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方法文章

基于细胞法检测人血清抗水通道蛋白-4免疫球蛋白G

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DOI:

10.3791/59014

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2019年4月5日

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本文内容

摘要

基于细胞的检测方法是一种广泛用于检测血清抗水通道蛋白-4免疫球蛋白G的常用技术。该方法可应用于视神经脊髓炎谱系障碍的临床诊断和科学研究。

摘要

抗水通道蛋白-4(AQP4)免疫球蛋白G(IgG)是视神经脊髓炎谱系疾病(NMOSD)的核心诊断生物标志物。细胞为基础的检测法(CBA)是一种广泛用于检测人血清中抗AQP4 IgG的方法,具有高敏感性和特异性。简而言之,血清中的抗AQP4 IgG被固定在生物芯片上的AQP4转染细胞捕获,随后通过荧光素标记的二抗进行检测。采用荧光显微镜观察荧光信号,荧光强度由至少两名经验丰富的临床医生进行评估。NMOSD的最终诊断需结合抗AQP4 IgG检测结果、临床表现以及神经影像学发现。根据既往研究,CBA相较于其他抗AQP4 IgG检测方法具有更高的敏感性和特异性,可用于NMOSD的临床诊断及科学研究。该方法也存在局限性,例如目前仍缺乏国际统一的血清抗AQP4 IgG滴度评估标准。本文详细描述了一种利用CBA检测人血清中抗AQP4 IgG的实验方案。

引言

血清 AQP4 IgG 是视神经脊髓炎谱系疾病(NMOSD)的核心诊断生物标志物1。细胞实验法(CBA)是一种广泛应用的抗 AQP4 IgG 检测方法,具有高敏感性和特异性。本文介绍了一种 CBA 的详细实验方案。

水通道蛋白AQP4具有六个跨膜结构域和两个围绕一个水通道的螺旋结构域2。抗AQP4 IgG通过与主要位于星形胶质细胞足突上的靶标AQP4结合,参与视神经脊髓炎谱系疾病(NMOSD)的发病机制3。研究表明,约三分之二的NMOSD患者抗AQP4 IgG检测呈阳性4。在最新的国际NMOSD诊断标准中,抗AQP4 IgG被视为核心诊断生物标志物5。因此,建立一种可靠的检测人血清中抗AQP4 IgG的方法,对于促进NMOSD的临床诊断至关重要。

目前,已有多种抗AQP4 IgG检测方法,例如细胞结合试验(CBA)、基于组织的检测法、酶联免疫吸附试验和流式细胞术6,7。CBA采用转染了人源AQP4的EU90细胞来捕获抗AQP4 IgG,被捕获的抗AQP4 IgG通过荧光....

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方案

该程序经吉林大学第一医院伦理委员会批准,并在约1,500名受试者中进行。

1. 患者入组与血液样本采集

  1. 对具有以下主诉和症状的临床患者进行血清抗AQP4 IgG的实验室检测。同时进行体格检查。

    视神经炎:患者出现视力障碍,如视野缺损和视力下降。
    急性脊髓炎:患者可能出现瘫痪、感觉障碍和自主神经功能障碍。
    延髓最后区综合征:患者可能出现无法解释的呃逆、恶心或呕吐症状。
    急性脑干综合征:脑干病变可因病变部位不同而引起不同的症状和体征。
    伴有NMOSD典型间脑部MRI病变的症状性发作性睡病或急性间脑临床综合征。
    伴有NMOSD典型脑部病变的症状性大脑综合征。

    注意:根据国际公认的NMOSD诊断标准5,若患者血清抗AQP4 IgG阳性,并至少具备上述一种核心临床特征,即可诊断为NMOSD。然而,我们不推荐对仅表现为视神经炎的患者进行抗AQP4 IgG检测。
  2. 血液样本采集
    ​注意:
    患者无需空腹。
    1. 使用4 mL真空采血管采集2–3 mL静脉血。
    2. 在室温(RT)下静置30分钟使血清凝固。
      注意:

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结果

使用此处所述方法,可检测血清中特异性的抗AQP4 IgG。在操作过程中,将预稀释的样本、阳性对照和阴性对照加入反应区域,该区域包含转染和未转染的区域。图2)。转染区域中阴性对照的荧光信号主要表明二抗在生物芯片上与转染细胞发生了非特异性结合图3)。可见均匀的弱荧光(图3)。作为阳性对照,向反应区域添加了抗AQP4抗体。在转染区域观察到强烈的荧光,表明抗AQP4 IgG与转染细胞中的AQP4-M1特异性结合(图4). 未转染区域阳性对照的荧光显示,抗AQP4 IgG对生物芯片上固定的细胞存在非特异性结合迹象图4)。对于10倍稀释的样本,抗AQP4 IgG阴性血清显示出与阴性对照相似的荧光模式,而阳性血清则显示出与阳性对照相似的荧光模式(图5.......

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讨论

我们介绍了一种广泛适用的方法,用于检测人血清中的抗AQP4 IgG。抗AQP4 IgG与视神经脊髓炎谱系疾病(NMOSD)密切相关,建立可靠的抗AQP4 IgG检测方法对于NMOSD的临床诊断至关重要。首先,抗AQP4 IgG对NMOSD具有特异性。多发性硬化症也是一种中枢神经系统的免疫介导性疾病,与NMOSD有许多相似之处12。然而,抗AQP4 IgG仅在NMOSD患者中呈阳性13。其次,NMOSD患者中普遍存在抗AQP4 IgG。大约三分之二的NMOSD患者血清抗AQP4 IgG呈阳性4。第三,目前最新的NMOSD诊断标准基于血清抗AQP4 IgG检测5。综上所述,血清抗AQP4 IgG检测有助于NMOSD的临床诊断。

在多种抗AQP4 IgG检测方法中,细胞结合试验(CBA)因其高灵敏度和特异性而被广泛用于临床诊断6,.......

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披露

作者无任何利益冲突需要披露。

致谢

作者感谢国家自然科学基金(编号:31600820)、吉林省卫生和计划生育委员会(编号:2016Q036)以及吉林省科学技术发展计划项目(编号:20180520110JH)的资助。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
抗水通道蛋白-4间接免疫荧光检测EuroimmunFA 1128-2005-50包含经AQP4-M1转染和未转染的EU 90细胞包被的生物芯片载片、荧光素标记的抗人IgG、抗AQP4抗体阳性对照、抗体阴性样本、pH 7.2 PBS用盐、Tween 20及封片介质。 
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参考文献

  1. Zekeridou, A., Lennon, V. A. Aquaporin-4 autoimmunity. Neurology Neuroimmunology & Neuroinflammation. 2 (4), 110(2015).
  2. Ho, J. D., et al. Crystal structure of human aquaporin 4 at 1.8 A and its mechanis....

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重印与许可

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