流感病毒免疫檢測和疫苗開發的高級工具

流感病毒免疫檢測和疫苗開發的高級工具

介紹

流行性感冒（又稱流感）是由甲、乙、丙和丁型流感病毒分別引起的一種急性呼吸道疾病。 其中，甲型、乙型和丙型流感可感染人類（表1）。 甲型和乙型流感病毒均可引起季節性流感，甲型流感病毒也會引起流感大流行。

表1：流感病毒分類

流感病毒結構

甲型流感病毒基因組由8個線性的負鏈單股RNA基因組片段組成，分別編碼醣蛋白血凝素HA、神經氨酸酶NA、基質蛋白1（M1）、基質蛋白2（M2）、核蛋白 （NP）、PB1、PB2等10種病毒蛋白（圖1）。 其中核蛋白（NP）包覆在8個基因組表面；病毒聚合酶（polymerase）的3個亞單位PA、PB1和PB2形成異聚體後與RNA組裝成核蛋白複合物（ribonucleoprotein complex，RNP）； 血凝素（HA）、神經氨酸酶（NA）和離子通道蛋白M2（M2）作為跨膜蛋白位於病毒包膜表面；基質蛋白M1和核蛋白NP位於包膜內，M1覆蓋在包膜內側 形成基質蛋白層，NP包被在病毒RNA表面並與M1連接。

圖1：流感病毒示意圖

HA、NA和NP是流感病毒的三大抗原，在病毒的生命週期中扮演重要角色（表2）。 它們的重組蛋白廣泛應用於基礎研究、疾病治療、疫苗開發和疾病診斷。

表2：流感病毒的主要抗原

流感大流行和株

從歷史數據來看，流感大流行是由甲型流感病毒引起的，根據HA和NA的差異，甲型流感病毒可進一步分為不同的亞型。 近100年發生4次流感大流行：西班牙H1N1流感大流行（1918-1920年）、亞洲H2N2流感大流行（1957-1958年）、香港H3N2流感大流行（1968-1969年）及甲型H1N1/ 09流感大流行（2009-2010年）（表3）。

表3：近100年的4次流感大流行

名稱 日期 亞型 感染人數（估計值） 死亡人數 病死率

西班牙流感 1918-1920 H1N1 5億或超過10億 1700萬~1億 2–3%或~4%或~10%

亞洲流感 1957-1958 H2N2 超過5億 100萬~400萬 <0.2%

香港流感 1968-1969 H3N2 超過5億 100萬~400萬 <0.2%

豬流感 2009-2010 H1N1/09 7億-14億 151,700–575,400 0.01%

（資料來源：https://en.wikipedia.org/wiki/Influenza_pandemic）

引起H1N1（西班牙流感和甲流）、H2N2（亞洲流感）和H3N2（香港流感）4次大流行的病毒株引起了廣泛關注。 在最近20年的幾起人畜共通流感事件中，出現了多種潛在的大流行病毒株（圖2）。

圖2：過去20年新出現的潛在大流行株

義翹神州開發了一組流感大流行株的抗原蛋白和抗體（表4），專門用於各種生化分析，如抗體滴度、抗原檢測和抗原表徵分析。

表4：流感大流行株

亞型 病毒株 年份 抗原蛋白 抗原抗體

流感預防與控制

早期診斷和接種疫苗是預防和控制流感的重要途徑。 早期診斷和治療可有效縮短病程、緩解症狀和控制病毒傳播。 世界衛生組織（WHO）建議每年接種疫苗以預防季節性流感。

免疫檢測

免疫檢測是診斷流感的常用方法。 標靶NP蛋白的抗體常用於不同檢測的免疫檢測，包括酵素連結免疫吸附試驗、側流試驗和直接螢光抗體試驗。 由於各種流感株之間抗原漂移或轉變的頻率較高，因此流感診斷尤其需要廣譜流感抗體。

義翹神州已鑑定出六對甲型流感和乙型流感NP蛋白的廣譜抗體（表5）。 這些配對抗體對可檢測標靶亞型中的廣譜株，與其他亞型無任何交叉反應（圖3）。

表5：用於NP檢測的廣譜抗體對

抗體對 捕獲抗體 檢測抗體 抗體對 捕獲抗體 檢測抗體

PanA-1 40205-MM16 40208-R014 PanB-1 40438-R004 40438-MM10

PanA-2 40205-R063 40205-MM18 PanB-2 40438-R036 40438-MM10

PanA-3 40208-R117 40205-MM18 PanB-3 40438-MM05 40438-R036

上述NP蛋白：

B-1: 40783-V08B (B, B/Brisbane/60/2008) A-8: 40774-V08B (H1N1, A/Victoria/2570/2019 | A/Wisconsin/588/2019)

B-2: 40782-V08B (B, B/Colorado/06/2017) A-9: 40033-V08B (H2N2, A/Ann Arbor/6/1960)

B-3: 40438-V08B (B, B/Florida/4/2006) A-10: 40207-V08B (H3N2, A/Aichi/2/1968)

B-4: 40500-V08B (B, B/Phuket/3073/2013) A-11: 40778-V08B (H3N2, A/Cambodia/e0826360/2020 (H3N2)-like)

B-5: 40755-V08B (B, B/Washington/02/2019) A-12: 40208-V08B (H3N2, A/Hong Kong/1/1968)

A-1: 40204-V08B (H1N1, A/Brevig Mission/1/1918) A-13: 40753-V08B (H3N2, A/Hong Kong/2671/2019)

A-2: 40776-V08B (H1N1, A/Brisbane/02/2018) A-14: 40754-V08B (H3N2, A/Hong Kong/45/2019)

A-3: 40205-V08B (H1N1, A/California/07/2009) A-15: 40781-V08B (H3N2, A/Hong Kong/4801/2014 )

A-4: 40723-V08B (H1N1, A/Guangdong-Maonan/SWL1536/2019) A-16: 40779-V08B (H3N2, A/Kansas/14/2017)

A-5: 40724-V08B (H1N1, A/Hawaii/70/2019) A-17: 40499-V08B (H3N2, A/Switzerland/9715293/2013)

A-6: 40777-V08B (H1N1, A/Michigan/45/2015) A-18: 40110-V08B (H7N9, A/Anhui/1-BALF_RG6/2013)

A-7: 11675-V08B

(H1N1, A/Puerto Rico/8/34/Mount Sinai) A-19: 40111-V08B (H7N9, A/Shanghai/2/2013)

圖3：針對NP蛋白的6對廣譜抗體可透過ELISA測定檢測甲型或乙型流感病毒的不同NP蛋白。

疫苗開發

流感，尤其是季節性流感，威脅著全球人類的健康。 接種疫苗是防止感染擴散最有效的方法。 每年，根據對最近分離株的監測數據及其前一個季節的流行情況，選擇幾種不同的流感病毒株作為疫苗株。 近幾十年來，大多數疫苗為三價或四價疫苗，包括H1N1、H3N2以及Yamagata和/或Victoria系乙型流感。

義翹神州近年來發布了一組重組抗原產品，涵蓋WHO建議的所有疫苗株（表6）。 這些產品包括HA、NA和NP，用於疫苗開發。

表6：2015-2022年疫苗株的抗原