《Veterinary Research Communications》:Evaluation of a commercial multispecies rapid test for anti-Leishmania infantum antibodies in unconventional animal species
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本研究旨在解決利什曼原蟲(L. infantum)感染在多物種(尤其是犬貓以外動物)診斷中缺乏商業(yè)標準化工具的問題。研究人員評估了一種商業(yè)多物種快速檢測法(Uranotest?Leishmania feline)在多種家養(yǎng)和非家養(yǎng)動物中檢測抗利什曼原蟲抗體的表現(xiàn)。結(jié)果顯示,該檢測在犬、貓、貂、狼等非草食性食肉動物中與ELISA結(jié)果高度一致,但在羊駝、馬、山羊、駱駝、綿羊、野牛等所有ELISA陽性的草食動物樣本中均呈陰性。這表明該檢測中使用的蛋白A(Protein A)結(jié)合物對草食動物免疫球蛋白親和力有限,其不適用于草食動物診斷。本研究強調(diào)了在野生動物和多物種背景下血清學(xué)檢測必須進行物種特異性驗證的重要意義。
在地中海盆地,一種名為嬰兒利什曼原蟲(Leishmania infantum)的寄生蟲通過白蛉等媒介傳播,不僅導(dǎo)致犬只患病,更引發(fā)人畜共患的內(nèi)臟利什曼病。長期以來,犬被公認為該病傳播給人類的主要宿主。然而,隨著監(jiān)測的深入,科學(xué)家們在家養(yǎng)和野生動物中,從狼、水貂、虎到羊駝、馬、駱駝乃至動物園的靈長類動物體內(nèi),都陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了利什曼原蟲感染的證據(jù)。這引發(fā)了一個緊迫的問題:這些“非傳統(tǒng)”宿主在疾病的傳播循環(huán)中究竟扮演了什么角色?它們僅僅是“旁觀者”,還是潛在的傳染源或哨兵動物?
要回答這個問題,準確診斷是第一步。然而,現(xiàn)實情況是,絕大多數(shù)市售的利什曼病血清學(xué)檢測試劑都是為犬或貓量身定制的。當面對一只羊駝、一頭野牛或一匹馬的血清樣本時,獸醫(yī)和研究者常常陷入困境:那些方便快捷的商業(yè)化快速檢測卡,真的能準確識別出它們體內(nèi)的抗利什曼原蟲抗體嗎?不同的物種,其免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)存在差異,而檢測試劑中的關(guān)鍵成分(如用于捕捉抗體的蛋白A、蛋白G等)對這些差異免疫球蛋白的“抓取”能力(即親和力)也不同。這就好比用一把為犬類“鎖芯”設(shè)計的“鑰匙”,很可能打不開草食動物那結(jié)構(gòu)迥異的“免疫鎖”。這種診斷工具的缺失,嚴重制約了我們在野生動物疫病監(jiān)測、動物園健康管理乃至理解整個疫病生態(tài)系統(tǒng)方面的能力。
正是為了填補這一關(guān)鍵的知識與工具缺口,一個研究團隊開展了一項針對性研究。他們選取了一種市面上宣稱可用于多物種檢測的商業(yè)化快速免疫層析檢測卡(Uranotest? Leishmania feline),對來自一系列“非傳統(tǒng)”動物的血清樣本進行了系統(tǒng)性評估。這些樣本涵蓋了從臨床發(fā)病的動物到僅血清學(xué)陽性的動物,物種包括犬、貓、狼、歐洲水貂、美洲水貂、兔、虎、白頸白眉猴、羊駝、馬、山羊、駱馬、綿羊、歐洲野牛和單峰駱駝,共計186份。所有樣本已通過一種經(jīng)過驗證的內(nèi)部酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA)方法預(yù)先劃分為血清陽性(n=65)或血清陰性(n=121),以此作為評估快速檢測卡性能的“金標準”。
研究人員將快速檢測卡的結(jié)果與ELISA結(jié)果進行比較,并使用科恩卡帕系數(shù)評估兩者的一致性。他們想知道:這把“鑰匙”究竟能在多大范圍內(nèi)通用?研究結(jié)果發(fā)表在《Veterinary Research Communications》期刊上,為我們揭示了跨物種診斷中一個有趣而重要的現(xiàn)象。
關(guān)鍵研究方法
