Kháng thể kháng nhân (ANA)

Trong cơ thể con người, hệ miễn dịch giữ vai trò như chắn bảo vệ, các tế bào miễn dịch liên tục tuần tra và loại bỏ các tác nhân gây hại như vi khuẩn, virus hoặc tế bào ung thư. Hệ miễn dịch hoạt động dựa trên khả năng phân biệt chính xác giữa “thành phần của cơ thể” (self) và “không phải của cơ thể” (non-self). Tuy nhiên, đôi khi cơ chế phân biệt này bị rối loạn khiến hệ miễn dịch tấn công các tế bào khỏe mạnh của cơ thể, dẫn đến bệnh tự miễn.

Bệnh tự miễn có thể ảnh hưởng đến nhiều cơ quan và hệ thống trong cơ thể với nhiều triệu chứng đa dạng và khó chẩn đoán. Một trong những thách thức lớn nhất của y học hiện đại là chẩn đoán sớm và chính xác các bệnh tự miễn, bởi vì sự chậm trễ có thể dẫn đến tổn thương vĩnh viễn và suy giảm chất lượng cuộc sống của người bệnh.

Chính vì lí do này, các nhà khoa học và y bác sĩ đã không ngừng tìm kiếm những dấu ấn sinh học (biomarker) nhằm nhận diện sớm và hiểu rõ hơn về cơ chế của các bệnh lí này. Trong số các dấu ấn sinh học quan trọng, kháng thể kháng nhân (Antinuclear Antibody – ANA) nổi lên như một công cụ chẩn đoán và nghiên cứu then chốt.

Kháng thể kháng nhân là gì?

Kháng thể kháng nhân (ANA) là một nhóm protein miễn dịch chuyên biệt được sản xuất bởi hệ miễn dịch. Khác với kháng thể bình thường chống lại vi khuẩn hay virus từ bên ngoài, chúng tấn công các cấu trúc bên trong nhân tế bào của chính cơ thể.

Nhân tế bào hoạt động như trung tâm điều khiển, nó chứa ADN cùng các protein quan trọng để duy trì sự sống của tế bào. Quá trình cơ thể sản xuất kháng thể kháng nhân cho thấy hệ miễn dịch đã nhận diện sai các thành phần của cơ thể thành kẻ thù cần tiêu diệt. Do đó, sự hiện diện của ANA trong máu thường báo hiệu tình trạng tự miễn đang diễn ra.

Lịch sử phát hiện và tầm quan trọng

Quá trình phát hiện kháng thể kháng nhân bắt đầu từ nghiên cứu bệnh lupus ban đỏ hệ thống—một bệnh tự miễn điển hình. Năm 1948, bác sĩ Malcolm Hargraves nhận thấy biểu hiện lạ trong máu bệnh nhân lupus: có những tế bào bạch cầu chứa các mảnh nhân tế bào bên trong. Ông gọi chúng là tế bào LE. Lúc đầu, các nhà khoa học chỉ biết có một chất gì đó trong máu bệnh nhân làm nhân tế bào bị phá hủy, sau đó các tế bào bạch cầu nuốt những mảnh nhân vỡ ra.

Đến cuối những năm 1950, qua các nghiên cứu sâu hơn, người ta mới xác định được chất bí ẩn đó chính là kháng thể. Năm 1966, hai nhà khoa học Tan và Kunkel tiếp tục phát hiện một loại kháng thể chỉ xuất hiện trên bệnh nhân lupus, chúng được gọi là anti-Sm.

Những khám phá cho thấy cơ thể người mắc bệnh tự miễn đã sản xuất các kháng thể tự tấn công các cấu trúc của chính cơ thể. Từ đó, người ta bắt đầu ứng dụng những kháng thể này để chẩn đoán bệnh tự miễn.

Cơ chế hình thành kháng thể kháng nhân

Sự hình thành kháng thể kháng nhân là một quá trình phức tạp liên quan đến tình trạng mất cân bằng của hệ miễn dịch. Một trong những giả thuyết chính về nguồn gốc của kháng thể này là do quá trình chết rụng tế bào (apoptosis) không hoàn toàn hoặc bị rối loạn. Apoptosis là một quá trình tự nhiên được lập trình để loại bỏ các tế bào già cỗi hoặc bị tổn thương một cách có kiểm soát. Trong quá trình này, nhân tế bào và các thành phần bên trong được phân mảnh thành các túi nhỏ (apoptotic bodies), sau đó chúng được thực bào dọn dẹp.

