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Science子刊:开发出一种新型COVID-19抗体测试方法

来源:本站原创 2020-06-20 13:07

2020年6月20日讯/生物谷BIOON/---随着COVID-19大流行的持续,每天报告的新感染人数达数千人,因此需要广泛适用的测试方法,以更好地了解感染率,特别是症状轻微或无症状的人的感染数量,这些人仍然是病毒携带者。在一项新的研究中,来自美国北卡罗莱纳大学教会山分校、拉霍亚免疫学研究所、加州大学圣地亚哥分校和埃默里大学的研究人员开发出一种新的抗体测试方法---一种简化的实验性测试方法,可以在不具备商业实验室和大型学术医疗中心资源的实验室里,加速测试成千上万的血液样本。相关研究结果发表在2020年6月11日的Science Immunology期刊上,论文标题为“The receptor binding domain of the viral spike protein is an immunodominant and highly specific target of antibodies in SARS-CoV-2 patients”。
图片来自Science Immunology, 2020, doi:10.1126/sciimmunol.abc8413。

这些研究人员开发出一种血液测试方法以确定靶向SARS-CoV-2刺突蛋白的一个独特片段的SARS-CoV-2抗体。这个独特片段称为受体结合结构域(RBD)。他们基于RBD的抗体测试方法可以测量这个结构域的水平,他们发现这与提供免疫力的至关重要的中和抗体的水平相关。

SARS-CoV-2中刺突蛋白的RBD在其他已知的人类或动物冠状病毒中是不存在的。因此,针对这个结构域的抗体可能对SARS-CoV-2具有高度的特异性,因此这些抗体可以揭示个体是否接触过这种能引起COVID-19的新型冠状病毒。事实上,当这些研究人员测试从暴露于其他冠状病毒的人身上收集的血液时,这些血液不含有针对SARS-CoV-2 RBD的抗体。

论文共同通讯作者、北卡罗莱纳大学教会山分校全球健康与传染病研究所成员Aravinda de Silva说,“我们的测试方法对这种引起COVID-19的冠状病毒的抗体具有极强的特异性,这是目前一些抗体测试所没有的。我们的结果强烈支持将基于RBD的抗体测试用于人群层面的监测,并作为SARS-CoV-2感染康复者体内中和抗体水平的一种相关因素。”

论文第一作者兼论文共同通讯作者、北卡罗莱纳大学教会山分校微生物学与免疫学助理教授Prem Lakshmanane博士说,“我们如今正在进一步简化我们的测试方法,使之成为一种廉价的测试方法,因此,我们的测试方法在不影响测试质量的情况下可在70分钟左右完成,而不是需要4到5个小时来完成。”

在北卡罗莱纳大学教会山分校关闭期间,Lakshmanane带领一个研究团队,包括Ramesh Radi博士、Bruno Segovia-Chumbez和Rajendra Raut博士---每个人都被指定为应急员工---从头开始开发这种测试方法。该团队设计了新的抗原,并使用了SARS-CoV-2患者、人类对照组和动物样本。从症状出现后的第九天以及以上起, 这种测试方法使得这些研究人员能够准确地识别基于RBD的SARS-CoV-2抗体。

世界著名的冠状病毒专家、北卡罗莱纳大学教会山分校吉林斯全球公共卫生学院流行病学教授Ralph Baric博士开发了一种测量临床样本中和抗体的方法。测量中和抗体的方法需要大约三天的时间才能完成,而且通常需要特殊的高密闭性设施,这是安全处理传染性病毒所必需的。de Silva实验室与Baric实验室的David Martinez博士合作,测试患者中基于RBD的抗体水平是否与利用这种测试方法检测到的中和抗体水平相关。

Lakshmanane说,“我们观察到RBD结合抗体的水平和SARS-CoV-2中和抗体在个体样本中的水平之间存在稳健的相关性。这意味着我们的测试方法不仅可以鉴定出暴露于SARS-CoV-2的人,而且还可以用来预测中和抗体的水平,并鉴定血浆治疗的潜在供体。”

这些研究人员已经收到了来自美国和世界各地科学家的请求,要求协助他们在研究实验室中建立这种新的测试方法,以监测人们是否感染SARS-CoV-2。

de Silva说,“我们不认为我们的研究是取代商业检测的手段。商业测试是至关重要的,尤其是对个体患者的临床管理做出决策。但是,了解商业测试是否适合识别感染后出现轻微症状或没有症状的人,以及是否告诉我们任何关于保护性免疫的信息,仍为时过早,这是因为科学家们仍在了解这种冠状病毒。”

他补充道,“重要的是,研究人员必须保持参与,监测抗体反应和其他生物学细节,并对测试方法进行微调以满足个体患者、公共卫生界和疫苗开发人员的不同需求。”(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Lakshmanane Premkumar et al. The receptor binding domain of the viral spike protein is an immunodominant and highly specific target of antibodies in SARS-CoV-2 patients. Science Immunology, 2020, doi:10.1126/sciimmunol.abc8413.

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