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过敏原检测中的CCD(交叉反应性糖类决定簇)简介

一些研究表明,很多对植物花粉、蜂毒、橡胶、龙虾、蜗牛、狗猫等变应原经体外sIgE检测阳性的人,做SPT(皮肤点刺实验)却并未发现明显风团,临床表现也是阴性。后来科学家们将变应原经高碘酸钠处理,或者是蛋白消化酶进行处理后,发现体外实验的阳性率明显降低,这就间接证明了引起体外IgE检测假阳的因素很有可能是糖类物质。该糖类决定簇后被命名为(carbohydrate cross-reactive determinants,CCD)。目前研究显示,虽然CCD的致敏性不显著,但其免疫原性对变应原体外检测结果的干扰作用却不容忽视。
典型的结构(MMXF3和MUXF3)(图1

图1 上面的两个结构MMXF3和MUXF3分别代表了典型的复合型植物N-聚糖,如HRP或菠萝蛋白;Man9结构是所有真核生物中出现的一系列低聚甘露糖Man5至Man9(Man5 GlcNAc2至Man9 GlcNAc2)的一个例子;NaNaF构成一个典型的哺乳动物的复合型N-聚糖,并带有唾液酸。注意岩藻糖残基的不同位置!

辣根过氧化物酶(HRP)和菠萝蛋白酶(bromelain)分别代表了MMXF3和MUXF3两个典型的N-聚糖结构。对于昆虫,如蜜蜂蜂毒中的PLA2磷脂酶,一般都有α-1,3海藻糖,且经常伴随α-1,6海藻糖,却很少含有木糖。对于寄生虫或者蜗牛等软体动物,一般α-1,3海藻糖和木糖同时具备(图2

图2 
a 在植物中发现的一些复合型N-聚糖。缺乏末端GlcNAc或Lewis两个触角中任何一个的决定因素都会产生额外的组合;
b 在蜗牛和寄生蠕虫中发现的N-聚糖示例;
c 来自昆虫毒液典型的以3-海藻糖为核心的N-聚糖;在百慕大草中发现的非木糖化的MMF3聚糖

另外,对于在一些使用西妥昔单抗(爱必妥)进行抗癌的人群,临床医生发现存在少部分人对该药物有严重的致敏反应,甚至致死。经研究发现这与一种α-gal(Galactose-a-1,3-galactose)的糖结构有关,这种物质在牛羊等非灵长类动物的细胞和组织中高效表达,因此对爱必妥过敏的人通常对于牛羊肉等红肉也过敏(图3)。

图3 蓝色方块代表N-乙酰葡糖胺,绿色圆圈代表甘露糖,黄色代表半乳糖,而橙色方块和红色三角形分别是木糖和岩藻糖(注意,核心岩藻糖残基的缺乏将血型B抗原的结构与a-gal分开)


CCD不能引起变态反应的原因,有多种推测,目前主要认为是由CCD多为单价抗原表位所致。I型变态反应的发生需要肥大细胞或嗜碱性粒细胞等效应细胞表面上针对IgE抗体的受体形成二聚体,因此要求变应原至少拥有两个以上结合位点,从而能引起IgE的交联,而大多数糖蛋白抗原的分子量为10-70kDa,仅有一个糖基链,不能够提供交联位点,菠萝蛋白酶就是一个典型的例子。然而研究发现即使糖蛋白含有多个N端糖基链如HRP,也不会引起组胺释放(图4)。同时研究还发现,anti-CCD IgG与CCD的亲和力比变应原中其他蛋白组分与其IgG的亲和力高50-200倍。因而提示与变应原接触时,如anti-CCDIgE水平并不太高,anti-CCD IgG将与其竞争抗原表位,阻止了效应细胞对anti-CCDIgE的反应及后续的变态反应。因此研究者认为由于CCD广泛存在于动植物中,这种反复接触导致的免疫耐受是比 anti-CCD IgE与抗原间的亲和力更合理的解释。

图4 
a 只存在1个聚糖;          b 存在2个聚糖,但其中有一个CCD表位末端被GlcNAcs掩盖,即蓝色方块
存在2个聚糖,但其中有一个为低聚甘露糖型;        d 2个多肽;
1个多肽+1个CCD表位;      f  2个CCD表位

目前对于sIgE体外检测试剂,很多厂家都推出了对应的anti-CCD-IgE吸附剂,以减少CCD抗体带来的假阳。我们来看一下欧蒙医学诊断的产品概述(图5):

图5a 欧蒙诊断CCD抗体吸附剂结构

图5b 欧蒙诊断CCD抗体吸附剂消除假阳原理


我们从图5a中可以看出,此CCD的结构为典型的MUXF3结构,也就是以菠萝蛋白酶为代表的结构;从图5b中可以看出,欧蒙的CCD抗体吸附剂是将该结构偶联到了如BSA等载体蛋白上,形成多价结构。


另外我们看一下 Thermo Phadia 的CCD IgE抗体组分检测试剂(图6):

图6 Phadia CAP CCD sIgE 组分检测试剂

上图6我们可以看出,Phadia CAP的CCD抗体组分检测试剂用到的包被物质同样是以菠萝蛋白酶为代表MUXF3结构。

我们不能排除一些厂家用到了以HRP为代表的MMXF3结构或者两者的混合物,主要还是根据实际厂家的检测系统来进行最优选。比如安图生物的HRP检测系统,会不会与吸附剂有交叉,这就需要研发人员自己去验证。



来源: IVdiagnosis

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