Tuy nhiên, nếu quá trình apoptosis diễn ra không hiệu quả hoặc nếu thực bào không thể dọn dẹp kịp thời mảnh vỡ tế bào, các thành phần của nhân tế bào có thể bị phơi bày ra ngoài môi trường. Hệ miễn dịch vốn được huấn luyện để nhận diện và loại bỏ các cấu trúc lạ có thể nhận diện nhầm các thành phần nhân tế bào này là ngoại lai rồi bắt đầu sản xuất kháng thể chống lại chúng. Ngoài ra, các yếu tố di truyền và môi trường (như nhiễm trùng, tiếp xúc với hóa chất, thuốc) dường như góp phần quan trọng để kích hoạt hoặc thúc đẩy quá trình này, từ đó bệnh tự miễn khởi phát.

Các loại kháng thể kháng nhân

Kháng thể kháng nhân không phải là một loại kháng thể duy nhất mà chúng là tập hợp đa dạng các tự kháng thể. Mỗi loại nhắm vào một hoặc nhiều thành phần cụ thể trong nhân tế bào. Nếu một loại kháng thể kháng nhân được xác định, người ta có thêm thông tin quan trọng để chẩn đoán và phân loại bệnh tự miễn.

Các kháng nguyên mục tiêu của ANA bao gồm ADN, ARN, protein histone và các protein không phải histone. Dựa trên kháng nguyên mục tiêu, kháng thể kháng nhân được phân loại thành hai nhóm chính.

Kháng thể kháng ADN và histone

Nhóm này bao gồm các kháng thể tấn công trực tiếp vào vật liệu di truyền của tế bào bao gồm:

• Kháng thể kháng ADN sợi đôi (anti-dsDNA) là loại kháng thể rất đặc hiệu cho bệnh lupus ban đỏ. Sự hiện diện của anti-dsDNA thường liên quan đến mức độ hoạt động của bệnh, chúng có thể là chỉ dấu cho bệnh thận do lupus.
• Kháng thể kháng histone nhắm vào các protein có chức năng đóng gói ADN trong nhân tế bào. Kháng thể kháng histone thường gặp trong lupus do thuốc—dạng bệnh gây ra bởi một số loại thuốc nhất định.

Kháng thể kháng các kháng nguyên nhân hòa tan

Nhóm này bao gồm các kháng thể nhắm vào protein không phải histone cùng phức hợp protein-acid nucleic khác trong nhân tế bào. Xác định các kháng thể trong nhóm này có ý nghĩa lớn trong phân biệt các bệnh tự miễn.

• Kháng thể kháng Sm (anti-Sm) giống như anti-dsDNA, là kháng thể rất đặc hiệu cho lupus ban đỏ hệ thống và được coi là một trong những tiêu chuẩn chẩn đoán của bệnh này. Sm là viết tắt của Smith, được đặt theo tên bệnh nhân đầu tiên mà kháng thể này được phát hiện. Kháng nguyên Sm là một phức hợp protein tham gia vào quá trình xử lí ARN trong nhân tế bào.
• Kháng thể kháng Ro/SSA (anti-Ro/SSA) thường gặp trong hội chứng Sjögren, lupus ban đỏ hệ thống (chủ yếu là lupus sơ sinh, lupus dưới da bán cấp) hoặc viêm bì cơ. SSA là viết tắt của Sjögren syndrome antigen A. Ro/SSA bao gồm hai protein chính là Ro52 và Ro60, chúng tham gia quá trình sao chép ADN và điều hòa gen.
• Kháng thể kháng La/SSB (anti-La/SSB) thường xuất hiện cùng với anti-Ro/SSA, cũng liên quan đến hội chứng Sjögren. La/SSB là protein tham gia vào quá trình tổng hợp ARN polymerase III, chúng có vai trò trọng yếu trong quá trình sản xuất các loại ARN nhỏ. SSB là viết tắt của Sjögren syndrome antigen B.
• Kháng thể kháng Scl-70 (anti-Scl-70) đặc trưng cho bệnh xơ cứng bì hệ thống, chủ yếu là dạng xơ cứng bì lan tỏa. Scl-70 thực chất là enzyme topoisomerase I, chúng giúp ADN tháo xoắn trong quá trình sao chép. Tên gọi Scl-70 là do protein này có trọng lượng phân tử khoảng 70 kDa khi được phát hiện lần đầu trong bệnh xơ cứng bì (scleroderma).
• Kháng thể kháng Jo-1 (anti-Jo-1) là dấu ấn cho bệnh viêm đa cơ/viêm da cơ, đặc biệt khi có hội chứng kháng synthetase. Jo-1 là enzyme histidyl-tRNA synthetase, chúng tổng hợp protein bằng cách gắn axit amin histidine vào tRNA tương ứng. Tên Jo-1 được đặt theo tên bệnh nhân John đầu tiên được phát hiện có kháng thể này.
• Kháng thể kháng tâm động (anti-Centromere) thường liên quan đến hội chứng CREST—một dạng giới hạn của xơ cứng bì hệ thống. Tâm động là cấu trúc protein nằm tại trung tâm nhiễm sắc thể, nó nắm vị trí thiết yếu trong quá trình phân chia tế bào bằng cách giúp nhiễm sắc thể di chuyển đúng vị trí.

