变异体

血红蛋白（Hb）变异，是一组由珠蛋白基因突变引起的常见遗传性变异，其特征是血红蛋白分子结构发生变化。迄今为止，已鉴定出1300多个变异体，其中，超过150个不稳定的Hb变异体被记录为引起不同严重程度的溶血性贫血的原因。对Hb变异体进一步的研究，可用于新生儿筛查、产前筛查… … 此外，许多研究表明Hb变异可能会对糖化血红蛋白（HbA1c）的测量产生干扰，因此，临床相关Hb变异体的鉴定和表征对于做出正确诊断至关重要。目前，高效液相色谱法（HPLC）和毛细管电泳（CE）是HbA1c测量和Hb分析的一线方法。近日，北京大学深圳医院检验科纪玲博士团队使用融智生物科技（青岛）有限公司的QuanTOF发现了一种新的Hb变种，即Hb辽宁，这是国内首次由MALDI-TOF MS鉴定出来的血红蛋白变异体。相关研究结果已经发表在Clin Chem Lab Med 2019上，论文题为“Detection of a novel hemoglobin variant Hb Liaoning by matrix assisted laser desorption/ionization-time of flight mass spectrometry”（https://doi.org/10.1515/cclm-2019-0300）。先证者是来自中国辽宁省的一名36岁汉族男子，被送往北京大学深圳医院进行例行健康检查。首先使用毛细管电泳（CE）分析仪测量HbA1c水平，该分析仪没有产生HbA1c值，非典型电生理图显示无明显异常峰值。电泳软件将配置文件识别为“非典型”，主要是由于存在额外的峰值。因此，研究人员假设Hb变异可能会干扰HbA1c分析。随后，使用高效液相色谱法（HPLC）、硼酸亲和力高效液相色谱法、免疫分析法和MALDI-TOF分析仪分别进一步定量HbA1c。其中，MALDI-TOF分析仪为融智生物科技（青岛）有限公司的新一代宽谱定量飞行时间质谱QuanTOF。 融智生物新一代宽谱定量飞行时间质谱平台QuanTOF HbA1c测试结果分别为：5.2％（33mmol/mol，高效液相色谱法），5.1％（32mmol/mol， 硼酸亲和力高效液相色谱法），4.9％（30mmol/ mol，免疫分析法）和4.9％（30mmol/mol， QuanTOF）。与从硼酸亲和力高效液相色谱法获得的结果比较，观察到高效液相色谱法（2.0％），免疫分析法（-3.9％）和QuanTOF（-3.9％）的可接受偏差（国家糖化血红蛋白标准化计划[NGSP]标准，偏差在±5.0％内）。高效液相色谱法的色谱图未显示变异体。然而，QuanTOF的质谱图显示出异常的Hb链（m/z=15,169.4），相对强度占总αHb的26.0％（图1B）。在谱图中还发现了正常的Hb链，包括αHb亚基（m/z=15,127.9），βHb亚基（m/z = 15,868.0）和糖化-βHb（m/z=16,030.0）（图1A，B）。 对照血红蛋白和Hb辽宁的MALDI-TOF质谱。（A）来自正常成人的对照血红蛋白和（B）来自先证者的Hb辽宁。分开的两个峰质量相差41.5Da，清楚地表明存在变异体α链（m/z=15,169.4）。箭头表示存在正常α链（m/z=15,127.9），正常β链（m/z=15,868.0）和糖化-βHb（m/z=16,030.0）。 使用毛细管电泳（CE）和离子交换高效液相色谱进行随后的Hb分析。令人惊讶的是，没有出现异常峰或非典型色谱图的迹象。研究人员随后进行Sanger测序以确认Hb变异体的存在以及性质。测序数据显示α2基因中存在新的杂合突变[α15（A13）（GGT GTT），Gly Val，HBA2：c.47 G T]，导致甘氨酸的编码转换（分子量：75.1 Da）在密码子15处的缬氨酸（分子量：117.1Da）。如图1B所示，从甘氨酸到缬氨酸（42.0Da）的取代诱导的相对分子量的变化也可以从αHb亚基和变异体Hb亚基（41.5Da）之间的m/z变化中找到。由于以前没有报道该变种，研究人员根据患者所在的地区将其命名为Hb辽宁。 Sanger测序的结果。 Sanger测序揭示了一种新的突变[α15(A13)(GGTGTT), GlyVal, HBA2:c.47 GT]。 为了确定患者与Hb辽宁相关的血液学特征，对其进行血液学数据测量显示，得到的血液学指标并没有发现贫血迹象，这表明患者非病理性Hb变异。Hb变异是溶血性贫血的原因之一，同时也是HbA1c测量中的分析干扰。在本研究的案例中，Hb辽宁没有显示出明显的临床表现。然而，该变异体在使用CE法的HbA1c测量中引起干扰。在以前的研究中，通常使用硼酸盐亲和HPLC方法作为比较方法，因为它无论Hb种类如何都测量总糖化血红蛋白，因而被认为不受大多数Hb变异体的影响。结果中提到的可接受的偏差表明Hb辽宁对高效液相色谱和QuanTOF的HbA1c测量没有显著影响。高效液相色谱法（HPLC）和毛细管电泳（CE）是HbA1c测量和Hb分析的一线方法。仅有有限的研究显示了MALDI-TOF MS在HbA1c测量中的应用。在目前的研究中，阳离子交换HPLC和电泳方法在检测Hb辽宁时面临挑战，因为电荷差异不明显且超出检测限。而MALDI-TOFMS能够通过m/z差异区分Hb辽宁。当然了，MALDI-TOF MS可能无法区分所有类型的Hb变异体，尤其是当m/z差异很小且超出仪器分辨率时。最后同样重要的是，鉴定Hb变异和识别HbA1c检测中的干扰是至关重要的，尤其是在Hb变异的高患病率区域。

蛋白新药的设计得益于重组DNA技术的发展。融合蛋白是指通过基因融合两个或更多蛋白质结构域来创造一个具有新功能的嵌合蛋白。每个融合体的功能通常分为一个载体结构域和一个效应结构域，前者有助于提高稳定性和药代动力学，后者具有从细胞毒性到识别和结合等不同的功能。截至2019年，已有11种Fc融合蛋白疗法被FDA批准。 生物制药的电荷变异体（电荷异质性）来自翻译后修饰，如磷酸化、糖基化和脱酰胺化，须在整个生产过程中密切监测，因为它可能影响产品的安全性和有效性。全柱成像毛细管等电聚焦（icIEF）已被证明有诸多良好检测性能特征，如高分辨率、自动化、定量准确、重现性好和易用性。凭借这些优势，它已成为生物制品，特别是单克隆抗体电荷变异体表征的主流技术。 与单克隆抗体等传统生物药相比，融合蛋白的电荷异质性差异更大，这使得表征融合蛋白成为一个挑战。建立一种适用于分析多种融合蛋白的平台方法可以方便方法开发并且简化生产流程。2021年，中国食品药品鉴定研究院（NIFDC）利用全柱成像毛细管等电聚焦电泳技术的双通道（紫外&自发荧光）表征9种融合蛋白药物的电荷异质性，其中6种蛋白为商业化蛋白。紫外吸收UV280nm是经典icIEF等电聚焦电泳检测通道。自发荧光（NIF：Native Fluorescence）是指利用芳香族氨基酸（色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸）的自发荧光来实现检测，无需添加染料。 结果表明，icIEF方法可用于重组蛋白类药物电荷异质性及等电点分析。该方法快速、准确、重复性好，为保障融合蛋白类产品生产工艺的稳定性及质量控制提供了一种可靠的平台分析方法。9种融合蛋白9种融合蛋白治疗剂（在本研究中被命名为样品1-9），其中6种已商业化，包括：样品1：安进公司的依那西普；样品2：百时美施贵宝公司的阿巴泰普；样品3：再生元公司的阿夫利贝特；样品5：重组人肿瘤坏死因子-α受体II：海正药业的IgGFc融合蛋白；样品6：嘉宏药业的康柏西肽；样品7：百时美施贵宝的贝拉塔塞普；三个样品正处于不同临床试验阶段，包括VEGFR-Fc融合蛋白样品4，血小板生成素模拟肽-Fc融合蛋白样品8和胰高血糖素样肽-1-Fc融合蛋白样品9。结果通用稳定剂SimpleSol 大多数融合蛋白在传统电聚焦凝胶电泳（IEF）分析过程中会聚集或沉淀，需要添加剂来保持稳定性。尿素已被证明可以减少蛋白质聚集，并提高IEF分析的重复性。因为本研究的目的是开发一个平台方法，所以需要确定一种能在多种融合蛋白中发挥作用的稳定剂。为此，研究人员比较了尿素和商业稳定剂SimpleSol（来自ProteinSimple）对三种不同的融合蛋白治疗剂（样品1-3）的影响。 在没有稳定剂的情况下，样品1在电泳分析过程中发生聚集，形成不可重复的峰型（图1）。在加入2M尿素的情况下，样品1的峰型重复性得到提升。然而，在有尿素的情况下，峰高明显降低，约为无尿素情况的25%。相比之下，当样品1在含50%的SimpleSol的体系下进行分析时，峰型变得可重复，而且峰高和分辨率都保持不变（图1）。因此，对于样品1，SimpleSol比尿素更适合作为icIEF分析的稳定剂。图1 对于样品2，在没有添加稳定剂的情况下也观察到了聚集现象，导致了峰型的不可重复（图2）。与样品1不同，加入2M尿素并没有改善峰型的分离。只有当加入4M尿素时，峰型才变得可重现。然而，在这两种条件下，峰高和分辨率也都明显降低。在SimpleSol的存在下，峰高和分辨率都得到了保持（图2），再次证明SimpleSol在稳定样品方面优于尿素。对于样品2，SimpleSol同样比尿素更适合作为icIEF分析的稳定剂。数据表明，SimpleSol可以作为一种通用的蛋白质稳定剂用于融合蛋白的icIEF分析方法。图2紫外吸收和自发荧光双通道检测 在紫外吸收检测模式下研究人员分析样品1，样品峰从嘈杂的基线中区分不明显（图3）。为了克服这一挑战，研究人员同时利用自发荧光通道检测。与紫外吸收检测相比，荧光检测的每个峰组都显示出更高的信号，并且荧光检测的基线噪音更小。图3与传统IEF方法对比 icIEF方法与平板凝胶IEF方法产生了相似的峰型（图4）。然而，icIEF方法的每个峰的分辨率均得到了改善。此外，icIEF方法的灵敏度明显高于IEF方法；在获得凝胶IEF结果时，每个泳道要上样大约20μg的蛋白质，而利用icIEF分析时，最终样品溶液进样浓度为0.225μg/μL至0.45μg/μL。每次进样量约为5μL。相当于2.25μg-4.5μg的蛋白质，极大节约了样品。图4. icIEF方法与平板IEF方法检测融合蛋白对比图总结 NIFDC利用ProteinSimple全柱成像毛细管等电聚焦电泳技术建立并证明了用于融合蛋白电荷异质性表征的方法平台。该平台有如下特点： 使用了通用的蛋白质稳定剂SimpleSol，可以有效避免融合蛋白发生聚集或沉淀。对于一些样品，无需任何添加剂就能获得可重复峰型，与没有稳定剂的相同蛋白质的峰型相比，添加这种稳定剂对蛋白质的峰型的不利影响很小。使得该方法可以广泛用于分析多种融合蛋白，而不需要根据不同的样品更换稳定剂。同时可通过紫外和自发荧光双通道来检测蛋白质。自发荧光检测模式利用芳香族氨基酸（色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸）的自发荧光来实现且无需染料，可以提高灵敏度，减少由载体两性电解质引起的背景噪音。通过icIEF分离得到的每个峰组分的峰面积百分比和表观pI值，重复性好。总共对9种融合蛋白药物进行表征，每个组分的峰面积百分比和表观PI值的定量分析都有极佳的重复性。扫描下方二维码，获取ProteinSimple融合蛋白表征解决方案参考文献：1. Wu, Gang et al. “A platform method for charge heterogeneity characterization of fusion proteins by icIEF.” Analytical biochemistry vol. 638 (2022): 114505.关于我们ProteinSimple是美国纳斯达克上市公司Bio-Techne集团（NASDAQ:TECH）旗下行业领先的蛋白质分析品牌。我们致力于研发和生产更精准、更快速、更灵敏的创新性蛋白质分析工具，包括蛋白质电荷表征、蛋白质纯度分析、蛋白质翻译后修饰定量检测、蛋白质免疫实验如Western和ELISA定量检测蛋白质表达等技术，帮助疫苗研发、生物制药、细胞治疗、基因治疗、生物医学和生命科学等领域科学家解决蛋白质分析问题，深度解析蛋白质和疾病相互关系。联系我们地址：上海市长宁路1193号来福士广场3幢1901室 电话：021-60276091热线：4000-863-973邮箱：PS-Marketing.CN@bio-techne.com网址：www.bio-techne.com

