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综述:基因重组抗原在血吸虫病诊断中的应用
2004-06-17
问题描述:

日本血吸虫病的免疫学诊断主要包括循环抗体的检测、循环抗原的检测和循环免疫复合物的检测三个方面的内容,其中循环抗体的检测应用最为广泛。在循环抗体的检测诊断中,所用的抗原有卵抗原、虫体抗原等,而这些抗原多为粗制的虫卵与成虫抗原。血吸虫病免疫诊断方法的敏感性与特异性,除了与实验方法不同有关外,主要取决于所用诊断抗原的特性[1]。由于血吸虫生活史和组织学的复杂性,加之虫种发生过程表现的遗传差别,以及为适应环境变化而产生变异等多种原因,使得这些粗制的抗原十分复杂,易与其它病原体感染产生交叉反应[2],造成诊断结果难以标准化,检测这种抗体几乎没有疗效考核价值[3]。国内外研究证实,使用血吸虫特异性的、纯化的重组抗原,不仅可以提高血吸虫病诊断的敏感性和特异性,而且检测抗某些特异性抗原的短程抗体,具有一定的疗效考核价值[4,5,6]。因此,应用生物技术制备基因工程重组抗原,被越来越广泛地应用于血吸虫病的临床诊断,成为一个重要的研究内容[7]。目前,研究最多的有以下几种基因工程重组抗原。
一、重组抗原31/32kDa蛋白
Rupple等用曼氏血吸虫成虫抗原作免疫印迹诊断曼氏血吸虫病,发现所有血吸虫病患者血清均可识别31/32kDa蛋白(Sm31/31),而其他寄生虫病患者和正常人血清均不与Sm31/31反应,显示Sm31/32诊断曼氏血吸虫病具有很高的敏感性和特异性[8,9]。Rupple(1987)和石佑恩等[10]采用免疫印斑试验(immunoblot)证实日本血吸虫亦含有31/32kDa蛋白(Sj31/32)。纯化的Sm31/32和Sj31/32蛋白诊断血吸虫病具有较高的特异性和敏感性,且检测抗Sj31/32蛋白的特异性IgG1和IgG4具有疗效考核价值。Klinkert等[11]提取成虫mRNA,构建成虫CDNA文库,表达出以β-半乳糖苷酶融合蛋白形式的血吸虫蛋白,用斑点印迹法检测,发现融合蛋白诊断血吸虫病具有较高的敏感性和特异性。舒新华等[12]表达了重组日本血吸虫32kD抗原(rSj32),纯化的重组32kDa蛋白诊断日本血吸虫病具有很高的敏感性和特异性,可代替虫源性抗原(AWA和SEA)用于血吸虫病诊断。
二、重组抗原22.6kDa蛋白
张桂筠等对日本血吸虫中国大陆株(江西地理株)成虫cDNA库的免疫学筛选,获得了克隆化基因λSj514和表达克隆pGSj24[13]。核苷酸序列的同源性分析表明,pGSj24克隆所表达的重组蛋白确为日本血吸虫的蛋白成分,其基因与日本血吸虫22.6kDa蛋白基因同源性达95%,证明pGSj24表达蛋白为日本血吸虫22.6kDa蛋白[14]。rSj22.6kDa蛋白经免疫原性鉴定,该蛋白具有特异性[15]。
三、重组GST-DH融合蛋白
朱荫昌等根据Sm23的基因序列设计引物,成功地从日本血吸虫中国大陆株cDNA库中扩增出日本血吸虫中国大陆株23kDa膜蛋白基因片段,并获得了日本血吸虫中国大陆株Sj23含657bp的基因序列,经序列分析证实此基因片段的核苷酸序列与曼氏血吸虫23kDa膜蛋白基因序列有79.5的同源性,与日本血吸虫菲律宾株23kDa膜蛋白具有100的同源性[16],预示着此两分子具有相似的免疫学特性。余传信[3]等通过重组表达及亲和层析方法,制备了纯的重组日本血吸虫中国大陆株23kDa分子的大亲水肽段与GST的融合蛋白(GST2HD)分子,以此蛋白分子作为抗原对血吸虫病人血清、肝吸虫病人血清及健康人血清进行了ELISA检测,血吸虫病人阳性检出率为95.55%,与肝吸虫的交叉反应率为零,健康人无假阳性出现。而用SEA检测相同的血清样本,血吸虫病人的阳性检出率为93.33%,与肝吸虫的交叉反应率为3.44%,健康人的假阳性率为2.5%,重组GST2HD融合蛋白分子用于血吸虫病诊断的敏感性及特异性与SEA相似。分别用GST2HD融合蛋白和SEA分子对配对的治疗前与治疗后半年的同一病人血清进行检测,治疗后半年抗GST2HD特异性IgG的阴转率达到75.0%,表现为较高的阴转率,而治疗半年后抗SEA抗体的阴转率仅为12.5%,表明抗SjC23分子特异性抗体IgG是在治愈后阴转率较快的一种短程抗体,检测这种短程抗体具有较高的疗效考核价值。