Các bệnh tự miễn liên quan đến kháng thể kháng nhân

• Lupus ban đỏ hệ thống: bệnh tự miễn điển hình nhất liên quan đến kháng thể kháng nhân. Phần lớn bệnh nhân lupus ban đỏ hệ thống có kết quả dương tính với kháng thể. Các kháng thể đặc hiệu như kháng ADN sợi đôi, kháng Sm là dấu ấn quan trọng để chẩn đoán lupus ban đỏ hệ thống.
• Hội chứng Sjögren: bệnh ảnh hưởng chủ yếu đến các tuyến ngoại tiết với triệu chứng hô mắt và miệng. Khoảng 40–70% bệnh nhân dương tính với kháng thể kháng nhân.
• Xơ cứng bì hệ thống: bệnh gây xơ hóa da cùng các cơ quan nội tạng. Kháng thể kháng nhân dương tính gặp trên khoảng 85–95% bệnh nhân xơ cứng bì hệ thống. Các kháng thể đặc hiệu như kháng Scl-70, kháng tâm động là những dấu ấn quan trọng nhằm phân loại các dạng xơ cứng bì khác nhau.
• Viêm đa cơ/Viêm bì cơ: là các bệnh viêm cơ tự miễn. Kháng thể kháng nhân dương tính trên khoảng 40–80% bệnh nhân. Kháng thể kháng Jo-1 là dấu ấn đặc trưng cho nhóm bệnh này.
• Bệnh mô liên kết hỗn hợp: bệnh gây ra các triệu chứng giống với lupus ban đỏ hệ thống, xơ cứng bì và viêm đa cơ. Phần lớn bệnh nhân dương tính với kháng thể kháng nhân.
• Viêm khớp dạng thấp: mặc dù kháng thể kháng nhân không phải là dấu ấn chính trong chẩn đoán viêm khớp dạng thấp, một số bệnh nhân vẫn có kết quả xét nghiệm kháng thể kháng nhân dương tính.

Xét nghiệm kháng thể kháng nhân

Xét nghiệm kháng thể kháng nhân (ANA test) là một trong những xét nghiệm sàng lọc đầu tiên và quan trọng nhất khi nghi ngờ một bệnh tự miễn. Phương pháp tiêu chuẩn vàng nhằm phát hiện kháng thể là miễn dịch huỳnh quang gián tiếp (Indirect Immunofluorescence – IIF) trên tế bào HEp-2.

Nguyên lí xét nghiệm miễn dịch huỳnh quang gián tiếp

Phương pháp miễn dịch huỳnh quang gián tiếp sử dụng các tế bào HEp-2 làm nền phản ứng. Tế bào HEp-2 là dòng tế bào ung thư biểu mô thanh quản người, nó có kích thước lớn và nhân tế bào rõ ràng. Do đó, tế bào này chứa đầy đủ các kháng nguyên nhân mà kháng thể kháng nhân có thể nhắm tới.

Qui trình xét nghiệm bao gồm các bước sau:

1. Chuẩn bị lam kính: các tế bào HEp-2 được cố định trên lam kính để tạo nền cho phản ứng.
2. Ủ huyết thanh bệnh nhân: huyết thanh được pha loãng, sau đó ủ trên lam kính chứa tế bào HEp-2. Nếu kháng thể kháng nhân hiện diện trong huyết thanh, chúng sẽ gắn vào các kháng nguyên tương ứng trong nhân tế bào HEp-2.
3. Rửa lam kính: lam kính được rửa để loại bỏ các kháng thể không gắn đặc hiệu, chỉ giữ lại những kháng thể đã gắn chặt vào kháng nguyên.
4. Ủ kháng thể thứ cấp gắn huỳnh quang: kháng thể thứ cấp kháng globulin người đã được gắn chất phát huỳnh quang được ủ trên lam kính. Kháng thể thứ cấp này sẽ gắn vào kháng thể kháng nhân của bệnh nhân đã gắn trên nhân tế bào.
5. Rửa lại và quan sát: lam kính được rửa lần cuối, sau đó quan sát dưới kính hiển vi huỳnh quang. Nếu có kháng thể kháng nhân, nhân tế bào sẽ phát sáng với các mẫu hình huỳnh quang đặc trưng.

