企业动态   2022年05月11日

新型冠状病毒(SARS-CoV-2)免疫检测之二:抗原检测试剂盒开发

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一般而言,抗体检测试剂采样方便,能观察疗效和预后,但在疾病的早期诊断存在不足。要第一时间鉴别病原,区分流感、新冠和普通肺炎,按理新冠SARS-CoV-2抗原检测试剂作用更大。


所以博岳生物在疫情发生后,除了推出新冠N蛋白和S蛋白,还积极开发针对新冠N蛋白和S蛋白的单克隆抗体。完成第一轮的测试评估后,现正式推出抗体,为IVD行业抗击疫情添一分力。也借此之际,探讨下它的应用。


新冠抗原试剂盒能否用于早期检测?


2月19日,来自广东CDC、中山大学、香港大学的研究学者在《新英格兰医学杂志》发文,详细讨论了病毒载量的问题。这篇文章题为“SARS-CoV-2 Viral Load inUpper Respiratory Specimens of Infected Patients”,对18名患者(包括一名无症状感染者)的上呼吸道样本(鼻拭子和咽拭子)病毒载量进行了详细分析,包括不同样本类型和不同采样时间。首次揭示了新冠病毒早期载量高,随后逐渐降低。这种动态变化与流感类似,与SARS不同。且无症状患者病毒载量与有症状患者相似。[1],[2]



新冠抗原试剂盒应检测什么样本?


按照世卫组织的指导文件(临时第三版),下呼吸道标本似乎比上呼吸道标本对于新冠病毒的诊断价值更高。但它同时建议,如果患者症状体征不明显,或下呼吸道标本无法获取时,应收集上呼吸道标本。按照卫健委的诊疗方案(试行第六版),在鼻咽拭子、痰和其他下呼吸道分泌物、血液、粪便等标本中可检测出新型冠状病毒核酸。痰液样本能提高检测阳性率。而从部分一线医院的临床实践获悉,与咽拭子相比,鼻拭子的阳性检出率具有明显优势。综合目前信息,在能获取样本时,痰对于SARS-Cov-2的实验室诊断最准确,其次是鼻拭子。


新冠抗原试剂盒该检测什么抗原?


根据系统发生树,HCoV-229E和HCoV-NL63属于α属冠状病毒,HCoV-OC43、SARS-CoV、HCoV-HKU1、MERS-CoV和SARS-CoV-2均为β属冠状病毒,其中,HCoV-OC43和HCoV-HKU1属于A亚群,SARS-CoV属于B亚群,MERS-CoV属于C亚群(见下图)。



核衣壳蛋白(N蛋白)


冠状病毒核衣壳蛋白(N蛋白)有一个结构性作用,并参与RNA合成。N蛋白在病毒感染的过程中大量表达并诱导产生强烈的免疫反应,常常作为冠状病毒感染的诊断靶标。但是N蛋白作为核衣壳蛋白,保守性较高,直接利用N蛋白进行检测,可否能有效区分不同的冠状病毒?


我们利用DNAStar软件对SARS-CoV-2、SARS-CoV、MERS-CoV、NL63、229E、OC43和HKUl共计7种常见冠状病毒的N蛋白氨基酸序列进行同源性比对分析,结果如下:



通过该图可以看出,SARS-CoV-2与SARS-CoV的N蛋白的同源性最高,达到了91.2%,与MERS-Cov的同源性有47.8%。SARS-Cov-2与NL63、229E、OC43、HKU1的同源性都很低。采用OC43抗体检测新冠N蛋白可能会不太理想。而特异的SARS-Cov-2的N蛋白抗体,与普通的地方性冠状病毒不反应,能够达到应用需求,有效提高早期诊断的检出率。


刺突蛋白(S蛋白)


冠状病毒S蛋白参与病毒与细胞受体结合、介导病毒与宿主膜融合。S蛋白诱导宿主免疫反应,产生中和抗体。我们同样利用DNAStar软件对SARS-CoV-2、SARS-CoV、MERS-CoV、NL63、229E、OC43和HKU1共计7种常见冠状病毒的S蛋白氨基酸序列进行同源性比对分析,结果如下:



通过图中可以发现,SARS-CoV-2与SARS-Cov的S蛋白同源性最高,达到了77.6%。与另外5种冠状病毒的同源性较低。通过氨基酸序列分析看来,与N蛋白相比,S蛋白的特异性更高。很多厂家采用S蛋白的单克隆抗体来检测SARS-CoV-2病毒抗原。


免疫法检测抗原,采用双抗体夹心法很常见。标记胶体金、荧光微球、酶、吖啶酯等,原料和工艺都很成熟。抗体包被NC膜,或者包被磁球,对于IVD企业也上手容易。为提高病毒的检出率,有IVD企业同时开发两种抗原检测试剂,分别检测N蛋白和S蛋白。也有企业对N蛋白单抗和S蛋白单抗混合标记或混合包被,集成为一个试剂盒。


新冠、流感检测原料@博岳生物


博岳生物已推出N蛋白和S蛋白的单克隆抗体,且S蛋白的单克隆抗体经过病毒检测验证。

同时列出甲型流感和乙型流感的配对单克隆抗体,是博岳生物的成熟产品,已被市场接受批量用于生产。欢迎咨询。


参考文献

1.   Zou L, Ruan F, Huang M, etal. SARS-CoV-2 viral load in upper respiratory specimens of infected patients.N Engl J Med. 2020 Feb 19.

2.   SARS-CoV-2感染患者上呼吸道标本中的病毒载量,NEJM医学前沿,呼吸系统疾病•2020.02.19,https://www.nejmqianyan.cn/article/YXQYc2001737

3. 刘焱斌,刘涛,崔跃,王博,罗凤鸣,鼻拭子与咽拭子两种取样方法在新型冠状病毒核酸筛检中的比较研究,中国呼吸与危重监护杂志| 2020, 19(0): 0-0

4. 2019-nCoV感染的实验室诊断与病毒脱落监测,medRxiv预印版,2020年2月12日

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