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了解 SARS-CoV-2 感染的血清学特征有助于提高诊断准确度,促进 COVID-19 疫苗研发。
目前,SARS-CoV-2 感染的诊断主要依靠实时定量 PCR(RT-qPCR)检测病毒性 RNA。但是,有证据表明,这种方法已经出现了大量假阴性结果,而且需要资深工作人员耗费大量时间进行手动操作并且需要借助专业设备,导致诊断时间较长1,2。
SARS-CoV-2 抗体检测不仅可以简化病毒检测方法,而且提高结果的可靠性。由于抗体与蛋白抗原比 RNA 稳定,所以患者样本的运送方式和处理方式不会影响检测的准确度,这样可以减少潜在的假阴性结果3,4。因此,SARS-COV-2 抗体的血清学检测可以加快诊断速度,确定 SARS-CoV-2 免疫期,并且促使潜在感染者在感染后重回工作1,2。深入了解患者抗体应答还可以在试验中为疫苗研发人员提供新的见解。
使用这类检测可以完善 RNA 检测策略,提供有关 SARS-CoV-2 感染适应性免疫应答的信息,有助于控制临床及社区内感染。虽然许多研究人员致力于研发 SARS-CoV-2 感染的血清学检测,但是全面了解 COVID-19 抗体应答限制了该领域的研发进度。
感染的标准体液应答包括 IgM 同型抗体的早期表达,之后发展为 IgG 同型抗体的成熟表达。COVID-19 患者的血清研究表明,SARS-CoV-2 感染的免疫应答十分缓慢,IgM 抗体的初次应答在感染后第 9 天达到峰值,IgG 抗体应答在第 11 天达到峰值,5,6这表明,高灵敏度对早期检测非常关键。的确,在所有研究中,所有抗体同型的抗体检测灵敏度都在疾病症状出现后(dpo)的第 7 天开始出现增长7-10。
研究显示,不同研究队列的血清转化和 COVID-19 靶向抗体检测的平均速度各不相同,从症状 4 dpo 到 14 dpo 不等7,9-11。部分患者在 4 dpo 时就出现了 IgM 抗体11。IgA 的血清转化率与 IgM 相似,5 dpo 时达到可检测水平9。IgG 的报告血清转化率范围最大,虽然大多数研究都建议在 14 dpo 时检测血清转化率9,10,12,但有一项研究显示,5 dpo 时就可以检测到 IgG 抗体9。研究指出,在 COVID-19 重度患者中,可以提早检测到 IgM 和 IgG 抗体同型且数值更高13,这一点可以说明报道的转化率存着差异。虽然 COVID-19 的严重程度与年龄的增长有关,但体液应答分析结果表明,年长患者或疾病早期病毒载量增多的患者的血清转化率不存在显著差异14。
除分析病毒性抗原外,分析免疫应答对诊断的潜在影响也很明显:一项研究表明,在疾病初期,即 5 dpo 时,93% PCR 结果呈阴性的疑似病例,其 IgM 检测呈阳性10。此外,RT-PCR 检测的整体检测灵敏度为 52%,与 COVID-19 血清学检测搭配使用后,整体灵敏度可增至 99%15。
最常见的抗体检测方法有 ELISA 和侧向层析免疫检测(LFA),两者在分析和预防传染性疾病例如 COVID-19 扩散方面都有着举足轻重的作用。
目前,开展 RT-PCR 检测使用的标准鼻咽拭子需要插入式采集,会让人不舒服,而且需要专业人士操作拭子。使用其他样本例如唾液,可以提高检测参与度;许多人推崇 ELISA 和 LFA 检测,这种采样矩阵可以提供所需的灵敏度和特异性。
SARS-CoV-2 IgG 或 IgM 抗体不同检测方法的灵敏度分析结果表明,ELISA 的综合灵敏度为 84.3%(75.6% - 90.9%,95% CI),LFA 的综合灵敏度为 66%(49.3% - 79.3%)16。使用相同的患者样本直接比较 ELISA、LFA 和化学发光检测后,结果显示,ELISA 在 SARS-CoV-2 抗体血清阳性检测方面的灵敏度最高14。
由于 ELISA 对 SARS-CoV-2 的灵敏度最高而且可以用于早期检测,所以该检测法正被开发用于多种样本类型,并且有望在 4 dpo 时准确检测 SARS-CoV-2 抗体11。
