综述:埃塞俄比亚恶性疟原虫HRP2/3基因缺失的高流行率:对疟疾诊断和治疗的意义——系统综述和荟萃分析
《Canadian Journal of Infectious Diseases and Medical Microbiology》:High Prevalence of Plasmodium falciparum HRP2/3 Gene Deletions in Ethiopia: Implications for Malaria Diagnosis and Treatment—A Systematic Review and Meta-Analysis
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时间:2025年10月19日
来源:Canadian Journal of Infectious Diseases and Medical Microbiology 2.6
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本综述系统评估了埃塞俄比亚恶性疟原虫HRP2/3基因缺失的流行现状,发现其总体合并流行率高达35.64%,远超WHO设定的5%警戒线。这一发现对广泛使用的以HRP2/3为基础的快速诊断试纸条(RDTs)的可靠性提出了严峻挑战,强调了调整国家疟疾诊断策略、引入PCR等分子诊断技术的紧迫性。
疟疾是由Plasmodium(疟原虫)属寄生虫引起的全球性公共卫生问题。快速诊断试纸条(RDTs)、镜检和分子方法被用于该病的诊断。组氨酸富集蛋白2(HRP2)抗原是P. falciparum(恶性疟原虫)所特有的,而RDTs还可以检测乳酸脱氢酶(LDH)、醛缩酶和HRP3。然而,如果寄生虫的PfHRP2/3基因发生缺失,基于PfHRP2的RDTs可能会产生假阴性结果。本研究旨在汇总埃塞俄比亚关于PfHRP2/3基因缺失的证据。
研究检索了2000年至2025年间PubMed、Science Direct和Google Scholar数据库中关于PfHRP2/3基因缺失的主要研究文章。符合条件的研究在2025年5月3日至6月2日期间被系统检索。纳入研究的质量使用纽卡斯尔-渥太华量表(Newcastle–Ottawa Scale)进行评估。数据分析使用STATA Version 17软件,采用随机效应模型。研究间的异质性使用I2检验进行评估。通过Begg's检验、Egger's检验和漏斗图对称性分析评估发表偏倚。
最初共识别出932项研究,其中18项研究被选中进行全文审查。排除7项研究后,11篇文章被纳入荟萃分析。PfHRP2/3基因缺失的总体合并流行率为35.64%(95% CI: 21.43, 49.85)。具体而言,PfHRP2和PfHRP3基因缺失的合并流行率分别为8.48%(95% CI: 0.96, 16.01)和23.74%(95% CI: 12.16, 35.32),而两个基因同时缺失的比例为8.14%(95% CI: 0.67, 15.61)。
本系统综述和荟萃分析揭示了PfHRP2/3基因缺失的高流行率,这对埃塞俄比亚疟疾控制项目中继续使用基于PfHRP2/3的RDTs构成了重大挑战。建议使用标准化方法进行进一步的全国性监测,以更好地了解这些基因缺失的程度,并指导立即从国家疟疾诊断方案中逐步淘汰基于PfHRP2/3的RDTs。同时推荐将聚合酶链式反应(PCR)视为体外诊断(IVD)中的重要工具。
疟疾在全球83多个国家流行。在埃塞俄比亚,约69%的人口面临疟疾感染风险。镜检是疟疾诊断的金标准,而RDTs因其价格低廉、所需培训少、能快速出结果而被广泛应用。RDTs可检测LDH、醛缩酶和HRP2/3这三种疟疾抗原。HRP2/3抗原仅在恶性疟原虫的血期无性繁殖和有性繁殖阶段表达,具有种特异性。然而,多种因素可能导致基于PfHRP2的RDTs出现假阴性结果,包括寄生虫密度、产生的寄生虫抗原量以及抗原结构中靶表位的变异。此外,HRP2/3基因缺失与单一克隆感染、个体年龄、感染者症状类型以及公众抗疟药使用普遍性等因素相关。
HRP2/3基因缺失最早于2010年被报道,随后在印度、马里、秘鲁等多个国家均有发现,导致假阴性结果。埃塞俄比亚的研究也报道了基于HRP2和HRP3的RDTs对疟原虫感染的假阴性结果。世界卫生组织(WHO)建议,应定期监测PfHRP2/3基因缺失的流行率,以决定是否调整国家诊断指南政策。如果因PfHRP2/3缺失导致假阴性结果的恶性疟原虫感染预期发生率超过5%,WHO建议使用非PfHRP2基础的RDTs。
本系统综述和荟萃分析遵循系统综述和荟萃分析优先报告条目(PRISMA)指南。
纳入在2000年1月1日至2025年6月2日期间在埃塞俄比亚进行的、关于PfHRP2/3基因缺失的英文出版物。考虑纳入报告PfHRP2/3基因缺失在恶性疟原虫感染者中流行率的观察性研究。排除仅包含单一参与者或预印本研究。
在PubMed、Science Direct和Google Scholar数据库中检索相关研究。使用组合关键词进行检索,并通过Endnote 21软件管理文献和查重。
