用于锥虫病血清学检测的嵌合表位抗原(TevISDY)的开发与初步评估

《Experimental Parasitology》:Development and preliminary evaluation of a chimeric epitope-based antigen (TevISDY) for serological detection of surra

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月14日 来源:Experimental Parasitology 1.8

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   •嵌合蛋白TevISDY在*T. evansi*的高特异性血清学检测方面显示出潜力。•在马匹田间样本筛查中表现出强劲的区分能力(高敏感性、特异性和AUC)。•相较于全细胞裂解物,其交叉反应性降低,提示TevISDY有望成为苏拉病的诊断抗原。引言Trypanosoma evan

  
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    嵌合蛋白TevISDY在*T. evansi*的高特异性血清学检测方面显示出潜力。
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    在马匹田间样本筛查中表现出强劲的区分能力(高敏感性、特异性和AUC)。
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    相较于全细胞裂解物,其交叉反应性降低,提示TevISDY有望成为苏拉病的诊断抗原。

引言

Trypanosoma evansi是苏拉病的病原体,是分布最广泛的致病锥虫之一,影响亚洲、非洲和拉丁美洲的马科动物及其他家畜(Magez et al., 2021; Fiorin et al., 2023)。尽管该病对动物健康和生产力具有全球性影响,但在拉丁美洲,它仍然是一个被忽视的兽医问题(Aregawi et al., 2019; Sazmand et al., 2022),这在很大程度上是由于缺乏准确且适用于现场操作的诊断工具(Kim et al., 2024)。传统的寄生虫学方法在慢性感染中缺乏敏感性,而分子技术——尽管高度特异——仍受限于成本、基础设施要求和样本质量,使其不适合在流行和资源匮乏地区进行大规模监测(Lejon et al., 2005; Desquesnes et al., 2022a)。因此,血清学检测方法已成为在个体和畜群水平上检测暴露的最实用方法(Desquesnes et al., 2022b)。
然而,T. evansi的血清学检测格局仍然碎片化。世界动物卫生组织(WOAH, 2025)推荐的主要检测方法基于全细胞裂解物可溶性抗原(WCLSA),但受到固有抗原变异性、批次间不一致性以及与共生的血液寄生虫(如Babesia spp.、Anaplasma spp.和另一种Trypanosoma spp.)存在显著交叉反应性的限制(Bossard and Desquesnes, 2023)。这些局限性损害了检测的特异性和可重复性,最终削弱了对流行病学数据和疾病控制策略的信心。由于锥虫在其表面抗原方面表现出广泛的多样性,特别是可变表面糖蛋白(VSGs),开发更精细的血清学靶标需要具备精准定位保守的、免疫优势的、具有诊断区分能力的表位能力的策略(Gkeka et al., 2023; ?akovi? et al., 2023)。
免疫信息学、比较蛋白质组学和表位预测算法的进步不仅使具有改善诊断潜力的合成和嵌合抗原的合理设计成为可能(Desquesnes et al., 2022a),也在加速发现可用于现场检测的新型候选表位(Moreira et al., 2023; Ungri et al., 2024)——正如Calomeno等人(2021)的研究所例证,该研究在小鼠血清学试验中鉴定出多个VSG衍生表位,包括TevSTIB805.3.100蛋白。在此背景下,鉴定T. evansi中的抗原决定簇并将其工程化为高性能重组构建体,是迈向苏拉病下一代诊断工具的关键一步(Kim et al., 2024; Desquesnes et al., 2022b)。由合理选择的表位设计的嵌合抗原,富集了溶剂暴露度和B细胞识别潜力,为克服历史上存在的交叉反应性、生产变异性和诊断性能不均等挑战提供了一个有前途的解决方案(Desquesnes et al., 2022a)。
值得注意的是,基于嵌合抗原的策略已经在T. evansi的血清学诊断中显示出相当大的前景。例如,Kumar等人(2022a)评估了一种包含嵌合蛋白A/G偶联物的ELISA平台,并证明此类构建体可以通过结合来自不同哺乳动物的免疫球蛋白来检测T. evansi感染。最近,Hounyèmè等人(2025)开发了一种用于非洲动物锥虫病诊断的多价嵌合抗原,其中包含具有区分T. evansi感染动物血清潜力的表位组合。其他研究探索了重组蛋白作为苏拉病的血清诊断靶标,包括在实验感染马血清样本中的重组ISG65抗原(rISG65),以及作为T. evansi感染候选标志物的重组钙硫素(Kumar et al. 2022b, 2023)。
然而,这些构建体的开发和质量验证依赖于在受控实验模型和异质性现场条件下进行广泛的血清学评价(WOAH, 2025)。迄今为止的大多数研究在针对来自不同宿主物种的血清测试重组或嵌合抗原的交叉反应性量化方面面临持续挑战(Desquesnes et al., 2022a; Rodrigues et al., 2024)。这一局限性主要源于特征明确的参考面板稀缺、抗原制备方法学不一致,以及Trypanosoma spp.与拉丁美洲其他具有重要兽医意义的血液寄生虫(如Babesia spp.和Anaplasma spp.)之间存在显著的抗原重叠——这一因素在当前的苏拉病诊断研究中仍未得到充分解决(Kim et al., 2024)。
在此,我们通过设计和表征一种基于T. evansi TevSTIB805.3.100蛋白保守区域衍生表位的嵌合抗原来探索这一策略,旨在研究其作为苏拉病血清学标志物的潜力。通过整合计算机表位预测、重组表达、免疫原性试验以及使用马匹现场血清的诊断评价,本研究为马匹Trypanosoma evansi引起的苏拉病的诊断和流行病学监测扩展了分子工具包,并为基于表位的抗原用于血清诊断提供了初步见解。

