《Journal of Proteome Research》：Proteomic Mapping of Allergenic Proteins Reveals Key Differences Between Black Tiger Prawn (Penaeus monodon) and White Leg Prawn (Litopenaeus vannamei)
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虾类过敏是一项全球性的重大公共卫生问题，其中对虾属最主要的致敏触发源。黑虎虾（Penaeus monodon，BTP）与凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei，WLP）在全球消费中占主导地位。研究人员将非标记鸟枪法蛋白质组学（label-free
虾类过敏是一项全球性的重大公共卫生问题，其中对虾属最主要的致敏触发源。黑虎虾（Penaeus monodon，BTP）与凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei，WLP）在全球消费中占主导地位。研究人员将非标记鸟枪法蛋白质组学（label-free shotgun proteomics）与计算机模拟致敏性预测相结合，用于鉴定并比较BTP与WLP的致敏原谱。研究人员对生虾提取物进行LC-MS/MS分析，并利用AllerCatPro对致敏原进行鉴定与预测。致敏原的相对丰度通过iBAQ%评估，差异丰度通过LFQ强度评价。尽管致敏原仅占鉴定蛋白质的约4%，却占总体蛋白质丰度的34–38%，凸显了其免疫学相关性。肌球蛋白轻链（myosin light chain）是丰度最高的致敏原，其次为精氨酸激酶（arginine kinase，AK）、肌浆钙结合蛋白（sarcoplasmic calcium-binding protein，SCBP）与原肌球蛋白（tropomyosin，TM）。研究人员鉴定出4种低丰度蛋白为新型致敏原候选物。两种物种的致敏原谱在致敏原直系同源物、同工型及变异体层面存在显著差别，其中BTP独有9种，WLP独有7种。上述发现揭示了物种特异性变异，对改进虾类过敏的诊断策略、治疗方法及致敏原检测方法具有重要意义。
该研究论文发表于《Journal of Proteome Research》（蛋白质组研究杂志）。研究背景方面，虾类过敏是全球重大公共卫生问题，患病率可达10.3%且多终身持续，其中对虾等甲壳类是最常见致敏触发源。黑虎虾（BTP，Penaeus monodon）与凡纳滨对虾（WLP，Litopenaeus vannamei）占全球养殖对虾供应近97%，但目前世界卫生组织与国际免疫学会联合会（WHO/IUIS）注册的甲壳类致敏原中，BTP有9种、WLP仅5种，且现有诊断用皮肤点刺试验（SPT）提取物在致敏原组成、相对丰度及IgE结合能力上差异大，组件解析诊断（CRD）仅限少数BTP致敏原、无WLP专用CRD，食品致敏原检测多靶向保守的原肌球蛋白（TM），缺乏物种特异性与低丰度致敏原的系统定量图谱，因此需要在物种水平明确致敏原 repertoire、相对丰度及种间差异，以支持诊断、治疗与检测策略优化。研究人员开展了无标记鸟枪法蛋白质组学与计算机模拟致敏性预测整合研究，对BTP与WLP肌肉组织进行蛋白质提取、S-Trap酶解、LC-MS/MS（Orbitrap Eclipse Tribrid系统）分析，用MaxQuant（v2.7.5.0）比对UniProtKB Penaeus数据库进行蛋白鉴定与LFQ（label-free quantification）、iBAQ（intensity-based absolute quantification）定量，用Perseus（v2.1.6.0）进行数据清洗与log2转换，用AllerCatPro 2.0基于序列（线性80 aa窗口）与3D结构相似性预测致敏性（strong evidence against crustacean allergens筛选），对相对丰度用iBAQ%归一化、对共享致敏原做多重非配对双尾t检验并Benjamini–Hochberg校正（FDR=1%，q<0.01显著），缺失值按MNAR（Missing Not at Random）策略用Perseus默认下偏移1.8 SD、宽度0.3正态分布插补，样本队列为商业苗场获取的BTP与WLP各3个独立生物学重复（每个重复对应独立个体），种属经形态学确认。
研究结果如下：
3.1 蛋白质鉴定与定量（Protein Identification and Quantification）：研究人员通过鸟枪法蛋白质组学共鉴定到10136条肽段、1758种蛋白质归为841个蛋白组，其中636个有有效LFQ强度（BTP独有56个、WLP独有209个、共有371个），为后续致敏原筛选提供定量矩阵。