四、重组抗原14-3-3蛋白
现已知14-3-3蛋白质是一组高度保守的多功能蛋白质,广泛分布于从植物到哺乳类动物等真核生物细胞内。14-3-3在动物体内主要存在于神经组织内,在神经细胞分化、系统发育和功能方面起着至关重要的作用[17]。汪学龙等[18]通过体外扩增和克隆了Sj14-3-3抗原编码区基因,并进行了序列测定。李德发等[19,20]体外扩增、克隆了日本血吸虫(中国大陆株)14-3-3(Sj14-3-3)编码基因,成功地将Sj14-3-3基因定向克隆到高效原核表达质粒pET28a中,并将重组质粒转化到E.coliBL21中,37℃下经1mmol/LIPTG诱导,2h后sj14-3-3便以融合蛋白的形式得到高效表达。该蛋白的理论分子量为28.9kDa,加上融合蛋白约3.5kDa,表达蛋白的分子量约为32.4kDa。Westernblot结果显示,表达蛋白能被免疫血清特异性识别,说明融合蛋白中有14-3-3,且含有高度保守的氨基酸序列;表达蛋白能被重感染兔血清识别,进一步说明融合蛋白中的14-3-3具有天然14-3-3蛋白的免疫活性。研究发现,重组Sj14-3-3(rSj14-3-3)蛋白,具有血吸虫病诊断抗原的开发价值。
五、结语
基因重组技术生产的抗原具有成分单一、特异性和敏感性高、得量大且价廉等优点,为大量制备有效的诊断和免疫保护性抗原提供了新的途径。用基因工程的方法可以生产出性质与天然抗原分子相似的蛋白组分用于诊断和保护性免疫的研究。因此,利用基因重组技术提高蛋白表达量和纯度,大量生产重组抗原取代天然抗原用于诊断和疗效考核诊断,以降低查病费用是完全可能的[12]。血吸虫多种诊断抗原的基因已被克隆,并重组表达,有些重组抗原已初步应用于血吸虫病诊断。重组抗原诊断血吸虫病具有和天然抗原相似的敏感性和特异性,并且可区别病期和考核疗效。但是,目前多数重组抗原是在原核表达系统大肠杆菌中表达,由于原核表达系统不能对表达蛋白进行正确折叠和糖基化,因而表达的重组蛋白抗原性比天然抗原低,并且某些重组蛋白难以纯化,用于诊断血吸虫病时需用大肠杆菌提取物对血清样本进行预处理,这影响了重组抗原在血吸虫病疫区的推广应用。为解决上述问题,今后重组蛋白宜采用真核表达系统(如哺乳动物细胞)表达。总之,随着分子生物学和免疫学技术的进一步发展,更多的具有诊断价值的分子抗原(或表位)将被重组表达,并广泛应用于诊断血吸虫病。
参考文献
[1]王兆军,胡薇,沈大康,等.日本血吸虫SjE16基因的原核表达及其免疫诊断应用潜能[J],中国寄生虫学与寄生虫病杂志,2003,21(2):76-79
[2]冯正,裘丽姝,陈名刚,等.从平行检测和监测结果分析我国血吸虫病诊断试剂的现状[J],中国寄生虫学与寄生虫病杂志,1998,16(5):321-325
[3]余传信,朱荫昌,殷旭仁,等.重组GST-HD融合蛋白用于血吸虫病诊断和疗效考核的研究[J],中国血吸虫病防治杂志,2001,13(2):82-85
[4]RuppleA,ShiYE,WeiDX,etal.SeraofSchistosomajaponicuminfectedpatientscross-reactwithdiagnostic31/32kDaproteinsofS.mansoni[J],ClinExpImmunol,1987,69:291-298
[5]ChappellCIandDresdonMH,PurificationofcysteineproteineproteinasesfromadultSchistosomamansoni[J],ArchBiochemBiophy,1987,256:560-566
