InnoScan在新冠患者不正常的自身聚糖抗体研究的应用

人体免疫系统对预防和治疗新冠至关重要，但异常免疫反应会产生有害影响。新冠病毒表面高度糖基化，可诱导人体免疫系统产生聚糖抗体。聚糖抗体可识别病毒并影响临床结果，但其作用知之甚少。NCI癌症研究中心的吉尔德利夫团队使用糖微阵列芯片，对不同队列新冠肺炎患者血清和健康对照血清进行抗体分析，发现新冠肺炎患者对自身聚糖有多种自身抗体，包括可导致神经系统疾病的抗神经节苷脂抗体。
此外，新冠肺炎患者中几乎所有的抗聚糖IgM信号都较低。某些N-连接聚糖的自身抗体与更严重的疾病相关，如低水平的Forssman抗原和卵清蛋白自身抗体。这项研究表明，抗聚糖抗体检测可能有利于新冠肺炎患者的临床分析和病毒免疫反应研究。
该团队构建的糖芯片含有816种组份，其中包含N-和O-连接的聚糖、糖脂聚糖、糖肽、细菌和真菌聚糖以及一些天然糖蛋白。每个样品点作二重复，每张芯片有8个重复的微阵列。该芯片可快速分析血清中抗聚糖抗体群，包括针对外来抗原和自身抗原的抗体群。芯片制作后，采用InnoScan 1100 AL芯片扫描仪对样品点形态和缺失进行质控。 芯片和样品反应后的荧光信号，采用InnoScan1100AL进行扫描检测。
实验样品中40例新冠感染患者血清来自Raybiotech公司， 70例新冠感染患者血清来自NIH，38名未感染健康个体血清作为“对照组”（表 1）。所有对照组血清样本在SARS-CoV-2爆发前采集。  


代表数据： 图1. 所有聚糖的平均IgG和IgM抗体信号。（A） IgG和IgM抗体信号平均信号箱线图，对照样品的平均IgG为9.21个原始荧光单位（RFU）。Raybiotech新冠肺炎队列的平均IgG信号为9.30，NIH新冠肺炎队列的平均IgG信号值为8.90。对照组的平均IgM信号为12.41。Raybtioech新冠肺炎队列平均IgM信号为11.21，NIH队列的平均IgM信号为10.83。（B） 选定年龄范围患者的IgM和IgG的平均信号箱线图。ns，表示不显著。箱体表示四分位数，线表示最小值和最大值。  
图2:新冠肺炎患者与对照组之间的差异。（A） x轴上的平均Raybiotech新冠肺炎患者信号相比对照的倍数变化（log2）和y轴上的负P值（log10）的火山图。虚线以上的点在使用20%错误发现率的情况下具有统计学意义。（B）各血清样品抗LacNAc聚糖IgG抗体平均信号箱线图。 使用GlycoGlyph创建聚糖结构。箱体表示四分位数，线表示最小值和最大值。
  图 3.  糖链家族异常高的 IgG 信号。 (A) 自身聚糖异常高的 IgG 信号。行代表糖链，列代表检测样品。蓝色框代表异常高信号。 (B) 三个队列中自身聚糖 IgG异常高信号的数量条形图  C） 条形图比较了三个队列中非自身聚糖异常高IgG信号的数量。
   
图4。新冠肺炎患者血清中神经节苷脂聚糖抗体信号高。Violin图显示，与对照组相比，Raybiotech和NIH新冠肺炎血清样品的各种神经节苷脂/糖脂具有高IgG信号，每个点代表单个患者的数据。在可用的情况下，图表还包括先前HIV患者抗聚糖抗体的研究数据。为了将高信号与健康对照的较大子集进行比较，虚线表示比先前研究的220个对照样本平均值高3 SD （A）格林巴利综合症相关神经节苷脂（B）其他神经节苷脂/糖脂。使用GlycoGlyph创建聚糖结构。
 
 
对来自NIH队列的22名患者进行长期随访。在6个月的随访中，22名患者中共有4人出现感觉异常，这是格林巴利综合症常见症状。总的来说，这些患者中有一人具有神经节苷脂IgG自身抗体，包括Fuc-GM1、GD1b、GM1和GM2。第二名患者对Fuc-GM1具有高IgG。总的来说，一名具有大量IgM自身抗体的患者经历了长时间的皮肤剥落和脱发。还需要更多的研究来更详细地评估这些关系。
 
   
 
 
原文献链接： https://academic.oup.com/pnasnexus/article/1/3/pgac062/6609787