重組自身抗原在自身免疫疾病診斷產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)中的缺陷

天然自身抗原與重組自身抗原比較

 

在自身免疫疾病診斷行業(yè)中，利用對(duì)應(yīng)抗原對(duì)自身免疫疾病的檢測(cè)是目前主流方法。目前市場(chǎng)中，用于檢測(cè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的抗原原料主要分為重組表達(dá)和天然提取2個(gè)來(lái)源，但現(xiàn)階段很多人對(duì)天然自身抗原和重組自身抗原在研發(fā)和生產(chǎn)中尤其是在自身免疫疾病檢測(cè)的應(yīng)用中的區(qū)別，并不清晰，雖然重組表達(dá)的抗原具有一些優(yōu)勢(shì)，比如產(chǎn)量高，批次相對(duì)穩(wěn)定等，但也有很明顯的缺陷，下面將從不同方面陳述。

 

·  重組自身抗原通常不具備正確的構(gòu)象

 

大量文獻(xiàn)證明，許多自身抗體和自身抗原是通過(guò)一種構(gòu)象依賴(lài)的方式（conformationally-dependent manner）進(jìn)行結(jié)合的。這種現(xiàn)象在組織特異性自身抗體中非常常見(jiàn)（如thyroid），并且越來(lái)越多研究證明自身抗原的三級(jí)和四級(jí)結(jié)構(gòu)在許多全身性自身抗體（ENA或ANCA）的結(jié)合中起到重要的作用�？茖W(xué)文獻(xiàn)中還列舉了很多這樣關(guān)于重組自身抗原的例子，雖然他們具有正確的一級(jí)結(jié)構(gòu)并且可被認(rèn)為是“可溶性蛋白”，但是他們經(jīng)常不能夠有效地與他們相應(yīng)的自身抗體結(jié)合。Sm，Ro60 (SSA)，proteinase 3 (cANCA)等抗原是證明在構(gòu)象方面天然抗原優(yōu)于重組抗原的很好的例子。

 

·  重組自身抗原存在聚集和溶解度問(wèn)題

 

外源蛋白的過(guò)度表達(dá)通常是宿主細(xì)胞的失穩(wěn)過(guò)程。表達(dá)的蛋白通常被釋放到細(xì)胞外或被劃分到內(nèi)含體中。宿主細(xì)胞對(duì)外源蛋白的中和通常導(dǎo)致聚集現(xiàn)象和溶解度的降低。聚集和溶解度問(wèn)題對(duì)已純化的自身抗原在下游中的應(yīng)用造成很大影響，并且是造成檢測(cè)差異性的重要原因。

 

·  重組自身抗原中缺少或改變了非蛋白體的結(jié)合

 

很多證據(jù)證明，許多與天然自身抗原結(jié)合的非蛋白體與自身抗原結(jié)合相關(guān)。例如Sm，RNP，SSA和SSB都結(jié)合了一種特殊的RNA分子。是否重組自身抗原也結(jié)合了這些特殊的非蛋白體還不清楚。如果他們確實(shí)也有這些分子結(jié)合，這些分子也是源于宿主細(xì)胞。而天然哺乳動(dòng)物復(fù)合體與自身抗原和細(xì)菌RNA復(fù)合體的抗體反應(yīng)過(guò)程是不一樣的。

 

·  重組自身抗原的翻譯后修飾過(guò)程通常存在缺陷

 

雖然許多表達(dá)系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確表達(dá)目的蛋白的一級(jí)結(jié)構(gòu)，但通常不具備如人或哺乳動(dòng)物細(xì)胞的翻譯后修飾過(guò)程（如磷酸化，糖基化，�；�，二甲基化，瓜氨酸化等）。例如，Sm抗原在降解的情況下（Western Blot）也可與病人的自身抗原有效結(jié)合，但重組抗原結(jié)合的效率就會(huì)大大下降。通常認(rèn)為，只有哺乳動(dòng)物細(xì)胞可以對(duì)哺乳動(dòng)物蛋白進(jìn)行合理的翻譯后修飾。

 

·  宿主細(xì)胞蛋白污染

 

雖然許多重組自身抗可以達(dá)到很高的純度，但是一些雜志的類(lèi)型會(huì)起到干擾作用。由于宿主細(xì)胞殘留蛋白可與抗體反應(yīng)，重組自身抗原會(huì)導(dǎo)致假陽(yáng)性的結(jié)果。通常情況下，待檢測(cè)個(gè)體種屬與宿主細(xì)胞種屬相差越遠(yuǎn)，造成假陽(yáng)性結(jié)果的可能性越大。不同種屬假陽(yáng)性的發(fā)生率可總結(jié)為：細(xì)菌≈酵母>>昆蟲(chóng)>哺乳動(dòng)物≈人。

 

·  融合配合體可能造成干擾

 

絕大多數(shù)重組蛋白是與一些多肽或者蛋白作為融合配合體被表達(dá)的，這樣可以簡(jiǎn)化純化過(guò)程。很多時(shí)候，健康個(gè)體的抗體可與細(xì)菌表達(dá)的融合蛋白（如β-牛乳糖，谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶）結(jié)合，因此造成假陽(yáng)性結(jié)果。

 

天然自身抗原具有諸多優(yōu)勢(shì)，而且生產(chǎn)難度更大，所以許多人會(huì)認(rèn)為重組自身抗原一定價(jià)格更便宜，其實(shí)不然：

 

1.使用一些經(jīng)濟(jì)的表達(dá)系統(tǒng)（如大腸桿菌，酵母等）表達(dá)的自身抗原已經(jīng)被證實(shí)存在諸多缺陷（假陽(yáng)性，錯(cuò)誤構(gòu)象等），所以需要使用成本高很多的真核表達(dá)系統(tǒng)（如桿狀病毒，哺乳動(dòng)物細(xì)胞）。

 

2.高純度自身抗原市場(chǎng)還沒(méi)有大到需要大規(guī)模生成的程度。因此重組自身抗原高昂的開(kāi)發(fā)成本和相對(duì)較小的市場(chǎng)規(guī)模，導(dǎo)致重組自身抗原的單價(jià)非常高。

 

許多自免診斷產(chǎn)品生廠(chǎng)商已經(jīng)有20多年使用天然抗原的歷史，并且通過(guò)時(shí)間證明了天然抗原的可靠性和穩(wěn)定性。Arotec Diagnostics最為自免診斷行業(yè)的優(yōu)質(zhì)原料供應(yīng)商，致力于為全球的自免產(chǎn)品開(kāi)發(fā)生產(chǎn)商提供高品質(zhì)，質(zhì)量穩(wěn)定的天然自身抗原產(chǎn)品。