[6]汪世平,曾宪芳,易新元.应用日本血吸虫31/32kDa抗原诊断血吸虫病[J],湖南医科大学学报,1990,15(4):313-315
[7]张顺科,易新元,舒新华,等.重组日本吸虫成虫32kDa抗原用于疗效考核的研究[J],实用预防医学,1999,6(3):169-171
[8]RuppleA,DiesfeldHJ,RotherU.Immunoblotanslysisofschistosomiasismansoniantigenswithseraofschistosomiasispatients:diagnosticpotentialofanadultschistosomepolypeptide[J],ChinExpImmunol,1985,62:499-506
[9]WangShiping,ZengXianfang,YiXinyuan.Purificationof31/32kDaProtiensofadultSchistosomaJaponicumasantigens(Sj31/32)forELISAandIHA[J],ChineseJournalofParasitology&ParasiticDiseases,1995,(1):25-31
[10]石佑恩,DellR,DiesfeldHJ,等.日本血吸虫31/32kDa诊断蛋白与血吸虫单克隆抗体和病人血清的免疫印斑反应[J],中国寄生虫学与寄生虫病杂志,1988,6(4):245-247
[11]KlinkertMQ,RuppleA,BeckA.Cloningofdiagnostic31/32kilodaltonantigensofSchistosomamansoni,MolBiochemParasitol,1987,25:247-255
[12]舒新华,周金春,蔡春,等.日本血吸虫重组32kD抗原的纯化和诊断应用[J],湖南医科大学学报,1998,23(4):331-334
[13]张桂筠,张兆松,陈淑贞,等.日本血吸虫中国大陆株基因重组抗原Sj22.6kDa基因克隆与表达的研究[J],中国寄生虫学与寄生虫病杂志1997,15(6):326-329
[14]张桂筠,张兆松,陈淑贞,等.日本血吸虫中国大陆株基因重组抗原Sj22.6kDa的核苷酸序列分析[J],中国寄生虫学与寄生虫病杂志1998,16(2):105-107
[15]张桂筠,张兆松,陈淑贞,等.日本血吸虫中国大陆株基因重组抗原Sj22.6kDa的免疫学活性鉴定[J],中国寄生虫学与寄生虫病杂志,1998,16(1):6-10
[16]朱荫昌,余传信,殷旭仁,等.日本血吸虫中国大陆株23kDa膜蛋白分子的基因克隆与序列分析[J],中国血吸虫病防治杂志1997,9(2):65-68
[17]SkoulakisEM,DavisRL.14-3-3proteinsinneuronaldevelopmentandfunction[J],MolNeurobiol,1998,16(3):269-284.
[18]汪学龙,沈继龙,蒋作君.日本血吸虫14-3-3抗原编码基因的克隆及序列测定[J],中国人兽共患病杂志2001,17(5),45-47
[19]李德发,沈继龙,祖莹,等.日本血吸虫信号蛋白编码基因表达质粒的构建[J],中国寄生虫学与寄生虫病杂志,2002,20(2):123-124
[20]李德发,沈继龙,祖莹,等.日本血吸虫(中国大陆株)信号蛋白14-3-3在原核细胞的高效融合表达和特性鉴定[J],中国人兽共患病杂志,2002,18(2):50-53

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重剑无锋
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看来血吸虫的研究只是在中国研究的比较多。文献来源也比较单一!
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