大家好，本周为大家分享一篇发表在Chemical Science上的文章，Distinct Core Glycan and O-Glycoform Utilization of SARS-CoV-2 Omicron Variant Spike Protein RBD Revealed by Top-Down Mass Spectrometry1，通讯作者是美国威斯康星大学的Ying Ge教授。　　SARS-Cov-2的快速变异为全球抗疫带来了极大的挑战。Delta和Omicron等新变种的传染性更强、病症更严重、显著逃避康复者或疫苗的中和抗体，并且逃避检测的风险更高。与野生型(WT)毒株相比，Omicron变体具有数量惊人的突变(30)，包括棘突蛋白受体结合域(S-RBD)中的15个位点突变。S-RBD是中和抗体和其他疗法的主要靶点，病毒的细胞感染性、保护表位免受抗体中和及与人类受体ACE2结合的能力与S蛋白的糖基化密切相关。S蛋白O-聚糖具有巨大的微观异质性和结构多样性，因此对其O-糖基化的表征仍具是极大的挑战。作者在本文中报道了一种自上而下的混合质谱方法，能够同时表征分子结构、位点特异性、各种糖类的相对丰度，以及不同共现蛋白型的整体翻译后修饰(PTM)。　　与WT相比，Delta和Omicron变体固有的突变差异在其RBD中尤其明显(图1A)。为了阐明各种S-RBD的分子序列和O-聚糖，作者使用PNGase F从S-RBD中完全去除N-聚糖，以最小化N-聚糖异质性造成的干扰(图1B)。与完全糖基化的S-RBD相比，N-聚糖的去除产生了10 kDa的分子量损失。通过超高分辨率12T FTICR-MS可实现各种S-RBD的基线同位素分离。自上而下的MS分析显示，各种O-糖型的化学计量比和相对丰度存在显著差异，其中Omicron变体显示出最大的O-糖型结构异质性(图1C)。　　图1 由WT、Delta和Omicron变体产生的S-RBD的蛋白质突变图谱和高分辨率自上而下MS。(A)SARS-CoV-2基因组结构和S-RBD变体蛋白质序列变化的说明。(B)PNGase处理前(-)后(+)的S-RBD的SDS-PAGE。(C)在对WT、Delta和Omicron变体进行PNGase F处理后，完整S-RBD蛋白型的原始MS1。所有确定的O-糖型在插图中用红色圆圈注释。　　为了实现深入的糖型和糖位点分析，作者利用捕获离子迁移谱(TIMS)-MS，通过timsTOF Pro仪器分离和分析各种S-RBD O-聚糖结构(图2)。为了表征Omicron变体的聚糖结构和占比，作者对单个S-RBD O-糖型进行了特异性分离。以最丰富的O-聚糖(26+，1069.4.3 m/z)为例，从Bruker数据分析软件输出由CAD获得的MS/MS片段离子，并使用MASH Explorer16在靶向蛋白质分析模式下进行分析，以进行全面的蛋白型表征。获得了自上而下的MS/MS谱以及各种O-聚糖结构的离子迁移率分离，以克服O-聚糖分析固有的质量简并性和微观异质性(图2B)。足够软的TIMS淌度池活化参数能够对分离的S-RBD蛋白型进行详细的中性缺失图谱绘制，并揭示了具有GalNAcGal(NeuAc)2结构的核心1(Galβ1-3GalNAc-Ser/Thr)O-聚糖(图2C)。这种TIMS-MS方法允许对聚糖结构进行直接表征，以揭示在三种S-RBD变体中具有核心1和核心2(GlcNAcβ1-6 (Galβ1-3) GalNAc-Ser/Thr)O-聚糖结构的多个S-RBD糖型。　　图2 S-RBD O-糖型的TIMS-MS分析。(A)经PNGase F处理后的特定S-RBD糖型(z=26+， 1069.4 m/z)的TIMS-MS分离示意图。插图为前体离子分离后对应的离子迁移率热图。(B) 分离的蛋白型经CAD碎裂后，Omicron S-RBD O-聚糖的自上而下MS/MS。(C) Omicron S-RBD蛋白型中性缺失O-聚糖图谱。　　随后，作者进一步描述了S-RBD WT、Delta和Omicron O-糖基化模式，以揭示变体之间的所有O-糖基化结构改变(图3)。有趣的是，与WT或Delta变体相比， Omicron中主要的O-聚糖微观异质性发生变化。特别是Omicron的核心2 O-聚糖结构丰度显著增强，多重唾液酸化GalNAc(GalNeuAc)(GlcNAcGalNeuAc)和岩藻糖基化GalNAc(GalNeuAc)(GlcNAcGalFuc)结构显著表达。表1总结了Omicron与WT或Delta变体相比所观察到的显著分子丰度差异。　　图3 S-RBD变体的O-糖型表征。S-RBD蛋白型的去卷积谱显示了WT(绿色)、Delta(蓝色)和Omicron(粉色)变体的所有主要O-聚糖分配。理论同位素分布由红点表示。聚糖结构在用插图所示的图形表示。　　表1 S-RBD变体O-糖型相对丰度总结　　Omicron变体的核心1与核心2 S-RBD O-聚糖结构的相对丰度比约为71:29，核心1 GalNAcGal(NeuAc)2是最丰富的O-糖类(~69%相对丰度)。有趣的是，WT和Delta变体显示出对核心1型O-聚糖结构的强烈偏好，其O-糖型丰度的80%以上对应于核心1结构 含核心2 GalNAc(GalNeuAc)(GlcNAcGalFuc)结构的O-聚糖占其总O-糖型组成的13%以上。在WT和Delta S-RBD变体中也发现了这些特殊的核心2结构，但相对丰度要低得多(5-7%)。图3所示的高分辨率完整S-RBD糖型表征表明，与基于糖肽的自底向上MS方法相比，这种自上而下的MS方法具有明显的优势。　　作者进一步研究了S-RBD变体之间的糖基化位点及其微观异质性。对S-RBD O-糖型的详细自上而下MS/MS分析显示，存在一种新的O-糖位点(Thr376)，这是Omicron变体所特有的(图4A)。令人感兴趣的是，所有检测到的WT和Delta变体的S-RBD O-聚糖都被自信地单独分配给Thr323(图4B-C)，这与之前关于WT S O-糖基化的研究一致。鉴于Delta上的突变数量比Omicron少，因此O-糖位点Thr323在Delta和WT变体之间保持保守也就不足为奇了。另一方面，Omicron变体产生了熟悉的Thr323 O-糖位点和一个新的Thr376 O-糖位点(b6012+和b525+)，对应于核心1 O-糖型(图4D)。该Thr376 O-糖位点在残基373处与脯氨酸相邻，这与先前关于脯氨酸附近O-糖基化频率增加的报道一致。这种特殊的Pro373是Omicron变体特有的位点特异性突变，很可能是产生这种新O-糖位点的原因。实验还发现，与T323相比，Thr376位点的占有率较低(30%)，并且仅被可靠地分配给丰富的核心1 O-糖基。此外，尽管为变异体指定的O-糖型是HEK293细胞表达的S-RBD特有的，但已知HEK293表达模型可反映病毒体预期的糖基化位点。　　图4 通过自上而下的MS/MS进行S-RBD O-糖定位。(A)对应于WT、Delta和Omicron S-RBD变体的核心1型聚糖的片段映射。蓝色N表示PNGase F处理后的脱酰胺作用。特定的Omicron残基突变用粉红色表示。(B-D)代表性的自上而下MS/MS CAD片段离子，包括完整的(B)WT(b71+和b17311+)、(C)Delta(b71+和b22312+)和(D)Omicron(b51+、b182+、b71+、b17311+)变体。WT和Delta变体在Thr323处显示完全的O-糖苷占据。发现Omicron变体同时具有Thr323(b51+和b182+)和Thr376(b71+和b17311+)。　　本文首次阐明了SARS-CoV-2 Omicron和Delta变异体中发现的O-糖型结构异质性。与WT或Delta相比，Omicron变体的核心2型O-糖型的利用率显著提高。此外还鉴定了一种新的Omicron S-RBD特有的Thr376 O-糖位点。这种自上而下的MS方法是对传统结构方法的补充，并为SARS-CoV-2 S-RBD蛋白形式的表征提供了无与伦比的分辨率。　　撰稿：夏淑君　　编辑：李惠琳　　文章引用：D.S. Roberts, M. Mann, B.H. Li, et al., Distinct core glycan and O-glycoform utilization of SARS-CoV-2 Omicron variant Spike protein RBD revealed by top-down mass spectrometry, Chemical Science (2022).