章节摘录

伦理与动物

所有实验均按照巴西国家动物实验委员会(CONCEA)的《实验动物照顾和使用指南》进行,并经南大河州州立大学(UDESC)动物使用伦理委员会(CEUA)批准,Wistar大鼠(Rattus norvegicus)的协议编号为5054240423,家鸡(Gallus gallus domesticus)的协议编号为2361230625。所有程序均在血液寄生虫与媒介实验室进行。

嵌合蛋白设计

针对TriTrypDB?(2026)的BLASTp搜索未得到ISDY表位序列的任何显著比对结果。针对NCBI?(2026)的BLASTp搜索返回了E值较高的命中结果,表明统计显著性较低:Trypanosoma spp.(ID: AGH59760.1,57.1%一致性,53.8%查询覆盖度,E值58)、Anaplasma spp.(ID: WP_052341595.1,37.5%一致性,61.5%查询覆盖度,E值118)、Babesia spp.(ID: XP_001608735.1,28.6%一致性,53.8%查询覆盖度,E值83),以及Leishmania spp.(ID:

讨论

在本研究中,我们探讨了嵌合蛋白TevISDY的合成与纯化,并研究了其在现场条件下血清学鉴定马匹样本中可能感染的T. evansi的潜在诊断性能。TevISDY的设计基于我们小组之前在T. evansi生物样本中鉴定的一个表位(Freire et al., 2025; Konart et al., 2025),包括小鼠模型中的血清学试验(Calomeno et al., 2021),支持。

结论

TevISDY嵌合蛋白显示出有前景的特性,包括溶解性、预测的结构稳定性和表面暴露表位的保守性,这些特性可能有助于其检测马匹样本中T. evansi的血清学表现。观察到的特异性,连同相对较低的交叉反应性和检测到的免疫原性反应,表明TevISDY可能是一个用于开发诊断检测方法的潜在候选者。与全细胞……

CRediT作者贡献声明

Cassio Geremia Freire:写作 – 审阅与编辑、监督、方法、调查、资金获取、形式分析、数据管理、概念化。Gabriella Bassi das Neves:方法、调查。Julia Marques:方法、调查。Christopher Liz:方法、调查。Leonardo Ant?nio Fernandes:方法、调查。Juliana Dias Siqueira:方法、调查。Renato Sim?es Moreira:写作 – 审阅与编辑、监督、项目。

伦理声明

本研究按照以下动物福利和/或报告指南进行:巴西国家动物实验委员会(CONCEA)的《实验动物照顾和使用指南》。本研究经南大河州州立大学(UDESC)动物使用伦理委员会(CEUA)批准。(Wistar大鼠(Rattus norvegicus)的批准编号为5054240423,家鸡(Gallus gallus domesticus)的批准编号为2361230625。)

资金支持

本工作得到以下机构支持:巴西国家科学与技术发展委员会(CNPq)[资助编号301993/2022-0],圣卡塔琳娜州研究与创新基金(FAPESC)[资助PAP UDESC FAPESC 2023TR00372]。Cassio Geremia Freire是UNIEDU圣卡塔琳娜州研究生项目的奖学金获得者。Julia Marques是巴西国家科学与技术发展委员会(CNPq)的奖学金获得者。

利益冲突声明

作者声明以下财务利益/人际关系,可能被视为潜在的利益冲突:Luiz Claudio Miletti报告了圣卡塔琳娜州研究与创新基金提供的财务支持。Luiz Claudio Miletti报告了国家科学与技术发展委员会提供的财务支持。Julia Marques报告了国家科学与技术开发委员会提供的财务支持。

致谢

我们要感谢Fernanda Silveira Flores Vogel教授(圣玛丽亚,RS州)和Carolina Reck(Vertá?实验室)的支持,他们慷慨地提供了实验所需的基本样本。我们感谢Camila Martins Conti在鸡免疫程序中的关键协助。我们也感谢Gabriela Kaiser Borges、Larissa Vil de Aquino、Eduarda Karolyne Scheffer和Erika Sensolo Maso在……期间的宝贵技术协助和支持。
Cassio Geremia Freire|Gabriella Bassi das Neves|Julia Marques|Christopher Liz|Leonardo Ant?nio Fernandes|Juliana Dias Siqueira|Renato Sim?es Moreira|Luiz Claudio Miletti
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