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研究人员开发了一种新技术,可以轻松检测活动性结核病

结核分枝杆菌
的扫描电子显微照片结核分枝杆菌细菌会导致结核病。信贷:NIAID

韦恩州立大学的一个教师团队发现了一项新技术,可以快速轻松地检测活性结核分枝杆菌(TB)感染抗体。他们的工作,“新的转酮酶表位的发现和基于igg的结核病血清诊断的发展”,发表在最近的一期微生物学领域

该团队由医学院分子医学和遗传学中心教授、医学博士罗贝利亚·萨马瓦蒂领导。加入Samavati的是Jaya Talreja博士和Changya Peng,他们是韦恩州立大学内科的研究科学家。

结核病仍然是一个全球性的健康威胁,每年有1000万新病例和170万人死亡。根据世界卫生组织的最新报告,结核病是第13大死因,也是仅次于COVID-19的第二大传染病杀手。潜伏性结核感染(LTBI)被认为是结核细菌的储存库,受试者可以发展为活动性结核。世界上三分之一的人口感染了结核病,平均而言,5%至10%的LTBI感染者将在其一生中发展为活动性结核病,通常在首次感染后的前5年内。

确定感染是否为活动性结核病的金标准试验是痰涂片和培养试验。但这些方法需要采集痰液,耗时、费用高,需要训练有素的人员,且缺乏灵敏度。目前区分LTBI与未感染对照的常规试验——如结核菌素皮肤试验(TST)和/或干扰素释放试验(IGRA)——并不能区分活动性结核病感染和潜伏性结核病。尽管结核病诊断的快速分子技术取得了进展,但对一种简单、廉价的即时检测(POC)、快速非痰检的需求仍未得到满足。

萨马瓦提的研究小组已经工作了15年以上,以开发检测各种呼吸道疾病抗体的技术。她的实验室开发了一种新的非痰基技术,并发现了几种新的免疫表位,这些表位与特定的免疫表位有差异结合(IgG)。血清表位特异性IgG水平可将活动性结核病与LTBI受试者、健康对照和其他呼吸道疾病区分开来。该技术可作为一种简单的非痰基血清POC- TB检测方法,特异性高,灵敏度高,可用于鉴别活动性TB和LTBI。

Samavati说:“以前,我们开发了一个T7噬菌体抗原展示平台,在对大量血清样本进行免疫筛选后,确定了10个与活动性结核病患者血清抗体(IgG)有差异结合的克隆,将结核病与其他呼吸道疾病区分开来。”

“其中一个高性能克隆与TB细菌的转酮醇酶(TKT)同源,TKT是细菌在宿主细胞内生长所必需的一种酶。我们假设,血清中大量对抗我们命名为TKT μ的新抗原的IgG可能区分活动性结核病、LTBI和其他非结核肉芽肿性肺病(如结节病)。我们开发了一种新的直接肽酶联免疫吸附试验,以量化血清样本中对抗TKTµ的IgG水平。我们设计了另外两个重叠的M.tb tkt -肽同源物,它们具有与M.tb特异性转酮酶相对应的潜在抗原性(M.tb-TKT1和M.tb-TKT3),因此标准化了三种肽ELISA (TKTμ, M.tb TKT1和M.tb TKT3)用于结核病血清诊断。”

在开发和标准化了三种肽的直接肽ELISA后,研究小组对292名受试者进行了测试,他们的tkt -肽ELISA结果表明,与健康对照组和LTBI患者相比,TB患者的tkt特异性抗体水平明显更高。tkt特异性抗体水平的增加可能与M的生长有关。活动性结核病患者。TKT在从休眠期到增殖期的转换中起着关键作用,TKT特异性IgG可能揭示活动性TB和LTBI之间的差异。因此,基于igg的tkt肽ELISA诊断结核病具有广阔的应用前景。

目前,市售结核病血清学检测的敏感性和特异性较差。用韦恩州立大学团队发现的TKT多肽获得的ELISA结果具有很高的特异性和敏感性。他们的结果表明,抗转酮酶的IgG抗体可以区分活动性结核病。

Samavati说:“我们的TKT肽酶联免疫吸附试验需要化学合成的TKT肽来覆盖酶联免疫吸附试验板上的孔、患者少于100µl的血清样本、检测试剂和酶联免疫吸附试验板读取器。”“我们对我们的技术非常有热情,事实上,通过一个简单的测试,我们可以将活动性结核病与LTBI和其他呼吸道疾病区分开来。我们相信,我们的方法和TKT肽ELISA可以满足世界卫生组织和美国疾病控制与预防中心作为POC筛查方法的要求。”

更多信息:Jaya Talreja等人,新型转酮酶表位的发现和基于igg的结核病血清诊断的发展,微生物学领域(2023)。DOI: 10.1128 / spectrum.03377-22

所提供的韦恩州立大学
引用:研究人员开发了一种新技术,可以轻松检测活性结核病(2023,3月13日),检索自2023年3月15日//www.pyrotek-europe.com/news/2023-03-technology-easily-tb.html
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