基本信息
- 项目名称：
- 细粒棘球蚴（中国大陆株）重组抗原Eg.ZW-5用于临床诊断的应用研究
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 棘球蚴病又称包虫病，是由细粒棘球绦虫的蚴虫寄生到人体或家畜体内而引发，是一种严重危害人畜健康的人兽共患寄生虫病，呈全球性分布，我国是包虫病的高发区，宁夏是我国包虫病发病最为严重的地区之一。目前，对已发包虫病病例的首选治疗方法是外科手术，但病情一旦发展到需要手术治疗阶段，往往已经出现了严重的病理损伤和体征，甚至已经危及生命。即使完成了手术切除,患者的健康状况也被严重的损害，更使其背负了沉重的经济负担。因此。准确的对包虫病发育进程进行诊断就显得非常重要。如果能对包虫病进行早期诊断，早期采取合适、有效的治疗，既可以减轻病人的痛苦，又能节省患者的治疗费用。而现有的包虫病免疫诊断水平还达不到这一要求，还需要寻找和发现具有特异性诊断价值的抗原分子。本研究在前期已克隆出的5种细粒棘球绦虫重组抗原基因（zw-5、p29、HSP-70、GST和mypholine等个分子）并构建出基因工程菌株和获得表达重组蛋白的基础上，对这5种重组抗原是否具有临床诊断包虫病的价值进行了研究。经研究发现，其中Eg.ZW-5/pET28a重组蛋白能够被包虫病患者的感染血清所实别（通过ELISA实验得到了证实）。由此初步证实了细粒棘球蚴（中国大陆株）重组抗原ZW-5具有对包虫病患者的感染血清具有特异性的识别能力，提示其具有作为包虫病诊断能力的潜能。
- 详细介绍：
- 包虫病的病原体分为4种，即细粒棘球绦虫、多房棘球绦虫、少节棘球绦虫和福氏棘球绦虫，其中常见的为细粒棘球绦虫。该病广泛的流行于世界各地畜牧业发达地区，目前已经证实在我国有25个省区存在着感染病例。宁夏回族自治区是我国包虫病发病最为严重的省份，根据1989年发表的数据表明，我区南部山区包虫病血清感染阳性率为10.6%，川区和城市的阳性率也达到了7.9%和5.8%，比例均高于国内其它省份。2002年宁夏CDC统计的资料显示，宁夏回族自治区全区包虫病阳性感染率为11.30%，呈现出明显的上升趋势。在2005年WHO/DFID-AHP报告中，北非包虫病发病最为严重的突尼斯通报的人间发病率是每10万居民中有1.5-2.05个病例，而宁夏CDC对1997-2001年全自治区住院病人进行的回顾性调查共发现病例3871例，每10万居民中有64.52个病例，远高于WHO报告中的数字。2007年宁夏卫生厅工作会议资料指出：西吉县的包虫病发病人数已达全欧洲发病的总和。包虫病在本地区的广泛流行，严重的危害着宁夏，特别是南部山区广大人民群众的健康水平，并在一定程度上制约了上述地区经济的发展。正因为包虫病对人类健康的严重危害，宁夏制定的《十一五科技发展规划》中将包虫病的防治研究列为人口与健康领域中的重大疾病防治研究项目的首位。 目前对包虫病的防治主要包括三个领域，即早期预防、药物治疗、手术治疗。其中手术治疗在实际应用中效果最好。但包虫病患者发展到需要手术治疗阶段时，已经对病人造成了严重的生理和心理损害，且费用较大。因此，包虫病防治理想的阶段应该在早期预防和药物治疗阶段。 在早期防治的研究领域中，分子疫苗研究是最受人关注的环节。现已报导的资料显示，已经进行了免疫保护性研究的分子疫苗有10余种。本实验指导教师也利用宁夏发病高，危害严重的条件，开展了包虫病基因工程疫苗的研究，成功的构建了10种重组蛋白的工程苗株，并对其中的7种重组抗原进行了免疫保护能力的研究。但由于细粒棘球蚴虫在人畜间寄生的复杂性，对其进行疫苗的免疫预防需要大量不同的疫苗分子进行多种实验才有可能应用到人体。相比之下，包虫病的分子疫苗的研究，无论在数量上、质量上、还是新型疫苗的研究进展上都远远落后于日本血吸虫和疟疾等其它寄生虫病的研究。 对包虫病患者进行药物治疗，早期诊断是关键。由于包虫病在人体内的形成要经过漫长的发展过程，这期间宿主可能通过自身的免疫将病原体抑制而不发病，也可能发展成包虫病。包虫病在人体内形成后，理想的药物抗虫或驱虫阶段也是在病原体形成的早期，一旦包囊发育成熟，药物就很难达到治疗的效果。因此，准确的对包虫病发育进程进行诊断就显得非常关键。而现有的包虫病临床免疫诊断水平还达不到这一要求，还需要寻找和发现具有特异性诊断价值的抗原分子。 由于传统的包虫病诊断多是通过天然混合抗原分子作为抗原来对病患者进行血清学的诊断，而天然抗原所需的病原体制备非常困难，且天然抗原的分子成份复杂，进行诊断时的免疫针对性差，易出现假阴性的情况而造成实际应用时的漏诊的情况发生。