大家好，本周为大家分享一篇预发表的文章，Distinct Core Glycan and O-Glycoform Utilization of SARS-CoV-2 Omicron Variant Spike Protein RBD Revealed by Top-Down Mass Spectrometry1，通讯作者是美国威斯康星大学的葛瑛教授。SARS-Cov-2的快速变异为全球抗疫带来了极大的挑战。Delta和Omicron等新变种的传染性更强，其中Delta病情严重，但Omicron症状很轻。与野生型（WT）毒株相比，Omicron变体具有数量惊人的突变（30），包括棘突蛋白受体结合域（S-RBD）中的15个位点突变。S-RBD是中和抗体和其他疗法的主要靶点，病毒的细胞感染性、保护表位免受抗体中和及与人类受体ACE2结合的能力与S蛋白的糖基化密切相关。S蛋白O-聚糖具有巨大的微观异质性和结构多样性，因此对其O-糖基化的表征仍具是极大的挑战。作者在本文中报道了一种自上而下的混合质谱方法，能够同时表征分子结构、位点特异性、各种糖类的相对丰度，以及不同共现蛋白型的整体翻译后修饰（PTM）。与WT相比，Delta和Omicron变体固有的突变差异在其RBD中尤其明显（图1A）。为了阐明各种S-RBD的分子序列和O-聚糖，作者使用PNGase F从S-RBD中完全去除N-聚糖，以最小化N-聚糖异质性造成的干扰（图1B）。与完全糖基化的S-RBD相比，N-聚糖的去除产生了10 kDa的分子量损失。通过超高分辨率12T FTICR-MS可实现各种S-RBD的基线同位素分离。自上而下的MS分析显示，各种O-糖型的化学计量比和相对丰度存在显著差异，其中Omicron变体显示出最大的O-糖型结构异质性（图1C）。图1 由WT、Delta和Omicron变体产生的S-RBD的蛋白质突变图谱和高分辨率自上而下MS。（A）SARS-CoV-2基因组结构和S-RBD变体蛋白质序列变化的说明。（B）PNGase处理前(-)后(+)的S-RBD的SDS-PAGE。（C）在对WT、Delta和Omicron变体进行PNGase F处理后，完整S-RBD蛋白型的原始MS1。所有确定的O-糖型在插图中用红色圆圈注释。为了实现深入的糖型和糖位点分析，作者利用捕获离子迁移谱（TIMS）-MS，通过timsTOF Pro仪器分离和分析各种S-RBD O-聚糖结构（图2）。为了表征Omicron变体的聚糖结构和占比，作者对单个S-RBD O-糖型进行了特异性分离。以最丰富的O-聚糖（26+，1069.4.3 m/z）为例，从Bruker数据分析软件输出由CAD获得的MS/MS片段离子，并使用MASH Explorer16在靶向蛋白质分析模式下进行分析，以进行全面的蛋白型表征。获得了自上而下的MS/MS谱以及各种O-聚糖结构的离子迁移率分离，以克服O-聚糖分析固有的质量简并性和微观异质性（图2B）。足够软的TIMS淌度池活化参数能够对分离的S-RBD蛋白型进行详细的中性缺失图谱绘制，并揭示了具有GalNAcGal(NeuAc)2结构的核心1（Galβ1-3GalNAc-Ser/Thr）O-聚糖（图2C）。这种TIMS-MS方法允许对聚糖结构进行直接表征，以揭示在三种S-RBD变体中具有核心1和核心2（GlcNAcβ1-6 (Galβ1-3) GalNAc-Ser/Thr）O-聚糖结构的多个S-RBD糖型。图2 S-RBD O-糖型的TIMS-MS分析。（A）经PNGase F处理后的特定S-RBD糖型（z=26+， 1069.4 m/z）的TIMS-MS分离示意图。插图为前体离子分离后对应的离子迁移率热图。（B） 分离的蛋白型经CAD碎裂后，Omicron S-RBD O-聚糖的自上而下MS/MS。（C） Omicron S-RBD蛋白型中性缺失O-聚糖图谱。随后，作者进一步描述了S-RBD WT、Delta和Omicron O-糖基化模式，以揭示变体之间的所有O-糖基化结构改变（图3）。有趣的是，与WT或Delta变体相比， Omicron中主要的O-聚糖微观异质性发生变化。特别是Omicron的核心2 O-聚糖结构丰度显著增强，多重唾液酸化GalNAc(GalNeuAc)(GlcNAcGalNeuAc)和岩藻糖基化GalNAc(GalNeuAc)(GlcNAcGalFuc)结构显著表达。表1总结了Omicron与WT或Delta变体相比所观察到的显著分子丰度差异。图3 S-RBD变体的O-糖型表征。S-RBD蛋白型的去卷积谱显示了WT（绿色）、Delta（蓝色）和Omicron（粉色）变体的所有主要O-聚糖分配。理论同位素分布由红点表示。聚糖结构在用插图所示的图形表示。表1 S-RBD变体O-糖型相对丰度总结Omicron变体的核心1与核心2 S-RBD O-聚糖结构的相对丰度比约为71:29，核心1 GalNAcGal(NeuAc)2是最丰富的O-糖类（~69%相对丰度）。有趣的是，WT和Delta变体显示出对核心1型O-聚糖结构的强烈偏好，其O-糖型丰度的80%以上对应于核心1结构；含核心2 GalNAc(GalNeuAc)(GlcNAcGalFuc)结构的O-聚糖占其总O-糖型组成的13%以上。在WT和Delta S-RBD变体中也发现了这些特殊的核心2结构，但相对丰度要低得多（5-7%）。图3所示的高分辨率完整S-RBD糖型表征表明，与基于糖肽的自底向上MS方法相比，这种自上而下的MS方法具有明显的优势。作者进一步研究了S-RBD变体之间的糖基化位点及其微观异质性。对S-RBD O-糖型的详细自上而下MS/MS分析显示，存在一种新的O-糖位点（Thr376），这是Omicron变体所特有的（图4A）。令人感兴趣的是，所有检测到的WT和Delta变体的S-RBD O-聚糖都被自信地单独分配给Thr323（图4B-C），这与之前关于WT S O-糖基化的研究一致。鉴于Delta上的突变数量比Omicron少，因此O-糖位点Thr323在Delta和WT变体之间保持保守也就不足为奇了。另一方面，Omicron变体产生了熟悉的Thr323 O-糖位点和一个新的Thr376 O-糖位点（b6012+和b525+），对应于核心1 O-糖型（图4D）。该Thr376 O-糖位点在残基373处与脯氨酸相邻，这与先前关于脯氨酸附近O-糖基化频率增加的报道一致。这种特殊的Pro373是Omicron变体特有的位点特异性突变，很可能是产生这种新O-糖位点的原因。实验还发现，与T323相比，Thr376位点的占有率较低（30%），并且仅被可靠地分配给丰富的核心1 O-糖基。此外，尽管为变异体指定的O-糖型是HEK293细胞表达的S-RBD特有的，但已知HEK293表达模型可反映病毒体预期的糖基化位点。图4 通过自上而下的MS/MS进行S-RBD O-糖定位。（A）对应于WT、Delta和Omicron S-RBD变体的核心1型聚糖的片段映射。蓝色N表示PNGase F处理后的脱酰胺作用。特定的Omicron残基突变用粉红色表示。（B-D）代表性的自上而下MS/MS CAD片段离子，包括完整的（B）WT（b71+和b17311+）、（C）Delta（b71+和b22312+）和（D）Omicron（b51+、b182+、b71+、b17311+）变体。WT和Delta变体在Thr323处显示完全的O-糖苷占据。发现Omicron变体同时具有Thr323（b51+和b182+）和Thr376（b71+和b17311+）。本文首次阐明了SARS-CoV-2 Omicron和Delta变异体中发现的O-糖型结构异质性。与WT或Delta相比，Omicron变体的核心2型O-糖型的利用率显著提高。此外还鉴定了一种新的Omicron S-RBD特有的Thr376 O-糖位点。这种自上而下的MS方法是对传统结构方法的补充，并为SARS-CoV-2 S-RBD蛋白形式的表征提供了无与伦比的分辨率。撰稿：夏淑君编辑：李惠琳文章引用：doi.org/10.1101/2022.02.09.479776

大家好，本周为大家分享一篇发表在Anal Chem.上的文章，Distinguishing Histidine Tautomers in Proteins Using Covalent Labeling-Mass Spectrometry [1]。该文章的通讯作者是来自马萨诸塞大学阿默斯特分校的Richard W. Vachet教授。组氨酸是人体蛋白质结构中的重要组成氨基酸，研究发现，组氨酸具有Nδ-H和Nε-H两种互变异构体，通过两种互变异构体的转换，可以在蛋白质中介导质子转移。目前常使用2D NMR技术进行区分，但操作相对繁复。共价标记质谱是一种研究蛋白质结构的有力方法，具有操作简单，灵敏度高，结构分辨率高等优点。在本文中，作者尝试以焦碳酸二乙酯（DEPC）为标记试剂，采用共价标记质谱区分组氨酸互变异构体。组氨酸侧链的咪唑上具有两个氮原子，其中一个氮上的孤电子对参与芳香环π键的组成，而另一个氮原子仍保留孤对电子，更容易与DEPC等亲电子试剂反应。而组氨酸的两个互变异构体中都只有一个保留孤对电子的氮原子，且该氮原子位置不同，Nδ-H互变异构体中的Nε2与DEPC反应，而Nε-H互变异构体中的为Nδ1。因此以DEPC标记组氨酸以区分两个互变异构体的方法是可行的（图1）。图1. DEPC 结构及其与两种不同组氨酸互变异构体的反应 为了测试DEPC 标记区分两种互变异构体的能力，作者以几种含组氨酸的肽，在确保DEPC仅标记组氨酸条件下进行实验。以Fmoc-DGHGG-NH2为例子，该肽在N端包括一个Fmoc基团以确保仅标记组氨酸。采用等度洗脱来最大限度地利用LC分离两种异构体，并确保流动相组成不影响肽段电离效率，从而可以更好地量化每个互变异构体的比率。结果发现，在11.4和13.6分钟洗脱的峰具有相同的m/z值（图2）。根据串联MS数据，发现这两个峰代表着组氨酸上成功标记DEPC的单一物质（图3）。并且，这些同量异位离子的串联质谱不同，表明这两种物质为带有不同组氨酸互变异构体的物质。作者将先洗脱出的物质命名为修饰物质1，后洗脱出的为修饰物质2。根据MS/MS数据，两者的主要区别为修饰物质2具有更加丰富的羧基化a3离子（a3*）。图2. 未标记（蓝色迹线）和 DEPC 标记（红色迹线）肽 Fmoc-DGHGG-NH 2的提取离子色谱图。DEPC浓度比肽浓度高10倍，反应1分钟图3. 两种修饰的His异构体的串联质谱。(a)来自图2中的色谱图的修饰物质 1 的串联质谱。(b)来自图2中的色谱图的修饰物质2的串联质谱。标有星号 (*) 的产物离子包含羧基化产物此外，在重复实验中，作者发现物质2与物质1的丰度比为3.9± 0.2。而研究发现，在中性pH条件下，游离氨基酸Nε-H 互变异构体与 Nδ-H 互变异构体的比接近于4:1。因此，两物质的峰面积比表明物质1可能为 Nδ-H 互变异构体，而物质2可能为 Nε-H 互变异构体。结合以上发现，并考虑肽解离途径等因素，作者对两物质质谱图谱差异做出推测。当物质2为Nε-H互变异构体侧链时，DEPC 标记在Nδ1上，有利于肽通过bx-yz途径解离，随后通过bx-ax途径损失CO，因此物质2富含a3*离子。当物质1为Nδ-H 互变异构体时，DEPC 标记在Nε2上，肽通过组氨酸途径解离，并形成了稳定五元环，因此优先形成更稳定的b3*离子（图4）。以上发现进一步证明了Fmoc-DGHGG-NH2中物质1为 Nδ-H 互变异构体，物质2为 Nε-H 互变异构体。根据丰度比以及肽解离途径不同，作者在其他模型肽标记实验中也成功区分两互变异构体。由于组氨酸的pKa在一定程度上会影响互变异构体的比例，因此两互变异构体的丰度比可能会略有变化。总之，以上结果表明，DEPC共价标记质谱可以识别两个组氨酸互变异构体。图4. DEPC 标记的含组氨酸肽 CID 过程中两种异构体的肽片段化途径。左侧通路为物质1（Nδ-H互变异构体），右侧通路为物质2（Nε-H互变异构体）之后，作者还进一步研究了不同DEPC浓度对实验的影响。结果发现，在 DEPC 浓度范围超过一个数量级时，Fmoc-DGHGG-NH2的两种修饰形式的比率基本在4左右保持恒定，其他模型肽的比率略有不同（图5），但随着 DEPC 浓度的增加，给定肽的标记比率保持不变。在质谱可以确认互变异构体结构的肽中，Nε-H互变异构体总是丰度相对更高，洗脱相对较晚。此外，作者发现当组氨酸不是位于N末端残基时，Nε-H 互变异构体的an */bn *比率总是比Nδ -H 互变异构体的更高。但是，若组氨酸残基位于肽的N末端时，在质谱中观察不到b1和a1离子，将对结果造成影响。图 5. 在 DEPC 浓度增加时选择肽的两种修饰形式的标记比率。(a) Fmoc-DGHGG-NH2；(b) Ac-IQVYSRHPAENGK(Ac)；(c) Ac-VEADIAGHGQEVLIR；(d) Ac-LFTGHPETLEK(Ac)。MS/MS 用于通过测量an /bn离子的比率来确认每个互变异构体总而言之，作者成功使用DEPC共价标记质谱区分肽与蛋白质中的组氨酸互变异构体，利用丰度比与洗脱时间，以及CID期间的肽解离模式，区分两种互变异构体。利用该方法，作者团队已经确定了几种蛋白质组氨酸互变异构体比率，并且相对于2D NMR方法，该方法更简单、更快、更精确，有利于探索蛋白质中组氨酸残基周围的局部结构，提供高分辨率的结构信息。[1]Pan X, Kirsch ZJ, Vachet RW. Distinguishing Histidine Tautomers in Proteins Using Covalent Labeling-Mass Spectrometry. Anal Chem. 2022 Jan 18 94(2):1003-1010.

