InnoScan在新冠患者不正常的自身聚糖抗體研究的應用

人體免疫系統(tǒng)對預防和治療新冠至關重要，但異常免疫反應會產生有害影響。新冠病毒表面高度糖基化，可誘導人體免疫系統(tǒng)產生聚糖抗體。聚糖抗體可識別病毒并影響臨床結果，但其作用知之甚少。NCI癌癥研究中心的吉爾德利夫團隊使用糖微陣列芯片，對不同隊列新冠肺炎患者血清和健康對照血清進行抗體分析，發(fā)現(xiàn)新冠肺炎患者對自身聚糖有多種自身抗體，包括可導致神經系統(tǒng)疾病的抗神經節(jié)苷脂抗體。
此外，新冠肺炎患者中幾乎所有的抗聚糖IgM信號都較低。某些N-連接聚糖的自身抗體與更嚴重的疾病相關，如低水平的Forssman抗原和卵清蛋白自身抗體。這項研究表明，抗聚糖抗體檢測可能有利于新冠肺炎患者的臨床分析和病毒免疫反應研究。
該團隊構建的糖芯片含有816種組份，其中包含N-和O-連接的聚糖、糖脂聚糖、糖肽、細菌和真菌聚糖以及一些天然糖蛋白。每個樣品點作二重復，每張芯片有8個重復的微陣列。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芯片掃描儀對樣品點形態(tài)和缺失進行質控。 芯片和樣品反應后的熒光信號，采用InnoScan1100AL進行掃描檢測。
實驗樣品中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名未感染健康個體血清作為“對照組”（表 1）。所有對照組血清樣本在SARS-CoV-2爆發(fā)前采集。  


代表數(shù)據： 圖1. 所有聚糖的平均IgG和IgM抗體信號。（A） IgG和IgM抗體信號平均信號箱線圖，對照樣品的平均IgG為9.21個原始熒光單位（RFU）。Raybiotech新冠肺炎隊列的平均IgG信號為9.30，NIH新冠肺炎隊列的平均IgG信號值為8.90。對照組的平均IgM信號為12.41。Raybtioech新冠肺炎隊列平均IgM信號為11.21，NIH隊列的平均IgM信號為10.83。（B） 選定年齡范圍患者的IgM和IgG的平均信號箱線圖。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:新冠肺炎患者與對照組之間的差異。（A） x軸上的平均Raybiotech新冠肺炎患者信號相比對照的倍數(shù)變化（log2）和y軸上的負P值（log10）的火山圖。虛線以上的點在使用20%錯誤發(fā)現(xiàn)率的情況下具有統(tǒng)計學意義。（B）各血清樣品抗LacNAc聚糖IgG抗體平均信號箱線圖。 使用GlycoGlyph創(chuàng)建聚糖結構。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。 (A) 自身聚糖異常高的 IgG 信號。行代表糖鏈，列代表檢測樣品。藍色框代表異常高信號。 (B) 三個隊列中自身聚糖 IgG異常高信號的數(shù)量條形圖  C） 條形圖比較了三個隊列中非自身聚糖異常高IgG信號的數(shù)量。
   
圖4。新冠肺炎患者血清中神經節(jié)苷脂聚糖抗體信號高。Violin圖顯示，與對照組相比，Raybiotech和NIH新冠肺炎血清樣品的各種神經節(jié)苷脂/糖脂具有高IgG信號，每個點代表單個患者的數(shù)據。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。為了將高信號與健康對照的較大子集進行比較，虛線表示比先前研究的220個對照樣本平均值高3 SD （A）格林巴利綜合癥相關神經節(jié)苷脂（B）其他神經節(jié)苷脂/糖脂。使用GlycoGlyph創(chuàng)建聚糖結構。
 
 
對來自NIH隊列的22名患者進行長期隨訪。在6個月的隨訪中，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。總的來說，這些患者中有一人具有神經節(jié)苷脂IgG自身抗體，包括Fuc-GM1、GD1b、GM1和GM2。第二名患者對Fuc-GM1具有高IgG�？偟膩碚f，一名具有大量IgM自身抗體的患者經歷了長時間的皮膚剝落和脫發(fā)。還需要更多的研究來更詳細地評估這些關系。
 
   
 
 
原文獻鏈接： https://academic.oup.com/pnasnexus/article/1/3/pgac062/6609787