檢測自身免疫病：鐵蛋白多聚抗原和多聚二抗檢測

　　自身免疫疾病是機體針對自身抗原產生大量自身抗體后引起的慢性全身性疾病。因此，檢測患者體內特異性的自身抗體是診斷該病的主要指標。例如，用ELISA檢測原發性干燥綜合征(Primary Sjogren's syndrome, pSS)患者血清中的抗M3及α-fodrin抗體，為其診斷提供了重要參考。然而，目前存在的問題是M3及α-fodrin短肽檢測其抗體的敏感度較低，臨床存在漏診現象。

　　為了提高自身免疫疾病的診斷效率，中國科學院生物物理研究所閻錫蘊院士團隊與北京大學人民醫院栗占國教授團隊合作，以pSS為研究模型發展了一種基于鐵蛋白展示多聚抗原和多聚二抗檢測自身抗體的新方法，使其檢測靈敏度提升100-1000倍。這種新技術不僅提高了臨床診斷pSS的準確率，而且對其他自身免疫病的診斷也具有重要意義。2021年5月24日，《Small》雜志以扉頁插圖形式報道了這一研究結果。

　　鐵蛋白是一種廣泛存在于生物細胞內的儲鐵蛋白，是由24個亞基自組裝形成的殼核結構，外徑為12 nm，內徑為8 nm。為解決M3及α-fodrin檢測抗體敏感性低，研究者利用鐵蛋白外表面能夠展示多肽的特點，將抗原M3及α-fodrin通過基因融合表達多聚展示在鐵蛋白納米籠的表面，使其捕獲自身抗體的能力提高10倍。為了進一步提高檢測體系靈敏度，研究團隊用相似的方法將識別人抗體 Fc的結合肽展示在鐵蛋白表面并進行HRP標記，設計了識別人IgG的多聚二抗。這種基于鐵蛋白的探針對人IgG具有更高的親和力，檢測人IgG的靈敏度是傳統酶標二抗的10倍。研究人員將識別患者自身抗體的多聚抗原與多聚二抗探針聯合使用，可將人IgG的ELISA檢測靈敏度提高100-1000倍。這些結果表明，基于鐵蛋白納米籠的捕獲-檢測系統是一種有效的檢測平臺，為自身免疫性疾病的診斷提供了一種新的、更靈敏的方法。

　　該研究工作由中國科學院生物物理研究所和北京大學人民醫院合作完成。中國科學院生物物理研究所閻錫蘊院士、范克龍研究員和北京大學人民醫院栗占國教授為本文共同通訊作者，張亞楠博士生、李英妮副主任技師為本文的共同第一作者。該研究得到了國家自然科學基金、國家重點研發計劃、前沿科學重點研究計劃、中國科學院創新交叉團隊、中國科學院青年創新促進會的資助。

　　圖：功能化鐵蛋白用于自身免疫病檢測示意圖