マラリア抗原検出検査

マラリア抗原検出検査
ディップスティックの概略図
目的	マラリアと診断されました...

マラリア抗原検出検査は、マラリアを診断するための従来の実験室技術に熟練していない人や、そのような機器が利用できない状況でもマラリアを迅速に診断できる、迅速抗原検査タイプの市販の迅速診断検査のグループです。現在、20を超えるそのような検査が市販されています（WHO製品テスト2008）。そのような検査のターゲットとして適した最初のマラリア抗原は、可溶性解糖酵素グルタミン酸脱水素酵素でした。^{[1] [2] [3]} 現在、迅速検査のどれもが厚血膜ほど感度が高くなく、安価でもありません。現在のすべてのディップスティック法の使用における主な欠点は、結果が基本的に定性的であることです。しかし、熱帯アフリカの多くの風土病地域では、人口の大部分が定性アッセイで陽性となるため、寄生虫血症の定量的評価が重要です。

マラリアは、患者が早期診断と迅速な治療を受けることができれば治癒可能な病気です。抗原に基づく迅速診断テスト（RDT）は、医療サービス能力の周辺で重要な役割を果たしています。なぜなら、顕微鏡や血液塗抹標本を検査するための訓練を受けた技術者が不足しているため、多くの地方の診療所では現場でマラリアを診断することができないからです。さらに、この病気が風土病ではない地域では、臨床検査技師はマラリア原虫の検出と同定の経験が非常に限られています。毎年、温帯地域から熱帯諸国を訪れる旅行者の数は増え続けていますが、その多くがマラリアに感染して帰国しています。RDTテストは、依然として従来の顕微鏡検査を補完するものと見なされていますが、いくつかの改良を加えれば、顕微鏡に取って代わる可能性があります。このテストは簡単で、現場でその場で手順を実行できます。これらのテストでは、指先からの採血または静脈血を使用し、完了するまでに合計15〜20分かかり、検査室は必要ありません。これらの迅速診断検査による検出閾値は、厚膜顕微鏡検査では5個/μLであるのに対し、血液1μLあたり100個の範囲である。^{[4] [5] [6]}

熱帯熱マラリア原虫の耐性が高まり、クロロキンの代替薬が高価であることから、正確な診断がますます重要になっています。pGluDH酵素は宿主の赤血球には存在せず、 1975年にPicard-Maureauらによって熱帯熱マラリア原虫種のマーカー酵素として推奨されました。 ^[7]マラリアマーカー酵素検査は日常業務に適しており、現在ではマラリアを扱うほとんどの診療科で標準検査となっています。pGluDHの存在は寄生虫の生存能力を表すことが知られており^{[2] 、pGluDHを抗原として使用する迅速診断検査は生きている生物と死んだ生物を区別することができます。pGluDHを抗原として使用する完全なRDTが}中国で開発され、現在臨床試験が行われています。^[3] GluDHは、炭素代謝と窒素代謝の重要な分岐点を占める遍在する酵素です。ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NAD) [EC 1.4.1.2] およびニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸(NADP) 依存性 GluDH [EC 1.4.1.4] 酵素の両方がPlasmodiaに存在しますが、NAD 依存性 GluDH は比較的不安定で、診断目的には役立ちません。グルタミン酸脱水素酵素は、エネルギーの生成に使用される酸化可能な炭素源と、還元された電子キャリアである NADH を提供します。グルタミン酸は、その後のアミノ基転移反応で他のアミノ酸に主要なアミノ供与体です。グルタミン酸は窒素バランスにおいてさまざまな役割を果たすため、ほとんどのアミノ酸のアミノ基と遊離アンモニアとの間の入り口となります。その結晶構造は公開されています。^[8] P.vivax、P.ovaleおよびP. malariaeにおける GluDH 活性はテストされたことはありませんが、分岐点酵素としての GluDH の重要性を考えると、すべての細胞に高濃度の GluDH があるはずです。分子量の大きい酵素（GluDHなど）には多くのアイソザイムがあり、それによって株の区別が可能になることはよく知られています（適切なモノクローナル抗体があれば）。宿主は寄生酵素に対する抗体を産生し、配列同一性が低いことを示します。^[1]

ヒスチジンリッチタンパク質II（HRP II）は、ヒスチジンとアラ​​ニンに富む水溶性タンパク質で、寄生虫の細胞質を含む​​いくつかの細胞区画に局在しています。この抗原は、熱帯熱 マラリア原虫の栄養体によってのみ発現されます。^{[9] [10]}熱帯熱マラリア原虫のHRP IIは、寄生虫によって産生されるフェリプロトポルフィリンIX（Fe(3+)-PPIX）の不活性結晶形態であるヘモゾインの生体結晶化に関与していると考えられています。大量のHRP IIが寄生虫によって宿主の血流に分泌され、抗原は分泌された水溶性タンパク質として赤血球、血清、血漿、脳脊髄液、さらには尿中に検出されます。 ^[11]これらの抗原は、寄生虫血症が治ったか大幅に軽減された後も循環血液中に残ります。 HRP2 ベースの検査が陰性になるまでに治療が成功してから約 2 週間かかりますが、1 か月ほどかかる場合もあり、活動性感染の検出における価値が損なわれます。^[12]リウマチ因子陽性関節リウマチの患者で、偽陽性の試験紙結果が報告されています。^{[9] HRP-2 は}P. falciparumによってのみ発現されるため、これらの検査では、 P. vivax、P. ovale、またはP. malariaeのみを含むサンプルでは陰性の結果が出ます。そのため、非ファルシパルムマラリアの多くの症例がマラリア陰性と誤診される可能性があります (一部のP. falciparum株も HRP II を持っていません)。pHRP2 ベースの RDT の結果のばらつきは、標的抗原のばらつきに関連しています。^[13]

PfLDHは33kDaの酸化還元酵素である[EC 1.1.1.27]。^[14]これは解糖経路の最後の酵素であり、ATP生成に不可欠であり、 PfLDHが最も多く発現する酵素の1つである。^[15] 三日熱マラリア原虫、四日熱マラリア原虫、卵形マラリア原虫由来のPlasmodium LDH（pLDH）は、ファルシパルム原虫由来のPfLDHと90～92%の同一性を示す。^[16] pLDHレベルは、治療後、HRP2よりも早く血中で減少することが確認されている。^[17]この点では、pLDHはpGluDHに類似している。しかしながら、補因子結合部位を標的とする阻害剤に対する運動学的特性と感受性は大きく異なり、最大21倍も異なる阻害剤の解離定数を測定することで識別できる。^[18]

フルクトース二リン酸アルドラーゼ[EC 4.1.2.13] は、解糖とエネルギー生産における重要な反応を触媒し、4つの種すべてによって生産されます。 ^[19] P.falciparumアルドラーゼは 41 kDa のタンパク質で、既知の真核生物アルドラーゼと 61-68% の配列類似性があります。^[20]その結晶構造が公開されています。^[21]マラリアに対して部分的に免疫のある成人の血清中に p41 に対する抗体が存在することは、p41 が寄生虫に対する防御免疫応答に関与していることを示唆しています。^[22]

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