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低流行区类圆线虫病的血清学诊断:一种新型Western blot辅助的双层检测策略显著提升诊断准确性
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月19日 来源:Travel Medicine and Infectious Disease 4.7
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本研究针对低流行区类圆线虫病诊断中ELISA法假阳性率高的问题,开发了一种特异性Western blot(WB)验证方法。采用双层检测策略(ELISA初筛+WB确认),灵敏度达96.4%,特异性达98.6%,能有效区分真假阳性,为免疫抑制患者筛查提供了精准诊断方案。
在全球范围内,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东南亚、中南美洲及南欧地区尤为流行。虽然免疫正常者多呈无症状感染,但对免疫抑制患者或HTLV-1感染者而言,却可能发展为致命性的超感染综合征或播散性类圆线虫病。因此,对即将接受免疫抑制治疗(如器官移植)且有流行病学暴露史的患者进行筛查至关重要。
目前,在非流行或低流行国家,血清学检测已成为类圆线虫病筛查的首选方法,这主要得益于粪便检测的方法学灵敏度有限,以及商品化/内部ELISA试剂盒的普及。然而,类圆线虫ELISA存在一个显著痛点:它们经常与其他蠕虫感染(如蛔虫、棘球蚴、丝虫和血吸虫等)发生交叉反应,导致假阳性结果。在低流行区,这种假阳性可能引发不必要的治疗。更棘手的是,不同研究中使用的抗原组成、参考标准和人源样本 panel 存在差异,使得比较不同血清学 assay 的诊断性能变得异常困难。
为了解决这一诊断困境,研究人员开展了一项旨在提升类圆线虫病血清诊断准确性的研究。他们开发并验证了一种新的Western blot(WB)方法,用于检测抗粪类圆线虫特异性抗体,以期能有效甄别ELISA的真假阳性结果,并最终提出一种针对不同临床场景的优化诊断策略。该研究最终发表在《Travel Medicine and Infectious Disease》上。
为开展本研究,研究人员主要运用了几项关键技术方法。研究使用了经过粪便检查(Baermann法、幼虫培养和/或real-time PCR)明确确认的参考血清样本 panel,包括55例确诊患者、20例未感染对照和50例其他蠕虫感染者血清。核心技术包括:1) 使用S. ratti丝状蚴体细胞抗原建立内部开发的in-house ELISA;2) 使用商品化的Bordier-ELISA(CE标记和FDA注册);3) 建立并验证了一种新的Western blot,其以识别12 kDa和/或17 kDa蛋白条带作为阳性判读标准;4) 采用受试者工作特征(ROC)分析确定特定情境下的最佳cut-off值;5) 对一组来自瑞士伯尔尼大学医院实体器官移植(SOT)候选者的310份回顾性队列血清样本进行了分析。
3.1. Development and validation of the Strongyloides Western blot
研究人员成功开发了基于S. ratti丝状蚴体细胞抗原的Western blot。该技术能特异性检测人血清中针对S. stercoralis的IgG抗体。在确诊感染者中,53/55例血清识别出至少一个(12 kDa或17 kDa)免疫原性条带,总体灵敏度达96.4%。特异性验证显示,20例非感染者无一交叉反应,而在50例其他蠕虫感染者中,仅1例盘尾丝虫(Onchocerca volvulus)感染者血清出现阳性(识别12 kDa条带),特异性达98.6%。这表明该WB方法具有极高的鉴别能力。
3.2. Analytical performance of the in-house and Bordier ELISA
对两种ELISA的性能评估显示,若将in-house ELISA的equivocal结果视为阳性,其灵敏度为100%,但特异性降至80%(因有14/50例其他蠕虫感染出现假阳性)。若将equivocal视为阴性,则灵敏度为96.4%,特异性升至87.1%。ROC分析确定其最佳cut-off为11 AU/mL。商品化Bordier ELISA使用制造商推荐的cut-off(指数≥1)时,灵敏度为92.7%,特异性为97.1%。其ROC分析显示AUC为0.987,最佳经验cut-off为0.94指数。
3.3. Analytical performance of a two-tiered serologic testing algorithm
研究人员评估了双层检测算法(in-house ELISA筛查,阳性/equivocal者再用WB确认)的性能。该策略的灵敏度为96.4%,特异性高达98.6%,仅漏检2例真阳性,误判1例真阴性,显著优于单独使用ELISA。
3.4. Impact of serologic testing strategies on presumed ivermectin treatment in a pre-transplant patient cohort from a low-endemic setting
在310名SOT候选者的回顾性队列中,9.3% (n=29)的样本in-house ELISA阳性,5.2% (n=16)为equivocal。Bordier ELISA检出5.8% (n=18)阳性。模拟显示,若调整cutoff以使灵敏度达到100%,in-house ELISA和Bordier ELISA将分别需要多治疗12和16名患者。而采用双层检测策略,最终仅需对5名患者进行治疗,极大减少了不必要的伊维菌素(ivermectin)使用。
本研究结论表明,新开发的Western blot是澄清不确定的S. stercoralis ELISA结果的有效工具,尤其适用于低流行地区,能显著减少假阳性。讨论部分强调,当前类圆线虫血清诊断的一个关键未解局限是未能根据不同的临床应用场景(如高灵敏度筛查免疫抑制患者 vs. 高特异性筛查移民和旅行者)制定差异化策略。研究人员提出,在低流行区对即将接受免疫抑制的患者进行筛查时,应采用较低的ELISA阳性cut-off值以追求近乎完美的灵敏度,避免漏诊带来的致命风险;而在预期存在高度交叉反应的环境中,则应采用ELISA初筛加WB确认的双层检测算法,以保障特异性,避免假阳性及不必要的治疗。这种按需定制的诊断策略,为优化类圆线虫病的临床管理提供了重要依据。研究的局限性在于参考血清缺乏临床数据,且SOT队列未行粪便检查以验证血清学结果,未来需前瞻性研究进一步证实。