打完疫苗对变异株是否有效？快速检测可识别针对COVID-19变种的抗体有效性

杜克大学(Duke University)的生物医学工程师设计了一种测试，可以快速、轻松地评估一个人的中和抗体对抗多种COVID-19变体(如德尔塔和新发现的欧米克隆变体)感染的效果。这种检测可能会告诉医生，在多大程度上保护患者不受新变异和目前在社区中传播的变异的影响，或者反过来说，哪种单克隆抗体可以治疗COVID-19患者。

　　

         一种新的测试可以快速测试抗体同时中和COVID-19不同变体的刺突蛋白的能力。这里显示的D4分析是类似特氟龙的技术，使测试成为可能。

杜克大学的生物医学工程师设计了一种测试，可以快速、轻松地评估一个人的中和抗体对抗多种COVID-19变种(如德尔塔和新发现的欧米克隆变种)感染的效果。

这种检测可能会告诉医生，在多大程度上保护患者不受新变异和目前在社区中传播的变异的影响，或者反过来说，哪种单克隆抗体可以治疗COVID-19患者。这项测试在12月3日的《科学进展》(Science Advances)杂志网络版上进行了描述。

杜克大学医学院(Duke University School of medicine)医学副教授卡梅伦·沃尔夫(Cameron Wolfe)说:“我们目前确实没有快速评估变异的方法，既没有它们在个体中的存在，也没有我们所拥有的抗体产生影响的能力。这是挥之不去的恐惧之一，随着我们成功地为越来越多的人接种疫苗，一种变异可能会出现，更彻底地逃避疫苗诱导的抗体中和。如果这种担忧成真——如奥密克戎被证明是最糟糕的情况——我们怎么能足够快地知道?”

“在开发COVID-19抗体和生物标记的即时检测时，我们意识到能够检测抗体中和特定变异的能力可能会有一些好处，所以我们围绕这一想法建立了一个测试，”杜克大学Alan L. Kaganov杰出教授兼生物医学工程主席Ashutosh Chilkoti说。“我们只花了一到两周的时间就把德尔塔型纳入了我们的测试中，它可以很容易地扩展到包括奥密克戎。我们所需要的就是这种变体的刺突蛋白，世界各地的许多研究小组——包括我们在杜克大学的研究小组——都在狂热地努力生产这种蛋白。”

研究人员将他们的测试称为COVID-19变种Spike-ACE2竞争性抗体中和试验，简称CoVariant-SCAN。这项测试的技术依赖于一种聚合物刷涂层，这种涂层作为一种不粘涂层，可以阻止任何东西在湿的时候附着在测试载玻片上，但所需要的生物标记物除外。这种不粘盾的高有效性使得测试对低水平的目标非常敏感。这种方法允许研究人员在幻灯片的不同区域打印不同的分子陷阱，从而一次捕获多个生物标记物。

在这一应用中，研究人员将荧光人类ACE2蛋白——该病毒臭名昭著的刺突蛋白的细胞靶点——打印在一张幻灯片上。它们还在不同的特定位置打印针对每种COVID-19变体的刺突蛋白。当测试开始时，ACE2蛋白从载玻片上分离，并被仍然附着在载玻片上的刺突蛋白捕获，导致载玻片发光。

但在中和抗体存在的情况下，刺突蛋白不再能够抓住ACE2蛋白，使幻灯片发光减弱，表明抗体的有效性。通过在幻灯片的不同部分打印不同的COVID-19刺突蛋白变体，研究人员可以看到抗体在防止每种变体同时附着在人体细胞目标上的有效性。

在这篇论文中，研究人员用多种不同的方法测试了这项技术。他们尝试了来自现实患者或Regeneron公司的商业预防性治疗的单克隆抗体。他们还检测了从健康的接种过疫苗的人和目前感染病毒的人身上提取的血浆。

Chilkoti实验室的博士生Jake Heggestad说:“在我们所有的测试中，结果在很大程度上与我们在文献中看到的相似。在这种情况下，没有发现任何新东西是一个好迹象，因为这意味着我们的测试和目前使用的方法一样有效。”

虽然它们产生了相似的结果，但CoVariant-SCAN和当前方法之间的关键区别是其产生结果的速度和易用性。目前的典型方法需要分离活病毒和培养细胞，这可能需要24小时或更长时间，并需要各种各样的安全预防措施和经过专门培训的技术人员。相比之下，CoVariant-SCAN不需要活病毒，在大多数情况下易于使用，而且只需不到1小时(可能只需15分钟)就能产生准确的结果。

未来，Heggestad和Chilkoti实验室正致力于将这项技术简化为一种微流控芯片，这种芯片可以大量生产，只需几滴血液、血浆或其他含有抗体的液体样本就可以报告结果。这种方法已经被证明适用于类似的测试，可以将COVID-19与其他冠状病毒区分开来。

Wolfe说:“我们希望能够实时了解正在出现的变异，并了解谁仍然具有功能性免疫。此外，这暗示可能有一种技术，你可以快速评估哪一种合成单克隆抗体可能是最好的给具有特殊紧急变异的病人。目前我们真的没有实时的方法来了解这一点，所以我们依赖于可以跟踪数周后的流行病学数据。”

“反之亦然，”Wolfe继续说道。“能够预先筛选个人的抗体，并预测他们是否在旅行中可能遇到的特定变异或在他们所在地区出现的变异中得到了充分的保护。目前我们没有办法那样做。但像CoVariant-SCAN这样的测试可以让所有这些情况成为可能。”