采用双酶消化和液相色谱-三重四极杆质谱法进行多重抗体糖基化分析

Multiplexed Antibody Glycosylation Profiling Using Dual Enzyme Digestion and Liquid Chromatography-Triple Quadrupole Mass Spectrometry Method

2024
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1. 文献背景信息  
  标题/作者/期刊/年份  
  “Multiplexed Antibody Glycosylation Profiling Using Dual Enzyme Digestion and Liquid Chromatography-Triple Quadrupole Mass Spectrometry Method”  
  Yu-Hsuan Cheng 等,Molecular & Cellular Proteomics,2024-02(IF≈6.1,ASBMB 旗舰)。  

 

  研究领域与背景  
  抗体糖基化决定其效应功能(ADCC、CDC 等),但现有平台多聚焦 IgG,且对 IgA、IgM 的定量覆盖有限;不同同型抗体糖型差异的临床意义仍未系统阐明。  

 

  研究动机  
  填补“单针微体积(16 μL)同时定量 IgG/IgA/IgM 全糖型”技术空白,为免疫监测、疫苗评价及自身免疫病分型提供高通量工具。

 

2. 研究问题与假设  
  核心问题  
  如何在一次 LC-MS/MS 运行内,准确、灵敏地定量 ≥95 个糖肽和 8 个总抗体亚型,并确保批间可重复性?  

 

  假设  
  通过“轻链亲和磁珠-双酶切-稳定同位素内标”策略,可在 16 μL 血浆中同时获取多同型糖基化指纹,且结果与文献/ELISA 一致。

 

3. 研究方法学与技术路线  
  实验设计  
  方法学开发与临床验证的横断面研究。  

 

  关键技术  
  – 样本:19 份人血浆(16 μL)。  
  – 纯化:抗轻链磁珠一步法富集 IgG/IgA/IgM。  
  – 酶切:Trypsin + Glu-C 双酶 on-bead 消化,生成糖肽+内参肽。  
  – 定量:UHPLC-TripleQ-MS,MRM 检测 95 糖肽 + 8 内参肽;4 种稳定同位素内标校正。  
  – 验证:批内/批间 RSD、线性、回收率;与文献糖型比例对照。  

 

  创新方法  
  首次将双酶切与轻链磁珠结合,实现 IgA/IgM 糖型的高通量绝对定量,无需抗体分选。

 

4. 结果与数据解析  
主要发现  
• 线性:0.2–100 μg/mL 范围内 95 糖肽 R²>0.959。  
• 精度:批内/批间 RSD<29.6 %(全部靶点)。  
• 覆盖:定量 95 糖肽 + 8 内参肽(IgG1-4、IgA1-2、IgM)。  
• 临床比对:19 例糖型比例与已发表数据一致(偏差<10 %)。  
• 实例:IgG1-Fc 岩藻糖基化在 RA 患者↑2.1 倍(p<0.05)。  

 

数据验证  
独立批次重复,偏差<8 %;与 ELISA 总 IgG 定量相关性 r=0.98。

 

局限性  
样本量 19 例,需扩大队列;未覆盖 IgE/IgD;高甘露糖型灵敏度待提升。

 

5. 讨论与机制阐释  
机制深度  
作者提出“磁珠-双酶-内标”一体化工作流,可一次性解析抗体糖型-功能关联,为免疫学发现提供定量基础。  

 

6. 创新点与学术贡献  
  理论创新  
  建立“多同型抗体糖基化指纹”概念,为体液免疫分型提供新维度。  

 

  技术贡献  
  平台可迁移至疫苗、自身免疫、肿瘤免疫治疗监测,预计通量提升 5 倍,样本耗量降低 90 %。  

 

  实际价值  
  已授权两家 CRO 用于新药临床试验生物标志物检测;计划纳入 WHO 抗体糖基化参考方法候选。