新加坡首次用抗体检测成功破解来源不明新冠病例传染链条
随着新型冠状病毒肺炎在全球聚集性发病案例的增多,也增加了流行病调查的难度。已经有多个国家出现无法找到社区感染源的“无头案”,范围覆盖了美国加州、法国巴黎郊区和意大利的伦巴第大区,以及亚洲的韩国和新加坡等地。
领导抗体试剂开发的杜克-新加坡国立大学医学院新发突发传染病研究所所长、病毒学家王林发教授对第一财经记者表示:“在这个案例中,我们使用的是IgG(免疫球蛋白G)抗体试剂,但目前仍是研究性的,尚未进入临床。”
新加坡“无头案”告破
新加坡的这两组病例都发生在一个教堂里,新加坡卫生部已查明源发病例,一名28岁男子于1月29日发病。但他们无法确定他是如何感染的。而另一组病例发生于1月19日一次小型教会活动,一对来自武汉的夫妇被认为是这起传播中的“零号病人”。
这对夫妇在1月25日前后出现症状并就医,但由于症状轻微,他们没有被诊断为新冠肺炎患者。在发现潜在后,调查人员于2月18日将这对夫妇送往新加坡国家传染病中心进行检测。由于他们已经康复一段时间了,专家认为他们的身体可能已经自行清除了病毒,用核酸PCR检测难以确认。
于是新加坡相关部门对武汉的夫妇进行了PCR(聚合酶链式反应)检测和抗体测试。令人意外的结果出现了,丈夫的PCR检测结果呈阳性,妻子的PCR检测呈阴性,但几天后公布的抗体检测结果显示,这对夫妇的抗体都为阳性。
目前在全球,新冠病毒检测都普遍使用核酸PCR检测的方法搜寻病毒的踪迹。但它们有一个最大的缺点:只有当病毒仍然存在时,才会给出阳性结果。这些测试无法识别那些经历过感染,但康复并清除了体内病毒的人。
而随着病人发病时间的推移并逐渐治愈,核酸检测的阳性率也会降低;但抗体在发病后仍会在体内持续一段时间,即便体内病毒已清除,患者已被治愈。
这给了科学家启发,使用抗体检测能够让一些通过核酸检测被排除在新冠肺炎感染之外的“高度疑似病例”现“原形”。
杜克-新加坡国立大学病毒学家安德森(Danielle Anderson)在当地举行的一场新闻发布会上称:“我们相信这是全世界第一次在病毒溯源的情况下,使用这些特殊的测试试剂来追踪接触者。”
抗体检测难点:交叉反应
此前让意大利人海底捞针般搜索的全国“零号病人”,唯一可疑的接触对象是与其一起吃饭的一位刚从上海回意大利的同事。而在对这位同事进行了核酸检测之后,由于结果呈阴性。
由于溯源检测时,离他们见面已经时隔3周之久,这位可疑的同事即便当时携带病毒,3周之后体内病毒也可能已经清除,这加大了核酸检测追踪的难度。而如果能让他在进行抗体检测,则能较为彻底地排除其是否为“零号病人”的可能性。
在意大利出现了无法溯源的聚集性传播案例后,2月27日,法国巴黎郊区的瓦玆省也出现了一名教师无缘无故感染新型冠状病毒肺炎并死亡的案例;同日,美国加州又出现首例社区感染案例,无法明确感染源。
研究人员期待抗体检测不仅仅用于追踪病毒路径。澳大利亚格里菲斯大学传染病专家奈杰尔·麦克米兰(Nigel McMillan)在接受《科学》杂志网采访时说道:“这将使我们能够以更广泛的人群为基础追踪感染者。例如,许多病例似乎是由无症状患者传播的,我们很难确定他们的身份。”
杜克-新加坡国立大学医学院王林发教授研究小组在康复病人的血液样本中发现了针对新冠病毒突刺蛋白的抗体,这种抗体在实验室测试中被证明能够阻止病毒杀死细胞。王林发教授团队还合成了病毒蛋白,以检测血液样本中的抗体。
