新型生物标志物Wb5:助力班氏丝虫病大规模药物治疗效果监测与消除计划评估

【字体: 时间:2025年05月31日 来源:PLOS Pathogens 5.5

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  本文推荐:研究者通过生物信息学分析鉴定出丝虫病特异性抗原Wb5,开发了基于IgG4的免疫检测方法。该标志物与现有Wb123联用可将检测灵敏度提升至81%(100%特异性),且抗体滴度在治疗后快速下降,为班氏丝虫病(LF)消除计划中的疗效监测和复发预警提供了新型工具。

  

摘要

淋巴丝虫病(LF)是由班氏丝虫(Wuchereria bancrofti)等寄生虫引起的蚊媒传染病,全球约5140万人感染。世界卫生组织(WHO)提出2030年消除LF的目标,但现有诊断工具如循环丝虫抗原(CFA)检测存在滞后性,抗体检测标志物如Wb123虽敏感但持久性过强。本研究通过生物信息学筛选结合阶段特异性表达数据,从12个候选抗原中鉴定出微丝蚴期富集的Wb5,其IgG4抗体在治疗后消退速度显著快于Wb123,为动态监测提供了新选择。

方法

血清样本:收集班氏丝虫(n=254)、其他蠕虫感染及未感染者血清,经伦理审批后-80°C保存。
生物信息学分析:基于 WormBase Parasite 数据库,筛选与人类及其他丝虫同源性<30%的靶点,结合转录组(RPKM值)和蛋白质组数据,优先选择微丝蚴/L3期高表达蛋白。
抗原筛选:通过荧光素酶免疫沉淀系统(LIPS)检测12种抗原的IgG反应性,Wb5在班氏丝虫感染者中显示高特异性(91.67%)。
蛋白表达:在大肠杆菌、杆状病毒和哺乳动物系统中表达Wb5,哺乳动物源Fc融合蛋白(mWb5)在ELISA中表现最佳。AlphaFold2预测其形成同源五聚体(ipTM=0.524)。
平台比较:Luminex检测显示Wb5单用灵敏度53.7%,与Wb123联用提升至81%(100%特异性)。

结果

抗原特性:Wb5为150个氨基酸的分泌蛋白,含13个潜在磷酸化位点。肽图分析揭示其抗原表位位于α螺旋区域。
诊断性能:在466份样本(231例感染者)中,Wb5与Wb123联合检测可识别12例Wb123阴性但Wb5阳性样本。
抗体动力学:纵向研究表明,治疗后6个月抗Wb5 IgG4水平显著下降(p=0.0039),而Wb123抗体消退缓慢。

讨论

当前CFA检测需感染后12个月才呈阳性,且持续数年。Wb5作为微丝蚴期标志物,其快速衰减特性更适合监测治疗响应。尽管重组蛋白灵敏度低于LIPS(可能因构象差异),但为开发侧流层析试纸条(LFA)奠定基础。未来需优化蛋白表达以提高检测灵敏度,满足WHO目标产品特性(TPP)要求。

作者总结

Wb5的发现填补了LF监测中"活动性感染标记物"的空白。其与Wb123的互补使用,为2030年消除目标提供了关键技术支持,尤其适用于低流行区复发预警。

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