泌尿器科における免疫学的研究

泌尿器科患者に免疫検査を処方するということは、主治医が免疫系疾患の存在を疑っていることを意味します。細菌、ウイルス、真菌による感染症の再発、アレルギー症状、全身性疾患は、これらの疾患の兆候である可能性があり、これらの疾患は様々な症候群（感染症、腫瘍性、アレルギー性、自己免疫性、リンパ増殖性）によって特徴付けられます。1人の患者が複数の症候群を呈している場合もあります。例えば、慢性感染症（感染症症候群）は免疫不全を引き起こす可能性があり、免疫不全は感染症および腫瘍性疾患（腫瘍症候群）の素因として現れることがあります。感染症の素因は、白血病などのリンパ増殖性疾患の結果として発症した二次性免疫不全を背景に発生する場合があります。免疫系の病理学的変化には、主に3つのグループがあります。

• 免疫システムのいずれかのリンクの量的または機能的欠陥により、免疫不全状態の発生につながる。
• 免疫システムによる抗原の認識障害により、自己免疫プロセスの発生につながる。
• アレルギー疾患の発症として現れる、過剰反応または「異常な」免疫反応。

免疫診断には、スクリーニング（レベル1検査）とスクリーニング（レベル2検査）の2つの方法があります。前者は免疫システムの異常を記録するためのものであり、後者はそれらの実施に関わるメカニズムを確立し、さらなる免疫補正を目的としています。

B細胞免疫

スクリーニング方法

• B細胞抗原（CD19、CD20、CDは分化クラスター）に対するモノクローナル抗体を用いた免疫蛍光法またはフローサイトメトリーを用いて、Bリンパ球の相対数および絶対数を測定する。成人におけるBリンパ球の正常含量は、白血球総数の8～19%、または190～380個/μlである。急性および慢性の細菌性および真菌性感染症、慢性肝疾患、全身性結合組織疾患、慢性リンパ性白血病、および骨髄腫では、Bリンパ球含量の増加がみられる。
• 非特異的免疫グロブリン（F、M、G、E）の濃度を、単純放射免疫拡散法、比濁法またはターボメトリー法、放射免疫測定法、または酵素免疫測定（ELISA）によって測定します。成人の基準値：免疫グロブリン（Ig）A 0.9〜4.5 g / l。IgM 0.3〜3.7 g / l。IgG 8.0〜17 g / l。免疫グロブリン濃度の上昇は、Bリンパ球含有量の増加が起こるのと同じ病態で発生します。免疫グロブリン濃度の低下は、先天性低ガンマグロブリン血症、免疫系の腫瘍、脾臓摘出、タンパク質喪失、腎臓または腸の疾患、細胞増殖抑制剤および免疫抑制剤による治療で発生します。

明確化の方法

• 血液中の循環免疫複合体をポリエチレングリコールで選択沈殿させ、分光光度計による密度測定を行う（正常範囲：80～20単位）。循環免疫複合体の増加は、急性細菌感染症、真菌感染症、ウイルス感染症、自己免疫疾患、免疫複合体疾患、血清病、3型アレルギー反応において典型的に認められます。
• 細菌抗原およびウイルス抗原に関連した血液中の特定の免疫グロブリン、自己免疫疾患におけるデオキシリボ核酸 (DNA)、放射状免疫拡散法または ELISA 法による抗精子抗体 (自己免疫不妊症) および抗腎抗体 (腎盂腎炎および糸球体腎炎) の検出。
• 精子中の抗精子抗体の測定[MARテスト（混合抗グロブリン反応）]、正常-陰性の結果。
• 腎盂腎炎と糸球体腎炎（タンパク尿の選択性）の鑑別診断を目的とした尿中の免疫グロブリン濃度の測定。
• 放射状免疫拡散法またはELISAを使用して、アレルギー性前立腺炎を診断する目的で前立腺液中のIgE含有量を測定します。
• B リンパ球の芽球化に対する B 細胞マイトジェン (T リンパ球の存在下での B リンパ球の芽球化反応を刺激するためのアメリカヤマゴボウのマイトジェン) の反応の応答の研究。その標準値は 95 ～ 100% です。