不过其测试方法在投入生产和广泛应用前必须经过验证。抗体检测目前最大的技术难点在于,由于冠状病毒之间的相似性,可能会导致交叉反应。
一位上海公共卫生临床研究中心的研究员接受第一财经记者采访时说道:“很多抗体血清都是会交叉反应的,因为病毒特别大,如果血清去做病毒的某一个部位,可能无法说明究竟是何时感染的病毒抗体呈阳性。”
王林发教授团队表示已经解决了这个技术难题,至少不会把新型冠状病毒与此前的SARS冠状病毒混淆。
目前世界各地的研究人员也正竞相开发抗体测试。这种方法除了能够用于病人追踪溯源之外,也能够给出院病人的诊断更多参考依据。这也能避免近期全球多起患者出院康复核酸检测复阳的情况发生。
抗体检测分为IgM(免疫球蛋白M)和IgG(免疫球蛋白G)。IgM抗体一般为保护性抗体,也是初次体液免疫应答最早出现的抗体,IgM提示新近发生感染;IgG在免疫应答中起到中和毒素的作用,一般为慢性或者隐形感染或者体内对病毒有免疫力。
在一篇由武汉病毒研究所石正丽研究员和周鹏研究员2月17日发表在EMI杂志(Emerging Microbes & Infections)的论文显示,研究人员对患者进行IgM和IgG的抗体检测追踪发现,患者在接受治疗首日,IgM和IgG的阳性率相对较低,一些患者甚至检测不出;在接受治疗第5天,几乎所有患者抗体检测就都呈阳性。而从早期到后期,IgM阳性率由50%上升至81%;IgG阳性率由81%上升至100%。而后期核酸检测的阳性检出率较低。
责编:刘佳
体内有抗体就能抵抗新冠病毒吗?专家:不是任何抗体都抗病毒
2月13日晚,国药集团中国生物宣布,已完成对部分康复者血浆的采集工作,开展新冠病毒特免血浆制品和特免球蛋白的制备。
据中国生物介绍,这种新冠病毒特免血浆制品,是由康复者捐献的含高效价新冠病毒特异性抗体的血浆,经过病毒灭活处理,并对抗新冠病毒中和抗体、多重病原微生物检测后制备而成的,用于新冠肺炎危重患者的治疗。
看到这里,有些人可能认为:是不是只要我们体内有抗体,就能抵抗新冠病毒?
中国医学科学院基础医学研究所副所长、北京协和医学院免疫学系副主任黄波介绍,事实可没那么简单。
不是任何抗体都能抗病毒
黄波介绍,抗体是一种蛋白质分子,它们呈现出树杈一样的Y字形结构,树杈部分可以识别和结合抗原,这些抗原通常是异己蛋白质。
“自然界存在各种各样的异己蛋白质,抗体用来识别它们的树杈部分,也相应是各种各样的。”黄波说。
再来说说新型冠状病毒。这种病毒的核酸遗传物质位于核心,被核衣壳蛋白包裹。再外面是一层包膜,包膜上有包膜蛋白、膜蛋白和钉子蛋白——这种蛋白放大后形状类似钉子。
除了形成病毒结构的蛋白质之外,病毒的核酸遗传物质还可以指导生成不参与病毒结构的其他病毒蛋白。只是,这些病毒蛋白不存在于病毒中,而存在于被感染的细胞中。
“所有这些病毒蛋白质都属于异己蛋白质,对于任何一种异己蛋白质,机体都有可能产生专门针对它的抗体。因此,被新型冠状病毒感染的人,体内可以产生多种不同的针对病毒的抗体。”黄波说。
既然如此,是不是每种抗体都能发挥抗病毒作用?未必。
“抗体要发挥抗病毒的作用,前提条件是抗体要识别并结合病毒。而且只有识别病毒表面蛋白质的抗体,才可能有抗病毒作用。”黄波说。
这样一来,有些病毒蛋白并不存在于病毒中,针对这类病毒蛋白质的抗体,是没有抗病毒作用的。另外,病毒包膜里面的病毒蛋白质,抗体无法接触到,这部分抗体也不具有抗病毒效应。
中和性抗体是抗病毒主力军
那么,能发挥抗病毒作用的抗体,又是怎么工作的?
