自大流行开始以来，诊断测试在控制 SARS-CoV-2 的传播方面发挥了至关重要的作用，该病毒导致新冠肺炎。快速抗原检测在家或在临床环境中进行，可在 15 分钟或更短的时间内获得结果。一个人越早被诊断出来，他们就能越早寻求医疗救助并与他人隔离。但当病毒出现新变种时，这些测试可能无法检测到这些变种。
大多数快速抗原测试旨在检测 SARS-CoV-2 核衣壳蛋白或 N 蛋白。这种蛋白质在病毒颗粒和感染者中大量存在。快速检测试剂盒通常含有两种不同的诊断抗体，它们与 N 蛋白的不同部分结合。当抗体与样本中的 N 蛋白结合时，检测试剂盒上会出现一条彩色线或其他信号，表明存在感染。
N蛋白由​​419个氨基酸结构单元组成。它们中的任何一个都可以通过突变被另一种氨基酸取代。由博士领导的研究小组埃默里大学的 Philip Frank 和 Eric Ortlund 着手研究这种单一氨基酸的变化如何影响快速抗原检测的性能。他们使用一种称为深度突变扫描的技术来同时评估病毒 N 蛋白中的每个突变如何影响与诊断抗体的结合。他们的研究结果于 2022 年 9 月 15 日发表在《Cell》上。
研究人员创建了一个包含近 8,000 个 N 蛋白突变的综合库。这些变异占所有可能突变的 99.5% 以上。然后，他们评估了每种变体如何与 11 种市售快速抗原测试中使用的 17 种不同诊断抗体相互作用，包括常见的家居套件.
研究小组评估了哪些 N 蛋白突变会影响抗体识别。根据这些信息，他们为每种诊断抗体创建了“逃逸突变谱”。该谱鉴定了 N 蛋白中可能影响抗体与其靶标结合的能力的特定突变。分析表明，当今快速测试中使用的抗体可以识别并结合所有过去和现在令人关注的 SARS-CoV-2 变体。
尽管几种诊断抗体识别 N 蛋白的相同区域，但研究人员发现每种抗体都具有独特的逃逸突变特征。随着 SARS-CoV-2 病毒不断变异并产生新的变体，这些数据可用于标记可能需要重新评估的检测试剂盒抗体。
Ortlund 说：“准确有效地识别感染者仍然是缓解 COVID-19 的关键策略，我们的研究提供了有关未来可能干扰检测的 SARS-CoV-2 突变的信息。”“随着新变种的不断出现，这里概述的结果使我们能够快速适应这种病毒，从而产生直接的临床和公共卫生影响。”
背景：突变深度扫描使用当前可用的快速抗原测试检测 SARS-CoV-2 核衣壳中的逃逸突变。Frank F.、Kin MM、Rao A.、Bassit L.、Liu H、Bowers HB、Patel AB、Kato ML、Sullivan JA、Greenleaf M.、Piantadosi A.、Lam VA、Hudson VH、Ortlund EA 细胞。2022 年 9 月 15 日；185(19)：3603-3616.e13。内政部：10.1016/j.cell.2022.08.010。2022 年 8 月 29 日 PMID：36084631。
资助单位：美国国立卫生研究院 (NIH) 国家生物医学成像和生物工程研究所 (NIBIB)、国家糖尿病、消化和肾脏疾病研究所 (NIDDK) 以及国家过敏和传染病研究所 (NIAID)、美国心脏协会。
NIH Research Matters 是由 NIH 专家审查的 NIH 主要研究成果的每周更新。它由美国国立卫生研究院院长通讯和公共事务办公室出版。