JAMA Neurology| 中山三院邱偉/福建附一付瑩/陜西師大閆亞平:國際創(chuàng)新抗體檢測,快速診斷神經(jīng)免疫病
9月5日,國際神經(jīng)病學(xué)頂級期刊JAMA Neurology(影響因子29)在線發(fā)表了國際創(chuàng)新技術(shù)-免疫斑點法(IDoT)檢測水通道蛋白(AQP4)抗體的研究論著。這是目前國內(nèi)神經(jīng)免疫抗體檢測首個發(fā)表于該期刊的研究,在國際神經(jīng)免疫病研究領(lǐng)域發(fā)出了中國聲音,也體現(xiàn)了國際同行對中國開展國際臨床合作研究的認可。?邱偉(中山三院)、Ho Jin Kim(韓國NCC)為共同通訊作者;付瑩(福建附一)、畢錦(福建附一)、閆亞平(陜西師大)、孫曉渤(中山三院)為共同第一作者。該研究得到了天津醫(yī)大總醫(yī)院施福東、廣醫(yī)二院龍友明、福建附一李銳等專家的指導(dǎo)。
△原文鏈接:https://jamanetwork.com/journals/jamaneurology/fullarticle/2809143?resultClick=1? ? ?doi:? 10.1001/jamaneurol.2023.2974
?
?
研究背景
視神經(jīng)脊髓炎視譜疾病(NMOSD)是神經(jīng)免疫病的一種,亞洲女性好發(fā)。NMOSD會反復(fù)發(fā)作視神經(jīng)炎和脊髓炎,最終造成神經(jīng)功能障礙,給家庭、社會造成負擔(dān)。目前,NMOSD診斷依賴外周血水通道蛋白4(AQP4-IgG)抗體檢測,因此,基于細胞表達的抗體檢測方法(CBA)于2015年被國際NMOSD診斷指南推薦,作為當(dāng)今AQP4-IgG抗體檢測的金標(biāo)準(zhǔn)。然而,CBA法耗時3-7天,且需要特殊實驗室和技術(shù)人員等,大大限制了CBA法的廣泛使用,尤其在一些NMOSD高發(fā)、但醫(yī)療條件欠發(fā)達的地域;并且,目前商品化的檢測試劑盒仍依賴國外進口,檢測成本極高。?
△傳統(tǒng)CBA檢測方法。目前傳統(tǒng)CBA檢測方法包括活細胞CBA與固定 CBA,前者需要轉(zhuǎn)染質(zhì)粒使293T細胞過表達AQP4抗原,患者血清樣本作為一抗通過抗原抗體結(jié)合原理,再通過流式細胞術(shù)或者免疫熒光顯微鏡現(xiàn)場觀察患者AQP4-IgG抗體;后者是將轉(zhuǎn)染成功的293T細胞進行固定處理后染色觀察。由于技術(shù)要求高,國際上僅少數(shù)中心提供活細胞CBA檢測,而固定CBA相對容易獲得,但仍對實驗儀器如熒光顯微鏡或者流式細胞儀等要求較高。
?