免疫のT細胞リンク

スクリーニング方法

• 成熟CD3 Tリンパ球の相対数および絶対数を、モノクローナル抗CD3抗体を用いた免疫蛍光反応またはフローサイトメトリーによって測定します。成人の基準値は58～76%または1100～1700個/μlです。Tリンパ球数の減少は、細胞間免疫の不十分さを示す指標です。これは、一部の二次性および一次性免疫不全症（慢性細菌およびウイルス感染症：結核、後天性免疫不全症候群、悪性腫瘍、慢性腎不全、外傷、ストレス、加齢、栄養失調、細胞増殖性疾患による治療、電離放射線への曝露）に典型的に見られます。Tリンパ球数の増加は、免疫機能亢進症またはリンパ増殖性疾患を背景として発生します。炎症が起こると、Tリンパ球数は一旦増加し、その後減少します。Tリンパ球数が減少していない場合は、慢性炎症プロセスを示しています。
• リンパ球サブポピュレーションの評価。
  • ヘルパーT細胞（抗CD4抗体）の数の測定。通常、36～55%または400～1100個/mcl。これらの細胞数は、自己免疫疾患、ワルデンシュトレーム病、移植免疫の活性化によって増加します。一方、ヘルパーT細胞の数は、慢性の細菌感染症、ウイルス感染症、原生動物感染症、結核、後天性免疫不全症候群、悪性腫瘍、火傷、外傷、栄養失調、加齢、細胞増殖抑制剤による治療、電離放射線への曝露によって減少します。
  • T細胞抑制因子（抗CD4抗体）の数を測定します。通常、17～37%または300～700個/μlです。T細胞抑制因子の増加はT細胞ヘルパー数の減少と同じ条件で起こり、T細胞ヘルパーの減少はT細胞ヘルパーの増加と同じ条件で起こります。
  • 免疫調節指数CD4/CD8は通常1.5～2.5です。2.5を超えると活動亢進（アレルギー性疾患および自己免疫疾患）、1.0未満の場合は活動低下（慢性感染症の素因）。炎症過程の初期には免疫調節指数は上昇し、それが治まると正常化します。