大家好，本周为大家分享一篇发表在Analytical Chemistry的文章，In-Depth Characterization of mAb Charge Variants by On-Line Multidimensional Liquid Chromatography-Mass Spectrometry[1]。本文的通讯作者是中国复宏汉霖生物制品有限公司的刘卓宇博士。　　重组单克隆抗体(mAbs)正成为肿瘤和自身免疫性疾病最成功的治疗方法之一。与传统的小分子药物不同，抗体在电荷、大小和糖型上都非常不均匀。单克隆抗体的电荷异质性通常是由细胞培养、纯化和储存过程中发生的翻译后修饰(PTM)引起的。电荷变异由于其对单克隆抗体的安全性和有效性的潜在影响而引起了人们的注意。CEX通常用于组分收集，以收集纯化的变体进行结构征，然而，在CEX分离中使用的非挥发性离子试剂与MS检测器直接耦合时，往往会造成电离抑制和污染。为了避免这些问题，CEX馏分应在进一步LC-MS分析之前进行脱盐和浓缩。传统的峰收集、纯化和随后的组分表征方法是劳动密集型和耗时的，组分在这么长的时间里不稳定。此外，传统CEX-MS在分析分子量变化较小PTMs时难以进行表征。 在最近的研究中，基于CEX和MS的多维液相质谱技术，已经在研究电荷变异体上展现了诸多优点。通过CEX的组分收集和MS的分析，多维液相质谱实现了对电荷变异体的实时表征，在缩短了检测时间的同时，也减少了由于传统手工方法诱导的人工PTMs，并且能够得到之前无法检测到的不稳定的中间体。该技术具有较好的重现性和灵敏度，对PTM的序列可实现高覆盖率的表征。在所开发的方法中，在1D CEX上分离的11种电荷变体在自动进样器中被收集到96孔板中。随后，通过多次进样，将单个馏分装入二维柱上进行预浓缩，以收集适当的量。这种新方法能够自动收集低丰度的多种电荷变体，然后通过不同的在线过程进行彻底的表征，包括分子量分析、肽图谱和Fc-γ-RIIIa受体亲和力评估。　　图1. mAb-A1和mAb-A2的CEX谱。通过优化的纯化工艺去除mAb-A1中的B5-B8峰，以消除信号肽相关变异，命名为纯化抗体mAb-A2。　　如图1所示，mAb-A的CEX图谱显示出较高的电荷异质性，PTM引起的mAb-A1电荷异质性可能对产品的安全性和有效性构成潜在风险。虽然不需要的电荷变体可以通过下游净化过程消除，但变体的去除会显著降低产量，从而增加成本。因此，需要对mAb-A1电荷变体进行深入研究，以确定其对产品质量的影响，并为工艺优化提供信息。研究中，先通过2DLC(CEX × RP-C4)-MS分析鉴定了11个mAb-A1电荷变体，包括2个AP (A1和A2)， 1个MP和8个BP (B1-B8)。一方面，2DLC(CEX × RP-C4)-MS方法具有时间效率，每个峰只需40分钟。另一方面，2DLC(CEX × RP-C4)-MS法省力。省去了传统脱机分析所需的超滤、预富集、脱机还原等人工操作。　　变体在亚单位水平上通过高分辨率质谱初步鉴定。如图2所示，重链的TIC图谱在所有电荷变体中是一致的 通过对HC1和HC2峰的质谱分析，确定了HC上的PTMs，这些PTM是常见的，已报道对抗体的安全性和有效性影响不大。去卷积质谱显示，B5、B6、B7和B8的LC1峰被RVHS-LC2 (Arg-Val-His-Ser-LC2, MWLC2 + 479.5 Da)和TRVHS-LC2 (Thr-Arg-Val-His-SerLC2, MWLC2 + 580.6 Da)的信号肽相关变体所覆盖。由于这些物种在精氨酸残基位点易被色氨酸切割，因此可能在肽图谱中被错误地识别为含有VHS的变异。通过2DLC(CEX × RP-C4)-MS分析，可以很容易地在亚基水平上获得mAb-A1未截断的RVHS和TRVHS变体。　　图2. 2DLC(CEX × RP-C4)-MS分析mAb-A1及其电荷变体的降低分子量。(A)总离子色谱图。(B) LC1的去卷积质谱。在mAb-A1的B5-B8变体中，LC1与未截断的RVHS和TRVHS分离。　　通过4DLC(CEX × RP-C4 × Trypsin×RP-C18)-MS分析鉴定出7个mAb-A2的电荷变体，包括3个ap、1个MP和3个bp。在变体中获得的PTMs包括脱酰胺(图4B)、Pyro Q(图4C)、c端Lys截断/Pro酰胺化(图4D)和Met氧化(图4E)。所有ap均发现HC N55脱酰胺。据报道，HC N55的脱酰胺会影响抗原-抗体结合活性据报道，Fc氧化会影响FcRn结合，对药代动力学(PK)产生负面影响。4DLC(CEX × RP-C4 × Trypsin×RP-C18)-MS的数据采集在1天内完成，以小于0.5 mg的样品表征了mAb-A2的7个变体。mAb-A2的肽图谱序列覆盖率达到90%。　　图3. 4DLC(CEX × RP-C4 × Trypsin×RP-C18)-MS在线肽图谱。(A)经鉴别的重叠色谱图mAb-A2主峰的肽段。(B)所有mAb-A2变异的HC N55脱酰胺。(C) N端谷氨酰胺环化成在所有mAb- A2变异体中HC Q1的焦谷氨酸。(D)在所有mAb-A2变体中，C端HC K450的赖氨酸截断和HC P448的脯氨酸酰胺化。(E) HC M255下蛋氨酸氧化。　　由于Fc-γ-RⅢa的结合亲和力一般与ADCC效价具有良好的相关性，且Fc-γ-RⅢa的结合能力可以反映在Fc-γ-RvⅢa柱上，通过2DLC(CEX × Fc-γ-RⅢa)分析间接监测了mAb-a的电荷变体的生物活性。APs中峰3的丰度高于MP和bp，表明酸性峰具有更好的Fc-γ-RⅢa亲和力。对Fc-γ-RⅢa色谱中mAb-A2的三个峰进行分离，并进行离线N-聚糖分析，以获得准确的糖型分布结果。在峰1、峰2和峰3中观察到聚焦化和半乳糖基化的含量逐渐增加。集中化已被广泛报道可增强ADCC的活性有趣的是，观察到半乳糖基化对Fc-γ-RⅢa亲和力的积极影响，这与先前的研究一致。　　图4 (A)Fc-γ-RⅢa亲和谱图2DLC(CEX×Fc-γ-RⅢa)分析。(B)mAb-A2的N-聚糖谱及其Fc-γ-RⅢa亲和组分 (峰1、峰2、峰3)。　　综上，利用MDLC-MS系统深入表征电荷变体的结构和生物活性，包括分子量、PTMs和Fc-γ-RⅢa亲和力。该过程可以在发现和工艺开发阶段对单克隆抗体进行电荷变异分析。MDLC-MS可以在研发中发挥重要作用，使从DNA序列到新药研究(IND)申请的时间流程缩短。　　撰稿：李孟效　　编辑：李惠琳　　文章引用：In-Depth Characterization of mAb Charge Variants by On-Line Multidimensional Liquid Chromatography-Mass Spectrometry　　李惠琳课题组网址www.x-mol.com/groups/li_huilin　　参考文献　　1. Liu, Z., Y. Cao, L. Zhang, Y. Xu,Z. Zhang.(2023).In-Depth Characterization of mAb Charge Variants by On-Line Multidimensional Liquid Chromatography-Mass Spectrometry. Analytical chemistry.

p style=" text-indent: 2em " 出现在英国的新冠病毒变异毒株B.1.1.7已在欧洲引发恐慌。截至12月22日，欧洲已有法国、比利时、荷兰、意大利、波兰、西班牙、土耳其、瑞士、希腊等十几个国家宣布对英国实行全方位的入境禁令。 /p p style=" text-indent: 2em " 针对该变异毒株，中国疾控中心副主任冯子健表示，从我国所获得的病毒序列来看，不管是输入人员、货物还是冷链产品等，从各种途径获得的病毒，都没有发现我国已有变异病毒输入。他同时表示，我们还会继续高度关注，密切监视病毒的活动情况。 /p p style=" text-indent: 2em " 最初引起英国方面警觉的时间是12月8日。当时，英国召开关于大流行性冠状病毒扩散的例行会议，科学家和公共卫生专家看到了一张令人震惊的图表。 /p p style=" text-indent: 2em " 伯明翰大学的微生物基因组学家尼克· 洛曼（Nick Loman）说，位于英格兰东南部的肯特郡病例出现激增，该郡病毒序列的病毒系统进化树看上去也很奇怪。有一半的病例是由SARS-CoV-2的一个特定变体引起的，而且该变体只是位于系统进化树的分支上，而该分支是从其他部分中延伸出来的。洛曼称，其从未见过像这样的病毒系统进化树。 /p p style=" text-indent: 2em " 不到两周后，这一变异新冠毒株在英国和欧洲其他地方引发混乱。12月19日，英国首相鲍里斯· 约翰逊宣布更严格的封锁新规，称这种名为B.1.1.7的新冠毒株似乎具有更强的传播能力。这一消息导致许多伦敦人在新规定生效之前离开首都，导致火车站拥挤。12月20日，荷兰、比利时和意大利等国宣布暂时停止从英国出发的客运航班。布鲁塞尔和英国首都之间的欧洲之星列车停止运行至少24小时。 /p p style=" text-indent: 2em " 科学家们正在努力研究B.1.1.7毒株是否真的更擅长人传人。如果其传播力更强，背后的原因又是什么？他们还想知道新冠B.1.1.7毒株的变异速度为何如此之快，该毒株一次获得了17个突变，这是前所未有的。英国爱丁堡大学分子进化生物学家安德鲁· 兰巴特（Andrew Rambaut）表示其正尝试在实验室中鉴定出该毒株的一些突变特征。 /p p style=" text-indent: 2em " B.1.1.7毒株是否会令疫苗失效？12月22日凌晨上海复旦大学附属华山医院感染科主任张文宏在其微博上回应了这一关切。他表示“在疫苗出来之前就发生对疫苗无效的变异可能性不大。” /p p style=" text-indent: 2em " 张文宏解释称，没有自然选择就没有病毒进化。同样，没有疫苗的压力，也基本不能自然筛选出对疫苗无效的病毒变异株。目前疫苗会产生针对S蛋白许多区域的抗体，一个单一的突变（比如上个月出现的D614G突变，和这次出现的N501Y突变）降低疫苗的效力可能性不大。 /p p style=" text-indent: 2em " 目前关于新冠病毒（SARS-CoV-2）的基因组调查数据表明，病毒存在着大量的单核苷酸变异(SNVs)。今年早些时候，李兰娟院士团队的研究证明新冠病毒基因组中的突变具有影响病毒致病性的功能潜力。李兰娟团队提示：疫苗和药物的开发需要考虑到这些累积突变，尤其是始祖突变的影响，以避免潜在的缺陷。 /p p style=" text-indent: 2em " 前述研究发表于4月19日，来自浙江大学的研究团队报告了11例新冠患者来源的病毒分离株的功能特征，它们都至少有一个突变。重要的是，当感染Vero-E6细胞时，这些病毒分离株在细胞病变效应和病毒载量方面表现出显著差异，差异高达270倍。 /p p style=" text-indent: 2em " 全球研究人员正密切监测SARS-CoV-2的实时进化，人类如此密切实时关注一个病毒，这在历史上是前所未有的。 /p p style=" text-indent: 2em " 到目前为止，新冠病毒已经以每月大约1到2个位点的速度变异。这意味着今天测序的许多新冠病毒基因组与一月份在最早测序的病毒基因组相差约20个位点，但许多变异较小的变体也正在流行。洛曼说：“由于我们对基因组的监视非常密集，因此几乎可以看到每个变异的过程。” /p p style=" text-indent: 2em " 为何科学家从未见过这种病毒一次能获得十几个位点的变异？他们认为这是在某个患者长期感染期间发生的，该感染使SARS-CoV-2经历了长时间的快速进化，多个变异体在其体内争夺优势。 /p p style=" text-indent: 2em " 兰巴特说，需要关注的一个原因是，在这17个位点中，有8个突变位点位于病毒的刺突蛋白，其中两个特别令人担忧。一种名为N501Y的蛋白先前已被证明可以增与人类ACE2受体（病毒进入人体细胞的入口）的结合程度。另一种命名为69-70del，导致刺突蛋白中两个氨基酸丢失，目前在一些免疫功能低下的患者中发现了这种逃避免疫反应的病毒。 /p p style=" text-indent: 2em " B.1.1.7比英国的其他新冠变体传播得更快，这一现象能被发现是一种幸运的巧合。因为英国广泛使用的一种称为TaqPath的PCR测试，通常可检测一个病毒的三个基因片段。而带有69-70del突变的新冠病毒会导致编码刺突基因的基因产生负信号。英国每天要进行数十万次这样低成本的PCR测试，可以帮助研究者跟踪到B.1.1.7毒株。 /p p style=" text-indent: 2em " 在12月19日的新闻发布会上，英国政府首席科学顾问帕特里克· 瓦伦斯说，B.1.1.7新冠毒株首次出现于9月20日分离出的病毒中，占11月中旬病例的26％。他说：从12月9日开始的一周，这些数字要高得多。在伦敦，这一变异毒株则占了60%。鲍里斯· 约翰逊（Boris Johnson）补充说，大量的突变可能使B.1.1.7毒株的传播能力提高了70％。 /p p style=" text-indent: 2em " 柏林Charité 大学医院的病毒学家Christian Drosten说，说传播力大增还为时过早，因为还有太多的未知。一方面，B.1.1.7的迅速传播可能是偶然的。科学家此前曾担心，从西班牙迅速传播到欧洲其他地区的病毒变种（B.1.177，编注：不是B.1.1.7）可能更容易传播，但今天看来事实并非如此。因为西班牙度是旅游胜地，去西班牙度假的旅行者们将这一毒株携带到了整个欧洲。乔治敦大学的病毒学家Angela Rasmussen说，B.1.1.7可能是类似的情况。Drosten称，新的突变体还携带另一个病毒基因ORF8的缺失，以前的研究表明，这反倒可能会降低病毒的传播能力。 /p p style=" text-indent: 2em " 但来自南非的情况令人担忧。南非科学家在病例激增的三个省份对新冠病毒基因组进行了测序：东开普省，西开普省和夸祖鲁纳塔尔省。他们确定这一病毒与英国B.1.1.7变种不同，但其在刺突基因中也有N501Y突变。夸祖鲁纳塔尔大学的病毒学家说，他们发现这一变种的传播似乎要快得多。该研究首先使英国科学家意识到了N501Y的重要性。 /p p style=" text-indent: 2em " 另一个担心是B.1.1.7可能导致更严重的疾病。非洲疾病控制与预防中心主任约翰· 恩肯加松说，南非的新冠变异体可能对年轻人和其他健康人群也有影响。 /p p style=" text-indent: 2em " 巴塞尔大学的病毒学家艾玛· 霍德克罗夫特（Emma Hodcroft）则给出了相反的意见，她说来自西班牙的B.1.177毒株仍然给人们提供了警示性的教训。英国科学家最初认为它的死亡率要高出50％，但其实死亡率根本没飙升这么多，她表示“早期的数据纯粹是混乱的，有偏差的”。 /p p style=" text-indent: 2em " 不过就出现了N501Y突变的新冠毒株而言，其确实可能让更多的年轻人生病，因为有更多的人被感染。最近在南非举行的一些考试后庆祝活动已经变成了新冠病毒传播的温床。Drosten说，要证明变异后的新冠病毒传播力或致病能力相比之前版本的有变化，得在细胞培养和动物实验中研究。 /p p style=" text-indent: 2em " 要从实验室获得确定的答案，可能需要几个月的时间，但是剑桥大学的病毒学家Ravindra Gupta开始研究了。研究人员通过对感染了几个月并接受恢复期血浆治疗的一名患者进行取样，他们发现其体内的新冠病毒具有69-70del突变，以及另一个名为D796H的突变，不过该患者已死亡。在实验室中，Gupta的研究小组发现，带有两个突变的病毒比野生型病毒更不易受到来自多个供体的恢复性血浆的影响。Gupta在本月出版的预印本中写道，这表明它可以规避针对野生型病毒的抗体。他还设计了一种慢病毒来表达刺突蛋白的突变版本，并发现仅通过删除即可使该病毒的感染力提高一倍。他现在正在对携带缺失和N501Y突变的病毒进行类似的实验。Gupta说，最初的研究结果应该要到圣诞节之后了。 /p p style=" text-indent: 2em " 霍德克罗夫特说，其他国家对英国实施航班禁令“非常极端”。但确实使各国有时间考虑采取措施应对来自英国的旅客，她表示：“我希望欧洲大多数国家能好好考虑这一点。” /p p style=" text-indent: 2em " 值得注意的是，科学家们认为B.1.1.7可能已经广泛传播了。荷兰卫生部长雨果· 德· 琼格（Hugo de Jonge）在12月20日给国会的一封信中写道，荷兰研究人员在12月初从一名患者身上采集的样本中已经发现了这一毒株。他们将尝试找出患者是如何感染的，以及是否有相关病例。哈佛大学的流行病学家威廉· 汉纳格（William Hanage）说，其他国家也可能也有这种病毒。英国可能只是首先鉴别出了，因为该国拥有世界上最复杂的SARS-CoV-2基因组监测系统，这是许多国家所没有的。 /p p style=" text-indent: 2em " 导致B.1.1.7的进化过程也可能发生在其他地方。Scripps Research传染病研究人员Kristian Andersen说，随着疫苗的推出，对病毒的选择性压力将会改变，这意味着可以选择有助于病毒壮大的变异体。Andersen说，未来几个月重要的任务是持续监测。Andersen说，“使B.1.1.7出现的条件也可能在世界其他地方发生。” /p p br/ /p