Đọc kết quả xét nghiệm kháng thể kháng nhân: Hiệu giá và mẫu hình

Kết quả xét nghiệm kháng thể kháng nhân được báo cáo dựa trên hai yếu tố chính gồm hiệu giá và mẫu hình huỳnh quang.

Hiệu giá

Hiệu giá cho biết nồng độ kháng thể kháng nhân trong máu thông qua mức độ pha loãng cao nhất của huyết thanh mà tại đó vẫn phát hiện được kháng thể. Hiệu giá được biểu thị bằng các tỉ lệ. Tỉ lệ càng nhỏ, nồng độ kháng thể kháng nhân trong máu càng cao. Chẳng hạn, hiệu giá 1:320 có nghĩa là kháng thể kháng nhân vẫn được phát hiện khi huyết thanh đã được pha loãng 320 lần.

Các loại kết quả hiệu giá như sau:

• Hiệu giá thấp (1:40, 1:80) có thể gặp trên người khỏe mạnh (khoảng 20–30% dân số), người cao tuổi hoặc người mắc các bệnh không tự miễn như nhiễm trùng, ung thư hoặc do tác dụng phụ của một số loại thuốc. Hiệu giá thấp đơn độc thường không có ý nghĩa lâm sàng đáng kể nếu không có triệu chứng bệnh tự miễn rõ ràng.
• Hiệu giá trung bình (1:160, 1:320) tăng khả năng mắc bệnh tự miễn. Cần kết hợp với các triệu chứng lâm sàng cùng các xét nghiệm khác để chẩn đoán chính xác.
• Hiệu giá cao (1:640 trở lên) có khả năng cao là bệnh tự miễn, thường là lupus ban đỏ hệ thống hoặc các bệnh mô liên kết hệ thống khác. Hiệu giá càng cao, khả năng mắc bệnh tự miễn càng lớn và thường liên quan đến mức độ hoạt động của bệnh.

Mẫu hình huỳnh quang

Mẫu hình huỳnh quang là cách kháng thể kháng nhân gắn vào nhân tế bào HEp-2 để tạo ra các hình ảnh phát sáng đặc trưng dưới kính hiển vi. Mỗi mẫu hình có thể gợi ý sự hiện diện của các loại kháng thể kháng nhân cụ thể, liên quan đến các bệnh tự miễn khác nhau. Nhận diện mẫu hình rất quan trọng để định hướng chẩn đoán tiếp theo.

• Mẫu hình đồng nhất: toàn bộ nhân tế bào phát sáng đều. Mẫu hình này thường liên quan đến kháng thể kháng ADN sợi đôi, kháng thể kháng histone. Mẫu này thường gặp trong lupus ban đỏ hệ thống và lupus do thuốc.
• Mẫu hình lốm đốm (Speckled): nhân tế bào phát sáng với nhiều chấm nhỏ phân bố đều hoặc không đều. Mẫu hình này gợi ý sự hiện diện của kháng thể kháng các kháng nguyên nhân hòa tan (ENA) như anti-Sm, anti-Ro/SSA, anti-La/SSB, anti-RNP. Mẫu hình này thường gặp trong SLE, hội chứng Sjögren, xơ cứng bì và bệnh mô liên kết hỗn hợp.
• Mẫu hình viền (Peripheral/Rim): vùng rìa nhân tế bào phát sáng mạnh hơn. Mẫu hình này rất đặc hiệu cho kháng thể kháng ADN sợi đôi (anti-dsDNA), nó cũng là chỉ dấu mạnh mẽ cho lupus ban đỏ hệ thống.
• Mẫu hình nhân con (Nucleolar): chỉ các nhân con (nucleoli) bên trong nhân tế bào phát sáng. Mẫu hình này thường liên quan đến kháng thể kháng ARN polymerase I/III, kháng thể kháng PM/Scl và kháng thể kháng fibrillarin. Mẫu này thường gặp trong xơ cứng bì hệ thống và viêm đa cơ.
• Mẫu hình tâm động (Centromere): các chấm sáng rõ ràng, phân bố đều theo nhiễm sắc thể. Mẫu hình này đặc trưng cho kháng thể kháng tâm động và thường liên quan đến hội chứng CREST (một dạng giới hạn của xơ cứng bì hệ thống).

