综述：解密自身反应组：人类自身抗体检测的大规模并行化方法

这篇综述系统评述了六种高通量自身抗原检测技术（SEREX/SERPA/PhIP-Seq/PLATO/REAP等），重点分析其在自身免疫疾病、癌症诊断中的临床应用价值，比较了各方法在检测线性/构象抗原、翻译后修饰（PTMs）及通量方面的优劣，为精准医学研究提供了方法学指南。

　　

摘要

自身抗体对人类健康具有深远影响，从自身免疫疾病到癌症诊断。准确识别自身抗原靶点可提升诊断精度、揭示发病机制并促进新疗法开发。当前面临的核心挑战是从约20,000种人类蛋白质中精确鉴定自身抗体靶点。传统技术如ELISA和免疫印迹受限于通量、成本及灵敏度，而新兴高通量方法通过并行化检测突破了这些瓶颈。

1. 引言

自身免疫疾病发病率自1960年代以来以每年12.5%的速度增长，其核心机制是B细胞自身耐受性丧失。值得注意的是，自然存在的自身抗体在健康个体中可能具有调节功能，而疾病状态下其靶向特性显著不同。例如，针对I型干扰素（IFN-I）的自身抗体会使COVID-19死亡风险增加200倍，却与系统性红斑狼疮（SLE）患者疾病活动度降低相关。

抗原可分为线性抗原（6-10个连续氨基酸）和构象抗原（10-20个非连续氨基酸形成的空间结构）。传统技术难以全面检测这些复杂靶点，而本文综述的六种高通量方法（图1）通过创新展示策略实现了突破。

2. 高通量自身抗体检测方法

2.1 人类蛋白质组微阵列

通过将全长蛋白质或片段点样于硝化纤维膜，结合荧光标记二抗实现检测。HuProt阵列（含21,216种人类蛋白质）在肺癌早期诊断中鉴定出p53等8种生物标志物，而Sj?berg开发的阵列则通过16-202个氨基酸的肽段覆盖12,412个基因。优势在于可检测构象抗原，但存在固定化影响蛋白结构、无法天然呈现PTMs等局限。

2.2 SEREX技术

利用噬菌体展示组织特异性cDNA文库，通过免疫印迹筛选自身抗原。虽能发现新型肿瘤抗原（如肝癌标志物CNN2），但仅6%开放阅读框（ORF）能正确表达，且实验周期长达6个月。

2.3 SERPA技术

基于二维电泳分离组织蛋白质，结合质谱鉴定。在非小细胞肺癌（NSCLC）中发现α-烯醇酶（ENO1）可提升诊断灵敏度至84%。作为唯一能天然保留PTMs的方法，但其通量受限——每块凝胶仅能检测一份样本。

2.4 PhIP-Seq技术

通过合成DNA寡核苷酸库（最长编码90AA肽段）构建噬菌体展示系统，结合免疫沉淀测序。Wilson团队设计的库覆盖731,724种肽段，在多发性硬化（MS）队列中发现10%患者存在共同自身抗体特征。其核心优势在于兼容液体处理机器人，可并行处理数百样本，但无法检测长构象抗原。

2.5 PLATO技术

基于核糖体展示人类ORFeome（15,483个ORF），通过mRNA测序鉴定抗体靶点。在包涵体肌炎（IBM）中发现新型靶点TRIM21，但ORF覆盖率仅94%且缺乏伴侣蛋白辅助折叠。

2.6 REAP技术

酵母展示2,688种人类胞外蛋白（最长600AA），在自身免疫多腺体综合征1型（APS-1）中检测IFN-α₂
抗体的灵敏度达99%，显著优于PhIP-Seq（18%）。其独特价值在于可检测经伴侣蛋白正确折叠的构象抗原。

3. 展望

不同技术各具特色：需检测PTMs时选择SERPA，构象抗原优选REAP或微阵列，而超高通量筛查则依赖PhIP-Seq。值得注意的是，Epstein-Barr病毒（EBV）抗体与中枢神经系统蛋白GlialCAM的交叉反应，揭示了感染与自身免疫的分子关联。未来需突破PTMs检测瓶颈，并深入探索自身抗体在疾病预警中的纵向动态。