【科研快讯】国际著名自然指数期刊《ACS Nano》封面刊发我院以论文共同通讯作者的天疱疮最新研究成果
2025/5/29 9:05:25 点击：
ACS Nano封面论文：我院叶兴东教授团队联合华南国家肿瘤重点实验室杨江教授团队共同开发出精准监测自身免疫性大疱病--天疱疮自身免疫抗体的等离激元生物膜层干涉新技术。
英文原题： High-sensitivity cell-based plasmonic biolayer interferometry with a two-tiered enhancement for clinical autoimmunity surveillance of pemphigus vulgaris
通讯作者：杨江（中山大学肿瘤防治中心）、叶兴东（广州市皮肤病医院）
作者：Yajing You，Zhijun Lin，Jiazhen Chen，Jiahui Liu Vulgaris，Yuwu Luo，Xingdong Ye*，Jiang Yang*
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.4c12485
天疱疮（Pemphigus vulgaris, PV）是一种严重的自身免疫性大疱性皮肤病，以皮肤和黏膜松弛性水疱、难与愈合的糜烂为临床特征，严重病例大面积表皮松解可威胁患者生命。主要原因是患者体内产生针对表皮角质形成细胞间桥粒芯蛋白（主要是Dsg1和Dsg3）的自身抗体。早期检测自身抗体早诊断早治疗将有望减少系统使用糖皮质激素导致的骨质松松、高血压、感染等并发症、改善预后并提高患者生活质量。但传统临床检测手段ELISA和直接或间接免疫荧光法（DIF/IIF）存在灵敏度不足、耗时、难以早期诊断，更难于实时监测疾病进展等问题，极大限制了精准治疗，迫切需要开发更加灵敏、高效的检测平台。
2025年5月15日，广州市皮肤病医院叶兴东教授团队联合中山大学肿瘤防治中心华南国家肿瘤重点实验室杨江教授团队在国际著名自然指数期刊ACS Nano（SCI影响因子15.8分）在线发表题为“High-sensitivity cell-based plasmonic biolayer interferometry with a two-tiered enhancement for clinical autoimmunity surveillance of pemphigus vulgaris”（基于细胞的高灵敏等离激元生物膜层干涉双级联增强策略用于天疱疮自身免疫临床监测）的研究论文。该技术设计合成了独特的高性能金纳米星（AuNSs），结合辣根过氧化物酶（HRP）协同催化3,3'-二氨基联苯胺（DAB）实现双级联信号放大效应。AuNSs具备大比表面积和独特的多尖端结构，不仅可以极大增强光学干涉信号，还表现出优异的类过氧化物酶催化特性，实现与HRP共催化3,3'-二氨基联苯胺（DAB）的信号增强。通过共催化双重放大的“细胞生物层干涉”（cell-based plasmonic biolayer interferometry，cpBLI）技术，有效提升了自身抗体的检出能力，实现了对天疱疮患者血清中低滴度自身抗体的超灵敏实时检测，检测自身抗体的能力是目前ELISA的26.8倍。可望实现天疱疮的早期诊断和药物筛选，同时提高随访预防复发的预测能力。该论文被评选为ACS Nano当期的封面文章。
图1. 高灵敏度cpBLI的构建及临床应用摘要图。
该技术利用人角质形成细胞（HaCaT细胞）构建仿生细胞传感器，捕获天疱疮患者血清各种自身抗体。临床验证表明，cpBLI方法检测天疱疮Dsg抗体的结果与ELISA方法具有高度的一致性（r=0.918），同时显著提高了敏感性（ELISA检出限为4.38 pM，cpBLI达0.36 pM），在盲法验证及多中心临床队列测试显示了高度的敏感性与特异性（ROC曲线面积达0.9962）。同时，该技术还可以对PV患者进行基于病情分级的疗效监测。cpBLI检测结果与天疱疮疾病面积指数（PDAI）呈显著正相关，能够动态反映病情变化及治疗效果，为个体化诊疗决策提供精准实时评估。此外，细胞传感元件可实时响应临床常用治疗药物（如糖皮质激素）的作用，促进新型药物的高通量筛选和疗效评价，具有广泛的临床应用前景。
图2. cpBLI检测不同病情PV治疗前后血清中不同类型的特异性自身抗体(A) 显示病情轻度、中度和重度的·天疱疮。(B) cpBLI 传感器用于测量不同病情 PV 患者血清自身抗体水平。(C)根据cpBLI确定的疾病活动性对PV患者进行分层。(D) 相关性 PV 患者 cpBLI 反应与临床 PDAI 评分之间的分析(r = 0.7526，p = 0.0075)。(E) cpBLI检测糖皮质激素等不同方案治疗前后PV患者血清中自身抗体（患者1# 为泼尼松+多西环素），患者 #2 单独使用泼尼松，患者 #3 使用泼尼松和环孢素）。(F) cpBLI 反应之间的定量比较 PV患者治疗前后的血清自身抗体。(G) 典型 PV 患者 #1 的代表性照片，广泛传播泼尼松和强力霉素联合治疗临床干预前后身体各个部位的病变。(H) 使用功能化抗-的 0.1nM AuNS，对PV患者血清中IgG、IgA和IgM 同种型的cpBLI 自身抗体特异性IgG-Ab2(HRP)、抗IgA-Ab2(HRP)和抗IgM-Ab2(HRP)。
