麻省理工學院的科學家開發了一種新技術，該技術使用凝集素置換來檢測針對SARS-CoV-2 等病毒的中和抗體，從而提供了一種評估疫苗有效性和針對病毒變體的潛在保護作用的方法。他們已經為這項技術申請了專利。

可以解除病毒武裝的抗體被稱為中和抗體，是人體抵抗感染能力的關鍵。麻省理工學院的化學家們想出了一種新方法來識別血液樣本中的這些中和抗體，方法是分析抗體如何與病毒蛋白表面的糖分子相互作用。

這項新測試可能有助於揭示某人是否具有針對SARS-CoV-2 等病毒的中和抗體，SARS-CoV-2 是研究人員在研究中重點關注的病毒。可通過疫苗接種或先前感染產生的中和抗體可提供針對未來感染的保護。

“這種類型的測定可用於檢查患者是否真的受到疫苗的保護，”麻省理工學院諾華化學教授、該論文的資深作者Laura Kiessling 說。“如果某人處於高風險中，那麼能夠快速確定他們是否具有中和抗體真的很有利。”

Kiessling 說，這項技術使用許多生物化學實驗室中已經發現的通用設備，還可以幫助研究人員確定當前的疫苗在多大程度上可以預防SARS-CoV-2 的新變種。

前麻省理工學院博士後Michael Wuo 和麻省理工學院研究科學家Amanda Dugan 是該論文的主要作者，該論文於5 月10 日發表在開放獲取期刊ACS Central Science 上。

中和還是不中和？

大多數SARS-CoV-2 疫苗都針對病毒的刺突蛋白，病毒利用刺突蛋白通過ACE2 受體進入宿主細胞。與病毒包膜上發現的大多數蛋白質一樣，刺突蛋白被大量掛在蛋白質上的糖鏈包裹著。

Kiessling 的實驗室研究蛋白質如何與細胞表面的碳水化合物相互作用，他想知道是否有可能創建不同抗體的“指紋”，基於它們如何與SARS 等病毒蛋白上的糖分子相互作用。CoV-2刺突蛋白。

Kiessling 說：“要判斷抗體是否具有中和作用，您通常必須進行一組相對困難的測定。必須測試抗體是否能阻止病毒感染細胞。 我們認為，如果我們能夠開發出這種指紋，那麼我們就可以更快地識別中和抗體。”

為此，研究人員創建了一組市售凝集素（與碳水化合物結合的蛋白質），這些凝集素取自多種生物，主要是植物和細菌。凝集素通常參與細胞間相互作用和免疫反應等功能，當它懸掛在蛋白質上時，會與糖鏈末端的糖分子結合。

當研究人員將SARS-CoV-2 刺突蛋白暴露於這些凝集素時，每種凝集素都會附著在蛋白質上發現的特定糖分子子集上。然後，研究人員添加含有抗SARS-CoV-2 抗體的血清。如果抗體對刺突蛋白具有高親和力，它們就會將已經存在的凝集素推開。

每種抗體都會置換一組不同的凝集素，具體取決於其結合特異性，並且可以使用稱為酶聯凝集素測定(ELLA) 的實驗室測試來測量這種置換。通過分析每種抗體是否置換了與刺突蛋白結合的28 種不同凝集素，研究人員能夠識別凝集素置換的模式，從而為每種抗體創建獨特的“指紋”。

研究人員首先確定了已知中和或非中和抗體的指紋。然後，他們測試了患者的血液樣本，並通過將這些樣本與已知中和抗體產生的指紋進行比較，從而確定這些樣本中的抗體是否具有中和作用。

“通過觀察不同的模式，我們可以看到中和抗體與非中和抗體屬於不同的類別，”Kiessling說。

抗體概況

通過這種分析，研究人員還能夠根據抗體是來自接種Moderna COVID-19 疫苗的人還是來自輝瑞COVID-19 疫苗的人來對抗體進行分類，每種疫苗都針對略有不同的病毒RNA 序列。

研究人員已經為該技術申請了專利，他們希望可以開發該技術以在醫生辦公室進行快速測試以確定個體患者的抗體譜。

Kiessling 說，這項技術可能會被用於識別針對SARS-CoV-2 新變種或其他致病病毒的中和抗體。現在研究人員有了一組可用於測試的凝集素，他們只需要用已知具有中和性和非中和性的抗體重新運行分析，這樣他們就可以確定這些抗體的正確指紋 .

“我們可以對所有受關注的SARS-CoV-2 變體使用相同的凝集素組，”Kiessling 說。“它對出現的任何新病毒都有用，只要它們有病毒包膜。”