据俄罗斯《消息报》12日报道，俄罗斯学者们在一位免疫力低下的女子体内发现了18种变异新冠病毒，部分变种与英国出现的新型变异病毒相同，还有2种同丹麦水貂所携带的变异新冠病毒相吻合。西伯利亚联邦大学基因组学与生物信息学系教授康斯坦丁克鲁托夫斯基指出，这项研究工作首次确认了一个事实，即“新冠病毒在一个生物体内长期存在即会导致大量突变的出现”。同时，他指出，现在判定“俄罗斯”菌株的传播速度为时尚早，因为只出现了这一个案例。新型冠状病毒感染肺炎（COVID-19）疫情已成为全球突发公共卫生事件。目前，疫情发展呈现出长期化、复杂化态势，我国保持疫情防控成果、防止疫情反弹的任务十分艰巨。自新冠疫情爆发以来，国内外抗疫的经验和教训已充分说明，快速、准确的诊断病情对疫情防控有重要作用。目前，新型冠状病毒（SARS-CoV-2）的检测主要基于实时荧光聚合酶链反应（RT-PCR）核酸检测法，上机检测与结果分析约需5小时。已报道的快速检测方法主要基于免疫色谱试纸，利用胶体金标记生物大分子，制成检测试纸，可检测病毒抗原或患者血液里的IgM抗体，该方法可将检测时间缩短至约20分钟，但准确度和灵敏度有限，误判率较高。奥谱天成科研级显微拉曼光谱仪系列表面增强拉曼光谱（SERS）技术是一种新兴的表面光谱分析技术，它能将分析物的拉曼信号放大百万倍以上。这种放大作用主要源自金属纳米结构的局域表面等离激元共振所造成的局部电磁场的增强。SERS技术具有高灵敏度、高指纹识别性、高分辨率以及无损、快速等诸多优点，非常适合以分子识别和探测为基础的研究领域。目前，国内外已经成功运用SERS技术实现了对登革热病毒（DENV），流感病毒H1N1等的直接非标记检测，表明SERS技术可成为一种非常有前景的病毒检测手段。刺突蛋白（S蛋白）是新型冠状病毒感染人体的关键蛋白，因此可将S蛋白作为新型冠状病毒检测的标志物之一。近期中国工程物理研究院激光聚变研究中心利用SERS技术对人体唾液中的痕量新型冠状病毒S蛋白进行了检测。新冠病毒S蛋白拉曼光谱检测结果实验结果表明，将等体积的浓度为 10*10﹣9 g/mL的S蛋白混入人体唾液中后，可清晰地从SERS拉曼光谱中分辨出10根S蛋白的拉曼谱线，SERS技术可快速准确地识别人体唾液中的痕量SARS-CoV-2病毒S蛋白，检测限可低至10﹣9 g/mL量级。该结果为后续SERS技术在SARS-CoV-2病毒快速检测方面的应用奠定了坚实基础。

p style=" text-align: left line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-bottom: 10px " & nbsp EBV (Epstein–Barr virus)感染在世界各地普遍存在，它与鼻咽癌在内的多种癌症的发生发展相关，其中就包括鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma，NPC)。但EBV病毒基因变异在NPC病程发展及其在华南地区广泛流行中的重要作用尚不清楚。来自中山大学、新加坡基因组研究院等单位的研究团队通过对270个EBV分离株进行大规模全基因组测序和关联分析，成功鉴定BALF2基因上的两个非同义突变SNP与华南地区鼻咽癌高风险相关，与83%华南地区鼻咽癌高风险人群有关，对于鼻咽癌的早期发现和预防具有重大意义，该成果于2019年6月17日发表在顶级期刊《Nature Genetics》上。 /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em margin-bottom: 10px " span id=" _baidu_bookmark_start_142" style=" line-height: 0px display: none " ? /span span id=" _baidu_bookmark_start_148" style=" line-height: 0px display: none " ? /span /p p style=" text-align: center " img width=" 600" height=" 311" title=" 微信图片_20190620094717.jpg" style=" width: 600px height: 311px max-height: 100% max-width: 100% " alt=" 微信图片_20190620094717.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/cc70be6e-b209-4619-8b19-f58af5cab939.jpg" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" line-height: 1.5em margin-bottom: 10px " 　　值得一提的是， Agena MassARRAY核酸质谱技术作为验证性技术参与了该项研究，在全基因组测序结果验证和全基因组关联分析发现的重要SNP扩大样品验证中起着举足轻重的作用，接下来请跟随小编一探究竟吧。 /p p style=" line-height: 1.5em margin-bottom: 10px " 　　一、EVB全基因组测序及结果验证 /p p style=" line-height: 1.5em margin-bottom: 10px " 　　作者通过高通量测序技术对270个EBV分离株进行了全基因组测序，并通过不同的技术对测序结果及变异calling准确性进行了验证，结果显示，Agena MassARRAY与WGS结果的一致性最高，达99.99%。 /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em margin-bottom: 10px " /p p style=" text-align: center " img width=" 600" height=" 272" title=" 转载1.jpg" style=" width: 600px height: 272px max-height: 100% max-width: 100% " alt=" 转载1.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/0311ad5d-f4a2-49c1-a1e0-3585a0f2b807.jpg" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" line-height: 1.5em margin-bottom: 10px " 　　二、SNP与鼻咽癌全基因组关联分析 /p p style=" line-height: 1.5em margin-bottom: 10px " 　　作者从270个分离株中选取了203株(Case ：156，Control：47)来自鼻咽癌高发区的广东、广西两地的病人及健康对照，通过multi-SNP对全基因组测序结果进行分析，发现了3个具有显著差异的SNP位点，分别为162215C& gt A，SNP162476T& gt C和SNP163364C& gt T，并通用MassARRAY在扩大样品中进行验证。　 /p p style=" text-align: center " & nbsp span id=" _baidu_bookmark_start_119" style=" line-height: 0px display: none " ? /span /p p style=" text-align: center " img width=" 600" height=" 313" title=" 2.jpg" style=" width: 600px height: 313px max-height: 100% max-width: 100% " alt=" 2.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/cc8bfc6b-acfa-4df8-8595-63d5527c608e.jpg" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em margin-bottom: 10px " & nbsp /p p style=" line-height: 1.5em margin-bottom: 10px " 　　结果展示：通过 EBV变异体全基因组关联分析鉴定的3个与鼻咽癌高风险相关SNP /p p style=" text-align: center " img title=" 3.jpg" style=" max-height: 100% max-width: 100% " alt=" 3.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/9942c0d2-fd43-4ac4-8962-9f5b0ec7e915.jpg" / /p p style=" line-height: 1.5em margin-bottom: 10px " 　　这些鼻咽癌高危型EBV毒株的发现对减少NPC的发生可能具有非常重要的理论和应用价值，特别是在华南地区的NPC高发区，通过检测这些EBV高危亚型能够更早识别出高危个体，以便有针对性地尽早实施常规临床监测，尽早发现鼻咽癌，通过开发针对高危EBV突变体毒株的疫苗，有望在华南地区大大减少癌症的发病率。 /p

p style=" text-indent: 2em " 针对丹麦近期出现多起养殖貂体内变异新冠病毒传染给人的病例，欧洲疾病预防与控制中心(ECDC)12日表示，如果上述新冠病毒新变种在人群中出现大规模传播的话，可能会影响到正在研发中的新冠疫苗的整体有效性。为此，该中心建议欧盟国家和英国采取有针对性的措施，以降低公共卫生风险。 /p p style=" text-indent: 2em " 欧洲疾病预防与控制中心(欧洲疾控中心)位于瑞典斯德哥尔摩，是欧盟负责传染病防控的专门机构。 /p p style=" text-indent: 2em " 在12日发布的声明中，欧洲疾控中心表示，2020年11月5日，丹麦共报告214人确诊感染与养殖貂有关的新冠病毒变种，同时有超过200家养貂场发生养殖貂感染。最早的“养殖貂传人”事件可追溯至2020年4月，当时在荷兰报告了一起一只养殖貂和一名养殖工人同时被感染的事件。 /p p style=" text-indent: 2em " 欧洲疾控中心表示，从那时起已认定新冠病毒可由人传染给貂，也可由貂传染给人。此后，丹麦、意大利、西班牙、瑞典和美国等国也报告了其境内有貂感染新冠病毒。 /p p style=" text-indent: 2em " 该中心强调，当新冠病毒传入一家养貂场后，可在貂群中快速传播，由于大面积感染和人类与貂之间的生物学差异等因素，新冠病毒可能会在貂群中更快地累积变异，并最终传染给人类。而由于新冠病毒的上述变种对于中和抗体有较低的易感性，如果在人群中大规模传播，可能导致当前正在研发中的新冠疫苗整体有效性受到影响。此外，如果在貂群中形成“病毒池”，可能导致未来出现更多风险更大的病毒变种。 /p p style=" text-indent: 2em " 鉴于此，欧洲疾控中心建议欧盟/欧洲经济区国家和英国应考虑针对养貂场、养貂工人和周边社区采取若干有针对性的措施，包括对人群进行检测、开展抗原特性和病毒传染性测序等工作，对养貂场工人和访客采取感染预防和控制措施。同时对动物进行检测，预防动物传人。最后还需制定一套应急预案和响应策略，并同时考虑到人和动物两方面的要求。 /p p br/ /p

