シュチストソーマ症の診断方法の進展
研究者たちは特定のペプチドを使ってシュカトソーマ症を検出するテストを改善してるんだ。
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尿路感染症は、血吸虫という小さな寄生虫によって引き起こされる病気だよ。これらの虫は血吸虫科に属していて、ジンバブエを含む熱帯地域によく見られるんだ。ジンバブエでは、尿路に影響を与えるもの(尿生殖血吸虫症)と腸に影響を与えるもの(腸血吸虫症)の2つの主要なタイプがあるんだ。
この病気と戦うために、いくつかの方法が使われているよ。大規模な薬物投与キャンペーンでは、多くの人を治療できるし、清潔な水と適切な衛生状態へのアクセスも病気の広がりを減らす助けになるんだ。尿路感染症の診断も重要で、この診断が病気の制御や排除の努力を導く手助けをしているよ。
現在の診断方法
従来、尿路感染症を診断するには、虫が産んだ卵を便や尿のサンプルでチェックする方法が使われているんだ。顕微鏡がほとんどの場合の標準的な方法だよ。尿路感染の場合は、尿のろ過という特定の技術が使われ、腸の感染にはカト・カッツ法が使われるんだ。
これらの技術には利点があるよ。特異性が高くて(病気を識別する能力が良い)、コストも抑えられていて、シンプルに行えるんだ。さらに、準備したサンプルは数ヶ月保存できるんだ。
でも、大きな欠点もあるよ。これらの技術は、サンプルを準備して調べるために訓練された人員が必要なんだ。また、一貫性のない結果を出すこともあって、特に卵の数が少ない場合や、新たに感染した人は卵をまだ生産していないときなどで見逃されることがあるんだ。これが、病気があまり一般的でない地域での実際の症例数を過小評価することにつながるんだ。
改善された診断方法の必要性
従来の診断方法の限界が、代替のアプローチへの関心を生んでいるんだ。新しい診断技術が模索されていて、分子検出テストや血清学的テストが進められているよ。
分子的方法はより感度が高く、従来の方法よりも早く感染を特定できるんだ。ただ、熟練した作業者や高価な機器が必要で、農村地域では実用的じゃないんだ。特定の抗原を探すテストも開発されていて、これによりすぐに結果が得られるけど、特異性の問題も抱えていて、他の感染に反応する可能性があるんだ。これが偽陽性につながるかもしれないんだ。
これらの課題を克服するために、研究者たちは新しい方法を模索して、尿路感染症の診断精度を改善しようとしているよ。
診断のためのペプチドの利用
最近の研究では、研究者たちがペプチド-アミノ酸の小さな鎖-に注目して診断のツールとして使える可能性を探っているんだ。目標は、尿路感染症の存在を示す特定のペプチドを見つけることだよ。これらのペプチドは、他の感染の抗体と反応しにくいから、テストの精度を向上できるんだ。
適切なペプチドを見つけるプロセスは、既存の文献を調べて、血吸虫に関連する既知のペプチドを探すことから始まるんだ。研究者たちは、それらのペプチドを特定した研究を探すんだ。それに加え、コンピュータ予測を使って役立つかもしれない新しいペプチドを探すんだ。
潜在的なペプチドが見つかったら、診断でどれくらい効果的かがテストされるよ。これはペプチドマイクロアレイを作成して、血液サンプルがこれらのペプチドに対する免疫反応をテストすることを含むよ。
研究概要
最近の研究では、尿路感染症の診断テストで使えるペプチドを特定することを目的にしたんだ。研究者たちは、尿路感染症が一般的な地域に住む子供たちと協力したよ。血液や他のサンプルを集めて、感染の特定の兆候を探したんだ。
この研究は厳格な倫理ガイドラインに従って行われ、すべての参加者とその保護者が研究を理解し、参加に同意したことを確認したよ。子供たちは、尿路感染症の発生率が高いジンバブエの農村地域から来たんだ。
尿と便のサンプルが収集されて、検査が行われたよ。研究者たちは、感染の兆候を見つけるために従来の方法と新しい診断方法の両方を使用したんだ。また、予想される効果に基づいて、どのペプチドをテストに含めるか慎重に選んだよ。
研究の結果
この研究から、尿路感染症の感染を特定するのに有望なペプチドがいくつか見つかったよ。研究者たちは、これらのペプチドのいくつかが感染した人と非感染者を効果的に区別できることを発見したんだ。一部のペプチドは、特にS. haematobiumとS. mansoniによって引き起こされる感染を区別する能力があることも示したよ。
研究では、S. mansoniの感染を特定するのに優れた結果を出すペプチドが1つ見つかり、いくつかは許容できるパフォーマンスを示したんだ。でも、S. haematobiumについては、選ばれたペプチドがそれほど効果的でなかったから、さらなる開発が必要だって示しているよ。
ペプチドの位置の重要性
どのペプチドが効果的かを特定するだけでなく、研究者たちはこれらのペプチドがどの構造内にあるかも調べたんだ。この情報は、これらのペプチドが体の免疫系とどのように相互作用するかを理解するのに役立つよ。
これらのペプチドの空間的配置を理解することで、彼らの機能や診断テストへの組み込み方についての洞察が得られるんだ。
新しい診断方法の利点
新しいペプチドベースの方法で尿路感染症を診断することは、特に従来の方法が不十分な地域での検出率を大幅に向上させる可能性があるよ。治療努力によって病気がほとんど見られなくなってきているから、正確に症例を特定できるより感度の高いツールが求められているんだ。
これらのテストは、誤診のリスクが高い現在の方法で、感染率が低い地域に住む人々にとっても貴重になり得るよ。
制限と今後の方向性
研究では、有用なペプチドを特定する上で大きな進展があったけど、いくつかの制限も指摘されたよ。一番大きなものは、尿路感染症の診断のための完璧な基準がないことなんだ。従来のテストは、特に低レベルの感染では常に信頼できるわけじゃないんだ。これらのペプチドの性能を正確に評価するためには、より堅牢な方法が必要なんだ。
研究者たちは、複数のテストからの結果を分析する新しい統計技術を使って、感染率のより正確なイメージを作ることを勧めているよ。
結論
尿路感染症を排除するための努力が続く中で、新しくてより良い診断方法を開発することが重要だよ。特定のペプチドが診断のための潜在的なツールとして特定されることは、重要な進展を意味しているんだ。この研究は、尿路感染症の理解を深めるだけでなく、より信頼できる検査方法への道を切り開くもので、最終的には病気の制御につながるかもしれないんだ。新しいアプローチを探求し、検証し続けることで、研究者たちは尿路感染症の管理や影響を受ける人々の健康を改善するために大きな進展を遂げることを期待しているんだ。
タイトル: Identification of Schistosoma haematobium and Schistosoma mansoni linear B-cell epitopes with diagnostic potential using in silico immunoinformatic tools and peptide microarray technology.
