短暂产生的IgG抗体能够实现针对SARS-CoV-2感染的通用诊断，并区分近期感染与既往感染

《Microbiology Spectrum》：Transiently produced IgGs enable universal SARS-CoV-2 diagnosis and differentiation recent from past infections

早期诊断和区分感染与接种疫苗（DIVA）是病毒防控的关键，但新冠病毒不断变异导致传统方法失效。本研究开发了一种通用的蛋白-肽杂交微阵列（PPHM_SARS-CoV-2），通过检测IgG抗体区分近期感染与既往接种/感染（DIVH）。结果显示，PPHM_SARS-CoV-2对Delta、Omicron等变异株的特异性达99.0%，敏感性90.2%，成功将314份血清分为未感染（18.2%）、近期感染（24.8%）、既往感染（55.4%）三类。

　　在2019年底爆发的严重急性呼吸综合征冠状病毒2型（SARS-CoV-2）引发了全球范围的公共卫生危机，对社会经济造成了巨大影响。随着病毒的不断变异，传统的诊断技术面临严峻挑战，特别是在区分感染与接种疫苗的个体（DIVA）方面。这一技术难点限制了对病毒传播的有效控制和根除。为应对这一问题，研究团队开发了一种通用的诊断蛋白-肽混合微阵列（PPHM）技术，该技术能够同时检测不同SARS-CoV-2变种的感染情况，并扩展DIVA概念，实现对近期感染与历史感染或接种者（DIVH）的区分。这项技术的应用具有重要的现实意义，特别是在疫情监测和防控方面。

PPHM技术的核心在于利用SARS-CoV-2的结构蛋白序列，通过合成特定的肽探针和蛋白质探针，构建一个能够识别不同免疫反应的微阵列平台。在研究中，团队首先分析了SARS-CoV-2野生株与Delta、Omicron及新Omicron变种之间的氨基酸序列相似性，发现其相似性超过了96.6%。基于这一结果，他们确定了适用于三种变种的诊断组合，并进一步开发了一个不依赖于特定变种的通用诊断组合PPHM_SARS-CoV-2。这一组合能够实现99.0%的特异性（99/100）和90.2%的灵敏度（175/194），显著优于单一探针检测。

为了验证PPHM_SARS-CoV-2的有效性，团队对294份血清样本进行了测试，其中包含100份未感染样本和194份感染样本（包括Delta、Omicron和新Omicron变种）。测试结果显示，PPHM_SARS-CoV-2在检测感染样本时表现出90.2%的灵敏度和99.0%的特异性。此外，该技术还能够有效区分近期感染与历史感染或接种者。通过检测血清样本中的抗肽抗体（DMI）和抗RBD蛋白抗体，团队将314份样本分为四个类别：未感染（57/314，18.2%）、近期接种或感染（5/314，1.6%）、近期感染（78/314，24.8%）以及历史接种或感染（174/314，55.4%）。这一分类方法为公共卫生监测和疫情管理提供了重要的依据。

在方法上，PPHM_SARS-CoV-2的构建过程涉及对SARS-CoV-2结构蛋白（如S、N、M和E蛋白）的氨基酸序列进行分析，合成20个氨基酸长度的肽探针，并确保这些探针具有一定的重叠区域。通过非接触式打印机将这些探针印制在iPDMS基底膜上，形成12×12的微阵列。在测试过程中，血清样本首先被稀释并加入微阵列，随后进行孵育和洗涤步骤，最后使用辣根过氧化物酶（HRP）标记的山羊抗人IgG进行检测，并通过化学发光底物和成像系统获取信号数据。信号的计算基于点信号与背景信号的差异，从而确保检测结果的准确性。

在分析结果时，团队发现不同变种之间的交叉反应可能会影响诊断的准确性。例如，Delta变种的诊断组合在检测Omicron和新Omicron变种时的灵敏度分别为67.1%和81.8%；而Omicron变种的诊断组合在检测Delta和新Omicron变种时的灵敏度分别为86.0%和75.8%；新Omicron变种的诊断组合在检测Delta和Omicron变种时的灵敏度分别为86.0%和80.0%。这些数据表明，虽然不同变种之间存在一定的交叉反应，但PPHM_SARS-CoV-2的通用性仍然得到了验证。

PPHM_SARS-CoV-2在区分近期感染与历史感染或接种者方面表现出色。通过检测抗肽抗体（DMI）和抗RBD蛋白抗体，团队能够准确判断个体的免疫状态。例如，当DMI为负且RBD为负时，表明个体未感染也未接种；当DMI为正且RBD为负时，可能表示近期接种或感染；当DMI为正且RBD为正时，表明近期感染或接种；而当DMI为负且RBD为正时，则表示历史感染或接种。这一分类方法不仅提高了诊断的准确性，还为流行病学研究提供了新的视角。

研究团队在讨论部分强调了PPHM_SARS-CoV-2技术的优势。首先，该技术能够有效应对病毒变异带来的挑战，通过高序列相似性和通用性探针设计，确保检测结果的可靠性。其次，PPHM_SARS-CoV-2结合了抗肽抗体和抗蛋白抗体的检测，不仅提高了灵敏度和特异性，还实现了对近期感染与历史感染的区分。此外，该技术的应用前景广阔，不仅可以用于SARS-CoV-2的诊断，还可能为其他病毒（如人乳头瘤病毒和EB病毒）的早期预防和诊断提供参考。

尽管PPHM_SARS-CoV-2在多个方面表现出色，但研究也指出了其存在的局限性。例如，该技术无法直接识别具体的感染变种，仍需依赖NAAT等其他方法进行确认。此外，由于难以获取个体连续的血清样本，团队只能估算抗体的动态变化趋势。未来的研究需要进一步评估该技术在不同人群中的适用性，特别是老年人和免疫功能低下者，以提高其普适性和可靠性。

总的来说，PPHM_SARS-CoV-2技术的开发为SARS-CoV-2的诊断和DIVH提供了新的解决方案。该技术不仅提高了检测的准确性和效率，还为公共卫生政策的制定和疫情管理提供了科学依据。随着病毒的持续变异和新型疫苗的推广，PPHM_SARS-CoV-2有望在未来的疫情防控中发挥更加重要的作用。