拷贝数变异 (Copy Number Variation, CNV) 是由基因组发生重排而导致的，一般指长度为1kb以上的基因组大片段的拷贝数增加或者减少[1]。拷贝数变异是人类许多疾病（如肿瘤、遗传性疾病、神经系统和自身免疫疾病等）的重要致病因素之一，作为疾病的一项生物标志，染色体水平的基因序列重复、缺失等变化已成为许多疾病研究的热点[2]。相较于基因芯片、荧光定量PCR等传统的拷贝数变异检测方法，数字PCR通过对样品的离散化处理及分子计数的检测手段，摒弃了通过标准曲线和Ct值计算的间接定量方式，直接获取目标基因的绝对拷贝数，为CNV研究提供更高的检测精度和分辨率[3]。数字PCR技术已经发展了十几个年头，无论是传统的液滴式数字PCR或是芯片式数字PCR，均可实现靶标基因的绝对定量。在日趋成熟的众多数字PCR平台基础上，QIAGEN突破样本分区技术壁垒，推出了更独特的纳米微孔板式数字PCR系统—QIAcuity Digital PCR。更稳定的样本分区、多重检测通道的配置、更简单的操作流程、更快速的结果获取，结合更高效的Assay，助力基因组拷贝数变异的精准快速检测。更稳定的样本分区CNV研究需要极高的定量精度以区别不同拷贝数之间的微小差异。相关研究表明[4-5]，对于肿瘤来源的非整倍数样品和微量血浆游离核酸的拷贝数变异检测时，需要精准定量到一倍以内的微小变化，以精准判断待测样本的拷贝数变异情况，准确定量这些微小差异是确定其生物学意义的关键。根据数字PCR技术原理，分区体积越均一稳定，目标分子的分布规律越符合泊松公式，越易精准区分拷贝数间的微小差异。此外，当有效分区数接近8000时，可以精准分辨拷贝数10和拷贝数11，并且微反应单元体积越均一稳定、数量相对越多，定量的整体精度就越高。QIAcuity数字PCR采用固相分割的纳米微孔板来实现样本反应液的分区，确保每个微反应单元大小均一、稳定。使用26000分区纳米微孔板的有效分区数均在25400以上，可以更精准区分差值小于10%的非整倍数间微小拷贝数变化，进而准确分析其生物学意义。五重检测通道配置基因组拷贝数变异的精准检测，需依赖参照基因的准确标注以及内部质控，其中参照基因的选择是检测拷贝数变异的关键环节。对于非整倍数的样品检测，需要使用多个参照基因来判断检测结果的稳定性和精准性。此外，拷贝数变异的精准检测还依赖于内部质控，所以多个检测通道的配置是必要条件，以确保在同一实验中，目标基因拷贝数变异获得精准鉴别。QIAcuity数字PCR配置有5个检测通道，可在单管实验中同时实现目标基因、参照基因和内部质控的定量分析，以精准鉴别目标基因相较于参照基因的微小变化差异。此外，该系统还内置有1个参比通道，可精准识别最终被用于计算的样本分区数均为有效分区数，避免由于无效分区的引入而造成检测结果的偏差，对于微小拷贝数变化的精准鉴别尤为适用。左图为实际检测到的阳性反应孔信号 右图为参比荧光通道检测到的有效分区数更简单的操作流程在基因组拷贝数变异检测实验中，相较于传统荧光定量PCR，数字PCR无需标准曲线即可实现绝对定量，简化了构建标准曲线的繁琐步骤，同时规避了由于标准曲线精准度不足而导致的结果偏差。QIAcuity数字PCR系统采用集成式一体化设计，真正意义上实现了“从样本进到结果出”的全自动化检测流程，操作流程的简化，可最大程度降低由于人工操作而引入的实验误差；在规避外界因素影响的同时，整个实验流程可在2小时内完成，确保拷贝数变异实验结果的快速获取，加速实验进程。 QIAcuity数字PCR工作流程更高效的CNV Assay可重复展现稳定结果的数字PCR系统和优化设计的PCR引物探针缺一不可。然而在设计拷贝数变异的引物探针时，需考虑SNP和引物探针特异性等影响因素，一定程度上增加了实验设计的难度。为简化实验设计，QIAGEN基于QIAcuity数字PCR平台开发了200组经锁核酸技术修饰和湿实验验证的CNV检测Assay。通过锁核酸修饰的引物增强了对互补序列的亲和力和特异性，更易鉴别微小拷贝数变化差异。参照基因也不可或缺，除常用RPP30外，QIAGEN还开发了AP3B1、TERT、R6和R10参照基因，对于不同样本和不同的拷贝数变异类型可针对性的选择，以确保其适用性。对于高拷贝数 (≥6)的变异检测，R6和R10参照基因可以提升检测结果的归一化程度，进而提高检测精准度。参照基因适用性检测R6和R10提升多拷贝变异检测准确性高灵敏度QIAcuity数字PCR系统搭配dPCRCopy Number Assay以TERT为参照对HER2、MYC、EGFR、MET四种基因的拷贝数变化进行了检测。数据显示：WT和SK-BR3(1:1) 混合样本中，TERT拷贝数接近等量，可作为参照基因进行量化；实验中HER2发生了3.35倍的变化；EGFR发生了1.75倍的变化；MYC发生了5.85倍的变化；MET发生了3.4倍的变化。数据表明QIAcuity数字PCR可实现10%内的微小变化的精准检测。SK-BR3细胞系中的4种癌基因拷贝数检测高精准度通过对MCF-7细胞系进行不同程度的梯度稀释，QIAcuity数字PCR系统检测到目标基因和参照基因结果都呈现出对应的线性关系，并且与预期值一致性良好。对于基因组变异的检测，QIAcuity数字PCR表现出精准的分辨率。&ensp MCF-7细胞系的不同浓度中MYC和NRAS拷贝数检测参考文献：[1] Redon, R., et al., Global variation in copy number in the human genome. Nature, 2006. 444(7118): p. 444-54.[2] International Schizophrenia, C., Rare chromosomal deletions and duplications increase risk of schizophrenia. Nature, 2008. 455(7210): p. 237-41.[3] Alexander Brik, Daniel G. Weber, Swaantje Casjens, Peter Rozynek, Swetlana Meier, Thomas Behrens, Georgios Stamatis, Kaid Darwiche, Dirk Theegarten, Thomas Brüning, Georg Johnen, Hubertus Himmerich. Digital PCR for the Analysis of MYC Copy Number Variation in Lung Cancer[J]. Disease Markers,2020,2020.[4] Nivedita Majumdar, Thomas Wessel, Jeffrey Marks. Digital PCR modeling for maximal sensitivity, dynamic range and measurement precision.[J]. PLoS ONE,2017,10(3).[5] SuzanneWeaver, Simant Dube, Alain Mir, Jian Qin, Gang Sun, Ramesh Ramakrishnan, Robert C. Jones, Kenneth J. Livak. Taking qPCR to a higher level: Analysis of CNV reveals the power of high throughput qPCR to enhance quantitative resolution[J]. Methods,2010,50(4).

安捷伦科技公司将数据处理业务拓展至分子病理学Cartagenia Bench 有力解决了体细胞变异评估的固有挑战 2016 年 11 月 10 日，北京 安捷伦科技公司（纽约证交所： A）今日发布了一款新版实验室软件 Cartagenia Bench Lab 5.0，具有用于体细胞变异分类和报告的新功能。 Cartagenia Bench Lab 旨在帮助那些进行临床遗传学和分子病理学研究的实验室对基因组变异进行高效地解读和报告。 此临床级软件平台在美国获得了 I 类医疗器械注册证，已成为高通量诊断实验室的首选平台，帮助科研人员验证变异评估和报告流程，并使这二者实现自动化。 此软件使临床遗传学家和分子病理学家通过一次分析就能获得单核苷酸多态性、小的重复和缺失 (INDEL) 以及拷贝数变异的相关信息。 变异精选工具使他们能够检查变体、协作建立证据并安全地与同行和其他组员分享信息。 Cartagenia Bench Lab 5.0 具有体细胞变异分类、检查和精选等一系列新功能检查和处理等一系列新功能，它的发布代表了分子病理学实验室在数据处理能力上的重大飞跃。 通过 Bench 软件平台可直接访问 100 多种专业数据库和公开数据库，囊括了可用药变异、试验、药物和治疗选择的信息，例如 CIViC、COSMIC、N-of-One、OncoMD 以及 CollabRx。 该软件的变异精选工具有助于实验室建立一个内部知识库，收录之前被精选的变异的预前、预后、诊断性以及功能性的证据。 通过访问精选数据库和公开数据库中有关肿瘤类型本体和变异的信息，实验室能够有效地执行其变异评估标准操作程序，从而更有效地过滤变异，了解肿瘤组织类型的相关信息。 安捷伦基因组学解决方案部和临床应用部副总裁兼总经理 Herman Verrelst 谈道：“我们始终与客户保持密切合作，准确了解他们的需求，继而开发出能够解决问题的新型软件。 将基因组学数据转化成有用信息极具挑战性。 今天发布的这款产品能够表明我们始终致力于为临床诊断提供顶尖的解决方案。 5.0 版软件的发布为分子病理学实验室提供了获取临床级分析工具和知识的途径，成功解决了常规肿瘤学检测中实施新一代测序的其中一个关键难点，帮助实验室有效地解读肿瘤样本的测序数据，此外，通过访问含有同行对于诊断性、预后以及治疗性变体评审证据的公开数据库和专业数据库，为实验室提供有用信息。” 来自荷兰阿姆斯特丹的荷兰癌症研究所分子诊断学科负责人 Petra Nederlof 讲道：“自从我们在安捷伦 Bench 软件平台上执行常规诊断流程以来，安捷伦公司的团队与我们密切合作，并且将我们的需求及时准确地加入到新版本中，我们十分满意。” 来自密苏里州圣路易斯华盛顿大学医学院 McDonnell 基因研究所的 Malachi Griffith 博士谈道：“我们非常高兴能够与安捷伦合作，我们的视野被带到了全球分子病理学界。 如今，通过安捷伦 Bench 软件平台中现有的 CIViC 知识库，所有用户都可以直接获取由 CIViC 领域专家整理的预前、预后以及诊断性证据。” 安捷伦将于 11 月 30 日至 12 月 2 日在荷兰癌症研究所的 NGS 分子病理学研讨会上展示 Cartagenia Bench Lab 5.0 和其他解决方案。 荷兰癌症研究所分子诊断学科负责人 Nederlof 讲道：“我们很高兴与安捷伦共同组织这次活动。我们计划了含金量非常高的国际专家议程，他们将会分享临床诊断实践中的专业知识。” 研讨会的讨论内容将包括临床变异评估和实验室报告、自动化、体细胞变异分类、NGS 试剂盒组成以及数据共享计划。关于安捷伦科技公司 安捷伦科技公司（纽约证交所：A）是生命科学、诊断和应用化学市场领域的全球领导者，是致力打造美好世界的顶级实验室合作伙伴。 安捷伦与全球 100 多个国家和地区的客户进行合作，提供仪器、软件、服务和消耗品，产品可覆盖到整个实验室工作流程。 在 2015 财年，安捷伦的净收入为 40.4 亿美元，全球员工数约为 12000 人。如需了解安捷伦公司的详细信息，请访问 www.agilent.com。