明確化の方法

• ナチュラルキラー（NK細胞）の数（抗CD16抗体および抗CD56抗体）の測定。CD16リンパ球の正常値は6～26%、CD56リンパ球の正常値は9～19%です。NK細胞数は、移植拒絶反応時に増加し、ウイルス感染、癌、原発性および二次性免疫不全、火傷、外傷、ストレス、細胞増殖抑制剤による治療、電離放射線被曝時には減少します。
• インターロイキン-2（活性化マーカー）受容体を有するTリンパ球（抗CD25抗体）の数の測定。正常範囲は10～15%です。アレルギー疾患、移植拒絶反応、一次感染急性期における胸腺依存性抗原への反応では、これらの細胞数の増加が観察されます。また、NK細胞数の減少がみられる疾患では、これらの細胞の減少が観察されます。
• 活性化マーカーであるクラスII組織適合性分子HLA-DRの発現に関する研究。炎症過程、C型肝炎、セリアック病、梅毒、急性呼吸器疾患の患者において発現が増加する。
• リンパ球アポトーシスの評価。リンパ球のアポトーシスに対する準備状況は、細胞表面のFas受容体（CD95）とミトコンドリア中のbd-2プロトオンコゲンの発現によって大まかに判断できます。リンパ球のアポトーシスは、DNA断片に結合するヨウ化プロピジウムと、アポトーシスの開始時に細胞膜上に出現するホスファチジルセリンに結合するアネキシンYという2種類の蛍光色素で処理することで評価します。結果はフローサイトフルオロメーターを用いて評価します。結果は、異なる色素で染色された細胞の比率に基づいて算出されます。染色されていない細胞は生存細胞、アネキシンYのみに結合した細胞はアポトーシスの初期症状、ヨウ化プロピジウムとアネキシンYが結合した細胞はアポトーシスの後期症状、ヨウ化プロピジウムのみで染色された細胞は壊死を示します。
• 体外でのTリンパ球増殖の評価。
  • 細胞芽球化における変化 - リンパ球芽球化反応。白血球を植物由来のマイトジェン（レクチン）と共に培養します。フィトヘマグルチニンは最も一般的に使用され、72時間培養後、塗抹標本を採取し、染色して芽球の数を数えます。刺激指数は、実験（フィトヘマグルチニンを含む培養）における形質転換細胞の割合と、対照（フィトヘマグルチニンを含まない培養）における形質転換細胞の割合の比です。細胞分裂中にDNA合成が増加するため、リンパ球芽球化反応は、培養細胞に放射性標識（ZN-チミンジン）を添加することで評価できます。増殖反応の障害は、感染症、癌、腎不全、外科的介入に関連する原発性および続発性の免疫不全の両方で発生します。
  • これらの研究では、休止期Tリンパ球には実質的に存在しない活性化マーカー（CD25、トランスフェリン受容体CD71）および主要組織適合抗原複合体クラスII HLA-DR分子の発現を評価します。Tリンパ球はフィトヘマグルチニンで刺激され、3日後に活性化マーカーの発現は、単離された受容体に対するモノクローナル抗体を用いた直接または間接免疫蛍光法（フローサイトメトリー）によって分析されます。
  • 活性化Tリンパ球によって合成されるメディエーター（インターロイキン（IL）2、IL-4、IL-5、IL-6、γ-インターフェロンなど）の量を、ラジオイムノアッセイまたはELISAを用いて測定します。特に重要なのは、活性化培養上清および細胞内におけるTh1およびTh2のマーカーであるγ-インターフェロンおよびIL-4の濃度を評価することです。可能であれば、産生細胞におけるマトリックスリボ核酸（RNA）レベルと、対応するサイトカインに対する受容体の発現強度から、対応するサイトカインの遺伝子発現を決定することが有用です。
    
• リンパ球遊走阻害反応。感作Tリンパ球は抗原に反応し、リンホカイン（リンパ球遊走阻害因子を含む）を分泌する。この阻害現象は、細胞培養にマイトジェンを導入することで観察される。阻害の程度を評価することで、リンパ球のサイトカイン分泌能力を判断することができる。通常、遊走頻度は、特定のマイトジェンに依存し、20～80%である。
• NK細胞の細胞傷害活性の評価。ナチュラルキラー細胞がK-562赤血球系細胞の標的細胞を殺傷する能力を測定する。抗体依存性細胞傷害活性を評価する場合は、IgG抗体でコーティングした標的細胞を用いる。標的細胞は3H-ウリジンで標識し、エフェクター細胞と共にインキュベートする。標的細胞の死は、放射性標識が溶液中に放出されることによって評価する。悪性腫瘍では細胞傷害活性が低下する。インターロイキン治療の有効性を予測する必要がある場合、特定のサイトカインと共にインキュベートした際のNK細胞の細胞傷害活性を評価する。

食細胞機能の研究

スクリーニング方法

食細胞による微生物細胞の吸収強度の研究（ラテックス粒子の貪食、ブドウ球菌、大腸菌、または患者から分離された微生物の試験培養）。ヘパリン添加血液を遠心分離して白血球懸濁液を分離し、IV型血液型の血清を加えてオプソニン化（オプソニンは貪食を促進するタンパク質）を行う。微生物懸濁液を希釈し、白血球と混合して120分間インキュベートし、インキュベーション開始から30分、90分、120分後に分析用のサンプルを採取する。採取した白血球懸濁液から塗抹標本を作成する。以下の貪食指標が測定される。

• 貪食指数 - インキュベーション後30分および120分以内に貪食に入った細胞の割合。貪食指数の標準値（30）は94％、貪食指数（120）は92％である。
• 貪食細胞数 - 細胞内に存在する細菌の平均数。貪食細胞の標準値（30）は11％、貪食細胞数（120）は9.8％である。
• 貪食数係数 - 貪食数（30）と貪食数（120）の比。通常1.16。
• 好中球殺菌指数 - 食細胞内で殺された微生物の数と吸収された微生物の総数の比率。通常は 66%。

