你被哪些病毒感染過？只要一滴血就知道
HHMI醫學研究所的研究人員開發了一項新技術，只要一滴血，就可以檢測出一個人現在和過去感染過的所有人類已知的病毒。這種方法叫做VirScan，可以有效地代替現在每次只能診斷一種病毒的檢驗方法。
有了VirScan，只要進行一次檢驗，就可以確定一個人感染了哪種病毒，而不是去分析他是否感染了事先預測的某種特定的病毒。這種不帶偏見方法可以發現影響患者健康的意料之外的因素，還能夠增加在龐大人群中分析和比較病毒感染的機會。
HHMI的研究院Stephen Elledge領導了VirScan的開發。他說，「我們開發出了一種篩查方法，通過檢測一個人的血清，就可以判斷他感染過什麼病毒。我們不是每次檢測一種病毒，那樣很耗費人力，而是可以一次性地檢測所有的病毒。」
VirScan怎麼做到的？
VisScan可以篩查血液中對抗206種已知的會感染人類的病毒的抗體。當人首次被某種病毒感染時，免疫系統會產生針對這種病原體的抗體。而在感染被清除後，免疫系統還會繼續產生這種抗體，長達幾年甚至幾十年之久。這就意味著，VirScan不僅能夠確定免疫系統當前正在積極對抗的病毒，還能告訴我們一個人過去的病毒感染史。
為了開發這種新的檢測技術，Elledge和他的同事綜合了93000個編碼不同病毒蛋白質的DNA片段。他們將這些DNA片段引入噬菌體。每個噬菌體都會製造一個叫做多肽的蛋白質片段，並將這個多肽表達在它的表面。所有的噬菌體加在一起，可以表達已知的1000多種已知會感染人類的病毒的多肽。
血液中的抗體會識別病毒表面蛋白質中一種叫做抗原表位的獨特物質，從而發現病毒目標。使用VirScan技術，可以將所有多肽表達的噬菌體都混合到同一個血液樣本中去。血液中的抗病毒抗體對在多肽中發現它們的目標抗原表位，並與其結合在一起。然後，檢測人員就可以找到這些抗體，將除了與之相連的噬菌體以外的東西都清洗掉。
通過對這些噬菌體的DNA進行測序，他們可以識別出是哪些病毒的蛋白質片段被血液樣本中的抗體捕獲，從而了解到這個人的免疫系統曾經遇到過哪些病毒，是通過感染，還是通過接種疫苗。Elledge估計，如果DNA測序進展順利，處理100份樣本大約需要兩三天的時間。他還樂觀地估計，隨著這項技術的進一步發展，檢測速度會更快。
569份的血液樣本
為了測試這種方法，研究團隊用它分析了一些患者的血液樣本，他們都已知感染了某種病毒，包括艾滋病毒和丙型肝炎病毒。Elledge說，「原來我們的研究成果已經非常好了。我們將敏感度設置為95%到100%的區間，發現檢測的特異度為優——也就是說，不會出現假陽性的情況。這增加了我們用這種技術檢測其他病毒的信心。」
Elledge和他的同事已經用VirScan檢測了569份的血液樣本，這些樣本分別來自美國、南非、泰國和秘魯。
他們檢測了大約1億種抗體與抗原表位之間可能的相互作用。他們發現了幾個重要結論：
☆ 平均來說，每個人體內都有針對10種不同病毒的抗體。
☆ 成年人身上往往會存在一些抗體，而兒童則沒有（和他們預期的一樣）。這表明，兒童還沒有接觸過這些病毒。
☆ 來自南非、秘魯和泰國的被試者身上的抗體往往比來自美國的被試者多。
☆ 感染了艾滋病毒的人比其他人有更多的抗體。
VirScan的未來值得期待
研究團隊驚訝地發現，由於每個人的抗體識別的都是病毒多肽中的同一種氨基酸，所以不同的人針對同一種病毒產生的抗體驚人地相似。他說，「我們這次在研究中發現的抗體與病毒蛋白質多肽之間的相互作用，比歷史上所有的研究中發現的相互作用加在一起還多。」這些相互作用具有驚人的複製能力，所以研究團隊可以改進他們的分析方法，提高VirScan檢測的敏感度。
隨著研究團隊分析更多的樣本，這種檢測方法還會不斷得到改進。他們關於抗原表位的發現，對於疫苗的設計也有重要意義。
這種方法不僅可以檢測對抗病毒的抗體。有些伴隨癌症產生的自體免疫疾病會使人體產生一些抗體攻擊患者自身的組織，也用VirScan技術來檢測這些抗體。類似的方法還可以用來篩查對抗其他病原體的抗體。
這種全面的分析方法的成本是每個血液樣本25美元。
（via medicalxpress）
TAG:知識百科 |