使用适用于横断面研究的纽卡斯尔-渥太华量表评估纳入研究的质量。由多位研究者独立评估,仅纳入评分至少为8分的研究。
评估PfHRP2/3基因缺失的总体频率,合并效应以比值比(OR)表示。
由多位研究者根据纳入和排除标准独立评估研究的资格,分歧通过讨论解决。
使用标准化表格提取数据,包括作者、发表年份、国家、地点、研究设计、样本类型、样本量、PfHRP2/3缺失流行率等。
使用STATA Version 17软件进行分析。采用I2检验评估异质性,I2值>75%视为高度异质性。由于存在高度异质性,采用随机效应模型进行分析。通过亚组分析探寻异质性来源。结果通过文本、表格和森林图呈现。
通过漏斗图、Begg's检验和Egger's检验评估发表偏倚。P值<0.05认为存在发表偏倚。
初检共获得932项研究,去除重复后排除906项,剩余18项进行全文审查,最终11项研究符合纳入标准。
共分析了30,719份血液样本,其中2,487份样本进行了基因分型以鉴定pfhrp2和pfhrp3基因缺失并确认恶性疟原虫感染。纳入的11项研究中,10项为横断面研究,1项为疗效研究。诊断方法包括RDTs、巢式PCR(nPCR)、定量PCR(qPCR)、光诱导电子转移PCR(PET-PCR)和多重微球抗原检测免疫分析法(BBI)。
3.3. PfHRP2基因缺失在PfHRP2基础RDT假阴性病例中的比例
11项研究用于评估PfHRP2基础RDT假阴性病例中PfHRP2基因缺失的合并比例。粗略分析显示,比例从4.0%到80.9%不等。荟萃分析估计,各研究的比例从0.14%到81.00%不等。PfHRP2基因缺失的总体合并比例为32.57%(95% CI: 17.97, 52.17)。
3.4. PfHRP2/3、PfHRP2和PfHRP3基因缺失的合并流行率
PfHRP2/3基因缺失的总体合并流行率为35.64%(95% CI: 21.43, 49.85),异质性高(I2 = 94.4%, p< 0.001)。PfHRP2基因缺失的合并流行率为8.48%(95% CI: 0.96, 16.01)。PfHRP3基因缺失的合并流行率为23.74%(95% CI: 12.16, 35.32)。PfHRP2和PfHRP3双基因缺失的流行率为8.14%(95% CI: 0.67, 15.61)。
研究间存在高度异质性(I2 = 94.4%, p< 0.001)。根据样本量和发表年份进行亚组分析发现,样本量低于平均值(2,833.6)的研究显示更高的PfHRP2/3基因缺失流行率(46.41%;95% CI: 20.99–71.84)和更高的异质性。2022年之后进行的研究显示更高的基因缺失程度(65.89%;95% CI: 44.74, 87.05)。地理变异可能是高异质性的原因之一,但因信息不足无法进行相关亚组分析。
3.6. 研究间的发表偏倚及PfHRP2/3总体流行率的敏感性检验
漏斗图不对称以及Begg's和Egger's检验(p= 0.002)表明存在发表偏倚。剪补法分析后,漏斗图更对称,合并效应估计值下降,提示原始估计可能因缺失阴性/效应量较小的研究而被高估。留一法敏感性分析显示,没有单一研究对整体荟萃分析结果产生决定性影响。
全球研究表明,PfHRP2/3基因缺失在多个国家出现。埃塞俄比亚人群频繁暴露于疟疾感染,宿主相关因素、寄生虫种类和既往抗疟药使用是诊断挑战和耐药性出现的关键因素。
本研究的总体合并流行率高于全球的21.30%以及喀麦隆(2.2%)、非洲(4%)和亚洲(3%)的研究结果,可能与人类、环境或寄生虫的自然选择、公众抗疟药使用频率、个体年龄(年轻个体更易发生缺失)以及感染者症状类型(无症状者缺失率更高)有关。本研究结果与非洲(7%)和印度(5%)的研究结果相近,但低于中南美洲的研究(18%)。
PfHRP3基因编码的蛋白可与PfHRP2基础RDTs中使用的单克隆抗体发生交叉反应,从而可能减少假阴性结果。但本综述也发现了较高的PfHRP3基因缺失流行率。
本研究检查了PfHRP2基础RDT假阴性结果中的PfHRP2基因缺失,高缺失率损害了这些RDTs的准确性,增加了误诊和对类似症状其他感染进行不当治疗的风险。
研究间存在显著的异质性,亚组分析表明异质性主要源于样本量和发表年份的差异。同时存在发表偏倚的证据。敏感性分析未发现单一研究对整体结果有过度影响。
本研究的局限性在于无法全面探索异质性的来源,主要因为许多纳入的研究缺乏关键信息(如样本采集的具体地理位置),导致无法进行基于地理区域的亚组分析。
本系统综述和荟萃分析揭示了PfHRP2/3基因缺失的高流行率,这对继续使用HRP2/3基础诊断工具于疟疾控制项目构成了重大挑战。研究结果对基于PfHRP2/3诊断恶性疟疾的可靠性提出了质疑。因此,建议使用标准化方法进行进一步的全国性监测,以更好地了解这些基因缺失的程度,并指导立即从国家疟疾诊断方案中逐步淘汰基于PfHRP2/3的RDTs。同时建议将PCR视为体外诊断中的重要工具。
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