重组自身抗原在自身免疫疾病诊断产品开发和生产中的缺陷

天然自身抗原与重组自身抗原比较

 

在自身免疫疾病诊断行业中，利用对应抗原对自身免疫疾病的检测是目前主流方法。目前市场中，用于检测产品开发的抗原原料主要分为重组表达和天然提取2个来源，但现阶段很多人对天然自身抗原和重组自身抗原在研发和生产中尤其是在自身免疫疾病检测的应用中的区别，并不清晰，虽然重组表达的抗原具有一些优势，比如产量高，批次相对稳定等，但也有很明显的缺陷，下面将从不同方面陈述。

 

·  重组自身抗原通常不具备正确的构象

 

大量文献证明，许多自身抗体和自身抗原是通过一种构象依赖的方式（conformationally-dependent manner）进行结合的。这种现象在组织特异性自身抗体中非常常见（如thyroid），并且越来越多研究证明自身抗原的三级和四级结构在许多全身性自身抗体（ENA或ANCA）的结合中起到重要的作用。科学文献中还列举了很多这样关于重组自身抗原的例子，虽然他们具有正确的一级结构并且可被认为是“可溶性蛋白”，但是他们经常不能够有效地与他们相应的自身抗体结合。Sm，Ro60 (SSA)，proteinase 3 (cANCA)等抗原是证明在构象方面天然抗原优于重组抗原的很好的例子。

 

·  重组自身抗原存在聚集和溶解度问题

 

外源蛋白的过度表达通常是宿主细胞的失稳过程。表达的蛋白通常被释放到细胞外或被划分到内含体中。宿主细胞对外源蛋白的中和通常导致聚集现象和溶解度的降低。聚集和溶解度问题对已纯化的自身抗原在下游中的应用造成很大影响，并且是造成检测差异性的重要原因。

 

·  重组自身抗原中缺少或改变了非蛋白体的结合

 

很多证据证明，许多与天然自身抗原结合的非蛋白体与自身抗原结合相关。例如Sm，RNP，SSA和SSB都结合了一种特殊的RNA分子。是否重组自身抗原也结合了这些特殊的非蛋白体还不清楚。如果他们确实也有这些分子结合，这些分子也是源于宿主细胞。而天然哺乳动物复合体与自身抗原和细菌RNA复合体的抗体反应过程是不一样的。

 

·  重组自身抗原的翻译后修饰过程通常存在缺陷

 

虽然许多表达系统能够准确表达目的蛋白的一级结构，但通常不具备如人或哺乳动物细胞的翻译后修饰过程（如磷酸化，糖基化，酰化，二甲基化，瓜氨酸化等）。例如，Sm抗原在降解的情况下（Western Blot）也可与病人的自身抗原有效结合，但重组抗原结合的效率就会大大下降。通常认为，只有哺乳动物细胞可以对哺乳动物蛋白进行合理的翻译后修饰。

 

·  宿主细胞蛋白污染

 

虽然许多重组自身抗可以达到很高的纯度，但是一些杂志的类型会起到干扰作用。由于宿主细胞残留蛋白可与抗体反应，重组自身抗原会导致假阳性的结果。通常情况下，待检测个体种属与宿主细胞种属相差越远，造成假阳性结果的可能性越大。不同种属假阳性的发生率可总结为：细菌≈酵母>>昆虫>哺乳动物≈人。

 

·  融合配合体可能造成干扰

 

绝大多数重组蛋白是与一些多肽或者蛋白作为融合配合体被表达的，这样可以简化纯化过程。很多时候，健康个体的抗体可与细菌表达的融合蛋白（如β-牛乳糖，谷胱甘肽-S-转移酶）结合，因此造成假阳性结果。

 

天然自身抗原具有诸多优势，而且生产难度更大，所以许多人会认为重组自身抗原一定价格更便宜，其实不然：

 

1.使用一些经济的表达系统（如大肠杆菌，酵母等）表达的自身抗原已经被证实存在诸多缺陷（假阳性，错误构象等），所以需要使用成本高很多的真核表达系统（如杆状病毒，哺乳动物细胞）。

 

2.高纯度自身抗原市场还没有大到需要大规模生成的程度。因此重组自身抗原高昂的开发成本和相对较小的市场规模，导致重组自身抗原的单价非常高。

 

许多自免诊断产品生厂商已经有20多年使用天然抗原的历史，并且通过时间证明了天然抗原的可靠性和稳定性。Arotec Diagnostics最为自免诊断行业的优质原料供应商，致力于为全球的自免产品开发生产商提供高品质，质量稳定的天然自身抗原产品。