利用基因工程技术制备出的重组抗原分子具有易于纯化和大量生产的优点，同时由于抗原成分单一，免疫识别时针对性强等优点，是筛选疫苗分子理想的一个选择。 针对包虫病患者早期诊断缺乏必要的抗原分子的现状，本申报项目利用本课题组已经获得的细粒棘球绦虫重组抗原分子，根据已经完成的对这些分子抗原性和免疫原性研究的结果，挑选了5种抗原性和免疫原性强的重组抗原分子（zw-5、p29、HSP-70、GST和mypholine等个分子）作为候选的诊断抗原分子，利用宁夏包虫病患者的感染血清和正常人的血清对这5重组抗原的分子进行免疫识别，对它们是否具有包虫病诊断抗原的价值进行了研究。通过ELISA实验证实了重组抗原ZW-5能够识别人的感染血清，是具有包虫病早期诊断应用价值的抗原分子。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 撰写目的：在已克隆并构建出五个基因工程菌株的基础上，检测细粒棘球蚴（中国大陆株）重组抗原Eg.ZW-5是否是具有包虫病早期诊断应用价值的抗原分子。 基本思路：采用酶联免疫吸附试验（ELISA）来检测包虫病患者的血清中重组抗体Eg.ZW-5的临床诊断应用价值。
科学性、先进性及独特之处
- 包虫病的临床诊断是目前临床上急需解决的一个重大科研问题，本课题指导教师已克隆并构建出五个重组疫苗基因工程菌株，这五个基因为宁夏包虫虫株所特有，因此，这些重组蛋白对有效的诊断中国包虫病具有很好的特异性，从这5个重组抗原中筛选出诊断抗原，将具有特异性强，灵敏性高的优点。利用基因工程技术制备重组抗原，再以宁夏本土感染患者的血清检测其是否具有敏感的诊断价值，这即为本项研究的创新点。
应用价值和现实意义
- 实际应用价值：目前，对已发包虫病病例的首选治疗方法是外科手术，但该病发病早期可无自觉症状，等到入院就诊时，相应的脏器已经受到严重的损伤且手术本身对机体也有损伤，本研究表明重组抗原Eg.ZW-5具有临床诊断应用价值。现实意义：这为今后包虫重组抗原的量化、细化及抗原的研制奠定一定的基础。
学术论文摘要
- [摘要] 目的 检测细粒棘球蚴（中国大陆株）重组抗原Eg.ZW-5是否具有包虫病早期诊断应用价值。方法 采用酶联免疫吸附试验（ELISA）来检测包虫病患者的血清中重组抗体Eg.ZW-5的价值。结果 重组抗原Eg.ZW-5包板的ELISA检测结果显示包虫病患者感染的血清与正常对照组血清的抗体IgG含量差异有统计学意义（P＜0.05）。结论 初步证实细粒棘球蚴重组抗原Eg.ZW-5具有临床诊断的价值。
获奖情况
- 文章在核心期刊待发
鉴定结果
- 经专家组鉴定：该课题利用了基因工程技术所制备的重组抗原进行免疫诊断抗原分子的筛选，对于解决包虫病的临床诊断段应用研究具有十分重要的意义，为其后期的临床应用研究奠定了良好的基础。
参考文献
- 1.细粒棘球蚴中国大陆株zw-5基因的克隆和生物信息学分析．宁夏医学院学报，(2005，27(2):85-87) 赵嘉庆，王健，王娅娜，丁淑琴，赵巍 2.细粒棘球蚴2HSP70重组质粒构建、原核表达、纯化和初步鉴定. 中国人兽共患病学报2006,22(8):764-766）丁淑琴，赵巍 3.细粒棘球蚴中国大陆株谷胱甘肽S-转移酶基因的重组、表达及免疫学鉴定. 中国人兽共患病学报（2007, 23(1):）李宗吉、赵嘉庆、丁淑琴、王健、王娅娜、黄瑾、张静、高岭、赵巍 4.细粒棘球蚴亲肌肉抗原在小鼠中的免疫保护力研究.国际医学寄生虫病杂志，2008,35（4）：194－200。马锐，赵巍 5.Zhiyun Shi, Wei Zhao et al. Cloning, expression, and protective immunity in mice of a gene encoding the diagnostic antigen P-29 of Echinococcus granulosus[J]. Acta Biochim Biophys Sin, 2009, 41(1): 79-85.（SCI）
同类课题研究水平概述
- 包虫病的早期诊断对于包虫的临床治疗具有重要意义，这是由于包虫病本身特点所决定的。包虫病感染人后，早期没有临床症状，随着病原体在人体内的发展，会形成包囊，等病情发展到这个阶段时，药物治疗的效果极差，只能通过手术的方法进行治疗。现有的包虫病临床诊断试剂盒多为采用天然抗原的提取物制备，其灵敏度和准确性均不很高。患者往往都是通过影像学确诊后才能发现已经感染了包虫病，从而失去了药物治疗的最佳机会。从现有的资料来看，目前开展包虫病分子诊断抗原的研究在国内还少见。其它寄生虫病的研究中，日本血吸虫开展的分子诊断抗原的研究进展较快，其方法多采用基因工程抗原及ELISA的技术方法来进行研究。