近日，北京大学深圳医院检验科纪玲博士团队使用融智生物的QuanTOF质谱平台再次发现新型变异血红蛋白（hemoglobin variant），即Hb-柳州，这是该团队继Hb-辽宁后发现的又一种新型变异血红蛋白。相关研究结果已经发表在Scandinavian Journal of Clinical and Laboratory Investigation上，在此，小融将此篇文献进行解读分享给大家，供参考。血红蛋白（Hb）是由两对α和β珠蛋白链组成的多肽四聚体。血红蛋白变异是最常见的遗传性单基因疾病之一，以血红蛋白结构缺陷为特征。迄今为止，已有超过1350种主要由α-或β-珠蛋白基因突变引起的变异血红蛋白被记录在案，每种变体都具有特定的生物学特性。虽然大多数Hb变异杂合子是无症状的，但一些复合杂合子或纯合子会产生显著的临床症状。因此，对Hb进行产前基因鉴定和咨询具有重要意义。目前，检测血红蛋白组分及其糖化形式的最常用方法是基于阳离子交换高效液相色谱（HPLC）或毛细管电泳（CE）技术。此外，质谱（MS）已被用于分析血红蛋白变异。本文报道了用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）测定HbA1c时发现的一种新的变异血红蛋白，而基于 HPLC和CE技术的HbA1c检测程序未能确定其存在。一位来自广西柳州的23岁妇女来我院做例行检查。她的血糖结果为3.99 mmol/L（参考区间：3.90–6.10 mmol/L）。HbA1c分析最初由Variant II Turbo 2.0进行，与正常对照组相比，在展开色谱图右侧观察到异常凸起。因此，我们进一步检测了残留样本，发现了一个新的Hb变异体，用病人的出生地把它命名为Hb-柳州。使用HPLC系统、硼酸盐亲和层析系统、CE系统（HbA1c程序）和MALDI-TOF MS系统（QuanTOF，融智生物）重新分析HbA1c，用CE系统的Hb程序进行Hb分析。图. 糖化血红蛋白和血红蛋白分析。通过Variant II Turbo 2.0（A），HPLC系统（B），和CE系统（HbA1c程序）（C）检测糖化血红蛋白。血红蛋白分析是通过CE系统的Hb程序（D）。如上图所示，HbA1c结果分别为4.8%（29 mmol/mol，Variant II Turbo 2.0）、4.7%（28 mmol/mol，硼酸盐亲和层析系统）、4.2%（22 mmol/mol，HPLC系统）和4.6%（27 mmol/mol，CE系统）。上述HbA1c技术均未检测到异常峰值。血红蛋白分析也显示97.7%HbA和2.3%HbA2没有异常。图. MALDI-TOF MS（QuanTOF）血红蛋白分析。（A）非变异样品的质谱图显示α-链（15127 Da）、β-链（15868 Da）以及相应的糖基化α-链（15289 Da）和糖基化β-链（16030 Da）。（B） Hb-柳州的质谱图显示一个变异的α-链峰（15155Da）。QuanTOF检测的HbA1c值为4.8%（29 mmol/mol）。同时，在质谱图中发现了质量为15155da的变异链，变异链占总α链的26.4%。基因分析证实了QuanTOF的检测结果。通过Sanger测序发现在HBA1基因上存在一个新的杂合突变[HBA1:C.182A→G]，该突变导致密码子60处的编码从赖氨酸（分子量：146 Da）改变为精氨酸（分子量：174Da）。该结果与QuanTOF的检测结果一致。图.Hb-柳州Sanger序列测定结果。箭头表示杂合突变[HBA1:C.182A→G] 在HBA1基因中。该研究发现了一个新的变异株Hb-柳州，用MALDI-TOF MS代替传统的阳离子交换HPLC和CE的HbA1c检测方法，可以很容易地鉴别出是否存在Hb-柳州。研究结果表明，阳离子交换HPLC和CE法在检测新的血红蛋白变异方面面临挑战。然而，MALDI-TOF MS通过正常和变异链之间足够的质量差可以检测到变异链，可以作为鉴别和定量变异血红蛋白（hemoglobin variant）的选择方法。参考文献：Anping Xu, Weidong Chen, Weijie Xie & Ling Ji (2020): Identification of a new hemoglobin variant Hb Liuzhou [HBA1:C.182A→G] by MALDI-TOF mass spectrometry during HbA1c measurement, Scandinavian Journal of Clinical and Laboratory Investigation, DOI:10.1080/00365513.2020.1783698

作为第三代PCR仪，数字PCR技术可以对目标产物进行绝对定量；一体化数字PCR仪的成功研发整合了微滴生成、热循环反应及微滴读取等步骤，大大减少了人工操作，提高了实验通量，真正实现了“芯片进、结果出”。一体机的出现是数字PCR仪技术发展上的一次重要突破，成功开启数字PCR“2.0”时代，势必大大加速数字PCR技术的应用普及。以下是小编对市场上出现的数字PCR一体机进行的盘点（按照产品的发布时间排序）。国外篇Bio-Rad伯乐QX ONE ddPCR系统（点击查看）伯乐于2019年11月份推出QX ONE ddPCR系统，该系统是全球首台一体化数字PCR仪，整合了微滴生成、热循环反应及微滴读取等步骤，最大程度减少人工操作，提高了实验通量。配备了四个独立的荧光检测通道，结合ddPCR特有的高阶多重PCR技术，可以在单反应孔中实现8重拷贝数变异（CNV）检测、5重突变检测或4重基因表达检测。具有四色荧光检测通道，允许在一个反应中检测多个独特的靶标。凯杰凯杰生物公司继伯乐后于2020年４月起先后共推出４款QIAcuity系列产品，分别是QIAcuity One ２plex、QIAcuity One 5plex、QIAcuity Four 、QIAcuity Eight。其中QIAcuity One系列和QIAcuity Four、QIAcuity Eight的主要区别是在可处理的孔板数量不同，分别可以处理１块、５块和８块。QIAcuity One 2plex一体化集成数字PCR 系统（点击查看）QIAcuity One 2plex一体化集成数字PCR系统支持2色荧光系统，每次可运行一块纳米微孔板，8小时可完成多至384个样本检测。使用纳米微孔板技术，在2小时内可以实现从样本到数据解读全过程。QIAcuity One 5plex一体化集成数字PCR 系统（点击查看）QIAcuity One 5plex一体化集成数字PCR 系统拥有五重荧光检测通道，在2小时内可以实现从样本到数据解读全过程。 QIAcuity Four一体化集成数字PCR 系统（点击查看）QIAcuity Four一体化集成数字PCR 系统在检测通道数量上与QIAcuity One 5plex一致，首个孔板检测时间大约 2 小时，后续孔板每个孔板的检测时间约 １个小时。８小时内可以最多检测672个样本。QIAcuity Eight一体化集成数字PCR 系统（点击查看）QIAcuity Eight一体化集成数字PCR 系统较上述三个产品来说热循环仪数量多（有两个，其他产品有一个），因此其检测样本时间较上述仪器快，首个孔板大约 2 小时，后续孔板每个孔板约 30 分钟。８小时内最多可完成1248个样本的检测。赛默飞ABI QuantStudio Absolute Q数字PCR系统（点击查看）赛默飞世尔科技公司在2021年10月的进博会上展出了ABI QuantStudio Absolute Q数字PCR系统，该技术通过独有的微流体阵列式芯片技术使检测结果更加精准，可以形成95% 以上的有效反应液滴，同时保证死体积领航基因全自动液滴数字PCR系统(AD16)（点击查看）领航基因在2020年推出一款全自动液滴数字PCR系统——AD16，该仪器简化了实验操作步骤，缩短了实验时间，全程仅约2小时。采用独家6色荧光通道技术，单管反应即可实现“微阵列级”的靶标通量，拓展了多重检测的应用空间。思纳福2022年6月16日，苏州思纳福医疗科技有限公司基于“振动注射”微滴制备技术的全自动一体机数字PCR系统DQ24及其配套试剂盒通过国家药品监督管理局(NMPA)审评，该仪器成为数字PCR领域首个正式进入创新医疗器械审评“绿色通道”的数字PCR仪。Sniper DQ24 Digital PCR System（点击查看）六种荧光通道，所有检测可在6小时之内完成，创新了液滴生成方法(VibroJectTM)确保液滴的单分散性、死体积少。小海龟BioDigital • 炎（点击查看）小海龟于2022年10月推出BioDigital • 炎数字PCR一体机，该产品耗材成本低，单个反应耗材成本进入“个位数”时代，可以实现15-200重/反应，3小时内直接出数据，具有五个荧光通道。新羿生物全数字PCR系统D系列（点击查看）新羿生物同期（2022年10月）也推出了全数字PCR系统D系列，该产品创新了超快速数字PCR扩增装置模块构建，将PCR扩增所需时间由常规的2小时缩减至0.5h。双光路微液滴芯片分析仪及其控制方法，能够实现多临床样本的同步检测，可进一步显著缩短检测时间，提高检测速度及效率。该产品日检测能力可超过1000样本。博瑞生物博瑞生物一体化数字PCR系统DropXpert S6（点击查看）博瑞生物也在2022年10月第十九届中国国际检验医学暨输血仪器试剂博览会上发布了博瑞生物一体化数字PCR系统DropXpert S6.具有四色检测荧光通道，检测时长为2小时。液滴均一稳定，有效液滴生成率在95%以上。附：达微生物于2021年7月在2021年中国医学装备大会上展出了国内首款数字PCR一体机：OS-500微滴式数字PCR一体机。达微生物后被迈克生物收购，迈克生物旗下的D600全自动数字PCR分析系统具有快速均已、稳定扩增、多重荧光、精确算法等特点。OS-500微滴式数字PCR一体机（达微生物）D600全自动数字PCR分析系统（迈克生物）如有遗漏，欢迎大家补充~想了解更多PCR仪器可进入PCR仪器优选（点击查看）进行查看哦~

12月17日，BD在P4China2016国际精准医疗大会上推出全球第一款通量灵活、全自动一体化微流控文库制备仪BDCLiCTM系统，极大缩短了批量处理样本的时间，全面突破了目前基因建库面临的技术难点，为高通量基因测序提供整体解决方案。　　随着十三五规划和国家健康2030纲要的陆续出台，政府也在不断加大对精准医疗的支持力度。P4China国际精准医疗大会在十三五规划国家精准医疗计划开启元年隆重举办，旨在汇聚政、产、学、研、资各方力量，并将政策、监管、资本、技术、应用、商业整合在一个平台，进一步探讨从系统生物学研究、精准诊断的应用到转化医学的研发，展示国际国内领先精准医疗的成果转化与最佳实践，助力精准医疗产业未来良好发展。　　“要最终实现精准治疗是个复杂的大工程，自然和疾病队列生命组学和健康医疗大数据库是基础，基因测序是首要工具，只有大数据、生物信息分析和现代医学技术的有效结合才能将精准医疗的概念从理论上落到实践。”中国医药生物技术协会精准医疗专委会常委，国家千人计划专家，云健康医疗科技集团总裁金刚博士说：“从目前的情况看，精准医学总体上还处在研究和大数据累积阶段，在实现精准医疗的软件和硬件以及标准法规上还都存在一些困境。比如我们现有的新一代基因测序技术，因涉及较多基因的深度测序，前期的基因建库操作复杂，测序和分析流程繁琐，相应检测产品政策法规滞后，很大程度上影响了新一代基因测序在临床上的广泛应用。但随着精准医学作为国家战略任务的推进，政策法规和医保对新一代测序检测的倾向支持，相信基因检测助力精准医学在临床和健康的广泛应用会越来越近。”　　全球领先的医疗技术公司BD以中国为首发站，在P4China2016国际精准医疗大会上推出全球第一款通量灵活、全自动一体化微流控文库制备仪BDCLiCTM系统，只需一键启动，即可全自动完成所有样本的文库制备工作，极大缩短了批量处理样本的时间，简化操作流程，全面突破了目前基因建库面临的技术难点，为高通量基因测序提供整体解决方案。　　基因测序：捕捉基因差异和基因变异，成就精准医疗　　基因测序也称DNA测序，是指通过对提取的DNA片段进行样本处理和文库制备，测序后，利用系统生物数据平台将这些复杂的样本进行有效分析，从而锁定个人病变基因，提供个性化预防和治疗方案。　　基因测序是最终实现精准治疗的关键手段之一，特别是对一些重大疾病如癌症的防治。通过基因测序来进行对癌症的预防最广为人知的案例就是国际著名影星安吉丽娜-朱莉因为家族遗传基因而选择手术切除乳腺以降低未来可能罹患乳腺癌的风险。　　华大精准医学联盟秘书长杨晓楠博士告诉我们：“推动基因测序在临床中的广泛运用具有更大的价值，避免以往的盲目用药，如通过高通量测序方法(Next-GenerationSequencing，NGS)获得肿瘤DNA的突变、基因拷贝数变异、基因移位和融合基因等海量基因变异信息从而为癌症或因基因突变引发的罕见病的精准治疗提供了治疗指导，更好的提高治疗效果和患者的生活质量。”　　灵活、快速、全自动文库制备：一键解决传统基因建库痛点　　“我们目前所面临的的最大的难点，并不是基因测序的技术难题，而是在测序前的基因库制备过程中的技术局限。”明码科技执行主任戴珩告诉我们：“由于操作复杂，过程繁琐，耗时长等因素，造成基因测序迟迟无法广泛应用于临床中。”　　全球首发的新一代BDCLiCTM全面突破了传统文库制备的技术难点，一键启动领控全程，只需一次触扣便可自动完成所有基因样本的处理，立等可取。真正实现完全自动化，样本和试剂上样后再无需任何实验人员干预，大大降低了因人工因素造成的出错几率。　　整个系统支持各种各样的高通量测序(NGS)方法，将文库制备和富集反应体积缩短至传统方式的十分之一，极大缩短了大批量样本的文库制备耗时，同时还能大量降低塑料耗材和试剂的用量，显著节约建库成本。且通量灵活，每次运行可按照不同需求处理从24个跨度到384个的样本。　　这款全新的技术具有划时代意义，是基因测序前期建库技术质的飞跃。不但显著提升样本处理的效率，其全自动化的便捷系统完全解放了临床操作人员，让基因测序全面走进临床应用成为可能，进而推动精准医疗向前迈进一大步。　　同时，独创的CLC专利技术被授予著名的实验室自动化和筛选协会(TheSocietyforLaboratoryAutomationandScreening,SLAS)新品奖。　　BD大中华区标本分析前处理系统业务总监陈曦说：“作为一家有社会责任感的医疗技术领先企业，BD始终致力于科技创新，为中国的科研人员和临床工作者提供最先进的产品和整体解决方案。此次CLiCTM系统在中国首发也彰显了BD对于植根中国的一贯决心。我们期待CLiCTM能够在基因测序中发挥最大的价值，以科技为先让文库制备大有可为，让精准医疗大有可为。”

