首个WHO抗疟疾参考试剂在cELISA标准化中的应用及ADAMSEL分析平台的开发

为解决疟疾疫苗研发中抗体交叉反应性评估的难题，研究人员围绕首个WHO抗疟疾参考试剂（10/198血清）开展cELISA（竞争ELISA）标准化研究，开发了ADAMSEL分析平台及R语言工具。该研究通过多实验室协作验证了10/198血清作为内标物的可靠性，实现了PfAMA1（疟原虫顶端膜抗原1）抗体检测的跨实验室可比性，为疟疾疫苗评估提供了高效、免费的自动化分析方案。

　　

疟疾至今仍是全球重大公共卫生威胁，其中恶性疟原虫（Plasmodium falciparum, P. falciparum）导致的死亡占比高达97%。尽管已有针对红细胞前期的疫苗问世，但其保护效力有限，而抗体介导的免疫应答在抵御疟疾中扮演关键角色。疟原虫顶端膜抗原1（Apical Membrane Antigen 1, AMA1）作为入侵宿主细胞的必需蛋白，因其高度多态性导致抗体应答评估困难——50%的疫苗接种后IgG会与不同AMA1变异体交叉反应。如何准确量化这种交叉反应性，成为疫苗研发和诊断标准化的核心挑战。

针对这一难题，英国药品和健康产品管理局（Medicines and Healthcare products Regulatory Agency, MHRA）的研究人员Bhagwati Khatri团队联合多机构，利用首个WHO抗疟疾人血清参考试剂（10/198），开展了竞争ELISA（cELISA）的跨实验室标准化研究，并开发了ADAMSEL自动化分析平台。相关成果发表于《Biologicals》，为疟疾疫苗评估提供了可重复、低成本的解决方案。

研究采用三大关键技术：1）多中心cELISA标准化流程，通过10/198血清作为内标物，比较三种PfAMA1变异体（HB3、3D7、DiCo1/3）的抗体竞争效应；2）ADAMSEL软件进行四参数逻辑曲线拟合，计算IgG浓度；3）R语言脚本自动化分析IC₅₀（半抑制浓度）和斜率参数，减少人为误差。样本来源包括149名肯尼亚成人混合血浆（10/198）和英国NHSBT提供的康复患者血浆。

cELISA标准化验证

通过三实验室协作，研究发现10/198血清在固定稀释度（如HB3抗原板1:25,000）下，跨实验室IC₅₀变异显著降低（r=0.9585）。意外的是，HB3抗原对所有变异体均表现出最强竞争性（IC₅₀最低），而斜率分析证实同源抗原对的结合特异性最高——例如同源竞争时抑制90%-10%抗体结合仅需18-77倍抗原浓度增量，而异源组合需174-5030倍。

患者血浆验证

在康复患者血浆测试中，同源抗原对的IC₅₀值最低且斜率最陡，如样本32在HB3抗原板上同源竞争IC₅₀为1.2 μg/mL，而异源竞争（3D7/DiCo1）升至15-30 μg/mL。样本28则表现出更广泛的交叉反应性，提示个体间抗体应答差异。

讨论与意义

该研究首次证实10/198血清可作为PfAMA1抗体检测的通用标准，其价值可能扩展至其他疟疾抗原。开发的ADAMSEL平台和R分析工具实现了数据处理的自动化与全球化共享，尤其惠及资源有限地区。尽管cELISA对实验条件敏感（如HRP与碱性磷酸酶偶联物的10倍灵敏度差异），但通过操作标准化可显著提升重复性。

这项成果不仅为疟疾疫苗的免疫原性评估提供了可靠方法学框架，其技术路线还可推广至其他多态性抗原疾病的研究。免费开源的ADAMSEL平台更是打破了数据分析的技术壁垒，推动全球卫生研究的公平性发展。