PNAS:一种更快,更便宜的方法来检测全血中的免疫自身抗体


  发布日期: 2024年10月08日

  来源:news-medical

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PNAS:一种更快,更便宜的方法来检测全血中的免疫自身抗体

用于检测免疫自身抗体的新型全血检测有望彻底改变诊断方法,为检测先天性免疫和免疫缺陷提供快速、经济有效的解决方案中和抗体对抗I型干扰素


最近发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上的一项研究报告了一种新颖的、具有成本效益的全血检测方法,用于测量对I型干扰素(IFNs)的反应,并检测针对这些IFNs的自身抗体(auto-Abs)。

针对I型干扰素的自身抗体(autoabs)在20世纪80年代初首次在一名播散性带状疱疹患者中被发现。长期以来,人们认为它们在临床上是沉默的,它们在自身免疫性多内分泌综合征1型(APS-1)患者中被发现,从而被用作APS-1的诊断标志物。目前,基于体外细胞的检测方法可用于检测I型ifn的自身抗体。虽然这些检测是灵敏和可靠的,但它们昂贵、耗时和劳动密集型,限制了它们的广泛使用。

研究结果

在目前的研究中,研究人员开发了一种简单、更经济、快速的方法来检测I型ifn的自体抗体。首先,用重组人IFN-α2刺激三名健康献血者的全血。16小时后使用多重测定法评估25种趋化因子和细胞因子的产生。其中,由C-X-C基序趋化因子配体10 (CXCL10)编码的IFN-γ诱导蛋白10 (IP-10)的诱导水平最高,其次是白细胞介素(IL)-6。

快速诊断:新的全血检测在16小时内提供结果,比可能需要数天的传统检测快得多。

其他被测分子的诱导效果很差。在转录组学水平上,大量RNA测序(RNA-seq)证实了CXCL10在刺激后6小时测试的新鲜外周血单核细胞(PBMCs)中的强烈诱导表达。此外,与IFN-β或IFN-α2相比,IFN-β刺激可诱导高IP-10,但IFN-ω刺激对IP-10的诱导作用较弱。此外,用IFN-α2刺激来自三个健康供体的新鲜pbmc,然后进行大量RNA测序(RNA-seq)。

这证实了CXCL10是前20个最强烈诱导转录本之一。接下来,研究人员检查了用组织限制性IFN(如IFN-ε(仅限于女性生殖系统)和IFN-κ(仅限于皮肤))刺激新鲜全血样本是否可以诱导IP-10。IFN-γ (II型IFN)刺激作为对照。在受IFN-κ或IFN-ε刺激的样品中,IP-10的水平与未受刺激的样品相似,表明这些IFN没有诱导IP-10。

相比之下,IFN-γ刺激诱导的IP-10水平与IFN-α2、IFN-β或IFN-ω诱导的水平相当。这些发现表明IP-10是检测I型或II型IFNs的自体抗体的合适靶点。进一步的实验表明,为了获得最佳结果,必须在含肝素锂的试管中采集血液,并在采样后不久进行刺激,最好在24小时内,理想情况下为14至16小时,或至少6小时。

接下来,研究人员收集了5名APS-1患者和9名健康个体的血液样本,并用IFN-α2、IFN-β或IFN-ω刺激他们。刺激后16小时测量IP-10水平。研究小组在健康供体的样本中观察到IP-10的强劲诱导。相反,在APS-1患者中,IFN-ω或IFN-α2刺激后,IP-10的诱导作用被消除,这表明患者中存在自身抗体的中和活性。

此外,他们检测了一名没有遗传诊断的I型IFNs患者的血液,一名携带自身抗体中和IFN-ω的核因子κ B (NFKB)激酶调节亚基γ (IFBKG) x连锁抑制剂等位基因的女性杂合子,以及一名携带自身抗体中和IFN-ω和IFN-α2的常染色体NFKB2等位基因的杂合子。

不需要复杂的设备:与传统分析不同,该方法使用常用的实验室工具,无需昂贵的机器和复杂的处理。

这些受试者先前观察到的中和数据使用全血IP-10测定重复。最后,研究人员调查了基因缺陷对I型IFN反应的影响。为此,刺激来自IFN调节因子9 (IRF9)、酪氨酸激酶2 (TYK2)、IFN-α/β受体1 (IFNAR1)或IFNAR2缺乏症患者的新鲜血液。

在IFN-β、IFN-α2或IFN-ω刺激后,TYK2-或ifnar1缺陷患者的血液中IP-10水平与未刺激的患者相当,这意味着完全缺乏反应。同样,一名ifnar2缺陷患者没有反应,而另一名患者在IFN-ω或IFN-β刺激后的IP-10水平可检测到。irf9缺陷患者也有微弱的可检测到的IP-10诱导。

结论

综上所述,研究结果表明,在健康人的全血中,IFN-γ、IFN-β、IFN-α2或IFN-ω可诱导IP-10,而在先天I型IFN免疫错误或针对相应I型IFN的自身抗体错误的患者中则不能。这种方法比传统的中和测定法有许多好处;这是一种基于全血的分析,不需要血液样本处理。

此外,刺激步骤是有效的,夜间刺激(或至少6小时)。此外,这种化验不需要昂贵或复杂的机器,所需的试剂和材料是大多数诊断实验室常用的。每个样本的成本估计在3美元到5美元之间,使其可用于更广泛的临床应用。总的来说,该试验是检测抗IFN自身抗体和I型IFN反应途径先天错误的强大而敏感的工具。

凭借其实用性、成本效益和快速结果的能力,该分析有可能显著影响涉及自身抗体和I型IFN通路遗传错误的疾病的诊断和监测。

 

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