PV作为自身免疫性大疱病中威胁患者生命的代表性疾病，具有早期诊断困难、治疗难度大、易复发、病情迁延治疗时间长等特点，患者深受疾病与治疗副作用的双重折磨。该研究提出的cpBLI检测平台，以其高灵敏度、实时快速检测、非侵入式诊断、精准分级和动态监测的综合优势，有望通过检测血清自身抗体水平，有可能实现早期诊断和预测天疱疮复发，实现早期干预，减少激素用量、进而减少糖皮质激素等药物副作用，提高临床疗效的同时提高患者生活质量。
该研究通讯作者杨江教授表示：“cpBLI这项新型细胞干涉技术有望极大提升天疱疮等自身免疫性大疱病的早期诊断能力及与患者管理质量。下一步，我们还将继续优化技术平台，实现临床大规模应用，为临床提供精准诊疗新工具。”共同通讯作者叶兴东教授强调：“纳米材料与细胞传感器的完美结合是本技术的独特优势。我们的，而独特设计的金纳米星材料结合细胞传感体系更加贴近真实病理环境，提供的显著增强的信号输出为临床检测带来了全新的解决思路。”
广州市皮肤病医院2024年开始陆续柔性引进在国内和国际有一定影响力的高层次科研PI，为我院科研高质量发展注入强劲动力。通过“项目+团队”的合作模式，成功组建皮肤科领域攻关团队2个，指导各级科研项目申报多项，培养研究生4人，目前在研合作项目2项。展望未来，随着合作机制的持续深化与创新要素的加速集聚，我院将在科研成果形成与转化、人才战略领域实现更多突破性的进展。
叶兴东教授，广州市皮肤病医院党委副书记、院长，博士生导师，美国Boston大学访问学者，广州市先进工作者（市劳模）、广州市卫生健康委优秀科技人才；第三届广州医师奖、广州市总工会&市卫健委首届 “广州好医生”、广东省医药科技产业促进会成果转化优秀案例先锋奖获得者，广东省性病诊疗质控中心副主任。广州市医学会皮肤病学分会主委，获授权专利4项，软著1项，转化开发国内首个性病麻风病风险测评暨转介服务平台“羊城医访”的主要原创者。在Sex Trans Dis、BMC infect Dis、BMC Immunology、中华皮肤科杂志等国内外核心期刊发表论文180余篇，获得《他克莫司对天疱疮血清孵育的HaCat细胞表达PKP3/IL-36γ的影响和机制研究》等科研成果8项。主编著作4部300余万字，2024年中国知网高被引学者 TOP 5%；从事天疱疮、面部皮炎、皮炎湿疹、皮肤抗衰老等临床诊治与研究。
杨江教授，中山大学肿瘤防治中心PI，研究员、博士生导师，广州市皮肤病医院客座教授。主要从事分子影像探针和诊疗一体化药物相关的医学研究，近年在Nature Biomedical Engineering、Advanced Materials、ACS Nano等发表SCI论文70余篇，H index 37，总引用次数超1万次，主持国家自然科学基金项目、广东省自然科学基金、省企联合基金等多个项目，拥有5项已授权美国及PCT专利，9项中国发明专利申请，其中4项已授权，领导完成一项美国FDA新药期临床试验。担任多个SCI刊物咨询编辑和审稿人。
英文原题： High-sensitivity cell-based plasmonic biolayer interferometry with a two-tiered enhancement for clinical autoimmunity surveillance of pemphigus vulgaris
通讯作者：杨江（中山大学肿瘤防治中心）、叶兴东（广州市皮肤病医院）
作者：Yajing You，Zhijun Lin，Jiazhen Chen，Jiahui Liu Vulgaris，Yuwu Luo，Xingdong Ye*，Jiang Yang*
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.4c12485
天疱疮（Pemphigus vulgaris, PV）是一种严重的自身免疫性大疱性皮肤病，以皮肤和黏膜松弛性水疱、难与愈合的糜烂为临床特征，严重病例大面积表皮松解可威胁患者生命。主要原因是患者体内产生针对表皮角质形成细胞间桥粒芯蛋白（主要是Dsg1和Dsg3）的自身抗体。早期检测自身抗体早诊断早治疗将有望减少系统使用糖皮质激素导致的骨质松松、高血压、感染等并发症、改善预后并提高患者生活质量。但传统临床检测手段ELISA和直接或间接免疫荧光法（DIF/IIF）存在灵敏度不足、耗时、难以早期诊断，更难于实时监测疾病进展等问题，极大限制了精准治疗，迫切需要开发更加灵敏、高效的检测平台。
