中大新聞網(wǎng)訊（通訊員尹博陽(yáng)）基孔肯雅熱（CHIKF）是一種由基孔肯雅病毒（CHIKV）感染所引起的以發(fā)熱、皮疹、肌肉痛和關(guān)節(jié)痛等為主要癥狀的蚊媒傳染病，于 1952 年在坦桑尼亞南部首次被發(fā)現(xiàn)。CHIKV是一種RNA病毒，屬于披膜病毒科甲病毒屬，通常在非人類(lèi)靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物、哺乳動(dòng)物宿主和蚊蟲(chóng)之間以曲線(xiàn)式循環(huán)傳播。考慮到全球流行和非流行地區(qū)的蚊子頻繁流動(dòng)，中國(guó)本土蚊蟲(chóng)可能也已經(jīng)具備傳播病毒的能力。因此，亟待提高我國(guó)對(duì)該種疾病的認(rèn)知水平和監(jiān)測(cè)能力。

圖1 基孔肯雅病毒的生命周期：森林循環(huán)與城市循環(huán)之間相互關(guān)聯(lián)

CHIKV具有高度傳染性，被認(rèn)為是繼瘧疾和登革熱之后傳播最快的蚊媒傳染病之一。目前尚沒(méi)有針對(duì)該病毒的疫苗或特效藥物。由于其臨床癥狀和體征與登革熱、寨卡相似，在這些疾病常見(jiàn)地區(qū)極易被誤診，一旦出現(xiàn)聚集性疫情，將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重外溢效應(yīng)。因此，對(duì)于該種疾病的鑒別診斷至關(guān)重要。用來(lái)診斷CHIKV感染的方法包括病毒分離、病毒基因組檢測(cè)法或酶聯(lián)免疫分析（ELISA）。與細(xì)胞培養(yǎng)相比，熒光定量PCR（qRT-PCR）分析是一種可行的病毒核酸檢測(cè)替代方法。但是，該種技術(shù)實(shí)驗(yàn)條件要求高、耗時(shí)長(zhǎng)且漏檢率極高?；诳贵wELISA血清學(xué)檢測(cè)是一種簡(jiǎn)單、有效識(shí)別和定量病毒抗原的方法。據(jù)調(diào)研，商業(yè)化ELISA以進(jìn)口為主，價(jià)格昂貴，僅用于檢測(cè)CHIKV患者的IgM和IgG抗體。全球持續(xù)性貿(mào)易和國(guó)際旅行增長(zhǎng)可能增加蚊媒病毒出現(xiàn)的概率，有必要在機(jī)場(chǎng)或出入境口岸等使用快速診斷試劑對(duì)發(fā)熱的入境人員進(jìn)行CHIKV感染篩查，以減少向境內(nèi)輸入和傳播的風(fēng)險(xiǎn)。

近日，中山大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院陸家海教授團(tuán)隊(duì)英國(guó)知名醫(yī)學(xué)生物學(xué)類(lèi)期刊Journal of Nanobiotechnology（IF=10.435）發(fā)表了題為“Highly potent multivalent VHH antibodies against Chikungunya isolated from an alpaca na?ve phage display library”的研究論文。針對(duì)目前暫未有成熟的檢測(cè)CHIKV E2抗原ELISA成品，利用羊駝源天然噬菌體文庫(kù)，以CHIKV E2抗原為靶點(diǎn)，通過(guò)生物學(xué)淘選法篩選納米抗體，以此抗體為基礎(chǔ)來(lái)建立一種方便、快捷的ELISA血清學(xué)檢測(cè)方法。

圖2 實(shí)驗(yàn)方案

與傳統(tǒng)抗體相比，納米抗體具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、親和力高、不易聚集、可識(shí)別潛在抗原表位、易于人源化等優(yōu)點(diǎn)，常被用作結(jié)構(gòu)生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)等研究工具。通過(guò)三輪生物學(xué)淘選，成功篩選出20株特異性納米抗體。其中，對(duì)納米抗體Nb-2E8和Nb-3C5進(jìn)行串聯(lián)改造，發(fā)現(xiàn)其在納摩爾范圍內(nèi)與E2蛋白特異性高親和力結(jié)合。結(jié)果表明，與單價(jià)抗體相比，多價(jià)納米抗體Nb-2E8和Nb-3C5顯示出高親和力。與單價(jià)形式相比，親和力提高100倍以上，表明可以應(yīng)用于檢測(cè)血清中的CHIKV病毒顆粒，并為疾病診斷、藥物治療和疫苗研發(fā)等提供幫助。

圖3 CHIKV E2蛋白與納米抗體之間相互作用動(dòng)力學(xué)分析

使用BiNb-2E8作為捕獲抗體和HRP結(jié)合的BiNb-3C5作為檢測(cè)抗體，建立基于納米抗體夾心法ELISA。在5-1000 ng/mL范圍內(nèi)，OD450值和E2蛋白濃度之間獲得了良好的線(xiàn)性關(guān)系（r=0.9864，P<0.0001），表明其具有定量檢測(cè)E2蛋白的潛力。

圖4 一種基于多價(jià)納米抗體基孔肯雅熱病毒夾心ELISA檢測(cè)方法

以上結(jié)果表明本研究篩選的納米抗體可應(yīng)用于制備快速、便捷的CHIKV檢測(cè)試劑，為實(shí)現(xiàn)CHIKV快速精準(zhǔn)診斷，提供有力技術(shù)保障和原料支撐。本研究是基于蚊媒傳染病實(shí)際需求與重大科學(xué)問(wèn)題為導(dǎo)向的多學(xué)科交叉融合，助力蚊媒傳染病系統(tǒng)診斷水平提升，實(shí)現(xiàn)協(xié)同創(chuàng)新。同一健康（One Health）的核心是從人-動(dòng)物-環(huán)境交界面出發(fā)，通過(guò)跨學(xué)科、跨部門(mén)、跨地區(qū)的合作，解決新發(fā)傳染病的監(jiān)測(cè)、預(yù)警及應(yīng)對(duì)難題，改善人和動(dòng)物生存、生活質(zhì)量。未來(lái)將借鑒同一健康理念，進(jìn)一步在蚊媒傳染病疫苗領(lǐng)域深化合作和探索。并期待以多學(xué)科、跨部門(mén)交叉融合的手段來(lái)關(guān)注人類(lèi)和動(dòng)物健康，應(yīng)對(duì)諸多挑戰(zhàn)。

中山大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院博士生李芊璘為論文第一作者，陸家海教授為論文通訊作者，中山大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院為該工作的第一完成單位。上述研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2018YFE0208000)、廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2018B020241002)、科技部“十五”重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(20SWAQX02)資助。

論文鏈接：https://jnanobiotechnology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12951-022-01417-6