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莱姆病（LD）诊断存局限，该研究利用全蛋白质组微阵列筛选 1296 种伯氏疏螺旋体（Borrelia）蛋白，鉴定出 3 种抗原。A0001 等抗原在早期诊断中敏感性超传统检测，且 A0001 和 D0016 有望用于治愈评估，为 LD 诊断和治疗带来新希望。
莱姆病现状与诊断难题
莱姆病（Lyme disease，LD）是北半球温带地区最常见的虫媒传染病，由伯氏疏螺旋体（Borrelia burgdorferi） sensu lato 复合体感染引起。人被感染的硬蜱叮咬后可能患病，临床症状多样，从早期局部红斑移行（erythema migrans，EM），逐渐发展到播散阶段，出现神经、关节、心脏等多系统症状 。
目前，莱姆病的标准临床诊断主要依靠血清学检测，即检测患者体内的伯氏疏螺旋体特异性抗体。然而，现有血清学诊断方法存在诸多局限。一方面，早期感染时抗体滴度低，检测敏感性差，容易漏诊；另一方面，现有检测难以区分既往感染和活动性感染，影响对患者的精准治疗。标准两层检测（standard two-tiered testing，STTT）和改良两层检测（modified two-tiered testing，MTTT）是常用的诊断方案，但 STTT 敏感性低，在仅出现 EM 症状的患者中敏感性低至 14%，MTTT 虽提高了早期敏感性，但特异性有所下降。此外，现有的诊断抗原种类有限，主要依赖外表面蛋白 C（OspC）、C6 肽等，难以满足临床需求。
研究目的与方法
为解决这些问题，研究人员开展了本项研究。研究目的一是识别对莱姆病早期检测，尤其是 EM 阶段具有高敏感性的伯氏疏螺旋体抗原；二是发现能够区分活动性感染和既往暴露的生物标志物，以满足莱姆病诊断中可靠的治愈检测需求。
研究人员采用全蛋白质组微阵列技术，对 1296 种伯氏阿弗泽氏菌（Borrelia afzelii）蛋白进行筛选。使用来自人类（n = 149）和小鼠（n = 32）的血清进行检测，通过严格的筛选标准确定免疫反应性抗原。利用发现队列（discovery cohort，n = 99）的血清建立酶联免疫吸附试验（ELISA）的临界值，并在验证队列（validation cohort，n = 242）和前瞻性队列（prospective cohort，n = 223）中进行验证。
研究结果
- 抗原筛选与鉴定：通过对全蛋白质组微阵列的筛选，研究人员在人类和小鼠血清数据集中共鉴定出 200 种具有显著 IgM 和 IgG 反应的抗原，其中有 48 种共同抗原。进一步分析发现，A0001、D0016 和 A0029 这三种抗原在早期莱姆病中具有重要意义。A0001 属于 PFam52 家族蛋白，位于 lp54 质粒上；D0016 被预测为纤连蛋白结合蛋白，是 BBK32 的同源物；A0029 是功能未知的假设蛋白 。在发现队列中，这三种抗原在 EM 血清中的 IgG 反应显著高于健康对照血清，在小鼠血清中也呈现出较高的 IgG 反应，部分抗原在小鼠早期感染时还有显著的 IgM 反应。
- 诊断临界值确定：研究人员评估了 A0001、D0016 和 A0029 单独或组合（A0001 或 D0016 或 A0029，即 COMBO - 3）作为诊断抗原的性能，并与 C6 和 STTT 进行比较。在发现队列中，设定 IgG 特异性为 98% 时，A0001 的敏感性达到 87.8%，显著高于 C6（63.4%）和 STTT（24.5%）。COMBO - 3 的敏感性为 91.9%，同样优于 C6 和 STTT。D0016 和 A0029 的敏感性相对较低，但与 STTT 相当。
- 独立队列验证：在验证队列中，A0001 在 EM 血清中的敏感性为 90.5%，特异性为 98.5%，显著优于 C6 和 STTT。COMBO - 3 的敏感性为 92.9%，特异性为 97%，也表现出色。在播散性疾病血清中，A0001 和 COMBO - 3 的敏感性均达到 100%。在前瞻性队列中，A0001 在超急性 EM 血清中的敏感性为 55.3%，高于 C6 和 STTT；COMBO - 2（A0001 与 D0016 组合）的敏感性最高，达到 63.3% 。
- 治愈检测潜力评估：研究人员对前瞻性队列中治疗后的血清进行分析，评估 A0001 和 D0016 作为治愈检测标志物的潜力。结果显示，A0001 的血清转换率很高，95.4% 的基线反应性样本在治疗后 6 至 12 周转变为血清阴性；D0016 的血清转换率为 66.7%，而 C6 的血清转换率仅为 22%。这表明 A0001 和 D0016 在监测早期莱姆病治疗效果方面具有很大潜力。
研究讨论
本研究通过全蛋白质组微阵列筛选，鉴定出多种伯氏疏螺旋体抗原，为莱姆病的诊断提供了新的方向。A0001、D0016 和 COMBO - 2 等抗原在早期诊断中表现出较高的敏感性和特异性，有望替代或补充现有诊断方法。此外，A0001 和 D0016 在治疗后的血清转换特性，使其有可能成为评估治愈的生物标志物，减少不必要的抗生素使用，推动莱姆病的精准治疗。
然而，本研究也存在一些局限性。全蛋白质组微阵列仅包含伯氏阿弗泽氏菌蛋白，未评估对其他伯氏疏螺旋体 genospecies 的交叉反应和诊断性能；未在其他欧洲流行地区进行验证，限制了研究结果的普遍性；未评估部分早期抗原的诊断效用，且抗原在非皮肤早期莱姆病患者中的诊断性能有待进一步研究；将这些抗原整合到标准化临床诊断平台的可行性也尚未评估。
未来，需要在更大规模、更多样化的队列中进一步验证这些抗原的诊断性能，探索其在不同临床场景中的应用价值，推动莱姆病诊断技术的发展，为临床医生提供更准确、有效的诊断工具，改善患者的治疗效果和预后。
