新的测试可以预测COVID免疫

在美国，大多数人对COVID-19都有一定程度的免疫保护，无论是通过接种疫苗、感染，还是两者的结合。但是，一个人能得到多少保护呢?

麻省理工学院的研究人员现在开发了一种易于使用的测试，可能能够回答这个问题。他们的测试使用了与大多数COVID-19快速抗原检测相同类型的“横向流动”技术，测量了针对SARS-CoV-2病毒的中和抗体的水平血液样本．

研究人员说，容易获得这种测试可以帮助人们确定他们应该采取什么样的预防措施来对抗COVID感染，比如接受额外的加强注射。他们已经为这项技术申请了专利，现在希望与一家可以制造设备的诊断公司合作，并寻求FDA的批准。

”一般人群麻省理工学院科赫综合癌症研究所的查尔斯·w·和詹妮弗·c·约翰逊临床研究员李hojun说:“在美国，许多人可能想知道他们的保护效果如何。”“但我认为，这项测试可能对任何正在接受化疗的人，任何正在接受化疗的人产生最大的影响免疫抑制药物用于风湿性疾病或自身免疫性疾病，以及老年人或一般免疫反应不佳的人。这些人都可能需要尽早接种疫苗或接受更多剂量，以获得足够的保护。”

研究人员说，该测试的设计目的是将不同的病毒刺突蛋白交换进来，从而对其进行修改，以检测对任何现有或未来的SARS-CoV-2变体的免疫力。

李，也是丹娜-法伯/波士顿儿童癌症和血液疾病中心的主治医生，是这项研究的资深作者，该研究今天在网上发表Cell报告方法．科赫研究所前研究技术员、现为杜克大学研究生的格温娜维尔·康奈利(Guinevere Connelly)和科赫研究所研究支持助理奥维尔·柯克兰(Orville Kirkland)是这篇论文的主要作者。

一个简单的测试

李于2019年秋天加入科赫研究所，研究血细胞发育以及血细胞如何癌变。当SARS-CoV-2出现时，他开始思考帮助对抗大流行的方法。许多其他研究人员已经在研究诊断测试因此，他将注意力转向开发一种测试，以揭示人们对COVID-19的免疫保护程度。

目前，测量免疫力的金标准方法包括将血液样本与活病毒混合，并测量样本中有多少细胞被病毒杀死。这种方法对大多数实验室来说太危险了，所以更常用的方法是使用非传染性的改良“假病毒”颗粒，或者基于酶联免疫吸附试验(ELISA)免疫吸附试验)，它可以检测中和病毒蛋白质片段的抗体。

然而，这些方法仍然需要训练有素的人员在实验室里用专门的设备工作，所以在医生的办公室里使用它们并不能立即得到结果。李想要发明一种医疗服务人员甚至是在家的人都能轻松使用的东西。他从家庭妊娠测试中获得灵感，这种测试是基于一种叫做横向流动试验的测试。

横向流动分析通常由嵌入测试线的纸条组成，如果样品中存在特定的目标分子，这些测试线就会与目标分子结合。这项技术也是大多数家庭快速检测COVID-19的基础。

李没有这种测试的经验，所以他联系了两名麻省理工学院的教师，他们在设计基于横向流动分析的诊断方法方面具有专业知识:化学工程副教授哈德利·赛克斯(Hadley Sikes)，以及约翰和多萝西·威尔逊(John and Dorothy Wilson)健康科学与技术、电气工程和计算机科学教授桑吉塔·巴蒂亚(Sangeeta Bhatia)，以及科赫研究所的成员。

在他们的帮助下，他的实验室开发了一种设备，可以检测出阻止SARS-CoV-2受体结合域(RBD)与ACE2结合的抗体，ACE2是病毒用来感染细胞的人类受体。

测试的第一步是将人类血液样本与病毒RBD蛋白混合，这种蛋白被标记为微小的金颗粒，当它被绑在纸上时可以看到。在样品中的抗体与病毒蛋白相互作用后，将几滴样品放在嵌入两条测试线的测试条上。

其中一条线吸引游离的病毒RBD蛋白，而另一条线吸引中和抗体捕获的任何RBD。第二行的强信号表明样本中有高水平的中和抗体。还有一条检测游离金颗粒的控制线，以确认溶液流过整个条带。

为了开发测试所需的试剂，李的实验室成员与生物工程副教授安吉拉·克勒(Angela Koehler)和大卫·h·科赫科学教授迈克尔·亚菲(Michael Yaffe)的实验室合作，他们都是科赫研究所的成员。

预测免疫

除了包含纸质测试条的测试盒外，该测试包还包括一个手指刺刺柳叶刀，可用于获取小于10微升的少量血液样本。然后将该样品与测试所需的试剂混合。大约10分钟后，将样品暴露在测试筒中，10分钟后显示结果。

输出可以通过两种不同的方式来读取:一种是简单地查看那些表明是否存在中和抗体的行。或者，该设备可以用于获得更精确的抗体水平测量，使用智能手机应用程序，可以测量每条线的强度，并计算中和RBD蛋白与感染性RBD蛋白的比例。当这个比例很低时，这可能意味着需要再注射一次加强针，或者这个人应该采取额外的预防措施来防止感染。

研究人员用2020年12月收集的大约60名感染了SARS-CoV-2的人和30名未感染SARS-CoV-2的人的血液样本测试了他们的设备。他们能够在先前感染该病毒的人的样本中检测到中和抗体，其准确性与现有的实验室测试相似。他们还测试了两个人在接种mRNA COVID-19疫苗之前和接种后的几个时间点的30个系列样本。接种疫苗的人体内的中和抗体水平在第一次注射约七周后达到顶峰，然后开始缓慢下降。

之前对SARS-CoV-2和其他病毒的研究表明，个体血液中循环的中和抗体的数量与感染的可能性之间存在很强的相关性。

李说，通过交换一种针对感兴趣变体的RBD的试剂，该测试可以很容易地适用于SARS-CoV-2的不同变体。研究人员现在希望与一家诊断公司合作，该公司可以大量生产这种测试，并获得FDA的使用批准。

本文转载自麻省理工学院新闻(web.mit.edu/newsoffice/)，这是一个很受欢迎的网站，涵盖有关麻省理工学院研究、创新和教学的新闻。