Our study focused on the identification of immunodominant B cell epitopes within surface pneumococcal virulence proteins in pediatric patients with invasive pneumococcal disease (IPD). To this aim, we evaluated sera from children with IPD against 141 20-mer synthetic peptides covering the entire sequence of major, previously identified, antigenic fragments within pneumococcal virulence proteins; namely the choline-binding protein D (CbpD), the pneumococcal histidine triad proteins (PhtD and PhtE), th pneumococcal surface protein A (PspA), the plasminogen and fibronectin binding protein B (PfbB) and the zinc metalloproteinase B (ZmpB). Ten immunodominant B cell epitopes were identified: CbpD-pep4 (amino acids (aa) 291-310), PhtD-pep11 (aa 88-107), PhtD-pep17 (aa 172-191), PhtD-pep19 (aa 200-219), PhtE-pep32 (aa 300-319), PhtE-pep40 (aa 79-98), PfbB-pep76 (aa 180-199), PfbB-pep79 (aa 222-241), PfbB-pep90 (aa 484-503) and ZmpB-pep125 (aa 431-450). All epitopes were highly conserved among different pneumococcal serotypes, while four of them were located within the functional zinc-binding domain of the histidine triad proteins PhtD and PhtE. Peptides CbpD-pep4, PhtD-pep19 and PhtE-pep40 were broadly recognized by IPD patients’ sera with prevalence of 96.4%, 92.9%, and 71.4% respectively, whereas controls’ sera exhibited only minor reactivities (<10.7%). Peptides’ specificities for IPD were 93.3%, 95%, and 96.7%, their sensitivities were 96.4%, 92.9% and 71.4% and their positivity likelihood ratios for IPD were 14.5, 18.6 and 21.4 respectively. Furthermore, purified antibodies against CbpD-pep4, PhtD-pep19, and PhtE-pep40 readily bound on the surface of different pneumococcal serotypes, as assessed by FACS and immunofluorescence analysis.
Η παρούσα διατριβή είχε σκοπό την ανίχνευση των ανοσοκυρίαρχων Β-λεμφοκυτταρικών επιτόπων εντός πρωτεϊνών της επιφάνειας του πνευμονιοκόκκου που συμμετέχουν στη λοιμογόνο δύναμη του βακτηρίου; η προσέγγιση αυτή είναι ιδιαίτερα σημαντική για το σχεδιασμό νέων εμβολίων. Για το σκοπό αυτό, εξετάσαμε ορούς παιδιών με διεισδυτική πνευμονιοκοκκική νόσο αναφορικά με την αντιγονικότητά τους έναντι 141 20-μερών συνθετικών πεπτιδίων που κάλυπταν ολόκληρη την αλληλουχία των αντιγονικών τμημάτων εντός των πρωτεϊνών CbpD, PhtD, PhtE, PspA, PfbB και ZmpB που είχαν προσδιοριστεί από προηγούμενη μελέτη. Ανιχνεύτηκαν 10 ανοσοκυρίαρχοι Β-λεμφοκυτταρικοί επίτοποι με αμινοξική αλληλουχία (αα): CbpD-pep4 (aa 291-310), PhtD-pep11 (αα 88-107), PhtD-pep17 (αα 172-191), PhtD-pep19 (αα 200-219), PhtE-pep32 (αα 300-319), PhtE-pep40 (αα 79-98), PfbB-pep76 (αα 180-199), PfbB-pep79 (αα 222-241), PfbB-pep90 (αα 484-503 ) και ZmpB-pep125 (αα 431-450). Όλοι οι επίτοποι ήταν κοινοί στην πλειοψηφία των πνευμονιοκοκκικών οροτύπων, ενώ τέσσερις από αυτούς, PhtD-pep17, PhtD-pep19, PhtE-pep32 και PhtE-pep40, εντοπίστηκαν εντός της λειτουργικής περιοχής σύνδεσης του Zn2+ των αντίστοιχων πατρικών πρωτεϊνών. Οι επίτοποι CbpD-pep4, PhtD-pep19 και PhtE-pep40 αναγνωρίστηκαν από την πλειοψηφία των ασθενών με διεισδυτική πνευμονιοκοκκική νόσο με ποσοστά 96,4%, 92.9% και 71.4% αντίστοιχα, ενώ οι οροί των μαρτύρων παρουσίασαν μικρού βαθμού αντιδραστικότητα με όλα τα πεπτίδια (<10,7%). Για τα πεπτίδια αυτά η ειδικότητα για τη διεισδυτική πνευμονιοκοκκική λοίμωξη ήταν 93.3%, 95% και 96.7%, ενώ η ευαισθησία ήταν 96.4%, 92.9% και 71.4% και η θετική προγνωστική αξία 14.5, 18.6 και 21.4 αντίστοιχα. Επιπλέον, κεκαθαρμένα αντισώματα έναντι των CbpD-pep4, PhtD-pep19 και PhtE-pep40 συνδέθηκαν στην επιφάνεια ζώντων πνευμονιοκόκκων διαφορετικών οροτύπων όπως αποδείχτηκε με πειράματα κυτταρομετρίας ροής και μικροσκοπίας ανοσοφθορισμού.