开发新型Western blot技术提升粪类圆线虫血清学诊断准确性:降低ELISA假阳性并优化实体器官移植前筛查策略

【字体: 时间:2025年09月19日 来源:Travel Medicine and Infectious Disease 4.7

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  本研究针对粪类圆线虫(Strongyloides stercoralis)ELISA检测在低流行区易出现假阳性结果的问题,开发了一种新型Western blot确认试验。研究团队通过验证队列证实该技术具有96.4%灵敏度与98.6%特异性,并在310例实体器官移植(SOT)候选者队列中证明两级检测算法可显著减少不必要的伊维菌素治疗,为优化寄生虫病筛查策略提供了重要依据。

在全球热带和亚热带地区,粪类圆线虫(Strongyloides stercoralis)感染影响着约6亿人口。这种土壤传播的线虫在免疫健全个体中常表现为无症状感染,但对免疫抑制患者(如实体器官移植接受者或HTLV-1感染者)却可能引发致命性的超感染综合征或播散性强虫病。由于粪便检测方法灵敏度有限,血清学检测已成为非流行区的主要筛查手段,但现有ELISA方法存在显著局限——特别是与其他蠕虫感染(如蛔虫、棘球蚴、丝虫和血吸虫等)的交叉反应率超过11%,导致假阳性结果频发。这种诊断不准确性在低流行地区尤为突出,可能造成不必要的治疗或漏诊风险。

为解决这一临床诊断困境,来自瑞士伯尔尼大学感染疾病研究所的Sebastian Albermann、Anne Vischer、Alexander Oberli等研究人员开展了一项创新性研究。他们开发并验证了一种新型Western blot技术,用于鉴别粪类圆线虫特异性抗体,并系统评估了两种ELISA方法(内部试剂与商业化Bordier ELISA)及两级检测算法的诊断性能。该研究近期发表在《Travel Medicine and Infectious Disease》期刊,为优化寄生虫病诊断策略提供了重要证据。

研究人员采用多中心来源的精心表征血清样本开展方法学验证:55例经粪便检测(Baermann法、幼虫培养或实时PCR)确认的粪类圆线虫感染者、20例无寄生虫感染的瑞士献血者、以及50例其他蠕虫感染患者(包括蛔虫病、棘球蚴病、丝虫病等10种不同寄生虫病)。同时,他们回顾性分析了2018-2022年间伯尔尼大学医院310例实体器官移植候选者的存档血清样本,这些样本在移植前评估中均接受过ELISA检测。

关键技术方法包括:使用大鼠粪类圆线虫(S. ratti)丝状幼虫体抗原制备Western blot抗原;通过4-20%梯度SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白;转印至硝基纤维素膜后检测人IgG抗体与12 kDa和/或17 kDa特征条带的反应性;平行采用内部开发的in-house ELISA和商业化Bordier ELISA进行对比分析;通过受试者工作特征(ROC)曲线分析确定最佳截断值;使用两级检测算法(ELISA筛查后Western blot确认)评估诊断性能。

3.1. Development and validation of the Strongyloides Western blot

研究人员成功建立了一种能够特异性检测人抗粪类圆线虫IgG抗体的Western blot方法。使用S. ratti丝状幼虫体抗原时,发现12 kDa和17 kDa两个条带具有高度特异性。在55例确诊患者中,53例(96.4%)至少识别其中一个条带,其中17 kDa条带灵敏度略高。所有20例未感染对照样本均无交叉反应,50例其他蠕虫感染样本中仅1例盘尾丝虫病患者出现假阳性(该样本在丝虫ELISA中也呈强阳性)。该方法总体灵敏度达96.4%(95%CI:87.5%-99.6%),特异性98.6%(95%CI:92.3%-100%)。

3.2. Analytical performance of the in-house and Bordier ELISA

当将in-house ELISA的疑似结果归类为阳性时,所有55例确诊患者均被正确识别,但其他蠕虫感染样本中有14例(28.0%)出现假阳性,特异性仅80.0%。若将疑似结果视为阴性,灵敏度降至96.4%,特异性升至87.1%。ROC分析显示in-house ELISA的曲线下面积(AUC)为0.967,最佳截断值为11 AU/mL。Bordier ELISA使用制造商推荐的截断值(AI≥1)时,灵敏度92.7%,特异性97.1%,AUC达0.987。降低截断值至0.85 AI可实现100%灵敏度,特异性保持91.4%。

3.3. Analytical performance of a two-tiered serologic testing algorithm

两级检测算法(in-house ELISA筛查后Western blot确认)表现优异:灵敏度96.4%(95%CI:87.5%-99.6%),特异性98.6%(95%CI:92.3%-100%)。该算法仅错误分类3.6%的确诊样本为阴性,1.4%的阴性样本为阳性。

3.4. Impact of serologic testing strategies on presumed ivermectin treatment in a pre-transplant patient cohort from a low-endemic setting

在310例实体器官移植候选者中,9.3%(n=29)ELISA阳性,5.2%(n=16)疑似阳性。Western blot检测显示仅11.1%(n=5)这些患者为真正阳性(2例初始阳性,3例疑似)。模拟分析表明,为实现100%灵敏度而降低ELISA截断值,将导致额外12-16例患者接受伊维菌素治疗。而采用两级检测算法仅需对5例患者进行治疗,显著减少了不必要的药物治疗。

研究结论表明,这种新型Western blot是澄清疑似粪类圆线虫ELISA结果的有效工具,特别适用于低流行地区减少假阳性结果。讨论部分强调,当前粪类圆线虫血清诊断的主要未解难题是缺乏针对不同临床场景的定制化检测策略。对于免疫抑制患者筛查,应优先保证高灵敏度以避免漏诊;而在流行区或交叉反应高风险人群中,则应采用高特异性策略。研究人员建议在低流行区对免疫抑制患者使用降低截断值的ELISA筛查,而在高风险交叉反应场景中采用两级检测算法。这些发现为不同临床环境下优化粪类圆线虫诊断策略提供了重要依据,对提高寄生虫病诊断准确性、避免不必要的治疗具有重要临床意义。

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