InnoScan在新冠患者不正常的自身聚糖抗體研究的應(yīng)用

人體免疫系統(tǒng)對(duì)預(yù)防和治療新冠至關(guān)重要，但異常免疫反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生有害影響。新冠病毒表面高度糖基化，可誘導(dǎo)人體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生聚糖抗體。聚糖抗體可識(shí)別病毒并影響臨床結(jié)果，但其作用知之甚少。NCI癌癥研究中心的吉爾德利夫團(tuán)隊(duì)使用糖微陣列芯片，對(duì)不同隊(duì)列新冠肺炎患者血清和健康對(duì)照血清進(jìn)行抗體分析，發(fā)現(xiàn)新冠肺炎患者對(duì)自身聚糖有多種自身抗體，包括可導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)疾病的抗神經(jīng)節(jié)苷脂抗體。
此外，新冠肺炎患者中幾乎所有的抗聚糖IgM信號(hào)都較低。某些N-連接聚糖的自身抗體與更嚴(yán)重的疾病相關(guān)，如低水平的Forssman抗原和卵清蛋白自身抗體。這項(xiàng)研究表明，抗聚糖抗體檢測(cè)可能有利于新冠肺炎患者的臨床分析和病毒免疫反應(yīng)研究。
該團(tuán)隊(duì)構(gòu)建的糖芯片含有816種組份，其中包含N-和O-連接的聚糖、糖脂聚糖、糖肽、細(xì)菌和真菌聚糖以及一些天然糖蛋白。每個(gè)樣品點(diǎn)作二重復(fù)，每張芯片有8個(gè)重復(fù)的微陣列。該芯片可快速分析血清中抗聚糖抗體群，包括針對(duì)外來抗原和自身抗原的抗體群。芯片制作后，采用InnoScan 1100 AL芯片掃描儀對(duì)樣品點(diǎn)形態(tài)和缺失進(jìn)行質(zhì)控。 芯片和樣品反應(yīng)后的熒光信號(hào)，采用InnoScan1100AL進(jìn)行掃描檢測(cè)。
實(shí)驗(yàn)樣品中40例新冠感染患者血清來自Raybiotech公司， 70例新冠感染患者血清來自NIH，38名未感染健康個(gè)體血清作為“對(duì)照組”（表 1）。所有對(duì)照組血清樣本在SARS-CoV-2爆發(fā)前采集。  


代表數(shù)據(jù)： 圖1. 所有聚糖的平均IgG和IgM抗體信號(hào)。（A） IgG和IgM抗體信號(hào)平均信號(hào)箱線圖，對(duì)照樣品的平均IgG為9.21個(gè)原始熒光單位（RFU）。Raybiotech新冠肺炎隊(duì)列的平均IgG信號(hào)為9.30，NIH新冠肺炎隊(duì)列的平均IgG信號(hào)值為8.90。對(duì)照組的平均IgM信號(hào)為12.41。Raybtioech新冠肺炎隊(duì)列平均IgM信號(hào)為11.21，NIH隊(duì)列的平均IgM信號(hào)為10.83。（B） 選定年齡范圍患者的IgM和IgG的平均信號(hào)箱線圖。ns，表示不顯著。箱體表示四分位數(shù)，線表示最小值和最大值。  
圖2:新冠肺炎患者與對(duì)照組之間的差異。（A） x軸上的平均Raybiotech新冠肺炎患者信號(hào)相比對(duì)照的倍數(shù)變化（log2）和y軸上的負(fù)P值（log10）的火山圖。虛線以上的點(diǎn)在使用20%錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)率的情況下具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。（B）各血清樣品抗LacNAc聚糖IgG抗體平均信號(hào)箱線圖。 使用GlycoGlyph創(chuàng)建聚糖結(jié)構(gòu)。箱體表示四分位數(shù)，線表示最小值和最大值。
  圖 3.  糖鏈家族異常高的 IgG 信號(hào)。 (A) 自身聚糖異常高的 IgG 信號(hào)。行代表糖鏈，列代表檢測(cè)樣品。藍(lán)色框代表異常高信號(hào)。 (B) 三個(gè)隊(duì)列中自身聚糖 IgG異常高信號(hào)的數(shù)量條形圖  C） 條形圖比較了三個(gè)隊(duì)列中非自身聚糖異常高IgG信號(hào)的數(shù)量。
   
圖4。新冠肺炎患者血清中神經(jīng)節(jié)苷脂聚糖抗體信號(hào)高。Violin圖顯示，與對(duì)照組相比，Raybiotech和NIH新冠肺炎血清樣品的各種神經(jīng)節(jié)苷脂/糖脂具有高IgG信號(hào)，每個(gè)點(diǎn)代表單個(gè)患者的數(shù)據(jù)。在可用的情況下，圖表還包括先前HIV患者抗聚糖抗體的研究數(shù)據(jù)。為了將高信號(hào)與健康對(duì)照的較大子集進(jìn)行比較，虛線表示比先前研究的220個(gè)對(duì)照樣本平均值高3 SD （A）格林巴利綜合癥相關(guān)神經(jīng)節(jié)苷脂（B）其他神經(jīng)節(jié)苷脂/糖脂。使用GlycoGlyph創(chuàng)建聚糖結(jié)構(gòu)。
 
 
對(duì)來自NIH隊(duì)列的22名患者進(jìn)行長(zhǎng)期隨訪。在6個(gè)月的隨訪中，22名患者中共有4人出現(xiàn)感覺異常，這是格林巴利綜合癥常見癥狀�？偟膩碚f，這些患者中有一人具有神經(jīng)節(jié)苷脂IgG自身抗體，包括Fuc-GM1、GD1b、GM1和GM2。第二名患者對(duì)Fuc-GM1具有高IgG。總的來說，一名具有大量IgM自身抗體的患者經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間的皮膚剝落和脫發(fā)。還需要更多的研究來更詳細(xì)地評(píng)估這些關(guān)系。
 
   
 
 
原文獻(xiàn)鏈接： https://academic.oup.com/pnasnexus/article/1/3/pgac062/6609787