Research Article

Identification of newly developed advanced schistosomiasis with MALDI-TOF mass spectrometry and ClinProTools analysis

Identification de la schistosomiase avancée récemment développée par spectrométrie de masse MALDI-TOF et analyse par ClinProTools

¹ National Health Commission Key Laboratory of Parasitic Disease Control and Prevention, Jiangsu Provincial Key Laboratory on Parasite and Vector Control Technology, Jiangsu Institute of Parasitic Diseases, Wuxi, 214064 Jiangsu Province, PR China
² Public Health Research Center, Jiangnan University, Wuxi, 214122 Jiangsu Province, PR China

^* Corresponding authors: yzhyz01@163.com; huahaiyong@hotmail.com

Received: 17 December 2018
Accepted: 10 May 2019

Abstract

Cases of newly developed advanced schistosomiasis (NDAS) have occurred in areas where schistosomiasis transmission has been blocked for more than 25 years. The causes and pathogenesis of NDAS are still unknown. Diagnosis of NDAS relies on historical investigation and clinical symptoms, such as liver fibrosis, hepatic ascites and abnormal biochemical indexes in serum. It is important but difficult at this stage to develop a new tool for early screening and rapid diagnosis. In this study, serum peptides from thirty patients with NDAS and thirty healthy controls were captured with weak cation exchange magnetic beads, and subjected to MALDI-TOF mass spectrometry and ClinProTools analysis. Eleven peaks with m/z 924, 2661, 2953, 2991, 3241, 3884, 5337, 5905, 5943, 7766 and 9289 were decreased and three peaks with m/z 1945, 2082 and 4282 were increased in the NDAS group. The proteomic detection pattern (PDP) was established with 14 different peptide peaks, and its sensitivity and specificity were investigated with a blind test. The peptide mass fingerprints of sera from 50 NDAS patients and 100 healthy controls were double-blind subjected to the PDP method, and 50 patients and 92 healthy controls were classified as NDAS and healthy separately, which showed 100% sensitivity and 92% specificity. Our results showed that the PDP could be a new and useful method to detect NDAS.

Résumé

Des cas de schistosomiase avancée récemment développée (SARD) se sont produits dans des zones où la transmission de la schistosomiase est bloquée depuis plus de 25 ans. Les causes et la pathogenèse de la SARD sont encore inconnues. Le diagnostic de la SARD repose sur des recherches historiques et des symptômes cliniques, tels que la fibrose hépatique, l’ascite hépatique et des indices biochimiques anormaux dans le sérum. Il est important, mais difficile à ce stade, de développer un nouvel outil de dépistage précoce et de diagnostic rapide. Dans cette étude, les peptides sériques de 50 patients atteints de SARD et de 30 témoins sains ont été capturés avec des billes magnétiques à échange de cations faibles, soumis à une spectrométrie de masse MALDI-TOF et à une analyse par ClinProTools. Onze pics avec m/z 924, 2661, 2953, 2991, 3241, 3884, 5337, 5905, 5943, 7766 et 9289 étaient diminués et trois pics avec m/z 1945, 2082 et 4282 étaient augmentés dans le groupe SARD. Le modèle de détection protéomique (PDP) a été établi avec 14 pics de peptide différents, et sa sensibilité et sa spécificité ont été étudiées avec un test à l’aveugle. Les empreintes peptidiques des sérums de 50 patients atteints de SARD et de 100 témoins sains ont été soumises à la méthode du PDP à double insu. Cinquante patients atteints et 92 témoins sains ont été classés séparément en tant que SARD et sains, ce qui démontre une sensibilité de 100 % et une spécificité de 92 %. Nos résultats ont montré que le PDP pourrait être une méthode nouvelle et utile pour détecter la SARD.