1.脑脊液常规
朊蛋白病患者脑脊液常规检查基本正常。11%的患者细胞数轻微增高,绝大多数为淋巴细胞。少部分患者脑脊液蛋白轻度增高。
2.朊蛋白PrP sc
(1)检测方法
1)动物传递实验:是早期判断生物体是否感染朊蛋白、检测感染滴度、研究朊蛋白传染性的主要手段。该方法的优点是比较敏感,是研究朊蛋白生物学特性的重要实验。缺点是费时、费力,滴定误差大,需消耗大量动物,费用昂贵。由于种属屏障和毒株、动物个体差异等因素的影响,传递的成功率往往相差较大,个别Gerstmann-Straussler综合征(GSS)毒株的动物传递始终未获成功。因此,实验阴性并不能排除朊蛋白感染,使用转基因动物是一条经济、实用的削弱或消除种属屏障的实验途径,可明显改善传递效果。
2)免疫学方法:免疫学检测方法由于其灵敏度高、特异性强、方法众多、能适合不同检验要求的需要,目前已成为检测朊蛋白的最主要方法。常用的方法有:①组织印迹(histoblot);②斑点印迹(dot-blot);③免疫印迹(immunoblot,Western blot);④免疫组化;⑤酶联免疫吸附试验(ELISA)。
3)毛细管SDS-凝胶电泳:该法标本用量少,无需免疫学试剂,判断直观;缺点是需用超速离心机、专用毛细管电泳仪。
4)荧光标记肽链的毛细管电泳免疫检测法:是根据免疫竞争原理检测,采用无区带毛细管电泳技术结合免疫荧光技术,检测标本中微量的PrP SC 。该法灵敏度很高,能检测到135pg的PrP SC ,可用于检测朊蛋白水平很低的脑外组织(如血液等)。
5)双色强荧光目标扫描法:是运用共聚焦双色荧光相关分光镜技术检测极其微量的朊蛋白。
6)PrP SC 蛋白错误折叠的循环扩增法:该法是最近发展起来的一种检测微量PrP SC 存在的方法,对组织和体液中用其他方法无法检测到的PrP SC ,可该法进行检测,同时该方法还可作为确定PrP SC 复制是否可在体外产生感染性的独特策略。
(2)标本:脑脊液、病变组织、尿液。
(3)参考范围:正常人脑脊液、病变组织PrP SC 阴性。
(4)临床诊断价值和评价:脑组织活检检测PrP SC 是确诊指标。在朊蛋白病的诊断过程中,PrP SC 的存在部位决定了诊断取材。目前已在脑组织、脊髓、扁桃体、脾脏、淋巴结、视网膜和近端视神经、眼结膜、直肠、肾上腺、胸腺、肾脏及尿液等材料中检测到PrP SC ,其中在淋巴网状组织检测到PrP SC 是变异CJD(nvCJD)区别其他朊蛋白病的一个重要标志。由于在nvCJD患者的扁桃体有较高水平的PrP SC 存在,因此扁桃体可作为活检取材部位用以筛查和评价临床前nvCJD感染流行情况。由于在临床症状出现前很长一段时间,就可在感染患者和动物尿中检测到PrP SC ,因此可通过检测尿中PrP SC 进而诊断人和动物潜伏期的朊蛋白病。研究还发现,将尿中的PrP SC 接种至仓鼠大脑后,可在270天后都不出现朊蛋白病的表现,这提示尿中的PrP SC 与脑中的不同,因此,研究尿中的PrP SC 有助于加深对PrP SC 体内代谢的理解。
3.脑脊液中14-3-3蛋白
14-3-3蛋白质是一组真核细胞内高度保守的多功能蛋白质。目前已知至少包括从alpha到theta共7个亚型,其中zeta亚型mRNA大多克隆自哺乳动物。14-3-3主要分布于脑,其次是肺、脾脏和肾脏。在心脏、睾丸、胰腺、卵巢和肌肉中含量较少。
(1)检测方法:蛋白质印迹Western blot方法。
(2)标本:脑脊液。
(3)参考范围:正常人脑脊液14-3-3蛋白质呈阴性。
(4)临床诊断价值和评价:朊蛋白的沉积是CJD病的主要特征,脑脊液14-3-3蛋白质的存在,是CJD的主要分子病理学特征。目前尚不清楚14-3-3蛋白质在CJD中所起的作用及出现在CSF的原因。一般认为是由于大量神经元的破坏,而导致14-3-3蛋白质漏入到脑脊液中,14-3-3蛋白质存在的数量可能与神经元破坏比率和数量成正比。14-3-3蛋白质的检测缺乏特异性,阳性结果还见于疱疹性脑病、卒中的缺氧性脑损伤、阿尔茨海默病甚至多发性硬化等。14-3-3蛋白质阳性对支持的诊断最有价值,对于一个临床确诊的病例,若是阳性则增加了诊断的可信度,若是阴性,也不能排除诊断,14-3-3蛋白质不能被单独用作诊断实验。
