自大流行開始以來，診斷測試在控制 SARS-CoV-2 的傳播方面發揮了至關重要的作用，該病毒導致新冠肺炎.快速抗原檢測在家或在臨床環境中進行，可在 15 分鐘或更短的時間內獲得結果。一個人越早被診斷出來，他們就能越早尋求醫療協助並與他人隔離。但當病毒出現新變種時，這些測試可能無法檢測到這些變種。
大多數快速抗原測試旨在檢測 SARS-CoV-2 核衣殼蛋白或 N 蛋白。這種蛋白質在病毒顆粒和感染者中大量存在。快速檢測試劑盒通常含有兩種不同的診斷抗體，它們與 N 蛋白的不同部分結合。當抗體與樣本中的 N 蛋白結合時，檢測試劑盒上會出現一條彩色線或其他訊號，表示有感染。
N蛋白由​​419個胺基酸結構單元組成。它們中的任何一個都可以透過突變被另一種氨基酸取代。由博士領導的研究小組埃默里大學的 Philip Frank 和 Eric Ortlund 著手研究這種單一氨基酸的變化如何影響快速抗原檢測的性能。他們使用一種稱為深度突變掃描的技術來同時評估病毒 N 蛋白中的每個突變如何影響與診斷抗體的結合。他們的研究結果於 2022 年 9 月 15 日發表在《Cell》上。
研究人員創建了一個包含近 8,000 個 N 蛋白突變的綜合庫。這些變異佔所有可能突變的 99.5% 以上。然後，他們評估了每種變體如何與 11 種市售快速抗原測試中使用的 17 種不同診斷抗體相互作用，包括常見的居家套件.
研究團隊評估了哪些 N 蛋白突變會影響抗體辨識。根據這些資訊，他們為每種診斷抗體創建了「逃脫突變譜」。該譜鑑定了 N 蛋白中可能影響抗體與其標靶結合的能力的特定突變。分析表明，當今快速測試中使用的抗體可以識別並結合所有過去和現在令人關注的 SARS-CoV-2 變體。
儘管幾種診斷抗體可辨識 N 蛋白的相同區域，但研究人員發現每種抗體都具有獨特的逃脫突變特徵。隨著 SARS-CoV-2 病毒不斷變異並產生新的變異體，這些數據可用於標記可能需要重新評估的檢測試劑盒抗體。
Ortlund 說：“準確有效地識別感染者仍然是緩解 COVID-19 的關鍵策略，我們的研究提供了有關未來可能幹擾檢測的 SARS-CoV-2 突變的信息。”“隨著新變種的不斷出現，這裡概述的結果使我們能夠快速適應這種病毒，從而產生直接的臨床和公共衛生影響。”
背景：突變深度掃描使用目前可用的快速抗原測試檢測 SARS-CoV-2 核衣殼中的逃脫突變。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 細胞。2022 年 9 月 15 日；185(19)：3603-3616.e13。內政部：10.1016/j.cell.2022.08.010。2022 年 8 月 29 日 PMID：36084631。
資助單位：美國國立衛生研究院(NIH) 國家生物醫學影像和生物工程研究所(NIBIB)、國家糖尿病、消化和腎臟疾病研究所(NIDDK) 以及國家過敏和傳染病研究所(NIAID)、美國心臟協會。
NIH Research Matters 是由 NIH 專家審查的 NIH 主要研究成果的每週更新。它由美國國立衛生研究院院長通訊和公共事務辦公室出版。