ADA同工酶的生化特性和临床应用

李方知 广州市胸科医院

腺苷脱氨酶（ adenosinedeaminase，ADA）有 2种同工酶，即ADA1和ADA2。一个 ADA活性单位是指在测试特定条件下每分钟脱氨1μmole腺苷成为次黄苷。红 -9-（2-羟基 -3-壬烷基）腺嘌呤（ EHNA）能完全抑制 ADA1活性，但 ADA2对EHNA抑制作用不敏感 。通过是否加入 EHNA，测定总 ADA活性和 ADA2活性，然后通过总 ADA活性去ADA2活性得出 ADA1活性。 ADA催化腺苷和脱氧腺苷脱氨，分别转化为次黄苷和脱氧次黄苷，从而使腺苷和脱氧腺苷减少。而腺苷作为内源性信号转导分子，通过结合到细胞上的腺苷受体，调节细胞内的环磷酸腺苷水平，在生理和病理条件下都有重要作用。ADA同工酶还有酶以外的功能，即使失去了催化活性， ADA同工酶仍然有参与调节免疫的功能。本文对 ADA同工酶生化特性和免疫调节作用的研究现状，还有 ADA同工酶在严重复合性免疫缺陷症、类风湿关节炎、结核性胸积液、类肺炎胸积液和艾滋病等疾病的诊断意义和可能的发病机制作一简要综述。

ADA同工酶生化特性和免疫调节作用

同工酶ADA1普遍存在于人体各种细胞内，其中以淋巴细胞、中性粒细胞和单核细胞活性最高。其最适 pH为7～7.5。生物体内的 pH值对ADA1发挥作用是适宜的。 ADA1的米氏常数（ km）为 5.2×10^-5M。 ADA1的km较小和它的最适 pH覆盖人体生理 pH，使得 ADA1在生物体内具很高的脱氨效率，使血液腺苷浓度维持在 0.1微摩尔 /升的低水平。 ADA1对腺苷及脱氧腺苷的亲和力相似。 ADA1酶以外的功能。 ADA1能促进 CD₄ ^T细胞增殖，这一功能不需要依靠酶的作用。因为即使ADA1被coformycin抑制催化腺苷的功能后，仍然能促进CD₄ ^T细胞增殖。

与ADA1普遍存在于人体各种细胞内不同， Ungerer检测正常人全身各种细胞，发现仅单核巨噬细胞含有 ADA2。Iwaki等用卟啉醇肉豆蔻酸乙酸酯联合钙离子载体刺激体外培养的人外周血单核细胞，激活的单核细胞能胞外分泌 ADA2。ADA2的米氏常数（ km）为 200×10^-5M，最适 pH为6.5，适宜 pH为5.5～7.0。ADA2且对脱氧腺苷的亲和力较弱（脱氧腺苷与腺苷的比值大约为 0.25），这一特点使 ADA2以催化腺苷脱氨为主。ADA2酶以外的功能。和单核细胞共同培养下， ADA2能促进 CD₄ ^T细胞增殖，这一功能同样不需要依靠 ADA2酶的活性。这一功能可能是通过 ADA2作为协同刺激因子，结合到单核细胞和 CD₄ ^T细胞上的受体，增加了单核细胞和 CD₄ ^T细胞的相互作用。ADA2具有 ADA1没有的功能： ADA2能诱导单核细胞分化成巨噬细胞，并且使巨噬细胞增殖。而 ADA1则不能诱导单核细胞分化成巨噬细胞。

ADA1和ADA2的不同生化特性，使它们能在不同的环境下发挥作用。如在血液里，由于血液腺苷浓度低而且是弱碱性，所以是 ADA1起主要作用，而 ADA2起作用少。而急性炎症病灶的腺苷浓度高，且呈弱酸性，适合 ADA2起作用。

ADA同工酶在疾病中表现和临床应用

严重复合性免疫缺陷症

ADA1缺陷导致严重复合性免疫缺陷症，其患者的红细胞中检测不到 ADA活性（因为 ADA2不存在红细胞，所以一旦 ADA1缺陷，红细胞就检测不到 ADA活性）。而其血液中却能检测到远低于正常值 ADA活性，而血清中这部分 ADA活性实际上是 ADA2活性。因为 ADA2在腺苷浓度较高时才起作用，且对脱氧腺苷的亲和力较弱，所以 ADA1缺陷使腺苷和脱氧腺苷蓄积，导致 T细胞和 B细胞的缺陷，从而引起免疫功能异常。

类风湿关节炎

Nakamachi报道在类风湿关节炎患者的关节液总 ADA活性和 ADA1活性都高于骨性关节炎。类风湿关节炎患者的关节所有细胞中，成纤维细胞 ADA1活性最高，其 ADA1活性高过其它细胞 10倍。类风湿关节炎患者的关节成纤维细胞 ADA1活性比骨性关节炎高5倍，显示成纤维细胞 ADA1活性的高水平是类风湿关节炎的特征。小剂量甲氨蝶呤治疗类风湿关节炎的作用机制之一，通过甲氨蝶呤抑制ADA1活性，使腺苷分解代谢减少，腺苷浓度上升诱导免疫抑制而治疗类风湿关节炎。提示 ADA1活性升高可能是类风湿关节炎发病机制之一。

结核性胸积液的鉴别

结核性胸积液和类肺炎胸积液的总 ADA活性都明显高于肿瘤性胸积液 ，所以测量总 ADA活性可作为结核性胸积液、类肺炎胸积液和肿瘤性胸积液的鉴别诊断。在结核性胸积液，总ADA活性主要由 ADA2组成，大概占 88%，ADA2活性高，可能是在结核感染中，巨噬细胞分泌所致；而类肺炎胸积液总 ADA活性主要由 ADA1组成，大概占 70%，这可能是因为类肺炎胸积液有大量的中性粒细胞，而中性粒细胞含有较多的 ADA1。所以测定 ADA1和 ADA2可鉴别结核性胸积液和类肺炎胸积液 。

艾滋病

Tsuboi报道艾滋病和 HIV^-1阳性者的血清 ADA1和ADA2活性明显高于 HIV^-1阴性者（ P＜0.001）。艾滋病患者的 ADA2活性明显高于 HIV^-1阳性者（ P＜0.01），而 ADA1活性在这两组中无明显差异。 ADA2活性升高可能是病毒侵犯单核巨噬细胞所致 。在 T细胞激活过程中， ADA1和细胞表面的 CD₂₆结合起了协同刺激作用。而 HIV的一种糖蛋白 gp120能阻止 ADA1和CD26结合 ，从而明显减少了 ADA1和CD₂₆结合所致的协同刺激作用和细胞因子的生成。 gp120的这种作用可能和艾滋病发病机制高度相关。

总之， ADA同工酶在生理和病理活动中起重要作用。而在以上疾病中， ADA同工酶活性的有不同变化，从而为诊断提供了参考依据。对ADA同工酶特性和其和这些疾病关系的进一步研究，将更好地了解 ADA同工酶在发病机制中的作用，提高 ADA同工酶对这些疾病的诊断价值。

来源：中国医药指南