在灭活病毒培养物中快速检测尼帕病毒核衣壳抗原

A rapid detection of Nipah virus nucleocapsid antigen in inactivated viral cultures

作者信息Gyeongmu Choi, Jung Kim, Hansaem Lee, Pyeonghwa Jeon, Jae Hun Jeong, Yujin Jung, Jin Seo Park, Mi Kyoung Lee, Kyung-Chang Kim, Joo-Yeon Lee, Ha Yeon Park, Changwoo Park, Seil Kim, Hana Yi, Jihwan Song, Hyun-Joo Kim, Jong-Hwan Lee, Hong Gi Kim
PMID42565473
发布时间2026-12
DOI10.1080/22221751.2026.2716499

实验完整度

包含体外抗体筛选、细胞免疫荧光验证、BLI亲和力测定、重组蛋白灵敏度/特异性分析及灭活病毒培养物检测等多个独立证据层面,并具备功能验证(检测性能)与机制讨论。

主要模型

293T细胞(瞬时表达NiV NP) 重组NiV NP蛋白 γ射线灭活的培养尼帕病毒(马来西亚株)

重点核对

抗体筛选:从人合成scFv和Fab噬菌体展示文库经迭代生物淘选获得,经ELISA和IFA验证 抗体配对:通过点印迹LFIA筛选,mAb #5为捕获抗体,mAb #2为检测抗体 检测条件:100 μL样本,反应15分钟,运行缓冲液 灭活病毒定量:γ射线灭活NiV(马来西亚株)经RT-ddPCR定量,检测限为4.1×10⁷拷贝/mL(读取器)和8.3×10⁷拷贝/mL(肉眼) 特异性:未与SARS-CoV-2、SARS-CoV、MERS-CoV、流感A交叉反应,但与麻疹病毒NP在2 µg/mL时有弱交叉反应

摘要

尼帕病毒(NiV)是一种高度致死性人畜共患亨尼帕病毒,可引起严重的呼吸道疾病和脑炎,并且仍然是疫情防范中的重点病原体。及时诊断对于控制疫情至关重要,然而基于核酸的检测在疫情多发、资源有限的环境中往往不切实际。在此,我们报告了一种基于纤维素纳米珠(CNB)增强的侧向层析免疫测定(LFIA)的NiV快速抗原检测方法,该检测靶向病毒核衣壳蛋白(NP)。通过迭代生物淘选,从人合成噬菌体展示文库(scFv和Fab)中分离出抗NiV NP抗体,将其重新格式化为全长IgG,并使用ELISA和免疫荧光测定进行筛选。四个主要抗体被推进到夹心配对矩阵,确定了优化的捕获-检测配置(mAb #5作为捕获抗体;mAb #2作为检测抗体)。生物层干涉测量法证实所选抗体具有纳摩尔级结合亲和力(mAb #5的KD = 39.50 nM;mAb #2的KD = 26.36 nM)。最终确定的CNB-LFIA可在15分钟内产生结果,对重组NiV NP的分析检测限达到1 ng/mL。该测定未观察到与SARS-CoV-2、SARS-CoV、MERS-CoV或甲型流感病毒的交叉反应,而仅在较高抗原浓度(2 µg/mL)下观察到与麻疹病毒NP的弱交叉反应。使用经γ辐射灭活的培养NiV,通过RT-ddPCR定量,LFIA通过便携式阅读器检测病毒载量低至4.1 × 10⁷拷贝/mL(4.1 × 10⁶拷贝/反应),肉眼检测低至8.3 × 10⁷拷贝/mL(8.3 × 10⁶拷贝/反应)。总之,这种CNB-LFIA提供了快速、无需设备的NiV检测,支持其在资源有限环境中进行即时诊断的潜在用途。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
如何开发一种快速、简便且适用于资源匮乏环境的尼帕病毒抗原检测方法?
核心机制
利用针对NiV核衣壳蛋白的高亲和力抗体对(mAb #5和mAb #2),通过CNB增强的夹心免疫层析实现抗原特异性捕获和信号放大。
主要证据
基于重组NiV NP的检测限为1 ng/mL,对灭活病毒培养物的检测限为4.1×10⁷拷贝/mL(便携式读取器)和8.3×10⁷拷贝/mL(肉眼),且对常见呼吸道病毒无交叉反应(除麻疹病毒NP的高浓度弱交叉反应)。
研究意义
该CNB-LFIA快速(15分钟)、无需设备,有望用于资源有限环境中的即时诊断和疫情监测。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

