿童免疫功能评价概述
2025-06-17
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免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫分子组成,具有抵抗感染和清除衰老、病损或癌变细胞等功能,免疫细胞的发育缺陷,代谢平衡失调及功能异常和感染、变态反应性或自身免疫疾病及肿瘤的发生密切相关。无论是先天或后天继发性免疫缺陷均可导致机体多种不同的临床疾病,其中部分突出或同时表现在耳鼻咽喉等器官。有效的免疫评价有利于及时发现机体存在的免疫缺陷异常,及早使病患得到有效的治疗。


免疫功能评价的对象主要针对免疫功能受损的患儿,免疫功能受损的表现基于免疫防御、免疫耐受和免疫监视功能受损所造成的感染、自身免疫性疾病或过敏性疾病和肿瘤。因此免疫功能评价的对象主要是这三类患儿。


免疫功能评价有两个层次,一是常规免疫功能评价,主要针对相对常见的免疫缺陷所建立的常规评价手段,随时间和各个机构条件而有所不同,常规免疫功能评价可以基本确立免疫受损环节;二是根据常规免疫功能评价所确立的疾病可能种类进行个体化的免疫功能性分析和基因分析,需要具备一定的基础研究手段。通过上述手段以达成对免疫缺陷患儿免疫受损环节的定位。如确定是先天性免疫还是获得性免疫受损,受损环节位于固有免疫的细胞还是分子组分抑或适应性免疫的体液免疫还是细胞免疫。通过个体化的研究性分析还可以进一步明确。


一、临床病史和体格检查


临床评价的主要价值在于指导正确合理地使用进一步相关的辅助检查手段,并可以帮助初步定位免疫受损环节。以感染为例,常规治疗效果不佳的感染应注意患儿可能存在免疫功能受损的可能。反复而严重的特定病原感染对提示免疫功能受损的环节具有提示作用(表1)。感染的部位也提示可能的免疫受损环节。体液免疫缺陷一般多累及呼吸道,中性粒细胞功能缺陷可能突出表现为皮肤、淋巴结等感染。表2总结了不同免疫环节受损其易感的机体组织和器官。


由于免疫系统受损后其临床状况往往通过其他组织器官体现出来,很多表现往往不具有特异性。此外重要的是免疫缺陷的种类繁多,各种疾病之间的临床表现差异悬殊。许多严重的免疫缺陷患儿可能同时伴有各种不同类型的皮损,包括湿疹、血管神经性水肿、皮肤出血、毛细血管扩张、溃疡等。皮肤的反复感染还可能形成肉芽肿。胸腺发育不良的DiGeorge综合征或高IgE反复感染综合征(hyper-IgE recurrent infection syndromes)可有特殊面容或骨骼发育异常。除了可能存在的肺炎体征外,还可出现肺脓肿、肺膨出、肺不张、脓胸等表现;长期反复感染可引起慢性支气管扩张。一些免疫缺陷疾病可引起淋巴增殖性改变,发生肝脾大,常见的疾病类型包括自身免疫性淋巴增殖综合征、X连锁淋巴增殖综合征、常见变异型免疫缺陷病、高IgM综合征等。这些疾病引起肝脾肿大的原因可由感染、淋巴细胞凋亡及增殖异常或肿瘤所致。需要指出的是很多免疫缺陷疾病的患者较正常同龄人具有更高的肿瘤发生风险。一些特征性临床表现对免疫缺陷的提示作用见表3。


表1 不同病原感染对免疫受损环节的提示作用

表1 不同病原感染对免疫受损环节的提示作用

表2 感染部位对免疫受损环节的提示作用

表2 感染部位对免疫受损环节的提示作用

表3 部分眼耳鼻咽喉相关临床表现对免疫缺陷的提示作用

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实用儿童耳鼻咽喉头颈科学(第2版)