研究概況
解決傳統(tǒng)AQP4-IgG抗體檢測的瓶頸,是全球神經(jīng)免疫學(xué)者關(guān)注的重點,同時中國人作為NMOSD高發(fā)人群,我國亦迫切需要具有自主知識產(chǎn)權(quán)的可靠檢測方法。面對臨床需求,中山三院、福建附一、陜西師大與國際學(xué)者組成聯(lián)合攻關(guān)團隊,從臨床問題出發(fā),依托中國南方NMOSD臨床隊列,開展基礎(chǔ)-臨床結(jié)合的轉(zhuǎn)化研究,共同進行抗體檢測新技術(shù)的研發(fā)與驗證。研究過程中,閆亞平團隊首先利用表達AQP4的細胞提取的膜碎片(帶有完整AQP4空間構(gòu)象)作為抗原底物,創(chuàng)建一種高效、易操作的AQP4-IgG檢測新技術(shù)--IDoT法;之后,邱偉/孫曉渤團隊和付瑩團隊,聯(lián)合韓國Kim團隊自主設(shè)計,并開展為期3年(2020年5月-2023年2月)的前瞻性、病例-對照、國際多中心交叉驗證研究。
△國際首創(chuàng)IDoT法檢測AQP4-IgG示意圖。IDoT法創(chuàng)新性地解決了幾項關(guān)鍵技術(shù)瓶頸:(1)通過溫和手段獲得過表達的AQP4細胞膜片段,保留完整空間構(gòu)象的OAP結(jié)構(gòu),以保持其抗原性;(2)獲得高濃度對照細胞(不表達AQP4的239T細胞);(3)通過膜碎片預(yù)處理,清除血清中非特異性蛋白,顯著降低背景色。
該研究在中國(廣東、福建)和韓國共檢測836例患者的血清樣本。結(jié)果顯示,與傳統(tǒng)的金標(biāo)準(zhǔn)CBA法對比(活細胞CBA法或者固定CBA法等),IDoT法的抗體檢測性能與CBA相當(dāng),診斷性研究結(jié)果Kappa系數(shù)為98.0%(400例患者);436例驗證者,包括275例其他疾病隊列(風(fēng)濕免疫疾病等)、57例NMOSD前瞻性隨訪隊列、31例國內(nèi)交叉驗證隊列、73例韓國神經(jīng)免疫疾病隊列交叉驗證(NMOSD、MOGAD等),整體驗證隊列結(jié)果中,僅2例與CBA檢測不一致。因此,IDoT總體敏感性為99.4%(95%CI:97.8%- 99.9%),特異性為99.2%(95%CI:98.0%- 99.8%)。
△前瞻性、病例-對照、國際多中心交叉驗證研究流程圖
?
△韓國隊列交叉驗證研究流程圖和結(jié)果
該研究證明,IDoT法與目前金標(biāo)準(zhǔn)CBA法具有相同檢測效能。但IDoT法高效、易操作,可實現(xiàn)在普通實驗室、一般技術(shù)人員、廣泛人群中進行AQP4-IgG抗體檢測,在快速篩查中具有更廣泛的應(yīng)用前景,可實現(xiàn)NMOSD患者早診斷早治療,同時為資源較少和經(jīng)驗不足的基層醫(yī)院以及其他經(jīng)濟欠發(fā)達國家提供一種可選擇方法,最終實現(xiàn)提高AQP4-IgG抗體檢測率。
△傳統(tǒng)CBA法需要特殊設(shè)備等,難以廣泛開展;IDoT法有望在普通實驗室,由一般的技術(shù)人員經(jīng)培訓(xùn)后掌握使用,未來可能在社區(qū)人群疾病篩查,甚至患者自行檢測中應(yīng)用。
?
研究意義
該研究成果是我國的自主研發(fā)成果,有效解決國內(nèi)神經(jīng)免疫抗體檢測的“卡脖子”問題,也填補了國際上快速檢測AQP4-IgG抗體領(lǐng)域的空白,對于推動全球NMOSD的早期精確診斷具有重要意義。同時,我國對該成果自主知識產(chǎn)權(quán)的擁有,未來將大大降低NMOSD診斷成本,促進患者群體早診斷早干預(yù),減輕家庭與國家的經(jīng)濟負擔(dān)。JMMA Neurology?在全球享有很高的聲譽和影響力,研究論文得到了JMMA Neurology?雜志多個審稿人的高度評價,認為 “這項非常詳實的研究將引起神經(jīng)科醫(yī)生的極大興趣,克服在不同醫(yī)療條件下NMOSD抗體檢測的障礙”、“該研究發(fā)現(xiàn)將對NMOSD抗體檢測領(lǐng)域產(chǎn)生重大影響”、“該研究是神經(jīng)免疫抗體檢測技術(shù)的重大進步”。
?
?
△克服疫情影響,研究人員與國際神經(jīng)免疫專家(澳大利亞西澳大學(xué)Allan Kermode、美國梅奧診所Sean Pittock、日本九州大學(xué)Noriko Isobe)反復(fù)開展線上課題討論。