在2019年11月,加利福尼亚大学旧金山分校的研究团队在《Nature Medicine》上发表了一项关于肠道病毒感染与儿童急性无力脊髓炎(AFM)的研究。该研究使用了PhIP-seq技术和病毒组抗原库,对42名确诊AFM的儿童及58名其他神经系统疾病的儿童对照组脑脊液样本进行了分析,以筛选出与AFM相关的病毒特异性抗体。结果显示,在AFM患者中,肠道病毒抗体显著富集,并通过ELISA进一步验证了这一发现。这项研究提出,肠道病毒感染可能是大多数AFM病例的发病机制,为肠道病毒相关AFM的临床诊断提供了重要依据。
AFM于2012年首次在美国被识别,至今已有超过500名儿童受到影响。此疾病的爆发常与肠道病毒EV-D68型和EV-A71型的流行相伴。然而,AFM的具体病因一直难以确立,因为在少于50%的病例中能够检测到肠道病毒,仅约2%的AFM儿童脑脊液中可以找到肠道病毒的核酸。因此,研究者们担心AFM可能与尚未发现的病原体或病原引发的免疫反应有关。
为了确定AFM的病因,研究者采用PhIP-seq技术,全面分析AFM儿童脑脊液样本中的病毒抗体谱。该技术具备高通量同时检测多种病毒特异性抗体的能力,并将结果通过ELISA进行验证。研究发现,小RNA病毒(Picornaviridae科)的肠病毒(Enterovirus)抗体在AFM组儿童的脑脊液样本中显著高于对照组。
通过进一步的数据分析,研究团队确认了免疫原性抗原肽段来源于肠道病毒的整个基因组。序列分析也显示,PhIP-seq技术不仅能识别已知的线性表位序列,还能发现新的线性结合表位。ELISA验证结果显示,与对照组相比,AFM儿童的脑脊液样本中大多数均检测到EV信号,验证了PhIP-seq检测的准确性。
PhIP-seq技术(噬菌体免疫沉淀测序)是一种高通量检测抗体谱的方法,结合了噬菌体展示多肽库、抗体免疫沉淀及高通量测序技术。它可以针对大量抗原进行血清抗体检测,为免疫相关研究提供有力工具。该技术的工作原理涉及通过生物信息学处理目标抗原数据库,将每个蛋白切割成覆盖重叠的肽段,并合成相应的DNA寡核苷酸以构建T7噬菌体展示多肽库。样本中的抗体将特异性结合到噬菌体上,进一步通过PCR扩增和测序获得抗原多肽序列。
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