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978-7-117-30994-3


二、实验室免疫检查


1.固有免疫


(1)补体的检测


补体激活系统中包含了14种主要蛋白和超过10种以上的调节蛋白。另外,至少7种受体介导了补体激活剪切。血清中补体相关蛋白占了总蛋白的5%左右,可以在炎症状态下上升至7%左右。补体的检测包括血清总补体(CH50)和各组分的检测。CH50以单位/mL表示结果,正常值因检测方法不同而异。补体C1~C9中任何一个组分的含量降低,均可使总补体量降低,故可以此作为过筛试验。补体组分的测定可帮助明确其含量。由于不同补体成分缺失可对应特定的临床症状,故对于特定补体成分的测定有利于明确诊断。


补体系统异常的临床意义:先天异常主要有遗传性血管神经性水肿(C1抑制物缺乏)、补体各个(单一)组分缺陷病等。后天异常中补体含量增多见于部分感染性疾病的早期。


补体量减少可由于:①免疫机制激活而消耗了补体,如系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)活动期、急性肾小球肾炎早期、SLE伴肾病者、高球蛋白血症、冷球蛋白血症、溶血性贫血发病后、重症类风湿性关节炎、血清病、重症肌无力、急性移植排斥反应、基膜增生型肾小球肾炎及感染性休克等;②补体合成减少,如某些慢性肝病、儿童进行性肾小球肾炎等。由于脑膜炎双球菌感染和补体缺陷的紧密相关性,并且在缺陷人群中呈现出较高的复发性,对于有系统性脑膜炎双球菌感染的患儿,都有理由考虑补体的测定和筛查。另外对于SLE以及溶血性尿毒综合征(heomlytic uremic syndrome,HUS)患者,都要积极地对补体成分进行测定。


(2)中性粒细胞功能检测


中性粒细胞具有趋化性、吞噬活力及杀菌等功能。趋化性试验中以大肠埃希菌培养过滤液提供趋化因子,在一特殊小培养盒(Boyden小盒)内,观察细胞移行入滤膜中的距离(也可用琼脂糖做试验),判断白细胞趋化性的强弱。吞噬功能测定乃将白细胞与葡萄球菌混合培养,计算100个白细胞吞噬细菌数及吞噬指数。吞噬颗粒后的代谢活性,还可用四唑硝基蓝(tetranitroblue tetrazolium chloride,NBT)试验或化学发光法进行测定。近年来使用流式细胞仪测定二氢罗丹明的氧化反应来判定中性粒细胞氧化呼吸功能的呼吸爆发实验,更为简便和客观。杀菌功能检测是将白细胞与金黄色葡萄球菌混合,加入健康人血清(用以提供补体),并作细菌培养及菌落计数,以推算白细胞的杀菌功能。


2.适应性免疫


(1)体液免疫评价


体液免疫评价主要包括两方面内容:B细胞数量和B细胞的功能(包括免疫球蛋白和特异性抗体)。


1)B细胞数量检测


目前主要通过流式细胞仪进行检测,CD19分子是正常成熟B细胞的表面标志。通过检测CD19+细胞的量可以帮助确定B细胞数是否正常。检测内容一般包括B细胞占外周淋巴细胞的百分比和B细胞的绝对计数。前者可通过流式细胞仪自动获得,后者需使用专门的试剂检测,费用增高。简单的方法是同时对样本进行白细胞分类计数,获得淋巴细胞占外周血的数量,以此结合流式检测的百分比进行计算获得(T细胞绝对计数也可以同样方法获得)。


计算公式如下:

白细胞计数×淋巴细胞百分比×CD19 +细胞百分比= CD19 +细胞数

T细胞和NK细胞数目也可按此公式计算。


临床上B细胞数量减少的情况主要见于X连锁无丙种球蛋白血症和一些肿瘤患儿。B细胞增多则主要见于B细胞克隆增殖和血液系统肿瘤。少数病毒感染也可造成B细胞数增多。许多情况下需要甄别B细胞在外周血淋巴细胞中比例的变化是由于B细胞直接变化造成还是由其他淋巴细胞组分的变化间接引起(见T细胞部分)。由于体内淋巴细胞数量是一个动态过程,其变化范围可以较大。


