世界范圍內,漢坦病毒引起兩種嚴重疾病:腎綜合征出血熱(HFRS)和在漢坦病毒心肺綜合征(HCPS),分別流行于歐亞大陸和美洲大陸,病死率分別高達15%和40%,嚴重威脅全球公共衛生安全。2024年世界衛生組織(WHO)將漢坦病毒首次列為國際關注的突發公共衛生事件(Public Health Emergencies of International Concern,PHEIC)的高風險病原體,呼吁加強其基礎和應用基礎研究。我國是全球HFRS發病人數最多的國家,年發病人數占世界90%以上,主要流行漢灘病毒(HTNV)和漢城病毒(SEOV)兩種型別,其中HTNV引起的HFRS癥狀更重、病死率更高。
HTNV在細胞內復制緩慢,幾乎不產生致細胞病變效應,因此其滴度檢測主要依賴酶聯免疫吸附法(ELISA)顯色檢測病毒半數組織感染量(TCID50),但該方法操作復雜,耗時長(10天及以上)。為解決上述難題,近年來研究團隊針對HTNV檢測滴定方法,尤其是血清學檢測技術的開發及應用取得了一系列原創性研究工作,相關成果發表在Virology. 2025 April 17; 608:110542. Front Pharmacol. 2019 Oct 16; 10:1203;NPJ Vaccines. 2024 Feb 10;9(1):28;Virol J. 2025 Feb 8;22(1):31;Free Radical Biol Med. 2024 Nov 1: 224: 232-245。
1、基于酶聯焦點形成試驗(FFA)檢測HTNV復制的方法學建立及應用
HTNV在細胞內復制時產生的細胞病變效應較小,經改進抗原檢測方法——酶聯免疫吸附測定(ELISA),雖然易操作,但仍耗時較長,一般需要10天。基于上述問題,研究團隊建立了基于酶聯焦點形成試驗(Focus formation assay,FFA)檢測HTNV滴度的方法,通過不同條件比較,發現5天(5 dpi)即可檢測到明顯的斑點,與傳統ELISA法相比,該檢測滴定結果更準確,且時間縮短了一半。
同時,利用該方法評估了法匹拉韋(T-705)和瑪巴洛沙韋酸(BXA)兩種抗病毒藥物對HTNV復制的影響。綜上所述,團隊建立了快速、準確的HTNV滴度測定方法,并基于此建立了中和抗體效價檢測方法(Focus reduction neutralizing test,FRNT)【Front Pharmacol. 2019 Oct 16; 10:1203】。
后續團隊對該方法進行進一步的改良,現可直接在96孔板上進行高通量的病毒滴度和中和抗體水平檢測,有力促進了團隊相關工作的開展。
Disparate macrophage responses are linked to infection outcome of Hantan virus in humans or rodents. Naturecommunication.
25-Hydroxycholesterol inhibits Hantavirus infection by reprogramming cholesterol metabolism.
2、基于qRT-PCR檢測漢灘病毒中和抗體方法的建立及應用
HTNV引起的重癥HFRS目前缺乏特效治療手段,抗血清或中和抗體(NAb)能夠阻斷病毒感染。上述基于FRNT的中和抗體效價測定方法雖然準確,但需7天左右完成。團隊基于實時定量RT-PCR技術將HTNV NAb中和效價測定時間縮短1至2天。通過對比病毒RNA拷貝數標準曲線,以及胞內HTNV與分泌性HTNV的增殖動力學特征,確定了基于qRT-PCR的病毒RNA拷貝數檢測的最適時間窗口。
利用該方法測定HFRS恢復期血清樣本的中和效價時,可在1至2天內獲得結果。且該法與基于FRNT的“金標準”具有良好的相關性。綜上所述,本研究建立了一種可快速測定漢坦病毒中和抗體水平的病毒RNA轉錄本拷貝數減少中和試驗(VcRNT),為確定患者血清漢坦病毒中和抗體水平提供了替代FRNT的快速檢測方案【Virology. 2025 April 17; 608:110542.】。
3、表達漢坦病毒包膜糖蛋白重組水泡性口炎病毒(rVSV-HTNV-GP)的構建及應用
水泡性口炎病毒(VSV)是一種單負鏈不分節段的RNA病毒,屬彈狀病毒科水泡病毒屬。VSV基因組含有5個開放閱讀框(ORF),分別編碼核衣殼蛋白(N)、磷蛋白(P)、基質蛋白(M)、糖蛋白(G)和RdRp(L)。VSV由于對人類的致病性極低和其基因組較穩定,使得反向遺傳學操作簡便。團隊前期利用序列優化的HTNV GP替換VSV-G成功拯救了攜帶報告基因綠色熒光蛋白并表達HTNV GP的重組病毒——rVSV-HTNV-GP。
利用該重組病毒,團隊建立了綠色熒光灶減少中和實驗(GFP-based foci-reduction neutralization test,GRNT),并基于該實驗評估了HFRS恢復期血漿對HTNV和rVSV-HTNV-GP的中和效果。結果發現雖然血清中和滴度中和rVSV-HTNV-GP效果要顯著高于HTNV(2到10倍),但兩者之間的中和活性具有顯著的相關性,因該方法僅需7h即可完成感染,因此可以快速進行中和抗體效價的初步判定【NPJ Vaccines. 2024 Feb 10;9(1):28.】。
4、基于rVSV-HTNV-GP檢測漢灘病毒中和抗體方法的標準化、驗證和比較評價
團隊建立的基于rVSV-HTNV-GP的GRNT中和方法需要高內涵成像儀進行檢測,限制了其應用前景。因此,團隊在此基礎上,利用rVSV-HTNV-GP建立了空斑減少中和試驗(Plaque reduction neutralisation test,PRNT)方法。與金標準FRNT相比,PRNT操作程序更簡單,不依賴于針對HTNV NP特異性的抗體,且實驗時間更短,僅需4天左右【Virol J. 2025 Feb 8;22(1):31】。
團隊利用該方法檢測了47份來自HFRS患者、健康供體和滅活疫苗接種者的血清樣本的中和抗體水平。結果表明PRNT與FRNT的中和抗體滴度相關性良好,表明基于 rVSV-HTNV-GP的PRNT也可用作快速檢測漢坦病毒中和抗體效價的替代工具。
并且多次重復PRNT方法內部相關系數(ICC)接近1.0,表明該法具有很好的重復性。
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