4.S100蛋白
(1)检测方法:酶联免疫吸附试验(ELISA)法。
(2)标本:血清、脑脊液。
(3)参考范围:不同方法对应不同的参考范围。
(4)临床诊断价值和评价:S100蛋白为脑特异性蛋白,是一个酸性钙结合蛋白,在脑组织中S100主要存在于胶质细胞中。已有报道脑损伤后血清及脑脊液中S100蛋白浓度增高,S100蛋白浓度增高反映星形胶质细胞增生,而在CJD整个病程中都可见星形胶质细胞增生。因此认为S100蛋白可作为诊断CJD的生化指标。
(5)方法学评价和问题:ELISA法检测S100浓度的优点是灵敏度较高、操作简便、重复性好,但试剂盒价格昂贵,常规应用受到限制。
5.Tau蛋白
(1)检测方法:酶联免疫吸附试验(ELISA)法。
(2)标本:脑脊液。
(3)临床诊断价值和评价:Tau蛋白是脑内神经元的细胞骨架蛋白之一,它对稳定微管和神经功能方面起到重要作用。过去认为Tau蛋白的异常主要发生于Alzheimer病的老年斑与神经原纤维缠结内、Pick病的Pick小体、进行性核上性麻痹和皮质基底节变性等神经变性疾病中;而近年从对蛋白质的病理学研究中发现,CJD患者的脑脊液中Tau蛋白水平明显增高,而且增高程度远远高于Alzheimer病。另外,脑脊液Tau蛋白水平增高,除见于某些神经变性疾病外,也可见于急性严重性脑损伤,如病毒性脑炎、脑梗死以及脑肿瘤等,应与这些疾病相鉴别。
6.神经元特异性烯醇化酶(NSE)
(1)检测方法:时间分辨荧光免疫分析法、放射免疫法。
(2)标本:血清、脑脊液。
(3)临床诊断价值与评价:患者出现肌阵挛和EEG周期性尖波时,CSF中NSE升高最明显,有人提出CSF中NSE>35ng/ml时,诊断灵敏度为80%,特异度为92%。CJD患者早期CSF中神经元特异性烯醇化酶(NSE)的变化相当敏感,晚期随着神经细胞内NSE的耗竭,血或CSF中NSE浓度降低。因此,早期CSF中NSE的检测对判断病情及预后均有实际意义。
PrP 基因的筛选与分析
(1)检测方法:聚合酶链反应(PCR)法。
(2)标本:病变脑组织。
(3)临床诊断价值和评价:在人类朊蛋白病CJD中有15%为家族性,GSS突出的特征是小脑共济失调,与这些疾病相关的则是由宿主编码的一种异常的朊蛋白PrP蛋白在脑组织中沉积,而编码PrP蛋白的基因位于第二十号染色体,该基因不同位点的突变可出现不同表现型的家族性朊蛋白病。因此, PrP 基因( PRNP )可作为家族性海绵状脑病的筛选基因。研究表明在人的 PrP 基因129位密码子的多型性(Met或Val)同遗传易感染性有很大关系,当发生突变(Met→Val)时,基因为纯合子的个体比杂合子个体易感染朊蛋白病。现已发现正常PrP基因中密码子171位突变(Met→Ser)和219位突变(Glu→Lys)时,基因型为纯合子的人易患CJD,而GSS患者中发现密码子102(Pro→Leu)、117(Ala→Val)、198(Phe→Ser)和217(Glu→Arg)发生点突变,使α-螺旋更易转变为β-折叠。PrP从正常主要以α-螺旋的构象转变为以β-折叠为主的构象状态与疾病的发生及其传染性密切相关。
1.朊蛋白病诊断首选检验项目组合
组织病理学检查+脑组织PrP sc 检测。若组织病理学为脑组织广泛海绵状空泡、淀粉样蛋白沉淀及神经元退行性改变,以及脑组织PrP sc 检测为阳性即可确诊。
2.朊蛋白病辅助诊断检验项目建议组合
脑脊液中14-3-3蛋白+S100蛋白+Tau蛋白+NSE。
3.基因检测
应进行 PRNP 基因突变的筛查,约60%遗传性朊蛋白病患者无明确的家族史。对有遗传性克-雅病(Creutzfeldt Jakob disease)风险的家族进行基因筛查,以指导生育。
4.脑组织活检
组织病理学和免疫学检出PrPSc是诊断的“金标准”,典型特征是脑组织广泛海绵状空泡变性、淀粉样蛋白沉积及神经退行性变,免疫组织化学染色或免疫印迹法可发现PrPSc。
(张 旭 李小龙)