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钩端螺旋体病(Leptospirosis)全球分布广泛,诊断困难。研究人员评估重组嵌合体 ErpY-LemA 用于诊断的潜力。结果显示其抗原性强,ELISA 检测不同阶段患者血清灵敏度和特异性高。有望开发快速、低成本诊断测试。
钩端螺旋体病是一种在全球范围内广泛分布的传染病,尤其在热带地区,温暖的气候为钩端螺旋体(Leptospira)的生存创造了有利条件,再加上一些地区容易遭受自然灾害,卫生基础设施不完善,导致发病率居高不下。每年全球有超过一百万例病例,约 60000 人因此失去生命。而且钩端螺旋体的血清型众多,超过 300 种,感染不同血清型以及宿主生理状态的差异,使得人类钩端螺旋体病的临床表现多种多样,病情严重程度也各不相同,从轻微的自限性发热疾病到严重的危及生命的并发症,如肾脏、肝脏和肺功能障碍,甚至可能导致死亡。
目前,显微镜凝集试验(MAT)是诊断钩端螺旋体病的金标准。然而,该方法存在诸多弊端,不仅操作繁琐、劳动强度大,还会对实验室人员构成生物危害风险,而且结果解读存在主观性,容易影响诊断的准确性。在钩端螺旋体病流行地区,由于诊断工具不足和实验室基础设施落后,导致很多病例无法得到及时诊断,使得这种疾病长期被忽视。所以,开发一种快速、高效且准确的诊断方法迫在眉睫。
来自巴西的研究人员开展了一项关于评估重组嵌合体 ErpY-LemA 在人类钩端螺旋体病诊断中应用潜力的研究。研究结果表明,ErpY-LemA 具有很强的应用前景,有望为人类钩端螺旋体病的诊断带来新的突破,该研究成果发表在《Diagnostic Microbiology and Infectious Disease》上。
研究人员主要采用了以下关键技术方法:利用大肠杆菌(Escherichia coli)BL21 (DE3) STAR 宿主菌株表达重组蛋白 rErpY-LemA 嵌合体;使用 80 份先前经 MAT 检测的人类血清样本,通过 ELISA(酶联免疫吸附测定)检测血清中的 IgM 和 IgG,以此评估 rErpY-LemA 的诊断性能 。
研究结果
- rErpY-LemA 嵌合体的表达与抗原性:rErpY-LemA 嵌合体在大肠杆菌异源系统中成功表达,且以可溶性和不溶性两种形式存在,其分子量约为 35kDa。它能够与感染不同钩端螺旋体菌株的仓鼠血清发生反应,证实了其抗原性。而且,该嵌合体可以识别所有测试的血清型(P<0.001),表明它具有非血清型特异性。
- ELISA 检测人类血清的性能:研究人员用 ELISA 检测了 80 份人类血清。在急性期,IgM 检测的灵敏度和特异性均达到 95%(临界值 = 0.15,AUC=0.990;P<0.001);在恢复期,IgG 检测的灵敏度为 80%,特异性为 100%(临界值 = 0.16,AUC=0.968;P<0.001)。当评估疾病阶段未知的血清时,IgG 和 IgM 的 ELISA 检测均保持了较高的诊断性能,灵敏度和特异性均≥95%,AUC 值高于 0.98。
研究结论与讨论
这项研究表明,ErpY-LemA 嵌合体作为一种抗原,在开发快速、经济有效的人类钩端螺旋体病血清学诊断测试方面极具潜力。它不受疾病阶段和感染血清型的限制,具有较高的灵敏度和特异性。目前现有的诊断方法都存在一定的局限性,如 MAT 的繁琐和危险,PCR(聚合酶链反应)的高成本和对专业技术的要求。而 ErpY-LemA 嵌合体的出现,为解决这些问题提供了新的方向。它有望成为一种更便捷、更可靠的诊断工具,帮助医生更及时、准确地诊断钩端螺旋体病,对于改善患者的治疗效果、降低死亡率具有重要意义,也为全球范围内防控钩端螺旋体病提供了有力的技术支持。