抗体筛选与验证

从人合成噬菌体展示文库中筛选出特异识别NiV NP的抗体。

通过固相和磁珠淘选,从scFv和Fab文库中富集NiV NP结合克隆,经ELISA验证,并转为全长鼠IgG进行IFA检测细胞内NiV NP。

2

抗体配对优化

确定最适的捕获-检测抗体组合。

对四种候选抗体(#2, #4, #5, #8)进行十二种组合的夹心配对,通过点印迹LFIA评估信号强度和P/N比,选择最佳对。

3

亲和力测定

量化所选抗体的结合亲和力。

利用BLI分析mAb #2和#5与NiV NP的结合动力学,计算KD值。

4

LFIA组装与CNB偶联

构建CNB增强的LFIA试纸条。

将抗NiV NP抗体偶联至红色CNB(检测探针),将鸡IgY偶联至蓝色CNB(对照探针),组装试纸条。

5

分析性能评估

测定重组NiV NP的检测限和交叉反应性。

使用系列稀释的重组NiV NP评估灵敏度,并测试其他呼吸道病毒NP以评估特异性。

6

灭活病毒培养物检测

验证LFIA对真实病毒样本的检测能力。

对γ射线灭活NiV样本进行系列稀释,用LFIA检测,并与RT-qPCR和RT-ddPCR的病毒载量相关联。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
X-tremeGENE™ HP DNA转染试剂Roche Diagnostics--
抗NiV NP小鼠IgG----
山羊抗小鼠IgG–FITCJackson ImmunoResearch--
小鼠抗6×His抗体Abcam--
EVOS M7000倒置荧光显微镜Thermo Fisher Scientific--
重组NiV NP抗原The Native AntigenREC31746
Sapphire生物分子成像仪Azure Biosystems--
BLITz生物层干涉仪ForteBio--
Ni-NTA生物传感器----
红色纤维素纳米珠(NanoAct)Asahi Kasei Fibers CorporationRE2AA
蓝色纤维素纳米珠(NanoAct)Asahi Kasei Fibers CorporationBL1AA
偶联试剂盒DCN DiagnosticsCKNB-010
鸡IgY抗体Bore Da Biotech40200
Synergy H1酶标仪BioTek--
careSTART™ Light-G便携式读取器Wells Bio--
重组SARS-CoV-2核衣壳蛋白Sino Biological40588-V08B
重组SARS-CoV核衣壳蛋白Sino Biological40143-V08B
人甲型流感病毒H1N1Korea Bank for Pathogenic VirusesKBPV-VR33
麻疹病毒核衣壳蛋白The Native Antigen CompanyREC31796
QIAamp病毒RNA提取试剂盒Qiagen--
StepOne实时荧光定量PCR系统ThermoFisher--
StepOne Plus实时荧光定量PCR系统ThermoFisher--
PrimeScript™ RT-PCR试剂盒TaKaRa Bio--
QX200微滴数字PCR系统BioRad--
探针专用高级试剂盒BioRad--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
抗体筛选与验证
噬菌体文库来源、生物淘选方案、重组NiV NP浓度、ELISA阳性判定标准
阅读提示:Materials and methods (Phage display部分并未在此文本中详述,但参考补充材料);补充图S1
IFA实验
293T细胞培养条件、转染试剂和用量、NP表达质粒、转染后培养时间、固定/透化/封闭液配方、一抗浓度(1 μg/100 μL)、二抗及稀释度、显微镜型号
阅读提示:Materials and methods (Immunofluorescence assay部分)
配对筛选
抗体浓度(0.5 mg/mL)、抗原浓度(42.5 μg/mL)、CNB偶联抗体浓度(0.0025%)、运行缓冲液配方、反应时间(15 min)
阅读提示:Materials and methods (Pairing antibodies部分);图2
BLI
抗原固定浓度(100 μg/mL)、抗体浓度系列(66.7-666.7 nM)、结合模型(1:1 Langmuir)
阅读提示:Materials and methods (Bio-layer interferometry部分)
LFIA组装
CNB类型(红/蓝)及偶联抗体、CNB浓度(红0.055%, 蓝0.1%)、T线抗体及浓度(0.5 mg/mL)、C线抗体及浓度(0.5 mg/mL)、膜处理(Triton X-100)、干燥条件(37°C, 1h)、切割宽度(3.75 mm)
阅读提示:Materials and methods (CNB conjugation和LFIA部分)
分析性能
重组NiV NP浓度范围(200 pg/mL-2 μg/mL)、样本体积(100 μL)、反应时间(15 min)、重复数(3)、阈值(阴性+3SD)
阅读提示:Materials and methods (Analytical performance with recombinant NiV NP部分);图3
特异性评估
非靶抗原及其浓度(2 μg/mL)、来源和货号、相同buffer和反应条件
阅读提示:Materials and methods (Analytical performance部分);图3b,d
灭活病毒检测
灭活NiV来源及品系、RT-ddPCR定量方法、稀释系列(1x, 0.5x, 0.25x)、判定标准(读取器/肉眼)
阅读提示:Materials and methods (Detection of NiV NP antigen in inactivated viral cultures部分);图5