超越模仿,创新跨越系列Ⅴ——弓形虫感染的免疫应答及抗原选择策略

添加时间:2021年5月31日

(一) 弓形虫的感染现状

弓形虫是一种可寄生于有核细胞的原虫,是寄生原虫中形态及生活史变化最大的原虫之一,能感染人和动物,引起弓形虫病;弓形虫宿主的广泛性和形态的多样性造成了世界上约1/3的成年人感染过弓形虫(见表1),多数为隐性感染,对于孕妇、艾滋病、器官移植、恶性肿瘤等患者可引起严重的临床症状。临床实验室检测主要依靠免疫血清学检测,包括IgM和IgG。特异性IgG阳性表明已感染,却不能区别近期感染和既往感染;特异性IgM最早出现,检测特异性IgM有助于确定感染发生的时间,尤其是高滴度的特异性IgM,提示可能发生急性感染。

(二) 弓形虫的免疫应答及抗原选择

血清学检测是弓形虫实验室诊断最常用、最优先考虑的检测方法,原理是基于宿主弓形虫特异性抗体对弓形虫抗原的特异性识别。由于弓形虫的形态及生活史的改变,其抗原也存在差异性;因此了解弓形虫的免疫应答及抗原的选择是提高弓形虫血清学诊断的必然前提。

1.    弓形虫的免疫应答

    1)    IgG识别的抗原成分

目前诊断弓形虫感染的血清型指标为IgM和IgG;根据弓形虫感染引起的免疫应答过程可知,在感染弓形虫后的4周、6周、9周及45周过程中,与机体IgG抗体反应的弓形虫抗原为多种抗原,分子量从6kDa-150kDa不等;据研究表明,人体内抗弓形虫IgG抗体至少识别17种以上弓形虫的抗原成分,其大部分抗原来自弓形虫滋养体的内部结构成分,见图1。由此可知,弓形虫感染引起机体IgG抗体免疫应答为多重抗原成分。

图1:弓形虫急性感染患者体内IgG、IgM、IgA的免疫应答情况

2)IgM识别的抗原成分

在引起弓形虫IgM的免疫应答过程中,不论是急性感染还是无临床症状感染,弓形虫IgM识别的抗原组分是相似的,其识别的抗原组分包括:20kDa、23kDa、25kDa、28kDa、30kDa、32kDa、35kDa、38kDa、45kDa、55kDa等多组抗原;不仅如此,在不同患者中其识别的抗原组分存在一定的差异,见图2。由此可知,弓形虫感染引起机体IgM抗体免疫应答也为多重抗原成分,且在不同个体中其抗原成分存在差异。

图2:弓形虫急性感染者、潜伏感染者、临床无症状感染者及血清阴性者IgM的免疫应答

2.     弓形虫的抗原选择

图3:用于ELISA法检测弓形虫抗体的抗原使用频率时间轴

弓形虫的免疫应答反应可知,弓形虫引起机体体液免疫和细胞免疫应答为多重抗原成分;这些抗原主要分为:致密颗粒蛋白(GRAs)、棒状体蛋白(ROPs)、表面抗原(SAGs)、微线体抗原(MICs)等;因此,天然抗原是检测弓形虫抗体的主要抗原(见图3),据统计,用于弓形虫抗体检测试剂研究的主流抗原为天然抗原,占目前研究的66%。重组抗原(包括单一抗原表位重组抗原和多个抗原表位的重组嵌合抗原)在检测过程中抗原表位不全或在原核细胞中表达时不正确的折叠导致其抗原性丢失,易产生假阴性而导致漏检情况。而天然抗原不仅可避免漏检现象,在检测弓形虫抗体的检测过程中,天然抗原与体内IgM、IgG抗体的特异性反应比重组抗原的更高,即弓形虫感染后,其产生免疫应答的IgM、IgG抗体与天然抗原的反应性更强,使检测结果更敏感(见图4)。

图4:重组抗原、天然抗原分别与IgM、IgG的免疫过程及免疫反应性

总结:

综上所述,弓形虫是一种分布广泛的细胞内寄生虫,宿主分布广泛,包括人类和几乎所有的恒温动物,在临床上可引起严重的临床症状,早期准确诊断对有效治疗弓形虫感染至关重要。在重组抗原应用检测过程中,其产生漏检现象是不可避免的;因此,在更准确诊断弓形虫的抗原选择上,天然抗原依然具有不可替代的地位,因弓形虫生活史的特性,天然抗原的选择需考量生产所具备的诸多条件。Virion\Serion GmbH(德国维润赛润)拥有BSL-3三级生物安全实验室(P3实验室),在病原体诊断领域的经验和技术积累超过四十年,拥有强大的病原学专家团队致力于生产和研发,可工业化量产和稳定供应弓形虫天然抗原,为IVD生产企业及相关医疗和科研单位提供最优质的天然抗原产品及整体解决方案。

参考文献:

【1】The life-cycle ofToxoplasma gondii reviewedusing animations

【2】Role ofToxoplasma gondii IgG Avidity Testing in Discriminating between Acute andChronic Toxoplasmosis in Pregnancy

【3】Review on theCurrent Trends of Toxoplasmosis Serodiagnosis in Humans

【4】Candidateantigenic epitopes for vaccination and diagnosis strategies of Toxoplasma gondii infection: A review

【5】Identification ofStage-Specific Antigens of Toxoplasma gondii

【6】Strain-SpecificAntigens of Toxoplasma gondii

【7】The developmentand evaluation of a multi-epitope antigen as a serodiagnostic marker ofToxoplasma gondii infection

【8】Diagnosis oftoxoplasmosis and typing of Toxoplasma gondii

【9】DescriptiveComparison of ELISAs for the Detection of Toxoplasma gondii Antibodies inAnimals: A Systematic Review

【10】Evaluation of theWestern blotting method for the diagnosis of congenital toxoplasmosis

【11】Dissecting theIgM antibody response during the acute and latent phase of toxoplasmosis

【12】ImmunoblotAnalysis of Toxoplasma gondii Antigens by Human Immunoglobulins G, M, and AAntibodies at Different Stages of Infection

原料推荐

产品咨询

SERION原料事业部:                                        

      18818686988 

      0755-89381139

助力我们的客户更加强大

永葆我们的价值无可替代