人生沒有用不到的經歷

這一回講「自體抗體(Autoantibody)」，先提出兩個問題：
1. 為何許多自體免疫疾病會出現anti-nuclear antibody(ANA)？
2. ANA作用於細胞核內的蛋白或核酸，為何與自體免疫疾病有關？
欲瞭解ANA，必先瞭解Natural antibody，它由B1 B cell製造，分為B1a 與B1b兩群B cell：
B1a cell主要存在於Peritoneal cavity。
B1b cell的特徵有點像B2的Marginal zone (MZ) B cell，兩者存在於Lymphoid tissue的Marginal zone。
 
MZ: maginal zone B cell, FO: Follicular B cell. 
https://www.intechopen.com/books/lymphocyte-updates-cancer-autoimmunity-and-infection/b-lymphocyte-as-a-target-of-bacterial-infections

 
上圖顯示Marginal zone B cell與Follicular B cell的位置，Germinal center位於Follicule(成熟的Secondary follicule)內。在Secondary follicule內，Naive B2 B cell進入Germinal center進行Somatic hypermutation。
https://www.nature.com/articles/nri2656

 
上圖顯示Follicular naïve B2-B cell進入Secondary follicule內之Germinal center進行Somatic hypermutation，製造High-affinity  specific antibody against pathogens 。
https://www.researchgate.net/publication/44588354_B_Cells_From_Early_Development_to_Regulating_Allergic_Diseases

B1a B cell是Natural antibody的主要產生者，其IgH及IgL(k+l)基因經由VDJ (IgH)or VJ (IgL) recombination可持續製造「數以兆種~10¹³」專一性不高但可對抗自然界各種細菌與病毒的抗體。B1b B cell及B2 B cell則是抗原入侵後才會活化產生抗體。在抗體的設計上，B1 B cell 的IgH/IgL基因只有VDJ/VJ recombination，沒有Somatic hypermutation，因此，數以兆種的抗體，因專一性不高，缺乏嚴格的Clonal anergy或Negative selection來除去Autoantibody，因此B1 B cell所製造出來的Natural antibody含有大量Autoantibody with low affinity against self-antigen，這很重要，因為人體每天都有大量細胞死亡(胃黏膜細胞壽命三天，Neutrophil壽命小於一天)，Natural antibody可與死亡細胞碎片的蛋白胜肽、多醣類、脂質、核酸做微弱的結合，然後再被吞噬細胞吃掉。

總結一下：Natural antibody的功能很多，主要有兩項功能與Autoantibody的產生有關：
1. Low affinity to bind pathogens--清除致病細菌及病毒
2. Low affinity to bind self-antigens--清除死亡的細胞

B2-B cell會進入Germinal center進行Somatic hypermutation產生High affinity antibody against foreign antigens，但正常情況下，B1-B cell不會進入Germinal center，可是在偶然的情況下，某些人的某個或某些clone的B1-B cell可能進入Germinal cell進行Somatic hypermutation，使原本的Low affinity autoantibody (Natural antibody)變成high affinity autoantibody against self-antigens (如ssDNA, dsDNA, Thyroglobulin, Smooth muscle, Mitochondria等)，臨床上Anti-nuclear antibody (ANA)最常見。ANA其實是多種抗體的總稱，包括 anti-Ro, anti-La, anti-Sm, anti-nRNP, anti-Scl-70, anti-dsDNA, anti-histone等。檢測ANA的方式是抽取病人的血液(含有抗體)，離心取血漿n倍稀釋，然後用標準細胞如 HEp-2與稀釋的血漿作用，若病人血漿中含有ANA，即可在HEp-2細胞的細胞核出現螢光訊息(FITC-secondary antibody-human ANA)：
 

High titer ANA，即代表病人有大量B1 cell進入Germinal center進行Somatic hypermutation，SLE(Systemic lupus erythematosus)是這類疾病的代表。

B2-B cell也會產生Autoantibody，原本要產生抗體對抗某種病菌，結果該抗體與某種細胞的蛋白產生Cross reaction，Autoantibody就會產生，有的Autoantibody會致病，有的不會，Rheumatic heart disease及Post-streptococal glomerulonephritis是這類疾病的經典代表。

71歲男性，主訴吞口水時咽喉有異物感半年，在此之前做過兩次胃鏡，吃PPI兩個療程都沒效，吃遍所有耳鼻喉科醫師開的藥也沒效。第一次門診時我認為他是因為咽喉黏膜下層有因之前感冒造成的淋巴結聚集而引起吞口水時咽喉有異物感，除了安排甲狀腺超音波檢查及抽血測甲狀腺功能之外，先開了Prednisolone一週給他吃。回診時他說他沒吃Prednisolone，我想他是因為怕類固醇的副作用而不敢吃。甲狀腺超音波看到3-4個1-2公分的結節，因為甲狀腺功能正常，所以新陳代謝科醫師說追蹤就好。我建議他先吃Prednisolone看看，不然我真的不知該開甚麼藥。因為甲狀腺有結節，我想會不會是自體免疫疾病有關？於是開了ANA, anti-Thyroglobulin(aTG), anti-Thyroid peroxidase(aTPO)檢驗單，隔週答案揭曉：
ANA: negative
aTG: 40.60 (< 4.11 IU/ml)
aTPO：1560.8 (< 5.61 IU/ml)
他很可能是某種細菌在咽喉慢性感染引起吞嚥有異物感，該細菌會引起aTPO的autoantibody (由B2-B cell產生)。之前驗過CBC-DC，WBC 10700, Seg 76.2%，當天再驗一次，WBC 8400, Seg 76.0%，由於Seg 偏高，我直接開Augmentin 1 gm BID給他(Prednisolone沒效)，順便驗Helicobacter pylori (糞便)及Yersinia Enterocolitica(咽喉+糞便)。一週之後，他咽喉吞嚥的異物感幾乎消失，Helicobacter pylori 及Yersinia Enterocolitica都Negative。後來追蹤兩次WBC-DC，分別為6100, Seg 62.9%及5700, Seg 61.6% (WBC及Seg都明顯降低)。