为了协助应对 COVID-19 疫情,世界卫生组织建议,优先研究社区用的快速定点诊断方法,例如 LFA17。LFA 的优势在于可以快速得出结果、检测成本低、非专业人士也能完成检测。LFA 能对各种目标分析物(例如病原体或生物标志物)进行定性、半定量或定量分析,被广泛用于定点(POC)检测和用户自行检测。
LFA 试纸条的原理非常简单:样本通过硝酸纤维素膜层析分离,而后与试纸条上偶联了金纳米颗粒的抗体结合产生信号,接着识别特殊分析物。LFA 的研发难点一般出现在检测到测试方法的过渡阶段,这一阶段往往需要大量的优化,以确保抗体与试纸条上金纳米颗粒结合的稳定性和一致性。
虽然还有很多 LFA 仍在研发阶段,但目前用于 SARS-CoV-2 感染血清学分析的 LFA 对患者应用的灵敏度仍不够16。
全球正在扩大 SARS-CoV-2 感染分析的血清学检测开发,旨在更加全面地了解患者样本表现出的抗体应答,从而提高诊断能力,支持疫苗研发。
Abcam 为从事 SARS-CoV-2 感染血清学表征和 COVID-19 LFA 研发的研究人员提供一系列解决方案,包括可以快速完成概念验证的 SARS-CoV-2 抗体 LFA 检测试剂盒、通用侧向层析检测试剂盒和金偶联试剂盒,以及用于 LFA 开发和量产的高一致性、可拓展性金纳米颗粒。
Abcam 的通用侧向层析检测试剂盒可以简单、快速地进行概念验证夹心侧向层析免疫检测。原因在于,该类试剂盒消除了在试纸条上喷洒捕获抗体以及被动吸收金偶联物的需求,而这两步通常需要专业知识、专用设备、手动操作时间、大量抗体和反复优化。相反,利用我们的 Lightning-Link 和金偶联技术,结合通用条带、其他试剂和缓冲液,任何所用抗体对都可以简单、快速地与金纳米颗粒偶联。通用侧向层析检测试剂盒还可以用于筛选开发检测使用的抗体对。
产品 | AbID |
通用侧向层析检测试剂盒 |
检测 SARS-CoV-2 抗体的血清学 ELISA 试剂盒
产品 | AbID |
SARS-CoV-2 IgM ELISA 试剂盒 | |
SARS-CoV-2 IgG ELISA 试剂盒 | |
COVID-19 S-蛋白(S1RBD)人 IgA ELISA | |
COVID-19 S-蛋白(S1RBD)人 IgM ELISA 试剂盒 | |
COVID-19 N-蛋白人 IgA ELISA 试剂盒 | |
COVID-19 N-蛋白人 IgM ELISA 试剂盒 | |
COVID-19 N-蛋白人 IgG ELISA 试剂盒 | |
SARS-CoV-2(COVID-19)IgG ELISA 试剂盒 | |
SARS-CoV-2(COVID-19)IgA ELISA 试剂盒 | |
SARS-CoV-2(COVID-19)IgM ELISA 试剂盒 |
由于金纳米颗粒呈浓郁的红宝石色,在试纸条上容易用肉眼观察,因此非常适合侧向层析免疫检测。Abcam 的胶体金采用专业技术开发,该项技术可生产大小均匀、粒径分布狭窄的纳米颗粒,从而最大限度地减少检测差异。我们可以在不影响品质的前提下,生产出高浓度(> 20 OD)和大体积(升)的胶体金。
在侧向层析免疫检测中使用胶体金需将将抗体被动吸附到纳米颗粒表面,该过程颇具挑战性,需要具备专业知识。为了克服这一难点,我们研发出了 GOLD 偶联试剂盒。该试剂盒内的 40 nm 冻干金纳米颗粒表面带有特殊涂层,能与抗体或蛋白共价结合,形成高度稳定的偶联物。偶联反应快速、简单,20 分钟即可使用偶联物。
产品 | AbID |
40 nm 金纳米颗粒(1 OD) | |
40 nm 金纳米颗粒(10 OD) | |
40 nm 金纳米颗粒(15 OD) | |
40 nm 金纳米颗粒(20 OD) | |
GOLD 偶联试剂盒 (40 nm,20 OD) |
如果您对我们产品的商业用途感兴趣,请通过 partnerships@abcam.com 联系我们。