3.2 致敏原鉴定（Allergen Identification）：AllerCatPro分类出152个强证据致敏原（其中50个匹配已知甲壳类致敏原）、93个弱证据、596个无证据；经副本过滤（≥2个生物重复有iBAQ）得BTP有32个、WLP有33个致敏原用于相对丰度分析；经NaN过滤得40个甲壳类致敏原用于差异丰度统计；检测到8种WHO/IUIS注册对虾致敏原（TM、AK、MLC、SCBP、TnC、HC、TPU、胞内FABP）及其他强预测致敏原（troponin I、troponin T、钙转运ATP酶、filamin A、钾通道蛋白等）。
3.3 致敏原相对丰度（Relative Abundance of Allergens）：致敏原总iBAQ%为BTP 38.16%、WLP 34.56%；两物种中均为MLC最高（BTP 11.01%，WLP 11.90%），其后依次为AK（BTP 8.87%，WLP 6.40%）、SCBP（BTP 7.19%，WLP 5.93%）、TM（BTP 6.66%，WLP 5.40%）；肌钙蛋白复合体（troponin I/C/T）合计约2.85%（BTP）与2.52%（WLP）；HC在WLP（1.26%）高于BTP；钙转运ATP酶、TPI、filamin A等为中等至低丰度（0.03%–0.69%）；FABP与钾通道蛋白最低（约0.001%–0.08%）。
3.4 致敏原差异丰度（Differential Abundance of Allergens）：对40个定量致敏原做种间比较，BTP独有9个（SCBP_H7CHW2、TnI_D2SR43、7个血蓝蛋白HC：A0A3R7NPL9等），WLP独有7个（AK_Q004B5、MLC_A0A3R7M961、TnC_G8H4B7、4个HC：A0A059TFW7等）；共享致敏原中仅HC（A0A059TEW9）与胞内FABP（Q1KS35）在WLP显著更高（q<0.01），其余22个无显著种间差异。
讨论部分总结：研究人员指出虽仅约4%的蛋白质为致敏原，却占总量34%–38%丰度，强调对虾高致敏潜力；MLC、AK、SCBP相对丰度均超过公认主要致敏原TM，提示TM并非通用准确诊断标志物（约50%患者对TM无诊断免疫反应），需区域特异性致敏原组合；检测到TnI（此前仅为转录组候选）、钙转运ATP酶（与雪蟹Chi o SERCA类似）、troponin T（相似泥蟹Scy p 9即filamin C）、filamin A（相似泥蟹Scy p 9）、钾通道蛋白等可能为新型致敏原，其中filamin A在BTP比WLP高约5倍，具物种特异性临床意义；致敏原丰度不等于致敏（IgE结合）或诊断相关性，低丰度致敏原仍可通过表位可及性、蛋白稳定性、MHC II呈递动力学诱导Th2偏向致敏，需功能验证（BAT、SPT等）；两物种在致敏原直系同源物、同工型/亚基上差异明显（如SCBP某一P. monodon源异构体仅BTP有；AK某L. vannamei源正交物仅WLP有；HC共17个身份中BTP独有7个、WLP独有4个），支持开发物种特异性诊断面板与MS靶向proteotypic肽检测；TM虽保守且可作为广谱筛查标志物，但种间区分力弱；目前SPT提取物组成非标准化、CRD仅覆盖少数BTP致敏原（TM、AK、MLC、SCBP）、无WLP组件、免疫治疗用非标准化提取物、食品检测过度依赖TM，本研究提供的定量丰度谱与强证据致敏原列表（含热稳定高丰度MLC、SCBP及低丰度候选）可支撑改进CRD组件、重组低致敏突变体免疫治疗、MS多靶标检测法（优于ELISA之单靶、低丰度漏检）。
结论部分翻译：综上所述，本研究首次提供了两种最重要商业对虾物种BTP与WLP致敏原谱的全面定量比较，揭示了致敏原多样性与丰度的实质种间差异。尽管致敏原仅占蛋白质组一小部分（约4%），其对总蛋白丰度的高贡献（34%–38%）凸显了免疫学相关性。研究发现致敏原丰度本身不能预测临床致敏状态，低丰度致敏原与同工型可能在物种特异性过敏反应中起重要作用。BTP与WLP之间差异表达的致敏原直系同源物、同工型、变异体与亚基的鉴定，强调了超越单一标志物（如TM）、迈向更全面的物种特异性过敏诊断与管理体系的必要性。通过整合定量蛋白质组学与计算机模拟致敏性预测，本工作提出了可提升诊断测试与组件解析诊断（CRD）特异灵敏度的候选致敏原，并支持开发靶向且更安全的免疫治疗策略。此外，鉴定出的TM以外高丰度致敏原可为食品致敏原检测提供新候选靶点。最后，这些发现增进了对对虾致敏原多样性的理解，并为未来临床致敏原验证研究奠定基础，以改进虾类过敏的诊断与管理。
