血清学试验检测SARS-CoV-2抗体的发展

大约四个月后最初描述的非典型性肺炎病例在武汉,中国,2019年12月,COVID-19已经成为一个主要的大流行威胁。2020年4月12日,大约一半的世界人口是在封锁,与180万年正式诊断病例。巴斯德研究所的科学家们,CNRS Inserm和巴黎大学进行了一项试点研究评估的可靠性的几个实验室检测,目的是获得一个更好的理解的抗体反应SARS-CoV-2人口和病毒是如何传播的。

四个测试SARS-CoV-2的检测抗体开发和评估,以及两个测试中和抗体的检测。这些测试,称为实验室化验,COVID-19流行病学研究的第一阶段。这项研究的结果发表在网上medRxiv 4月24日,2020年,然后在科学转化医学2020年8月17日。

评估无症状的患病率和SARS-CoV-2感染病例症状及其抗体反应配置文件是一个重要的努力控制疫情和阐明病毒是如何传播的。

PCR测试是目前广泛用于法国和全世界,包括巴斯德研究所(呼吸道病毒的国家参考中心,以下简称中国北车),诊断COVID-19检测和量化SARS-CoV-2 RNA。这些病毒学测试是必不可少的识别和监控个人活动性感染。

大量的血清学检测也在使用。有两种类型:

• 抗体检测化验,显示一个人是否SARS-CoV-2蛋白抗体,因此先前感染了病毒。
• 中和化验,确定个体中和抗体,因此对病毒免疫。

可靠的测试的重要性

这些测试的可靠性是至关重要的。一些球队的巴斯德研究所、CNRS Inserm因此巴黎大学着手开发血清学检测,进行试点研究评估的可靠性四个通过测量SARS-CoV-2抗体水平的检测化验。他们还开发了两个新的检测化验,给他们额外的比较。组的血样来自不同类别的个人。这些组织,用来评估分析,可以分解如下:

• 样品电视台从400个人(2017 - 2019),作为比较样本建立特异性的化验,确保没有或很少有“假阳性”;
• 患者样本51 COVID-19严重或重要的形式,从巴黎Bichat医院。这些样本确定检测的敏感性,使科学家们研究抗体反应的动力学;
• 样本209人有轻度症状(如发烧或咳嗽)在瓦兹部门3月3和4,2020;
• 样品从200年无症状献血者在瓦兹3月20日至24日,2020年。

Seroprevalence结果

血清阳性(抗体的存在)是在32%的患者中发现轻微的迹象兼容COVID-19 15天前采集标本,和3%的无症状的献血者。

抗体反应时间

科学家们决定抗体反应时间COVID-19患者住院。抗体出现最初症状后5 - 6天,中和活动后7 - 14天。

这个时间可能是长在轻度症状或无症状的个体,和抗体滴度(浓度)可能更低。

描述和评价分析

研究小组设计的四个实验室化验评估SARS-CoV-2人类血清抗体水平。

ELISA分析:两个ELISA检测常规化验全身的N蛋白的基础上SARS-CoV-2 (ELISA N)或病毒的细胞外域峰值蛋白质(S)。

优点:这些分析都是基于一种技术,它可以很容易地转置和用于商业套件。ELISA年代分析略比ELISA N试验更敏感。

对化验,他们如何可能的问题用于大规模或带到市场,因为他们正在内部测试。分析基于相似原理已经销售,由中国北车目前正在评估。

商业分析的性能是由中国北车使用评估的血清样本确定为消极或积极SARS-CoV-2抗体的基础上至少两个血清学检测的巴斯德研究所开发的。

S-Flow分析:这个试验检测SARS-CoV-2蛋白质的天然构象,在细胞表面。它是高度敏感的和具体的。ELISA结果相似,具有较高灵敏度低抗体水平。但是试验要求专业设备(流式细胞分析仪),不如板读者广泛使用通常用于医学实验室。这使它更适合使用在流行病学的研究而不是大规模的诊断测试。

嘴唇分析:这种“免疫沉淀反应”从其他测试试验使用不同的技术和检测抗体绑定SARS-CoV-2 N和S蛋白或子域。的测试提供了详细剖析病毒蛋白区域目标的抗体反应。因此分析使用各种“目标抗原,”和测试的灵敏度变化取决于抗原检测。在这项研究中,N和S的一部分(S1)的一部分。这个分析也可以用于目前的形式在大多数动物。

