
华盈生物运用HuProt™20K 人类蛋白组芯片,从血液样本中高特异性捕获自身抗体,借助20K芯片检测平台,精准解析抗体的种类、亚型与靶抗原特性。依托庞大的自身抗体数据库和专业的生物信息学分析软件,深入挖掘自身抗体谱与疾病的特征关联,在自身免疫性疾病诊断、分型、活动度监测及发病机制研究等方面提供关键技术支撑。
自身抗体是机体免疫系统产生的一种异常抗体,它能错误地识别并攻击宿主自身的正常组织、细胞或成分。正常情况下,免疫系统能精准区分“自我”与“非我”,但自身抗体的出现意味着这种识别功能发生紊乱。自身抗体的产生涉及多种机制,包括免疫耐受被打破、遗传易感性、环境因素诱发等。在临床上,自身抗体具有非常重要的诊断和病理意义:
① 许多自身免疫性疾病的标志物,其存在与否及滴度高低有助于疾病的诊断与分类;
② 可直接介导组织损伤;
③ 可干扰靶蛋白的正常功能;
④ 可作为疾病活动度与预后的监测指标之一,其滴度变化常与病情活动相关。因此,自身抗体的检测与分析,是理解、诊断和管理自身免疫性疾病的核心环节[1]。

HuProt™20K人类蛋白组芯片,芯片上有超过2万种人类全长蛋白质(16794种人类基因编码蛋白和124种小鼠基因编码蛋白质),这些蛋白广泛覆盖受体、转录因子、激酶、胞外基质蛋白、细胞骨架蛋白等30余种蛋白类型,是目前世界上通量最高的蛋白质芯片。这些重组蛋白均采用酵母表达系统,逐个进行表达与纯化鉴定。在芯片上每个蛋白质均设置技术重复,并设有多种质控点,确保实验体系稳定可靠。

| 20K芯片筛选自身抗体的优势
● 芯片覆盖近2万种人类蛋白质,获得自身抗体概率高;
● 较质谱技术更适用于血清/血浆蛋白筛选;
● 可追溯组织中自身抗体对应抗原的异常,理解发病机理;
● 可订制小芯片,用于扩大样本验证实验;
● 研究成果的转化应用和开发有极强便利性。
| 自身抗体筛选流程

| 经典案例1
唐氏综合征(DS)患者除认知与发育障碍外,还表现出对严重感染和自身免疫性疾病(如甲状腺炎、I型糖尿病等)的显著易感性。研究者推测,21号染色体的三倍体可能通过引发持续的免疫激活,进而破坏自身耐受,导致自身抗体产生。
这篇发表在《Nature》期刊上的研究首先对DS的稳态血浆进行了luminex多重细胞因子检测,结果显示约三分之一的DS个体存在稳定的“细胞因子病”,DS(n=21)/健康(n=10)。对PBMC进行质谱流式CyTOF检测,DS(n=4)/健康(n=6),结果显示DS患者的CD4 T细胞持续处于活化状态;同时,虽然总B细胞减少,但浆母细胞和一类具有自身免疫倾向的 CD11c+ Tbethigh CD21low B细胞显著升高。

由于免疫激活状态与自身免疫密切相关,为了直接描绘其自身免疫靶点,研究者使用HuProt 20K人类蛋白质组芯片对DS(n=5)、健康(n=4)及其他自身免疫疾病患者血浆进行了无偏倚筛查。最终在DS患者中鉴定出365种特异性升高的自身抗体,其靶抗原富集于胃肠道、胰腺、甲状腺及中枢神经系统等DS常受累器官。该自身抗体谱在范围上与IPEX综合征(一种T调节细胞缺陷病)更为相似,而与APS-1差异较大。
最终,这项研究揭示了唐氏综合征中存在一个由稳态细胞因子病→CD4 T细胞过度活化→CD11c+ B细胞异常扩增构成的自身免疫易感轴,并描绘了其独特的自身抗体谱。该发现不仅深化了对DS免疫病理的认知,更重要的是,研究通过体外实验证明JAK抑制剂或IL-6阻断剂能逆转T细胞的异常活化,为干预DS的自身免疫并发症提供了潜在的治疗策略。
| 经典案例2
由常染色体隐性遗传AIRE缺陷引起的自身免疫性多内分泌腺病综合征1型(APS-1)的患者体内会产生中和I型干扰素(IFNs)的自身抗体。在小鼠髓质胸腺上皮细胞(mTECs)中,NF-κB可调控Aire的表达。于是,研究人员猜测NF-κB突变的患者也会产生抗IFNs的自身抗体。
这篇发表在《Nature》期刊上的研究结合家庭谱系及基因测序,筛选出了73人的NFKB2突变阵列。Western Blot结果表明,一共有3种NFKB2突变类型。结合质谱流式CyTOF检测,APS-1(n=6),p52LOF/IκBδGOF(n=4),发现p52LOF/IκBδGOF亚型存在B细胞与T细胞减少的情况,同时临床数据显示该类患者病毒易感性相较于其他亚型较高,是一种特殊的突变亚型。

由于APS-1疾病与p52LOF/IκBδGOF都与AIRE蛋白缺失相关,为了全面比较两者的自身抗体,作者团队使用了HuProt 20K人类蛋白芯片测量队列的血浆样本,APS-1(n=15),p52LOF/IκBδGOF(n=13),发现二者自身抗体存在明显差异,仅在IFN相关的自身抗体上存在大占比重合。该结果直接证明p52LOF/IκBδGOF与APS-1虽然都损害了AIRE表达,产生IFNs,却是不同疾病。
| 相关文献
[1]. Pisetsky DS. Pathogenesis of autoimmune disease. Nat Rev Nephrol. 2023 Aug;19(8):509-524.
[2].Le Voyer, T., Parent, A.V., Liu, X., et al. Autoantibodies against type I IFNs in humans with alternative NF-κB pathway deficiency. Nature 623, 803–813 (2023).
[3]. Malle L, Patel RS, Martin-Fernandez M., et al. Autoimmunity in Down's syndrome via cytokines, CD4 T cells and CD11c+ B cells. Nature. 2023 Mar;615(7951):305-314.