研究團隊從薩拉戈薩大學(xué)臨床免疫學(xué)實驗室的血清庫中,選取了186份來自多種動物(包括犬、貓、多種食肉動物、草食動物及兔等)的血清樣本,這些樣本采集于2022年6月至2025年12月間,并預(yù)先通過一種內(nèi)部建立的、使用蛋白A/G結(jié)合物的多物種ELISA方法確定了其抗利什曼原蟲抗體的陰陽性狀態(tài)(即參考標準)。評估對象為一種商業(yè)化的、使用蛋白A作為捕獲試劑的快速免疫層析檢測卡(ICT)。對每份樣本,研究人員均嚴格按照試劑說明書操作,加入血清和緩沖液,10分鐘后由兩名技術(shù)人員判讀結(jié)果,并與ELISA結(jié)果進行對比,通過計算總體一致性和科恩卡帕系數(shù)來評估該快速檢測卡在不同物種中的表現(xiàn)。
研究結(jié)果
ICT結(jié)果
快速檢測卡(ICT)的性能針對一組預(yù)先通過內(nèi)部ELISA(參考方法)分類為陰性或陽性的血清進行了評估。在總計65份動物血清陽性樣本(包括患病動物n=27和血清陽性動物n=38)中,ICT的結(jié)果呈現(xiàn)出明顯的物種分型。在歐洲水貂、美洲水貂、虎、白頸白眉猴、貓和伊比利亞狼等非草食性動物中,ICT與ELISA結(jié)果表現(xiàn)出一致的陽性。然而,在貝內(nèi)特沙袋鼠、山羊、馬、羊駝、歐洲野牛、單峰駱駝、駱馬、兔和綿羊等所有草食動物(及兔)的ELISA陽性樣本中,ICT檢測結(jié)果卻均為陰性,盡管其中部分樣本的ELISA吸光度值(OD)處于中高水平。
一致性分析
在全部186份樣本中,ICT與ELISA的總體觀察一致率為82.3%(153/186),科恩卡帕系數(shù)為0.56,表明兩者具有中等程度的一致性。進一步分析不一致的來源發(fā)現(xiàn),所有不一致結(jié)果均為ELISA陽性而ICT陰性(33例),未出現(xiàn)ELISA陰性而ICT陽性的情況,這表明在該評估數(shù)據(jù)集中,該ICT具有很高的特異性。物種水平的卡帕值分析揭示了兩種截然不同的模式:在貓科動物、犬科動物和水貂中觀察到完美的一致性(κ=1.00),而在包括羊駝、馬、山羊等多種有蹄類動物和兔中,卡帕值為0.00。后者不應(yīng)被解釋為隨機的缺乏一致性,而是一種結(jié)構(gòu)性的單向不一致模式,即ELISA陽性的動物在ICT檢測中始終呈陰性。
討論
本研究首次評估了一種市售多物種快速檢測卡在一系列非傳統(tǒng)動物物種中檢測抗利什曼原蟲抗體的性能。盡管該快速檢測卡在多種非草食性物種中成功檢出了血清陽性樣本,但所有血清陽性的草食動物樣本均產(chǎn)生了陰性結(jié)果。這種模式表明,檢測卡中使用的蛋白A結(jié)合物對草食動物的免疫球蛋白G(IgG)親和力有限。蛋白A、蛋白G及其雜交形式(蛋白A/G)對哺乳動物不同類群的免疫球蛋白表現(xiàn)出異質(zhì)性的結(jié)合親和力,這直接影響了基于這些結(jié)合物的血清學(xué)檢測方法的跨物種適用性。因此,盡管該檢測卡被設(shè)計為“多物種”使用,但其有效性高度依賴于目標物種的免疫球蛋白類型。
研究的局限性包括部分物種的樣本量較小,以及使用的是回顧性血清樣本庫,可能無法完全代表野外感染的所有階段和抗體滴度范圍。此外,由于以血清學(xué)分類為參考框架,本研究并未直接評估快速檢測結(jié)果與所有物種的寄生蟲學(xué)或分子學(xué)確認之間的相關(guān)性。
結(jié)論與重要意義
本研究為解決非犬類物種中利什曼原蟲感染的診斷難題提供了重要數(shù)據(jù)。核心結(jié)論是:所評估的這種使用蛋白A結(jié)合物的商業(yè)多物種快速免疫層析檢測卡(Uranotest? Leishmania feline)適用于檢測犬、貓、狼、水貂等非草食性食肉動物中的抗利什曼原蟲抗體,與ELISA參考方法具有高度一致性。然而,該檢測卡無法可靠地檢測出羊駝、馬、山羊、駱駝、綿羊、野牛等草食動物體內(nèi)的相應(yīng)抗體,在兔類中同樣無效,這主要歸因于蛋白A對草食動物免疫球蛋白的低親和力。
這一發(fā)現(xiàn)具有重要的實踐與理論意義。首先,它向獸醫(yī)、野生動物研究者和動物園管理者發(fā)出了明確警示:在將商業(yè)快速檢測工具應(yīng)用于犬貓以外的物種,特別是草食動物時,必須保持高度謹慎,未經(jīng)物種特異性驗證直接使用可能導(dǎo)致嚴重的假陰性結(jié)果,從而漏診感染。其次,研究強調(diào)了在開發(fā)和應(yīng)用多物種診斷工具時,結(jié)合物的選擇是關(guān)鍵決定因素。未來工作需要探索替代策略,如針對草食動物優(yōu)化使用蛋白G或蛋白A/G,或開發(fā)物種特異性的抗免疫球蛋白結(jié)合物,以擴展檢測工具的適用范圍。最后,本研究強化了一個核心理念:在野生動物和多物種健康監(jiān)測領(lǐng)域,沒有“一刀切”的診斷方案。任何血清學(xué)檢測在應(yīng)用于新物種前,都必須經(jīng)過嚴格的、針對該物種的驗證,以確定其真實的診斷敏感性和特異性,這是獲得可靠數(shù)據(jù)、準確評估疫病風(fēng)險和制定有效防控策略的基石。