Bằng cách kết hợp hiệu giá và mẫu hình huỳnh quang, bác sĩ có thể định hướng chẩn đoán chính xác hơn. Tuy nhiên, người bệnh cần lưu ý rằng xét nghiệm kháng thể kháng nhân chỉ là một công cụ sàng lọc nên bệnh nhân không thể tự chẩn đoán một bệnh tự miễn. Kết quả xét nghiệm cần được diễn giải trong bối cảnh lâm sàng toàn diện của bệnh nhân, bao gồm các triệu chứng, tiền sử bệnh và các xét nghiệm khác.

Ý nghĩa lâm sàng của kháng thể kháng nhân

Độ nhạy và độ đặc hiệu

Xét nghiệm kháng thể kháng nhân có độ nhạy rất cao đối với một số bệnh tự miễn, chủ yếu là lupus ban đỏ hệ thống. Khoảng 95–100% bệnh nhân lupus ban đỏ hệ thống có kết quả kháng thể kháng nhân dương tính. Nếu một người mắc lupus ban đỏ hệ thống, khả năng cao xét nghiệm kháng thể kháng nhân của họ sẽ dương tính. Do đó, kháng thể kháng nhân là xét nghiệm sàng lọc hiệu quả nhằm loại trừ lupus ban đỏ hệ thống. Nếu kháng thể kháng nhân âm tính, khả năng mắc lupus ban đỏ hệ thống rất thấp.

Ngược lại với độ nhạy cao, độ đặc hiệu của kháng thể kháng nhân lại tương đối thấp. Một kết quả kháng thể kháng nhân dương tính không phải lúc nào cũng chỉ ra một bệnh tự miễn cụ thể. Khoảng 20–30% người khỏe mạnh có thể có kháng thể kháng nhân dương tính với hiệu giá thấp. Tỉ lệ này tăng lên theo tuổi. Ngoài ra, kháng thể kháng nhân dương tính cũng có thể gặp trong các tình trạng không tự miễn khác như nhiễm trùng mãn tính, một số loại ung thư hoặc do sử dụng một số loại thuốc.

Bởi vì độ đặc hiệu thấp, kết quả xét nghiệm kháng thể kháng nhân dương tính không kèm theo triệu chứng lâm sàng rõ ràng thường không đủ để chẩn đoán bệnh tự miễn. Thay vào đó, nó là tín hiệu để bác sĩ tiến hành các xét nghiệm chuyên sâu hơn.

Vai trò trong theo dõi và tiên lượng

Ngoài vai trò chẩn đoán, xét nghiệm kháng thể kháng nhân cùng các kháng thể đặc hiệu cũng rất hữu ích để theo dõi hoạt động bệnh, tiên lượng trên một số bệnh tự miễn. Chẳng hạn, mức độ kháng ADN sợi đôi có thể tương quan với hoạt động của bệnh lupus ban đỏ hệ thống, chủ yếu là viêm thận lupus. Sự thay đổi về hiệu giá hoặc mẫu hình kháng thể kháng nhân có thể cung cấp thông tin cho bác sĩ về diễn tiến bệnh. Tuy nhiên, cần nhấn mạnh rằng theo dõi kháng thể kháng nhân định kì không được khuyến cáo trên những người không có triệu chứng hoặc chỉ có kháng thể kháng nhân dương tính hiệu giá thấp.

Lời kết

Kháng thể kháng nhân là nhóm tự kháng thể quan trọng, chúng giữ vai trò then chốt trong quá trình tìm hiểu và chẩn đoán bệnh tự miễn. Từ những khám phá ban đầu về tế bào LE đến xác định các kháng thể đặc hiệu như anti-Sm và anti-dsDNA, hành trình nghiên cứu kháng thể kháng nhân đã giúp các bác sĩ nhận diện sớm và quản lí hiệu quả hơn các bệnh tự miễn phức tạp.

Xét nghiệm ANA bằng phương pháp miễn dịch huỳnh quang gián tiếp là tiêu chuẩn vàng, nó cung cấp thông tin quí giá thông qua hiệu giá và các mẫu hình huỳnh quang đặc trưng. Mặc dù có độ nhạy cao, xét nghiệm ANA lại có độ đặc hiệu tương đối thấp, do đó kết quả diễn giải phải luôn đi kèm với đánh giá lâm sàng toàn diện. Trong tương lai, với sự tiến bộ của khoa học và công nghệ, các phương pháp xét nghiệm ANA có thể trở nên tinh vi hơn, từ đó người ta có thể phát hiện sớm hơn và chính xác hơn các bệnh tự miễn.