明確化の方法

• ニトロブルーテトラゾリウム（NBT）を用いた試験における食細胞の殺菌能力の研究 - NBT試験。黄色のニトロブルーテトラゾリウム染料を白血球に添加します。好中球が染料を吸収すると、遊離酸素ラジカルの影響下で還元プロセスが起こり、青色に着色します。反応は96ウェル平底プレートで行います。ハンクス溶液（自発的NBT）をNBTと白血球の混合物が入った最初の3つのウェルに加え、ラテックス粒子を2番目のウェルに加えます。混合物を37℃で25分間インキュベートします。結果はリーダーで540 nmで読み取り、任意単位で表します。刺激係数（K _st）を計算します。これは、刺激されたウェルの光学密度と刺激されていないウェルの平均光学密度の比に等しくなります。健康な人では、NBT _spont = 90 ± 45 CU、NBT _stim = 140 ± 60 CU。 Ｋ_ｓｔ＝１．７８±０．３６。
• 接着分子の研究。フローサイトメトリーは、表面抗原CD11a/CD18、CD11b/CD18、CD11c/CD18の発現を決定するために用いられます。接着障害を伴う免疫不全は、再発性感染、創傷治癒の遅延、感染巣における膿の消失といった症状として現れます。

補体系の研究

スクリーニング方法

補体溶血活性の測定は、補体活性化の古典的経路を研究するものです。抗体でコーティングされた雄羊の赤血球に、病人および健常者の血清の異なる希釈度を加えます。溶血活性の単位は、赤血球の50%が破壊される血清希釈度の逆数です。溶血の程度は、溶液へのヘモグロビンの放出によって測光的に推定されます。補体溶血活性の低下は、腎障害を伴う全身性エリテマトーデス、急性糸球体腎炎、複合免疫不全症、筋無力症、ウイルス性肝炎、リンパ腫、閉塞性黄疸の増加、橋本病性甲状腺炎、リウマチ、関節リウマチ、結節性動脈周囲炎、皮膚筋炎、心筋梗塞、潰瘍性大腸炎、ライター症候群、痛風で観察されます。

明確化の方法

• 補体成分の測定。放射状免疫拡散法および比濁法によって定量測定を行う。
  補体成分の抗原性が変化しない限り、この検査は有益な情報とはならない。
• 補体Clq成分は貪食作用を促進し、細胞傷害活性を媒介することが確立されています。Clqの減少は、免疫複合体疾患、全身性エリテマトーデス、化膿性感染症、腫瘍において認められます。
• C3成分は、古典的および代替的補体経路の活性化に関与しています。その濃度の低下は、慢性の細菌および真菌感染症、循環血中または組織中の免疫複合体の存在と関連しています。
• C4成分は古典経路の活性化に関与しています。C4濃度の低下は、免疫複合体による補体の活性化の持続、および古典経路の活性化を制御するC1インヒビターの濃度低下と関連しています。C4欠乏は全身性エリテマトーデスで発生し、C4濃度の上昇は腎疾患、移植片拒絶反応、急性炎症、および胃腸疾患で発生します。
• C5aはC5分子の小さな断片であり、補体系の活性化によってC5分子から分離されます。炎症、敗血症、アトピー性疾患、アレルギー性疾患の際には、その濃度が上昇します。
• Clインヒビターは多機能因子です。補体成分C1の活性化を制御し、カリクレイン、プラスミン、活性化ハーゲマン因子、ClsおよびOrプロテアーゼの活性を阻害します。C1インヒビターの欠乏は血管性浮腫を引き起こします。
• 補体機能試験。試験血清を補体成分を含まない標準血清に加え、補体の溶血活性を測定する。溶血活性が正常に回復しない場合は、試験血清中の当該補体成分の活性が低下していると判断される。

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