预测你对Covid-19的免疫力

这种纸质测试测量的是血液样本中的中和抗体的水平，并可以帮助人们决定他们应该采取何种保护措施来预防感染。

　　

在美国，大多数人对Covid-19都有一定程度的免疫保护，要么是接种疫苗，要么是感染，要么是两者的结合。但是，每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简单易用的测试，可能能够回答这个问题。他们的测试使用了与Covid-19最快速抗原测试相同的“横向流动”技术，测量血液样本中针对SARS-CoV-2病毒的中和抗体水平。

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防止感染新冠病毒，比如打额外的加强针。他们已经为这项技术申请了专利，现在希望与一家诊断公司合作，生产这种设备，并寻求FDA的批准。

麻省理工学院科赫综合癌症研究所的Hojun Li研究员说:“在普通人群中，许多人可能想知道他们受到了多大的保护。但我认为，这项测试可能对任何正在接受化疗的人、任何正在服用免疫抑制药物治疗风湿病或自身免疫性疾病的人，以及任何老年人或一般没有良好免疫反应的人产生最大的不同。这些人可能都需要尽早增加剂量，或接受更多剂量，以实现充分的保护。”研究人员说，这种测试的设计目的是为了交换不同的病毒刺突蛋白，允许对其进行修改，以检测对任何现有或未来变体的SARS-CoV-2的免疫力。该研究发表在今天的《细胞报告方法》(Cell Reports Methods)网站上。

一个简单的测试

Li于2019年秋季加入科赫研究所，研究血细胞发育以及血细胞如何癌变。当SARS-CoV-2出现时，他开始思考帮助抗击这种流行病的方法。许多其他研究人员已经在研究感染的诊断测试，所以他将注意力转向开发一种测试，可以显示一个人对Covid-19有多大的免疫保护。

目前，测量免疫力的黄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。这种方法在大多数实验室中都太过危险，所以更常用的方法包括非传染性的改良“假病毒”颗粒，或者基于一种称为酶联免疫吸附试验(ELISA)的测试，这种测试可以检测出能中和病毒蛋白片段的抗体。然而，这些方法仍然需要训练有素的工作人员在实验室中使用专门的设备，所以它们不能在医生的办公室中实际使用以获得立即的结果。Li想要发明一种可以被医疗服务人员甚至在家就能使用的东西。他从家用验孕棒中获得了灵感，这种验孕仪是基于一种叫做横向流动检测法的检测方法。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，则该测试线与目标分子结合。这项技术也是大多数Covid-19在家快速检测的基础。

Li没有使用这种测试的经验，所以他找到了两名麻省理工学院的教师，他们在设计基于横向流动检测的诊断方面具有专业知识:化学工程副教授Hadley Sikes，以及健康科学与技术、电气工程与计算机科学教授、科赫研究所的成员Sangeeta Bhatia。在他们的帮助下，他的实验室开发了一种设备，可以检测是否存在阻止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，RBD蛋白用微小的金颗粒标记，粘在纸上就可以看到。在允许样本中的抗体与病毒蛋白相互作用的时间后，将几滴样本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，而另一条线吸引任何被中和抗体捕获的RBD蛋白。来自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，确认溶液流过了整个条带。

为了开发测试所需的试剂，Li的实验室成员与生物工程副教授Angela Koehler和David H. Koch科学教授Michael Yaffe的实验室合作。

预测免疫

除了包含纸张测试条的测试筒外，该测试套件还包括可以用于获取小于10微升的小血液样本的刺指柳叶刀。然后将样本与测试所需的试剂混合。大约10分钟后，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读取:一是通过简单地查看显示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RBD蛋白的比例。当这一比例较低时，可能意味着需要再打一针加强针，或者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月收集的约60名SARS-CoV-2感染者和30名未感染者的血液样本测试了他们的设备。他们能够在以前感染病毒的人的样本中检测出中和抗体，其准确性与现有的实验室测试相似。他们还测试了来自两个人的30个系列样本，这些人在接种mRNA Covid-19疫苗之前和接种后的几个时间点进行了测试。在接种疫苗的个体中，中和抗体的水平在第一次接种后约7周达到峰值，然后开始缓慢下降。

以前对SARS-CoV-2和其他病毒的研究表明，在个人血液中循环的中和抗体数量与其感染的可能性之间存在很强的相关性。

Li说，这种测试可以很容易地适应不同的SARS-CoV-2变体，通过交换一种针对不同变体RBD的试剂。研究人员现在希望与一家诊断公司合作，生产大量的这种测试，并获得FDA的使用批准。