近日，耶鲁大学的研究人员发现，测试鼻拭子上是否存在单个免疫系统分子可以帮助检测标准测试中未发现的隐匿病毒，该研究题为“Nasal host response-based screening for undiagnosed respiratory viruses: a pathogen surveillance and detection study”发表在The Lancet Microbe 杂志上。
一、研究背景
有些有症状患者常见病毒检测为阴性，这些群体是未识别或新出现病毒的重要可能来源，但由于在样本中发现病原体的可能性较低，因此对所有样本进行宏基因组测序效率低下。
“寻找一种危险的新病毒就像大海捞针，”该研究作者、实验室医学和免疫生物学副教授艾伦·福克斯曼打了个比方说，“我们就像找到了一种显着减少干草堆大小的方法。”
公共卫生部门通常会从一些来源寻找新出现疾病的预警信号。他们研究了动物体内出现的病毒，这些病毒可能会将感染传染给人类。但要确定数百或数千种新病毒变种中的哪一种具有风险是很困难的。他们寻找不明原因的呼吸系统疾病爆发，这就是 2019 年底在中国发现导致 COVID-19的病毒 SARS-Cov-2 的原因。
然而，当新型病毒爆发时，要遏制其传播可能为时已晚。该研究的目的是确定鼻咽CXCL10 筛查是否可以用作一种策略来丰富含有未确诊病毒的样本。
二、研究方法及结果
在这项病原体监测和检测研究中，研究人员分析了耶鲁纽黑文医疗保健系统患者的残留鼻咽拭子样本，这些患者在耶鲁纽黑文医院临床病毒学实验室使用多重 PCR 面板进行了临床病毒学检测。
在两个时间段内收集的所有样本都符合纳入条件：选择 2017 年 1 月 23 日至 29 日是因为这段时间病毒传播率很高，选择 2020 年 3 月 3 日至 14 日是因为这段时间是在该研究地区首例 COVID-19 病例与实验室SARS-CoV-2检测可用性之间的间隔时段。使用转录组分析和细胞因子分析，将筛选样本中的鼻咽先天免疫反应与已知的病毒阳性或病毒阴性样本（对照）进行比较。
基于宿主反应的未确诊感染筛查（2017 年 1 月第 4 周）
研究人员还测试了先前研究中描述的 SARS-CoV-2 阳性患者的配对样本，从感染高峰期（病毒载量最高的样本）到感染结束（定义为第一个 SARS-CoV-2 定量 RT-PCR (RT-qPCR) N1 PCR 循环阈值>30 的样本）。对发现的病毒进行宏基因组测序和分析以评估分子流行病学。
在 2017 年期间，研究人员对 CXCL10 高于 1 ng/mL 的样本进行了 RNA-Seq 和病毒读数分析。在 2020 年期间，对所有样本进行了 SARS-CoV-2 的 CXCL10 测试和 RT-qPCR。
鼻拭子通常取自疑似呼吸道感染的患者，并经过测试可检测10 至 15 种已知病毒的特定特征。这些患者大多数测试都是阴性的。但正如本研究在2017 年观察到的那样，在少数情况下，那些“通常怀疑”病毒检测呈阴性的人的拭子仍然显示出抗病毒防御被激活的迹象，表明患者体内存在病毒。警示标志是由排列在鼻腔通道中的细胞产生的高水平单一抗病毒蛋白。
基于这一发现，研究人员对含有该蛋白质的旧样本应用了全面的基因测序方法，并在一个样本中发现了一种隐形流感病毒，称为丙型流感病毒。
在2020 年 3 月的前两周，研究人员还使用了重新测试旧样本的相同策略来寻找遗漏的 COVID-19 病例。虽然该病毒病例大约在同一时间在纽约州浮出水面，但检测直到几周后才获得结果。在那段时间从耶鲁纽黑文医院的患者身上采集的数百个鼻拭子样本经检测标准特征病毒呈阴性。当对免疫系统生物标志物进行测试时，这些样本中的绝大多数都没有显示出抗病毒防御系统活动的痕迹。但是有一些人做到了；其中，该团队发现了四例当时未确诊的COVID-19 病例。
美国康涅狄格州发现 4 例 SARS-CoV-2 未确诊病例（2020 年 3 月）
研究结果表明，即使对已知呼吸道病毒的检测呈阴性，对人体产生的抗病毒蛋白进行检测也可以帮助查明哪些鼻拭子更有可能隐形病毒。
具体来说，筛选生物标志物可以让研究人员缩小对隐形病毒的搜索范围，这使在常规患者护理期间收集的拭子能够检测到隐形病毒。可以使用更复杂的基因检测方法分析被发现具有生物标志物的样本，以识别在患者群体中传播的意外或新出现的病原体，并迅速启动医疗保健社区的应对措施。
三、总结
尽管本研究的重点是检测未确诊的呼吸道病毒，但研究人员还在急性巨细胞病毒或急性Epstein-Barr 病毒患者中发现了三例鼻咽 CXCL10 升高的病例，这表明鼻咽 CXCL10 可能是这些感染的生物标志物，这些感染会急性感染呼吸道道等地点。最后，为了将这种方法转化为临床应用，研究人员使用一种已经在临床上用于实验室开发测试的自动化检测来定义基于鼻咽CXCL10 的筛查的截止值。
总之，该研究展示了一种实用且有效的策略来筛查患者样本以识别含有隐形病毒感染的样本。这种方法为全球努力开辟了新途径，以扩大对对人类健康构成未被认识的威胁的病原体的监测。
来源：https://www.thelancet.com/journals/lanmic/article/PIIS2666-5247(22)00296-8/fulltext
撰稿：Cathy
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