三种ELISA方法学交叉比较研究：志贺氏菌O抗原血清IgG检测标准化与保护性阈值关联分析

这篇研究通过比较三种ELISA方法（TAU、GVGH、WRAIR）检测志贺氏菌（Shigella sonnei）脂多糖（LPS）血清IgG的差异，建立了不同实验室间的免疫桥接模型，确定了与保护性阈值（TAU法1,600终点效价）对应的GVGH（396 EU/mL）和WRAIR（2,276效价）等效值，为疫苗临床试验数据标准化及保护性抗体评估提供了关键依据。

　　

ABSTRACT

血清IgG抗体对志贺氏菌脂多糖（LPS）的检测被提议作为细菌性痢疾的保护性相关指标（CoP）。本研究通过回顾性桥接实验，利用32份覆盖不同抗体水平的人血清样本，比较了三种ELISA方法（TAU、GVGH、WRAIR）的结果。TAU法确定的保护性阈值1,600终点效价，通过回归分析对应为GVGH的396 EU/mL（95% CI: 315–497）和WRAIR的2,276效价（95% CI: 1,662–3,118）。研究显示实验室间数据高度相关（Pearson r>0.92），为不同疫苗临床试验数据的横向比较提供了临时解决方案。

INTRODUCTION

志贺氏菌病由革兰阴性菌引起，全球每年导致超14万死亡，半数为5岁以下儿童。当前抗生素耐药性加剧，疫苗开发成为迫切需求。尽管尚无上市疫苗，多种候选疫苗（如基于GMMA技术的1790GAHB和四价altSonflex1-2-3）进入临床试验。保护性相关指标（CoP）的确定对疫苗评估至关重要，而抗LPS IgG被证实与保护力显著相关。然而，不同实验室采用不同ELISA方法和报告单位（如终点效价vs. ELISA单位），导致数据难以直接比较。

MATERIALS AND METHODS

样本与抗原：32份人血清来自WRAIR的剂量探索研究，覆盖低、中、高抗LPS IgG水平。LPS抗原分别采用Westphal法从S. sonnei Moseley（WRAIR）和53G ΔtolR virG::nadAB株（GVGH/TAU）提取。

ELISA方法：三实验室独立操作，关键差异包括：

• •

  TAU：碳酸盐缓冲液包被（0.5 μg/mL LPS），碱性磷酸酶（AP）标记二抗，终点效价判定（OD≥0.2）。

• •

  GVGH：PBS包被，Sigma二抗（0.3 μg/mL），以内部参考血清标定EU/mL。

• •

  WRAIR：高浓度LPS包被（10 μg/mL），SeraCare二抗，终点效价判定。

数据分析：对数转换后采用正交回归（Deming法）建立实验室间线性关系。

RESULTS

1. 1.

   精确性：WRAIR、TAU、GVGH的2倍稀释内重复性分别为96%、100%、100%。

2. 2.

   相关性：TAU与GVGH相关性最高（r=0.962），TAU-WRAIR和GVGH-WRAIR分别为0.935和0.927。

3. 3.

   阈值转换：TAU的1,600效价对应GVGH 396 EU/mL和WRAIR 2,276效价。

4. 4.

   异常值：样本165（高抗体组）在WRAIR数据中显著偏离（标准化残差>3），可能因方法学差异（如LPS浓度或二抗特异性）。

DISCUSSION

1. 1.

   标准化挑战：缺乏国际标准血清导致不同ELISA数据难以直接比较。本研究通过桥接分析缓解此问题，但更大样本量可提升阈值转换精度。

2. 2.

   保护性机制：抗LPS IgG虽为非机制性CoP（nCoP），但其与血清杀菌活性（SBA）的高相关性（r=0.9）支持其预测价值。

3. 3.

   疫苗开发意义：结果为四价GMMA疫苗（NCT05073003）等临床试验提供免疫桥接依据，助力跨研究数据整合。

4. 4.

   局限性：样本量较小，且接近阈值的样本（如TAU 1,600±2倍）可能因方法精度导致分类差异。

结论

本研究为志贺氏菌疫苗领域首次系统比较多中心ELISA数据，建立的等效阈值将加速疫苗评估。未来WHO国际标准血清的推出（MHRA主导项目）有望进一步推动方法学统一，服务于中低收入国家儿童等目标人群的疫苗策略。

（注：全文严格依据原文数据，未添加非文献结论；专业术语如GMMA=Generalized Modules for Membrane Antigens；统计符号如r²、95% CI等保留原格式。）