利用噬菌体免疫沉淀测序技术发现自身免疫性边缘叶脑炎的新抗原

自身免疫性脑炎（AE）的发病率呈上升趋势，其中自身免疫性边缘叶脑炎（ALE）是AE的一个亚型，其诊断主要依赖于临床和影像学表现。尽管目前已知多种神经特异性IgG与ALE相关，但仍有大量病例抗体检测呈阴性。为了更好地诊断和治疗这些抗体阴性的ALE患者，研究人员需要发现和验证更多的生物标志物。高通量技术如噬菌体免疫沉淀测序（PhIP-Seq）或蛋白质芯片加速了新自身抗体的发现。

在Journal of neurology上发表的一项研究中，研究人员使用PhIP-Seq技术分析了2008年至2023年期间在梅奥诊所评估的18例抗体阴性ALE患者的脑脊液（CSF）样本。通过生物信息学分析，研究人员识别出潜在的自身抗原，并使用重组蛋白基础的检测方法进行验证。

研究结果显示，在18例CSF样本中，1例样本显示出神经PAS结构域蛋白4（NPAS4）作为潜在自身抗原的最高富集分数。该患者表现为认知能力下降、步态功能障碍，MRI脑部检查显示双侧内侧颞叶不对称受累，延伸至岛叶皮层和前颞叶。另一例样本在COVID-19感染后出现ALE，PhIP-Seq同样识别出NPAS4作为潜在自身抗原。在这两个样本中，通过细胞基础检测（CBA）和酶联免疫吸附试验（ELISA）确认了NPAS4-IgG的存在。此外，还有3例样本显示出腺苷酸激酶5（AK5）的高富集分数，AK5是一种与ALE相关的自身抗原。这些患者也显示出独特的免疫特征，包括AK5-IgG，与NPAS4-IgG ALE或抗体阴性ALE不同。

研究人员进一步对NPAS4自身抗原的特异性进行了评估，对大量疾病（CSF，n=49；血清，n=220）和健康对照组（血清，n=90）进行了ELISA检测，结果均为阴性。这进一步证实了NPAS4作为ALE潜在抗原的特异性。

NPAS4是一种核蛋白，属于bHLH-PAS家族，在海马体中高度表达，主要存在于海马体的锥体细胞层（CA1、CA2和CA3区域）和齿状回颗粒细胞层（GCL）。NPAS4-IgG阳性患者在临床上表现为认知和步态能力进行性下降，脑脊液炎症，以及双侧内侧颞叶受累的特征性影像学表现，且对免疫治疗反应不佳。AK5也是一种细胞内自身抗原，AK5-IgG阳性病例的疾病发病机制可能与细胞毒性T细胞介导的损伤有关。在AK5-IgG阳性患者中，只有1例对免疫治疗有反应，其余2例病情稳定但仍有残留的记忆缺陷。

该研究强调了PhIP-Seq技术在识别抗体阴性ALE潜在自身抗原方面的潜力。NPAS4作为一种潜在抗原的发现为抗体阴性ALE的发病机制提供了新的见解。通过重组蛋白基础检测验证这些发现，并将其与临床特征相关联，进一步证明了PhIP-Seq作为自身免疫疾病研究中的强大工具的潜力。未来需要进一步的研究来探索这些自身抗原的临床意义和治疗意义。

参考文献：Exploring autoantigens in autoimmune limbic encephalitis using phage immunoprecipitation sequencing