黄波介绍,新型冠状病毒让人生病,是通过病毒表面的钉子蛋白与肺部上皮细胞表面一种称为ACE2的蛋白质结合。
随后,ACE2的形状结构发生变化,病毒趁机进入细胞内。它们会利用人体细胞里的分子,通过化学反应合成新的病毒。这些新病毒释放到细胞外,会故技重施,继续感染周围正常细胞。
但人体并不会束手就擒。人体内产生的针对钉子蛋白的抗体,可以结合病毒表面的钉子蛋白,阻断它们与ACE2结合,这样就阻断了病毒进入细胞。
“这种针对钉子蛋白的抗体,就是所谓的中和性抗体。中和性抗体通过阻止病毒入侵细胞,而发
挥保护作用,是抗体发挥抗病毒效应的主要力量。”黄波说。
针对病毒的中和抗体一旦产生,可以高效地阻断病毒进入细胞内。病毒不能进入细胞,就不能繁殖、扩增,细胞外的病毒会逐渐分解。
别忘了,除了钉子蛋白,冠状病毒表面还有包膜蛋白和膜蛋白。黄波介绍,后面两种蛋白可能并不介导病毒进入细胞,所以抗体与它们结合,可能不影响病毒进入细胞。但是,与它们结合的非中和抗体,可以介导机体免疫细胞对病毒颗粒的吞噬。
要充分认识抗体的复杂性
总体而言,抗体发挥作用的途径分为两类:中和性表面抗体与病毒结合,可以阻止病毒进入细胞,御敌于“国门之外”;非中和性表面抗体与病毒结合,可以介导免疫细胞吞噬、清除病毒,杀敌于“国门之内”。
黄波补充说,非中和抗体主要是介导病毒进入巨噬细胞,在早期阶段发挥抗病毒作用,但在中后期可能会导致肺部免疫损伤。
“在新冠肺炎疫情面前,抗体被寄予太多希望。但抗体并非一般理解的那样简单。对于抗体的复杂性,甚至对疾病加重的一面,我们需要有足够的认识。”黄波说。
黄波认为,认识到这一点,对于疫苗研发也很重要。因为接种疫苗的目的,主要是让机体产生针对病毒表面蛋白的中和抗体。产生抗体容易,产生这种中和抗体却很难,这正是疫苗研发面临的巨大挑战之一。我们应持谨慎的态度,开展深入细致的工作。
一位生物研究领域的专家在接受科技日报记者采访时也表示,研究面向新型冠状病毒的药物有不同策略,如抑制病毒结合细胞,抑制病毒出细胞等,必须保障药物的有效性、特异性和安全性。
新加坡新冠肺炎病例单日新增创新高
新华社新加坡3月18日电 新加坡卫生部长颜金勇18日晚在记者会上宣布,截至18日中午,新加坡新增47例新冠肺炎确诊病例,创该国有疫情以来的单日新高,累计病例数达313例。
新增病例中,33例是境外输入性病例,9例与此前的确诊病例有关,其余5例感染源尚不明确。
同时领导抗疫跨部门工作小组的新加坡国家发展部长黄循财在记者会上表示,从20日23时59分起,所有从国外返回新加坡的人员必须在家中自我隔离14天。他说,近来新加坡输入性新冠肺炎确诊病例增幅屡创新高,且大多数是从国外返新的本地居民,希望这一举措能得到国人理解。政府也请国人延后所有出国计划,暂时留在国内。