研究团队也开发了两个化验检测中和抗体血清样本中被感染的个体,一个使用传染性SARS-CoV-2病毒和需要访问一个BSL3实验室,和一个基于“pseudovirus”,可以使用不需要BSL3设施。

传染性SARS-CoV-2的中和试验是更复杂的实现过程,病毒需要在BSL3实验室处理。它使用一个固定剂量的病毒破坏细胞的100%。与不同的血清稀释混合后,科学家们观察SARS-CoV-2抗体的存在是否足以中和病毒,抑制病毒增殖,从而防止细胞破坏。

研究团队也开发了一种中和试验称为Lenti年代,基于非传染性pseudovirus代替SARS-CoV-2病毒。这个实验不需要控制在一个生物安全实验室,使其易于实现大规模。

不像ELISA-type化验,检测抗体,抗体的中和试验措施的能力阻止病毒进入细胞。因此可以判断一个人是否能限制病毒的抗体乘法和可能会进一步带来保护SARS-CoV-2感染。研究团队热衷于适应这个试验,可用于高通量测试。需要进一步的研究来确定中和抗体的数量随着时间的推移可能会提供保护和持久性。

之间的相关性分析

评估比较分析的可靠性,研究小组利用三组比较。

在住院病人中,同样数量的与血清学检测阳性病例得到了基于N和S;诊断的应用试验检测anti-S1抗体不敏感,后者的目的是调查与保护相关。

从瓦症状群的个体,S-Flow和ELISA年代化验和嘴唇N + S1组合提供了非常相似的结果和检测水平高于其他测试。在献血者,阳性病例只有S-Flow和ELISA检测化验。

结论:

1。研究小组比较了表演四SARS-CoV-2抗体检测化验。一般来说他们工作很好,灵敏度的差异取决于测试,特别是针对的抗原。

2。关于中和抗体检测化验,pseudovirus中和试验简单、健壮但它需要细胞培养设施和专用设备。血清学试验是用来估计病毒抗体水平的绑定而不是预测它们的功能。

3所示。科学家们目前正在建立关联,这样他们就可以估计血样中和能力基于抗体的水平结合病毒的不同部分。

4所示。中和血液中抗体的存在很可能表明防止进一步感染,特别是如果效价高,但这尚未正式证明。

5。血清学测试可以使用流行病学研究确定seroprevalence特定群体之一。

6。有重要的循环病毒集群内的第一个病例瓦兹:32%的人与温和的临床体征兼容COVID-19抗体。

7所示。在无症状的个体上执行的测试的结果依赖于组织学习和他们的位置。例如,执行的200测试在无症状的献血者瓦兹(个人展示最近的迹象是不允许献血),3%是正面的。

“这些化验是用来检测阳性率下降的流行病学研究和诊断的个人。他们也非常有用的完全描述血清面板在评估商业测试。本研究从巴斯德研究所涉及的几个团队,工作在从巴黎公立医院与医生和病毒学家合作网络(AP-HP)和Inserm、流行病学家和法国血液服务(EFS)。我们愿意认为病人和志愿者捐献的血液在这项研究中,“强调该研究的合著者马克•Eloit Hugo Mouquet奥利维尔•施瓦茨和西尔维van der Werf。

“ELISA N和ELISA年代分析当前上下文中的特别感兴趣。巴斯德研究所,成千上万的测试可以每周进行,这项技术可以与其他实验室共享,“西尔维范德·沃夫解释国家参考中心主管呼吸道病毒和联合研究》一书的作者。

“LIPS-type分析有相同的灵敏度为相同的抗原和ELISA-type化验是有用的详细研究防止进一步感染的概率群几千血清样本,以确定哪些抗原是适合高通量测试——一种至关重要的方法在管理锁定的宽松措施。这项工作以来,我们也延长了使用嘴唇试验检测感染的季节性冠状病毒和他们的角色对于保护或促进关于SARS-CoV-2感染,”主管马克•Eloit表示病原体发现实验室和联合研究的作者。

“自年初以来的研究在2020年3月,S-Flow试验被用于研究体液反应的程度在PCR +个人有轻微症状。我们正在评估这个响应的时间。我们康复的个人收集的分析样本在不同时间点后出现症状”奥利维尔·施瓦茨说病毒与免疫研究的单位和联合作者。