2)B细胞功能检测


成熟B细胞的主要功能是产生免疫球蛋白和病原特异性抗体。不同地区人群的免疫球蛋白正常值范围可略有差异,儿童Ig正常值因年龄而变化。正常新生儿由于来自母亲的IgG的影响,出生时其IgG水平接近正常成人,而后迅速下降。婴儿期IgA、IgM、IgE均呈生理性低下,不能因此而诊断为抗体缺陷。如IgA和IgM过高,一般为患儿自身感染所致。测定同种血凝素是临床上最简便且有意义的检查机体抗体应答的方法,检测体内是否存在病原特异性抗体也有利于了解抗体产生的能力。一些特异性抗原刺激后机体产生抗体的能力可以帮助判断是否存在特异性抗体产生缺陷,如抗细菌脂多糖抗体缺陷等。IgE总量与年龄相关,一般脐血中IgE<2kU/L,新生儿IgE水平十分低下。儿童期血中IgE含量随年龄递增,12岁以后逐渐接近并稳定在成人水平。有资料显示婴幼儿总IgE增高罹患过敏性疾病的可能性增大。


(2)细胞免疫评价


T细胞的表面标志目前临床主要使用CD3+、CD3+CD4+、CD3+CD8+三种,CD16+/CD56+为NK细胞。


1)T细胞数量检测


在对T细胞百分比进行评价时必须首先掌握三个公式,正常情况下所获得的流式细胞仪检测结果应满足:①(CD3+细胞百分比)+(CD19+细胞百分比)+(CD16/56+细胞百分比)=100%,常规检查可有出入,一般认为±5%,如相差过于悬殊,则在临床上具有一定提示意义;②(CD3+CD4+细胞百分比)+(CD3+CD8+细胞百分比)=(CD3+细胞百分比),当检测结果偏离此等式时提示存在双阴性或双阳性T细胞,临床上这种情况发生较多,其中以双阴性T细胞最为常见;③(CD3+CD4+细胞百分比)>(CD3+CD8+细胞百分比),通常可以用CD4/CD8来体现,但目前还没有这一比值的正常值范围。一般而言CD4/CD8应大于1,也就是说CD3+CD4+T细胞数应多于CD3+CD8+T细胞数。当发生比值倒置时应注意判别是由于CD3+CD4+T细胞减少还是由于CD3+CD8+T细胞增多所致。


2)T细胞功能检测


T细胞功能主要由其分泌的细胞因子体现。但目前细胞因子的检测尚难在临床实践中常规应用。Luminex高通量多因子测定技术能够同时测定多种细胞因子的变化,对于免疫相关疾病的诊断起到积极的作用,但是限于其技术要求高,价格昂贵,目前的普及还有很大困难。一般作为T细胞功能的粗筛试验可根据临床在体细胞试验得到初步判断。这些试验包括PPD试验、链激酶-链道酶、流行性腮腺炎病毒、白念珠菌素等。淋巴细胞增殖(转化)试验尤其是T细胞增殖实验有助于原发性及继发性免疫缺陷病的诊断,也有助于肿瘤等疾病患者免疫功能状态的观察。利用荧光染料的强度随着细胞分裂在子代细胞中减半分配的原理,利用流式细胞术可以推断培养T细胞在刺激培养下的增殖情况。但一般往往存在严重T细胞功能障碍时(如重症联合免疫缺陷)才可能发现异常。近年来有通过检测T细胞活化时一些特殊表型的出现来帮助判断,但仅仅处于研究阶段,尚无法作为常规使用


作者介绍
桂晋刚

桂晋刚,研究员,教授,博士生导师。2000—2006年就读于新加坡国立大学,2006年获得新加坡国立大学博士学位。2006—2013年先后在美国德州大学、达特茅斯医学院、哈佛大学医学院Dana-Farber 癌症研究所从事免疫学研究工作。于2014年初经海外人才引进加入北京儿童医院儿科研究所主持免疫研究室的工作。研究方向专注于T细胞发育,T细胞介导的免疫功能和儿童肿瘤的免疫学机制,以及原发性免疫缺陷疾病。


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