概要: IntroductionImmunoinformatic tools can be used to predict schistosome-specific B-cell epitopes with little sequence identity to human proteins and antigens other than the target. This study reports an approach for identifying schistosome peptides mimicking linear B-cell epitopes using in-silico tools and peptide microarray immunoassays validation. MethodFirstly, a comprehensive literature search was conducted to obtain published schistosome-specific peptides and recombinant proteins with the best overall diagnostic performances. For novel peptides, linear B-cell epitopes were predicted from target recombinant proteins using ABCpred, Bcepred and BepiPred 2.0 in-silico tools. Together with the published peptides, predicted peptides with the highest probability of being B-cell epitopes and the lowest sequence identity with proteins from human and other pathogens were selected. Antibodies against the peptides were measured in sera, using peptide microarray immunoassays. Area under the ROC curve was calculated to assess the overall diagnostic performances of the peptides. ResultsPeptide AA81008-19-30 had excellent and acceptable diagnostic performances for discriminating S. mansoni and S. haematobium positives from healthy controls with AUC values of 0.8043 and 0.7326 respectively for IgG. Peptides MS3_10186-123-131, MS3_10385-339-354, SmSPI-177-193, SmSPI-379-388, MS3-10186-40-49 and SmS-197-214 had acceptable diagnostic performances for discriminating S. mansoni positives from healthy controls with AUC values ranging from 0.7098 to 0.7763 for IgG. Peptides SmSPI-359-372, Smp126160-438-452 and MS3 10186-25-41 had acceptable diagnostic performances for discriminating S. mansoni positives from S. mansoni negatives with AUC values of 0.7124, 0.7156 and 0.7115 respectively for IgG. Peptide MS3-10186-40-49 had an acceptable diagnostic performance for discriminating S. mansoni positives from healthy controls with an AUC value of 0.7413 for IgM. ConclusionOne peptide with a good diagnostic performance and 9 peptides with acceptable diagnostic performances were identified using the immunoinformatic approach and peptide microarray validation. There is need for evaluation with true negatives and a good reference. 1 Author summarySchistosomiasis commonly known as bilharzia is the third most significant tropical disease after malaria and soil-transmitted helminthiases. Like other neglected tropical diseases common in Zimbabwe, schistosomiasis remains mostly undiagnosed or undetected. This is partly due to the fact that reliable identification of parasites requires expertise for specimen preparation, and microscopic examination which are largely unavailable in most rural clinics. This limitation is further compounded by the fact that the recommended microscopy-based methods for schistosomiasis diagnosis lack sensitivity, especially in infections of low intensity. To overcome some of the caveats associated with microscopy-based methods, highly sensitive serological tests have been utilized. Unfortunately, currently available serological tests have low specificity and show cross-reactivity with other helminthic infections. One way to mitigate the cross-reactivity challenge and increase the specificity, is to use immunoinformatic tools and immunoassays to identify schistosomiasis species-specific immunogenic peptides mimicking B-cell epitopes (short amino acid sequences of the antigen that reacts with antibodies). Utilizing immunoinformatic tools coupled with peptide microarray immunoassay validation approach several peptides that can be used to develop diagnostic tools for showing exposure to infection for people living in non-endemic or low-transmission areas were identified in the current study.
著者: Arthur Vengesai, M. Manuwa, H. Midzi, M. Mandeya, V. Muleya, K. Mujeni, I. Chipako, D. Goldring, T. Mduluza
最終更新: 2023-12-29 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.12.28.23300599
ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.12.28.23300599.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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