以日本橫濱市立大學研究生院醫學研究科微生物學的梁明秀教授和宮川敬講師爲中心的聯合研究團隊，成功開發出了無需使用傳染性電腦病毒即可簡單、快速地檢測出新冠電腦病毒（SARS-CoV-2）中和抗體的新方法。
此次開發的方法不使用含傳染性活電腦病毒和基因體的僞電腦病毒，因此無需進行危險的操作，能在3小時内定量檢測出中和抗體。此前難以進行多樣本解析的新冠電腦病毒中和抗體有望在短時間内輕鬆檢測出來。
研究背景
據統計，目前全球新冠電腦病毒（COVID-19）傳染人數已經超過1690萬人，死亡人數超過66萬人，成爲嚴重的全球性公衆衛生問題，必須儘快採取對策。隨着疫情的隊形變換，部分人羣因爲傳染已獲得免疫，因此需要透過檢測來調查個人免疫狀態。目前大多采用電腦病毒中和試驗來應答人活體內是否存在抗SARS-CoV-2中和抗體（nAb）。不過，試驗需要4、5天的時間，效率較低，而且檢測時使用具有傳染性的活性電腦病毒，因此要在生物安全等級爲3的BSL-3特殊實驗室中進行，此外還存在多樣本解析伴有危險度等問題。
爲克服這些問題，此前一直使用基於基因重組慢電腦病毒載體的中和試驗作爲代替法，但這種方法至少也需要2~3天的時間，速度也比較慢，而且由於使用基因重組電腦病毒，需要有特殊的實驗室和熟練的檢測員。因此，急需開發能取代上述中和試驗的高效率功能性抗體檢測方法。
研究内容
此次研究團隊構築了「hiVNT系統」（圖1），能快速定量檢測COVID-19復健期患者及隱性傳染者血清中含有的中和抗體。該系統不使用實際的傳染性電腦病毒和基因重組電腦病毒，而是使用僅由電腦病毒衣殼構成的電腦病毒樣顆粒（VLP），因此無需使用特殊的實驗室和設備。
圖1：新的中和分析hiVNT系統
此次研究團隊開發的hiVNT系統在表面組合利用SARS-CoV-2刺突蛋白和帶HiBiT標籤的VLP。該VLP（hiVLP）進入穩定表達LgBiT的VeroE6/TMPRSS2細胞時，很容易進行量化。VLP表面的刺突蛋白與人類細胞中的血管收縮素轉換酶-2（ACE2）接受者結合後，VLP膜與寄主細胞膜會融合，構成VLP的衣殼蛋白被吸收到細胞中。然後，HiBiT與LgBiT會相輔作用形成NanoLuc發光酶。因此，以NanoLuc酶的發光爲指標，可以在短短3小時内檢測出進入細胞的VLP量。如果同時添加含中和抗體的血清及VLP，則發光會減量。研究團隊實際利用11例COVID-19復健期患者的血清進行驗證發現，所有患者的NanoLuc發光都顯著減量（圖2）。
圖2：使用患者血清的驗證資料
另外，hiVNT系統可以獲得與以往的檢測法基本相同的中和活性資料（圖3）。研究人員認爲利用該檢測法能實施多樣本解析，也就是說，可以調查針對SARS-CoV-2的免疫反應動態和地區的傳染擴散方式。此外，運用該檢測還可以採取措施降低傳染擴散的風險，比如選擇能爲血清療法做貢獻的復健期患者，以及應答防禦免疫的保持情況等。
圖3：與常規方法的資料 比較
未來展望
此次研究確立了高效率的中和試驗法hiVNT系統。這是一種簡單高效的分析系統，用來快速檢測有病徵及無病徵COVID-19傳染者復健期血清中的SARS-CoV-2中和抗體的量。今後，該方法還可用於確定具有防禦免疫的個體，開展關於人羣易感性運動研究的流行病學研究，以及評估冶癒效果和疫苗效果。
論文資訊
題目：Rapid quantitative screening assay for SARS-CoV-2 neutralizing antibodies using HiBiT-tagged virus-like particles
期刊：medRxiv（preprint）
DOI：10.1101/2020.07.20.20158410.
文：JST客觀日本編輯部
