噬菌体免疫沉淀测序(Phage immunoprecipitation sequencing,PhIP-seq)技术近年来以其高通量筛选能力而备受关注。结合高容量噬菌体展示多肽库、抗体免疫沉淀以及高通量测序技术,该技术能够进行基于抗原-抗体匹配的系统性抗体库分析。PhIP-seq技术因其高灵敏度和高通量检测抗体与多肽结合的能力,广泛应用于自身抗体组研究、感染性疾病相关抗体及疫苗研发等领域,成为解决复杂免疫学问题的重要工具,其在生物医学研究中的应用价值不容小觑。
近期,来自荷兰格罗宁根大学的研究团队在免疫学权威期刊《Immunity》上发表了两篇文章,进一步探讨并分析了人血清的抗体库组成,尤其是与炎症性肠病(IBD)相关的特征抗体标志物。这两篇文章利用相同的噬菌体展示肽库,筛选了超过1000例血清样本,从不同角度进行了深入分析。该噬菌体展示肽库包含344,000条多肽,其蛋白源包括微生物(肠道微生物、益生菌及致病菌)、致病因子数据库(VFDB)以及免疫表位数据库(IEDB)。每条肽片段的长度为64个氨基酸,且相邻两肽的重叠部分为20个氨基酸。
第一篇文章专注于炎症性肠病(IBD),涵盖克罗恩病(CD)和溃疡性结肠炎(UC)等病人的抗体组分析。研究小组利用高通量PhIP-seq技术检测了497例IBD患者和1326例对照者的血清抗体,通过对比分析发现,IBD患者的抗体表位谱与健康对照明显不同,共识别出373种具有差异表达的抗体反应,其中包括202种过度表达和171种低表达的抗体。此外,17%的抗体在两种IBD形式中同时存在,55%仅出现在CD患者中,而28%则特征性存在于UC患者中。这表明这些抗体之间可能具有一些共线性,暗示它们可能采用相似的抗体识别基序或结构域。
研究还评估了这些多肽与患者临床特征的相关性,结果发现它们与疾病活动度、炎症指标以及并发症存在显著相关性,这些抗体可能源自于发病前就已存在的遗传易感性,在发病后被激活或重新定向。接下来,研究者从中选择了一些差异化的肽段,采用递归特征消除(RFE)方法建立和优化模型,以区分IBD患者和对照样本。结果显示,抗体表位谱能够有效区分克罗恩病患者与健康对照(曲线下面积[AUC]=0.89),即使仅使用10个抗体也能较准确地区分(AUC=0.87)。这证明这些特异性多肽具备作为IBD诊断工具的潜力。
在深化对抗体表位谱的分类研究中,这种研究手段展现出了其在生物医学研究中的广泛应用前景,由此推动了对免疫疾病的理解和治疗方案的创新,助力于提升疾病的早期诊断和个性化治疗效果。正如Z6·尊龙凯时所倡导的,前沿的生物技术将为人类健康开辟新的可能性。