基于细菌工程糖复合物的新型血清型特异性抗原开发用于溶血性尿毒综合征相关大肠杆菌O26/O111/O103/O45感染的血清学诊断

本研究针对溶血性尿毒综合征(STEC-HUS)诊断难题，通过利用空肠弯曲菌N-糖基化系统开发了O26/O111/O103/O45-AcrA重组糖蛋白抗原。研究证实这些抗原能特异性识别相应血清型抗体，显著提高非O157 STEC感染的诊断率，为STEC-HUS的早期诊断和流行病学监测提供了新工具。

　　

在儿童健康领域，溶血性尿毒综合征(HUS)始终是令人闻之色变的急重症。当这种以微血管病性溶血性贫血、血小板减少和急性肾功能衰竭为特征的疾病爆发时，医生们往往面临诊断困境——虽然约90%的儿童HUS病例由产志贺毒素大肠杆菌(STEC)感染引发，但传统检测方法在疾病急性期的检出率不足50%。更棘手的是，除常见的O157:H7血清型外，被称为"Big-Six"的O145、O121、O26、O111、O103和O45等非O157血清型正日益成为公共卫生新威胁，特别是在阿根廷等HUS高发地区，这些病原体已成为儿童急性肾衰竭的主要原因。

面对这一临床挑战，阿根廷国家圣马丁大学的研究团队在《Microbial Cell Factories》发表了创新性解决方案。他们延续前期在O157/O145/O121诊断抗原开发的成功经验，将目光投向剩余四种高危血清型。研究巧妙利用空肠弯曲菌(Campylobacter jejuni)的N-糖基化系统，通过共表达各血清型O多糖合成基因簇、寡糖基转移酶(PglB)和载体蛋白AcrA，成功制备出O26/O111/O103/O45-AcrA四种重组糖蛋白。这些抗原仅保留LPS中最具血清型特异性的O多糖部分，避免了传统LPS抗原因核心多糖和脂质A引起的交叉反应。

关键技术包括：采用两种策略构建工程菌——对O103将基因簇转入缺失waaL的E. coli CLM24菌株，对O26/O45/O111则直接改造天然菌株；通过亲和层析纯化糖蛋白；运用质谱鉴定糖基化结构；建立间接ELISA(glyco-iELISA)评估诊断效能。血清样本来自阿根廷国家传染病参考实验室2015-2018年收集的HUS患儿队列。

【Production and purification of glycoproteins】部分显示，SDS-PAGE和免疫印迹证实成功获得分子量40-100 kDa的糖基化AcrA梯状条带，且仅糖基化形式能被各血清型特异性抗血清识别。质谱分析揭示O26/O45/O111-AcrA的糖链结构与文献报道的相应O多糖完全一致，而O103-AcrA缺少羟基丁酰氨基岩藻糖修饰，但抗原性未受影响。

【Recombinant glycoproteins as serogroup-specific antigens】部分通过Western blot和glyco-iELISA证实，来自STEC O26/O103/O111感染HUS患儿的血清能特异性识别对应糖抗原，与健康儿童和其他肠道病原体感染血清无交叉反应。特别值得注意的是，在1:100-1:800稀释范围内，阳性血清对相应抗原的反应强度显著高于阴性对照，显示良好的诊断区分度。

讨论部分强调，这些糖抗原填补了"Big-Six"血清型诊断试剂的空白，与团队先前开发的O157/O145/O121检测体系形成完整解决方案。其价值不仅在于提高STEC-HUS诊断率，更在于实现血清型精准鉴别——这对区分STEC-HUS与非典型HUS(aHUS)至关重要，后者需要终身使用昂贵的补体抑制剂治疗。研究还指出，针对IgM的检测策略能捕捉早期免疫应答，在患者出现典型HUS症状前提供诊断依据。

这项研究的意义超越学术范畴：在阿根廷这个HUS年发病率全球最高的国家，新诊断工具将直接改善患儿预后。正如作者强调，当欧盟已将STEC血清型特异性抗体反应纳入HUS确诊标准时，这类糖蛋白抗原代表血清学诊断的未来方向。接下来，研究人员计划扩大临床验证样本量，并探索将此类抗原转化为即时检测产品的可能性，让实验室成果更快惠及临床一线。