2025年5月15日，广州市皮肤病医院叶兴东教授团队联合中山大学肿瘤防治中心华南国家肿瘤重点实验室杨江教授团队在国际著名自然指数期刊ACS Nano（SCI影响因子15.8分）在线发表题为“High-sensitivity cell-based plasmonic biolayer interferometry with a two-tiered enhancement for clinical autoimmunity surveillance of pemphigus vulgaris”（基于细胞的高灵敏等离激元生物膜层干涉双级联增强策略用于天疱疮自身免疫临床监测）的研究论文。该技术设计合成了独特的高性能金纳米星（AuNSs），结合辣根过氧化物酶（HRP）协同催化3,3'-二氨基联苯胺（DAB）实现双级联信号放大效应。AuNSs具备大比表面积和独特的多尖端结构，不仅可以极大增强光学干涉信号，还表现出优异的类过氧化物酶催化特性，实现与HRP共催化3,3'-二氨基联苯胺（DAB）的信号增强。通过共催化双重放大的“细胞生物层干涉”（cell-based plasmonic biolayer interferometry，cpBLI）技术，有效提升了自身抗体的检出能力，实现了对天疱疮患者血清中低滴度自身抗体的超灵敏实时检测，检测自身抗体的能力是目前ELISA的26.8倍。可望实现天疱疮的早期诊断和药物筛选，同时提高随访预防复发的预测能力。该论文被评选为ACS Nano当期的封面文章。
封面图
图1. 高灵敏度cpBLI的构建及临床应用摘要图。
该技术利用人角质形成细胞（HaCaT细胞）构建仿生细胞传感器，捕获天疱疮患者血清各种自身抗体。临床验证表明，cpBLI方法检测天疱疮Dsg抗体的结果与ELISA方法具有高度的一致性（r=0.918），同时显著提高了敏感性（ELISA检出限为4.38 pM，cpBLI达0.36 pM），在盲法验证及多中心临床队列测试显示了高度的敏感性与特异性（ROC曲线面积达0.9962）。同时，该技术还可以对PV患者进行基于病情分级的疗效监测。cpBLI检测结果与天疱疮疾病面积指数（PDAI）呈显著正相关，能够动态反映病情变化及治疗效果，为个体化诊疗决策提供精准实时评估。此外，细胞传感元件可实时响应临床常用治疗药物（如糖皮质激素）的作用，促进新型药物的高通量筛选和疗效评价，具有广泛的临床应用前景。
图2. cpBLI检测不同病情PV治疗前后血清中不同类型的特异性自身抗体(A) 显示病情轻度、中度和重度的·天疱疮。(B) cpBLI 传感器用于测量不同病情 PV 患者血清自身抗体水平。(C)根据cpBLI确定的疾病活动性对PV患者进行分层。(D) 相关性 PV 患者 cpBLI 反应与临床 PDAI 评分之间的分析(r = 0.7526，p = 0.0075)。(E) cpBLI检测糖皮质激素等不同方案治疗前后PV患者血清中自身抗体（患者1# 为泼尼松+多西环素），患者 #2 单独使用泼尼松，患者 #3 使用泼尼松和环孢素）。(F) cpBLI 反应之间的定量比较 PV患者治疗前后的血清自身抗体。(G) 典型 PV 患者 #1 的代表性照片，广泛传播泼尼松和强力霉素联合治疗临床干预前后身体各个部位的病变。(H) 使用功能化抗-的 0.1nM AuNS，对PV患者血清中IgG、IgA和IgM 同种型的cpBLI 自身抗体特异性IgG-Ab2(HRP)、抗IgA-Ab2(HRP)和抗IgM-Ab2(HRP)。
PV作为自身免疫性大疱病中威胁患者生命的代表性疾病，具有早期诊断困难、治疗难度大、易复发、病情迁延治疗时间长等特点，患者深受疾病与治疗副作用的双重折磨。该研究提出的cpBLI检测平台，以其高灵敏度、实时快速检测、非侵入式诊断、精准分级和动态监测的综合优势，有望通过检测血清自身抗体水平，有可能实现早期诊断和预测天疱疮复发，实现早期干预，减少激素用量、进而减少糖皮质激素等药物副作用，提高临床疗效的同时提高患者生活质量。
该研究通讯作者杨江教授表示：“cpBLI这项新型细胞干涉技术有望极大提升天疱疮等自身免疫性大疱病的早期诊断能力及与患者管理质量。下一步，我们还将继续优化技术平台，实现临床大规模应用，为临床提供精准诊疗新工具。”共同通讯作者叶兴东教授强调：“纳米材料与细胞传感器的完美结合是本技术的独特优势。我们的，而独特设计的金纳米星材料结合细胞传感体系更加贴近真实病理环境，提供的显著增强的信号输出为临床检测带来了全新的解决思路。”
广州市皮肤病医院2024年开始陆续柔性引进在国内和国际有一定影响力的高层次科研PI，为我院科研高质量发展注入强劲动力。通过“项目+团队”的合作模式，成功组建皮肤科领域攻关团队2个，指导各级科研项目申报多项，培养研究生4人，目前在研合作项目2项。展望未来，随着合作机制的持续深化与创新要素的加速集聚，我院将在科研成果形成与转化、人才战略领域实现更多突破性的进展。
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