基于噬菌体多肽展示技术的SLE精准诊疗抗原表位多肽芯片的构建与应用研究

Autoantibodies are important biomarkers for SLE diagnosis. Research shows that SLE patients have over 100 types of specific autoantibodies. Among these, only few specific autoantibodies with low sensitivity are used as the SLE biomarkers and does not meet the clinical requirements. Epitope peptide that consists of 8 to 15 amino acid is the specific binding site between antigen and antibody. Small molecular weight, simple structure, and easy preparation made epitope peptides become not only a potential disease diagnosis biomarker but also accurate therapy target site. In the previous study, we used high through peptide array for screening the epitope peptides of SLE patients, and found 73 epitopes related with SLE. There are 10 epitopes showing positive in over 65% of patients, the other 63 epitopes differ in types and fluorescence intensity among different patients. The results showed that each patient had their own personalized autoantibody map. These above results indicate that we can use epitope peptides as target antigen with high-through array to provide lots information of autoantibodiest in SLE diagnosis and differential diagnosis. Therefore, we anticipate to find Chinese SLE related epitope peptides by phage display, establish an antigen epitope peptide array to offer autoantibody map and more new autoantibody biomarkers for early diagnosing, differential diagnosis and accurate monitoring curative effects of SLE patients.

自身抗体是SLE诊断的实验室指标之一。SLE病人体内存在自身抗体达百种以上，然而可用于临床诊断抗体仅十余种，且特异性诊断指标灵敏度低，不能满足临床早期诊断与鉴别诊断需求。抗原表位多肽是抗原抗体特异性结合位点，由8-15个氨基酸组成，可化学合成，是一种具有发展潜力的诊断标志物。我们前期采用抗原表位多肽芯片对SLE病人筛查，发现73个与SLE相关自身抗原表位。通过验证，10个表位在65%以上病人出现，63个在不同病人表现为数量和强度不一致，每位病人各有一张独特的抗体谱。提示：以抗原表位多肽作靶抗原，通过高通量芯片技术可一次性获得病人大量的自身抗体信息，为疾病的诊断、鉴别诊断提供帮助。为此，本课题拟在前期工作基础上通过噬菌体随机肽库技术筛选SLE特异性抗原表位多肽，构建基于中国人群、针对SLE抗原表位多肽自身抗体谱，发现新的自身抗体，为SLE的早期诊断、鉴别诊断及精准治疗提供更多的实验室指标。

系统性红斑狼疮（systemic lupus erythermatosus,SLE)是我国常见自身免疫性疾病之一，严重危害患者身心健康。早期诊断、个体化治疗是控制病情的关键，然而临床现有SLE特异性自身抗体指标不能满足临床早期诊疗需求。寻找新的SLE诊断标志物对提高诊疗水平有非常重要的意义。抗原表位多肽通常由8-15个氨基酸组成，是一种极具潜力的诊断标志物。因此，本课题拟通过噬菌体展示随机肽技术对SLE相关抗原表位多肽进行筛选，寻找有诊断潜力的SLE标志物。.本课题研究采用病例对照设计，利用噬菌体展示随机十二肽库分别与SLE组、健康对照组、其它自身免疫性疾病对照组血清中的IgG类抗体反应，结合对比和生信分析结果，初步筛选出50条抗原表位多肽。根据筛选出来的多肽构建成一款多肽芯片，用644例血清标本（SLE组296例，疾病对照组168例，健康对照组180例）进一步筛选及验证，最终挑选AUC>0.650的多肽作为下一轮验证的标志物。随后采用ELISA法，用500例血清标本（SLE组200例，疾病对照组150例，健康对照组150例）再次验证，评价其诊断及鉴别诊断效能，同时初步探讨多肽与SLE临床症状的相关性以及与现有SLE诊断标志物联合检测的诊断效能。.根据筛选验证结果，有5条抗原表位多肽（SLE_P19，SLE_P20，SLE_P27，SLE_P28，SLE_P29）具有较好的诊断效能，其联合检测后AUC为0.943，其中SLE_P27的AUC分别为0.938，灵敏度为76.00%，特异度为92.70%，阳性似然比为10.411，阴性似然比为0.259，准确度为84.40%。SLE_P27 在鉴别诊断SLE与RA方面诊断效能优于其它四条多肽，AUC为0.842。五条多肽与抗ds-DNA抗体，抗Sm抗体联合检测后可提高对SLE的诊断效能。. 本课题研究在相关研究基础上将噬菌体展示随机库技术与芯片技术相结合运用于SLE相关抗原表位多肽标志物的筛选。期间进行了二轮筛选，二轮验证，且每一轮我们都纳入了疾病对照组作为标志物特异性的保障，利用两个技术的优势互补，在一个相对较大的样本量（共计1234例样本）中进行筛选、验证，最终发现5条具有潜在诊断价值的多肽标志物。本课题研究显示该筛选策略具有便捷、高效的优点，适合复杂疾病标志物的筛选。