嗜酸性食管炎中的免疫球蛋白G4:免疫复合物形成及其与疾病活动度的相关性

Immunoglobulin G4 in eosinophilic esophagitis: Immune complex formation and correlation with disease activity

作者信息Jonathan G Medernach, Rung-Chi Li, Xiao-Yu Zhao, Bocheng Yin, Emily A Noonan, Elaine F Etter, Shyam S Raghavan, Larry C Borish, Jeffrey M Wilson, Barrett H Barnes, Thomas A E Platts-Mills, Sarah E Ewald, Bryan G Sauer, Emily C McGowan
PMID37497566
期刊Allergy
发布时间2023-12
DOI10.1111/all.15826

实验完整度

高

包含患者队列的病例对照研究,使用免疫荧光共定位、AutoSTOMP蛋白质组学、免疫共沉淀和质谱验证,具有多层次证据。

主要模型

活动期EoE患者食管活检组织 非EoE对照食管活检组织 缓解期EoE患者食管活检组织

重点核对

病例组EoE诊断标准为≥15个嗜酸性粒细胞/高倍镜视野(eos/hpf) 缓解定义为<6 eos/hpf且无食管症状 对照组为0 eos/hpf的非EoE患者 配对样本来自活动期和缓解期(糖皮质激素或CMP剔除饮食)

摘要

背景:近期研究显示,在嗜酸性食管炎(EoE)患者的食管黏膜中存在免疫球蛋白G4(IgG4)和食物蛋白的沉积。我们的目的是评估IgG4与主要牛乳蛋白(CMPs)的共定位是否与EoE疾病活动度相关,并研究IgG4沉积物附近富集的蛋白质。方法:本研究纳入成年EoE患者(n=13)和非EoE对照(n=5)。食管活检组织进行IgG4和CMP的免疫荧光染色。评估活动期疾病和缓解期配对样本中的共定位,并与对照组进行比较。通过新技术AutoSTOMP评估IgG4沉积物周围的蛋白质组。通过免疫共沉淀和质谱法确认IgG4与食物蛋白的相互作用。结果:与配对的缓解期样本相比,活动期EoE组的IgG4-CMP共定位更高(Bos d4,p=0.02;Bos d5,p=0.002;Bos d8,p=0.002)。与非EoE对照组相比,活动期EoE组的共定位也显著更高(Bos d4,p=0.0013;Bos d5,p=0.0007;Bos d8,p=0.0013)。AutoSTOMP在IgG4富集区域鉴定出嗜酸性粒细胞来源的蛋白(PRG 2和3、EPX、RNASE3)和calpain-14。免疫共沉淀和质谱分析证实IgG4与多种食物过敏原结合。结论:这些发现进一步有助于理解IgG4与食物抗原的相互作用及其与EoE疾病活动度的关系。这些数据强烈提示IgG4与主要牛乳蛋白形成免疫复合物。这些免疫复合物可能通过促进嗜酸性粒细胞活化和疾病进展,在EoE的病理生理学中发挥潜在作用。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
IgG4是否在食管黏膜中与牛乳蛋白形成免疫复合物,并与嗜酸性食管炎的疾病活动度相关?
核心机制
IgG4与主要牛乳蛋白(Bos d 4、5、8)在食管黏膜中形成免疫复合物,这些复合物可能通过结合嗜酸性粒细胞上的Fc受体导致嗜酸性粒细胞活化和脱颗粒,从而促进疾病进展,同时可能涉及屏障功能障碍(如calpain-14)。
主要证据
免疫荧光显示活动期EoE患者中IgG4与CMP共定位显著高于缓解期和对照组;免疫共沉淀和质谱证实IgG4与多种食物蛋白结合;AutoSTOMP在IgG4富集区域发现嗜酸性粒细胞蛋白和食物蛋白。
研究意义
该研究首次直接证明IgG4与食物蛋白在食管黏膜中的相互作用,并描述IgG4沉积周围的局部蛋白质组,可能为未来开发识别个体EoE触发食物的诊断工具提供依据。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

患者纳入与样本采集

收集活动期EoE、缓解期EoE和非EoE对照的食管活检样本,以比较IgG4和CMP共定位

从UVA EoE队列中选取成年患者,进行EGD时获取食管活检组织,根据病理和临床标准分为EoE组和对照组。

2

免疫荧光染色与共定位分析

检测IgG4和主要CMP(Bos d 4、5、8)在食管组织中的空间共定位

对活检组织进行IgG4和CMP的免疫荧光染色,使用共聚焦显微镜采集图像,计算Pearson相关系数评估共定位。

3

IgG4与食物蛋白直接结合的验证

验证IgG4是否直接结合食物蛋白,支持免疫复合物形成

使用免疫共沉淀从EoE患者食管组织中富集IgG4复合物,通过质谱鉴定结合的蛋白。

4

AutoSTOMP空间蛋白质组分析

识别IgG4沉积附近富集的宿主蛋白和食物蛋白

使用AutoSTOMP技术对活动期EoE患者的食管活检组织进行原位蛋白质组分析,结合激光捕获和质谱鉴定。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
抗α-乳白蛋白抗体Abcamab112972
抗酪蛋白抗体Abcamab166596
抗β-乳球蛋白抗体Absolute antibodyAb00650-23.0
抗IgG4抗体Cell Marque367M-1
Alexa Fluor 488 驴抗小鼠IgGInvitrogenA21202
Alexa Fluor 555 驴抗兔IgGInvitrogenAb150074
Fluoro-Gel II封片剂(含DAPI)Electron Microscopy Sciences--
柠檬酸盐缓冲液Abcam--
驴血清Sigma--
人Fc阻断剂BD Pharmingen--
Dynabeads免疫共沉淀试剂盒ThermoFisher--
Laemmli缓冲液Bio-Rad--
生物素-dPEG3-二苯甲酮SigmaQBD
链霉亲和素磁珠Pierce88817
Zeiss LSM880共聚焦显微镜Zeiss--
抗EPX抗体NovusEPO104
抗PRG2抗体Proteintech10766-1-AP
抗RNase3抗体Proteintech55338-1-AP

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
患者纳入与分组
EoE诊断标准(≥15 eos/hpf)、缓解定义(<6 eos/hpf)、对照组确认无EoE(0 eos/hpf)
阅读提示:Methods: Study Population
免疫荧光染色
抗体浓度(如抗IgG4 1:100、抗CMP 1:250)、抗原修复条件(柠檬酸盐缓冲液pH 6.0)、封闭条件(10%驴血清、0.1% Triton X-100、1 μg/ml Fc Block)
阅读提示:Methods: Immunofluorescence staining
共定位分析
使用的显微镜设置(Zeiss LSM 700)、放大倍数(10x、20x)、每样本图像数量(至少3张)、Pearson相关系数计算方法、选取最高相关系数图像进行统计
阅读提示:Methods: Confocal microscopy and statistical analysis
免疫共沉淀
使用试剂盒(Dynabeads Co-IP kit)、抗体(抗IgG4 1:100)、裂解和洗脱条件、质谱分析参数
阅读提示:Methods: Co-immunoprecipitation
AutoSTOMP分析
样本处理(新鲜冷冻组织)、标记试剂(biotin-dPEG3-benzophenone)、激光参数、裂解和洗脱条件、质谱数据分析和数据库搜索细节
阅读提示:Methods: Automated Spatially Targeted Optical Micro Proteomics (AutoSTOMP)