2023年9月8日
本方案描述了一种新型杂合阿尔法病毒-SARS-CoV-2假病毒(Ha-CoV-2)的应用,该平台可用于快速定量SARS-CoV-2变异株的感染性及其对中和抗体的敏感性。
本方案中,我们得出了两项主要发现。首先,我们的Ha-CoV-2平台表明,新出现的Omicron亚型变异株比原始的武汉毒株更具传染性。此外,Omicron亚型变异株对先前毒株诱导产生的中和抗体具有更强的抵抗能力。
SARS-CoV-2 的研究需要 BSL-3 设施,这使得普通实验室难以监测 SARS-CoV-2 变异株并定量中和抗体。我们的 Ha-CoV-2 系统是一种假型病毒,可在普通实验室中使用,能够更快地定量病毒变异株及其对中和抗体的敏感性。Ha-CoV-2 是一种类病毒颗粒,包含 SARS-CoV-2 的所有结构蛋白,并且形态上类似于 SARS-CoV-2。
此外,Ha-CoV-2 使用α型病毒载体以实现高效且快速的基因表达,从而获得快速的结果以及高信噪比,具有良好的可重复性。首先,在T75培养瓶中培养HEK293T细胞,使用含有热灭活胎牛血清(FBS)、青霉素和链霉素的DMEM培养基。进行细胞计数时,将20微升细胞悬液与20微升台盼蓝溶液混合。
向细胞计数室中加入20微升染料混合的细胞悬液,计数每毫升的细胞数量。在10厘米细胞培养培养皿中加入10毫升完全DMEM培养基接种HEK293T细胞。将细胞在37摄氏度的二氧化碳培养箱中孵育过夜。
第二天,移除完全培养基,并替换为九毫升无血清 DMEM 培养基。利用病毒颗粒组装所需的指定化合物,制备共转染混合物。将该混合物缓慢加入培养皿中,在 37 摄氏度下孵育六小时。
孵育后,将无血清DMEM更换为完全DMEM培养基,继续共转染孵育长达48小时。然后通过反复吹打单层细胞表面使细胞脱落,并将细胞悬液转移至15毫升离心管中。在400 ×g离心5分钟。
收集上清液,并通过0.22微米滤器过滤。将含有Ha-CoV-2假病毒的滤液在-80摄氏度下保存。首先,在T75培养瓶中使用含有热灭活胎牛血清、青霉素和链霉素的DMEM培养基维持HEK293T ACE2/TMPRSS2细胞。
进行细胞计数时,取20微升细胞悬液与20微升台盼蓝溶液混合。将20微升染色后的细胞悬液加入细胞计数板中,计算每毫升的细胞数量。在96孔板的每个孔中加入50微升完全DMEM培养基,接种2.5 × 10⁴个HEK293T ACE2/TMPRSS2细胞。
将细胞置于37摄氏度的二氧化碳培养箱中孵育过夜。次日,将50微升DMEM更换为50微升病毒悬液,并在37摄氏度下继续孵育18小时。孵育结束后,向每孔中加入7.5微升细胞裂解缓冲液,在摇床上混匀2分钟。
细胞裂解后,加入新配制的萤光素酶检测试剂,并在旋转摇床上混匀1分钟。使用商用萤光素酶微孔板检测仪分析萤光素酶活性。对于中和抗体检测,将HEK293T细胞接种于50微升完全DMEM培养基中,操作如前所述。
在96孔板中,加入8微升27 BV中和抗体,并用6微升无血清DMEM进行系列稀释。向系列稀释的抗体中加入54微升Ha-CoV2病毒颗粒,混匀悬浮液。在37摄氏度、5%二氧化碳条件下孵育1小时。
然后向含有 HEK293T 细胞的孔中加入 50 微升病毒悬液。作为对照,向仅含有 HEK293T 细胞的孔中加入 50 微升完全 DMEM 培养基。将培养板置于 37 摄氏度的培养箱中孵育 18 小时。
裂解细胞后,加入新配制的萤光素酶检测试剂,通过轨道振荡混匀一分钟。使用商用萤光素酶酶标仪分析萤光素酶活性。Ha-CoV2 奥密克戎株及其变异株产生的信号比野生型 Ha-CoV2 高出四到十倍,提示其感染性更强。抗体 27 BV 对德尔塔和奥密克戎变异株均表现出中和活性。
27种BV对Omicron的ID50效价约为对野生型和Delta毒株的ID50效价的十分之一。
本方案描述了一种新型杂合阿尔法病毒-SARS-CoV-2假病毒(Ha-CoV-2)的使用方法,用于快速定量SARS-CoV-2变异株的感染性及中和抗体敏感性。Ha-CoV-2平台可在常规实验室条件下有效监测病毒变异株。
快速定量评估SARS-CoV-2变异株的感染性及中和抗体效价,对于疫情防控、疫苗验证以及新兴威胁的监测至关重要。Ha-CoV-2假病毒平台可在标准实验室条件下实现对变异株生物学特性及免疫逃逸能力的高通量、可重复评估。该技术能力可支持在疫苗更新和治疗策略优先级方面的整体决策。
Ha-CoV-2 假病毒检测可贯穿从早期发现到先导化合物鉴定及临床前评价的全过程,从而实现快速假设验证和项目组合筛选。