Science：一滴血檢測(cè)病毒感染史

  霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所(HHMI)的研究人員開(kāi)發(fā)了一項(xiàng)新的技術(shù)，使人們有可能通過(guò)一滴血來(lái)檢測(cè)目前和曾經(jīng)任何已知人類(lèi)病毒的感染情況。這個(gè)方法稱(chēng)為VirScan，是一種有效的測(cè)試病毒感染的替代診斷方法。文章發(fā)表在最新一期的Science雜志上。

  VirScan工作原理是篩查血液中存在的針對(duì)任何206種已知感染人類(lèi)的病毒的抗體。我們的免疫系統(tǒng)在檢測(cè)到病毒首次入侵的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生病原體特異性抗體，即使病毒感染清除后，它仍然可以繼續(xù)生產(chǎn)那些抗體持續(xù)幾年或幾十年。所以說(shuō)VirScan不僅能識(shí)別免疫系統(tǒng)正在積極應(yīng)對(duì)的病毒感染，而且還提供了個(gè)人過(guò)去的感染史。

  Elledge和他的同事合成了超過(guò)93000個(gè)病毒編碼蛋白的DNA短片段。他們將這些DNA片段插入細(xì)菌感染病毒——噬菌體中。每個(gè)噬菌體生產(chǎn)相應(yīng)的蛋白質(zhì)肽單位，并會(huì)將肽表露在其表面外殼上。這些噬菌體將1000多種人類(lèi)病毒中發(fā)現(xiàn)的所有蛋白質(zhì)序列都表露了出來(lái)。血液中的抗體通過(guò)識(shí)別嵌在病毒表面抗原決定簇，找到病毒目標(biāo)。為了執(zhí)行VirScan分析，所有的被改造過(guò)表露一定肽的噬菌體被混合到血液樣品中。血液中的病毒抗體發(fā)現(xiàn)并結(jié)合特定的病毒抗原決定簇上(這個(gè)抗原決定簇是在改造表達(dá)的肽結(jié)構(gòu)內(nèi))。然后，科學(xué)家提取抗體，洗去除了少數(shù)結(jié)合在抗體上的噬菌體以外的其他物質(zhì)。通過(guò)測(cè)序這些噬菌體的DNA，便可以識(shí)別哪些病毒肽片段能被血樣中的抗體識(shí)別結(jié)合。這便告訴我們到底一個(gè)人的免疫系統(tǒng)以前遇到過(guò)那些病毒，無(wú)論是通過(guò)感染還是通過(guò)接種疫苗。 Elledge估計(jì)需要大約2-3天處理100個(gè)樣本，假設(shè)在測(cè)序工作保持在最佳狀態(tài)。

  為了測(cè)試方法的可行性，研究人員使用它來(lái)分析從已知感染了病毒(特別包括HIV和丙肝)患者那得到的血樣。事實(shí)證明，它的檢測(cè)很準(zhǔn)確。準(zhǔn)確度保持在95%至100%，而且特異性靈敏——對(duì)于沒(méi)有感染的個(gè)人，并未得到錯(cuò)誤地識(shí)別。因此研究人員表示相信它的真實(shí)性。

  Elledge和他的同事們用VirScan分析569個(gè)來(lái)自四個(gè)國(guó)家的個(gè)人的抗體，檢查了大約1億的潛在抗體/抗原決定簇的相互作用。他們發(fā)現(xiàn)，平均每個(gè)人有針對(duì)十個(gè)不同病毒的抗體。正如預(yù)期的，抗某些病毒更常見(jiàn)于成年人而非兒童，這表明孩子尚未暴露于這些病毒中。位于南非、秘魯、泰國(guó)的個(gè)人，多半在美國(guó)的個(gè)人有抗更多病毒的抗體。研究人員還發(fā)現(xiàn)，艾滋病病毒感染者有比非HIV感染者存在更多的抗病毒抗體。

  Elledge說(shuō)，這個(gè)方法其實(shí)不限于對(duì)抗體的檢測(cè)。他們正在用它來(lái)尋找那些攻擊人體自身的組織并與癌癥相關(guān)的某些自身免疫性疾病的抗體。類(lèi)似的方法也可用于篩選其它類(lèi)型的病原體抗體。

  借助VirScan，科學(xué)家可以通過(guò)運(yùn)行一個(gè)測(cè)試就能確定哪些病毒感染了個(gè)體，而不受限于必須對(duì)特定病毒進(jìn)行分析。這種中立的方法可以有助于發(fā)現(xiàn)影響個(gè)體健康的意外因素，同時(shí)也增加了分析比較大量人口病毒感染情況的可能。這個(gè)全面的病毒分析大約耗費(fèi)25美元/每血樣。