“昨天刚刚拿到的结果，安巴韦单抗/罗米司韦单抗联合疗法对奥密克戎变异株BA.4和BA.5展现了很好的病毒抑制效果。”7月8日，我国首个自主研发的新冠病毒治疗药物安巴韦单抗/罗米司韦单抗联合疗法举行上市发布会，深圳市第三人民医院院长卢洪洲教授在会上介绍，实验室假病毒研究表明，该药物抑制90%BA.4或BA.5病毒所需要的抗体浓度非常低（16.61μg/ml），可以达到FDA规定的有效标准。图源：视觉中国此外，在过往的临床救治中，安巴韦单抗/罗米司韦单抗联合疗法也展现了不俗的成绩。中国工程院院士钟南山在会上表示，基于临床医生的观察，该联合疗法能够在比较短的时间（2～3天）内让高病毒负荷快速下降，因此，该联合疗法用于治疗病毒负荷量高的病人非常有效。那么，首个国产新冠特效药如何做到“历久弥新”？最佳“抗体对”新冠病毒仍在不断变异，变异出的奥密克戎BA.5免疫逃逸能力强，被美学者称为迄今见过变异株中最糟糕的版本。对中和抗体药物而言，最担心的是病毒变异后发生病毒逃逸。由于中和抗体药物是针对病毒S蛋白的特定靶点设计的，新冠病毒发生变异时如果正好变异在药物靶点上，药物将会完全失效。“此前，已有多个跨国药企研发的中和抗体药物失去对于奥密克戎变异株的抑制活性，被停止临床使用。”卢洪洲说，而首个国产中和抗体药物在抑制奥密克戎变异株时都经受住了考验，不仅在最新的体外实验中展现了抑制奥密克戎BA.4和BA.5的能力，也在临床实践中展现了对于奥密克戎BA.1和BA.2的抑制效果。为什么国产中和抗体药物历经新冠病毒的“巨变”仍持续有效呢？研发团队负责人、清华大学医学院教授张林琦在会上介绍了诀窍：大家都用筛选“抗体对”的方式避免被病毒逃逸，但是筛选“抗体对”有讲究。“两个抗体必须是相互配合、能打出组合拳的，例如要识别病毒的不同位置。”张林琦说，筛选时非常纠结，但基于对整个病毒、抗体相互作用过程的精细化研究，最终从206个候选抗体中筛选出能够对病毒抑制的时间、空间上均相互协调“抗体对”，找到了“最佳搭档”。几个用药优势在用药方面，该联合疗法在起效时长、用药时间、持续有效等方面都有着显著的优势。“起效非常快。”张林琦介绍，团队通过研究找到最佳给药剂量，使得两个抗体在注射到体内几小时内达到非常高的水平，因此药物起效速度非常快。“注射一次可以在体内维持很长时间。”张林琦说，由于在抗体研发方面有着多年的经验和教训，团队特别对抗体进行了一系列优化，使得它在体内的半衰期延长了3～4倍。与小分子药物5～7天的疗程相比，中和抗体注射后3周仍在体内保持杀灭病毒的足够浓度。此外，该联合疗法的使用时间相对宽松。“新冠病毒复制在早期比较明显，小分子抗病毒药物越早用效果越好，一般阳性5天内使用，而我们在6～10天内使用这两个抗体药物依然可以起到很好效果，因此患者的临床适应的范围相对较广。”卢洪洲说。当天，腾盛博药及其旗下控股公司腾盛华创宣布，其长效新冠中和抗体安巴韦单抗和罗米司韦单抗联合疗法在中国商业化上市。该联合疗法于 2021 年 12 月 8 日获得国家药品监督管理局上市批准，2022年3月纳入《新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第九版）》。

8月19日，记者从中科院微生物研究所获悉，来自该所等单位的研究人员合作研发出一种能够靶向多种冠状病毒入侵受体ACE2的阻断型单克隆抗体h11B11。该抗体能够有效预防和治疗新型冠状病毒及其突变株感染宿主细胞及模式动物，并在非人灵长类动物中展现出良好安全性。同时，作为新冠肺炎病毒入侵宿主的受体的拮抗剂，该抗体表现出优越的广谱性和中和活性，可应对目前流行的各种变异株。相关成果在线发表于《自然通讯》杂志。新型冠状病毒变异株不断出现，且传播速度越来越快。这给新冠病毒的预防控制带来了巨大挑战，亟需研发出可以应对病毒各种变异株的有效疗法。中和抗体疗法已被证明有效，但变异株的出现，则单一位点的单抗必然失效，广谱中和抗体的研发必须提上日程。幸运的是，近日我国科学家已经成果分离出一株人源化的基因工程单克隆抗体（h11B11），该抗体针对人血管紧张素转化酶 2 (ACE2) 受体。所谓单克隆抗体，是一种免疫球蛋白分子，属于生物药物。新冠肺炎疫情暴发后，靶向病毒表面蛋白的单克隆中和抗体成为潜在的有效治疗新冠肺炎的手段，它通过与新冠病毒结合，抑制病毒的活性，保护细胞免受侵害。相比小分子药物，单抗药物机理清晰，对靶点的选择性高、特异性强。好的单抗药物可以高效率击中靶点，减少副作用。该研究成果对新冠肺炎病毒的抗体治疗，尤其针对目前多种变异株具有重大临床应用价值。经过多种冠状病毒的假病毒和真病毒中和评价，该抗体被证实对新冠病毒及其突变株病毒均具很好的抑制活性。同时，该抗体与微生物研究所早期开发的新冠治疗性抗体CB6联合使用能协同提高中和活性。CB6治疗性抗体是一款靶向新冠肺炎病毒S蛋白RBD的抗体，由微生物研究所高福院士团队和严景华研究员团队联合研发，目前已在美国、欧盟、印度等国家获得紧急使用授权。华中科技大学生命学院杜艳芸博士、中国科学院微生物研究所博士后史瑞、北京大学张莹博士为论文的共同第一作者；中国疾病预防控制中心谭文杰研究员、中国食品药品检定研究院王佑春研究员、华中科技大学生命学院王晨辉教授和中国科学院微生物研究所严景华为本文共同通讯作者。

“战疫”是一场人类与病毒的较量，也是一场科研与时间的赛跑。新冠病毒出现至今，截至北京时间2021年1月26日7时，全球新冠肺炎累计确诊病例已经超过1亿例，达到100203700例。累计死亡病例超过214万例，达到2147411例（worldometer）。在疫苗研发与新冠病毒争分夺秒“赛跑”的过程中，病毒变异株的出现，更有雪上加霜之势。目前，在英国、南非、美国、澳大利亚、日本、中国等几十个国家都相继发现了新冠病毒变异株所引发的感染。那么，新冠病毒变异株是否会影响病毒的传播？是否会导致感染后的病情加重？是否会影响疫苗的效力、导致阻碍抗疫进程？下面我们通过新冠病毒的进化历程、病毒变异株的研究情况及疫苗的防控情况来解答这些疑惑。1、新冠病毒的进化历程2020年2月，欧洲出现新的变异毒株（D614G）。7月，美国洛斯阿拉莫斯国家实验室研究表明，这种第614位氨基酸发生点突变的新冠病毒突变株正在成为全球主要新冠病毒毒株。2020年8月，非洲尼日利亚出现了新的变异毒株（B.1.1.207），研究表明，这种变异毒株和新冠原毒株比没有明显的变化。2020年10月，英国的病毒专家们对之前保存的一份新冠病毒样本进行检测后，惊讶地发现，这个样本的多处基因片段都发生了突变。研究表明，这种毒株就是后来12月份在英国蔓延传染开的“新冠英国变异毒株”（B.1.1.7）。同月，又一种新的的新冠变异毒株（501.V2）在南非被发现，2020年11月初起成为当地流行的主要毒株。2020年11月，丹麦的日德兰半岛上发现了变异毒株，代号为“Cluster 5”，专家们研究后认定，它是从养殖场的水貂传播到人类身上的。2021年1月，日本国家传染病机构（NIID）从巴西亚马逊州飞抵东京后被隔离的乘客身上，检测出了一种新的的新冠变异毒株（P.1）。研究认为，新冠病毒每月平均发生1-2次突变，这些新突变，可能使新毒株的危险系数直线上升。目前，主要在全球传染的变异毒株为欧洲D614G变异株、英国B.1.1.7变异株，南非501.V2变异株。2、病毒变异株的研究情况D614G变异株D614G突变指的是新冠病毒的第614氨基酸位点 D（天冬氨酸）到 G（甘氨酸）的突变，位于S蛋白。D614G突变的病毒株常伴有5' UTR中的C到T突变（相对于MN908947.3基因组的241位），3037位的C到T突变；在14408位的C到T突变。包含这4个遗传连锁突变的单倍型现已成为全球优势形式，根据GISAID数据库公布的新冠病毒测序结果，发现携带该突变的病毒株主要归类于G型、GR型和GH型。D614G变异株基因突变位点有研究结果表明，携带S蛋白D614G的SARS-CoV-2突变株已成为全球大流行中最普遍的形式，变异后的病毒被证明更具有传染性。D614G变异毒株感染细胞实验不过，目前许多疫苗和疗法重点针对刺突蛋白的受体结合区域(RBD)，D614G并不位于RBD区域。同时，自然感染含有D614或G614的病毒产生的抗体可以交叉中和，因此，D614G突变不太可能对目前正在研制的疫苗疗效产生重大影响。B.1.1.7变异株B.1.1.7变异株在D614G突变毒株基础上又多了17个突变，包括14个氨基酸置换突变和3个框内缺失突变。B.1.1.7变异株有8个突变发生在刺突蛋白（S蛋白）上，其中两个值得高度关注。一个是N501Y突变，它会增强新冠病毒与人体细胞ACE2受体的亲和力。另一个则是69-70氨基酸删除突变，会导致两个氨基酸缺失，可能有助于病毒免疫逃逸。B.1.1.7变异株在S蛋白上的突变位点1月21日，《自然》杂志对从英国传播开的新冠病毒变异毒株B.1.1.7进行了探讨。文章称，关于一种新变种的早期数据表明，与病毒的其他谱系相比，它对儿童的传染力相对更强。22日，英国首相约翰逊表示，目前有证据表明，英国的变异病毒株比普通新冠病毒，至少增加了30%的致死率。BioNTech公布的研究显示，对模拟B.1.1.7毒株的“假病毒”进行测试，疫苗接种后的抗血清能够阻止病毒感染细胞，疫苗仍对其有效。501Y.V2变异株501.V2变异株的刺突蛋白上，出现了9个新突变，分为两组，一组突变在NTD区域（(L18F, D80A, D215G, Δ242-244, R246I)，另外一组在受体结合区（RBD）（K417N，E484K，N501Y）。受体结合区（RBD）是病毒刺突蛋白与人细胞表明的受体ACE2结合的关键部位，这3个关键位点在发生突变之后，可能导致病毒结合受体的能力增强，更容易侵入人体细胞。疫苗介导产生的多抗体在新冠病毒受体结合域上的作用位点1月19日，南非国家传染病研究所（NICD）发表研究， 501Y.V2变异株不但让三类抗新冠病毒单克隆抗体失效，还能躲过新冠康复者血清中的中和抗体。也就是说，其可能会让血浆治疗失效，甚至会降低疫苗效力，接种疫苗可能会再次感染。3、疫苗的防控情况面对病毒不断进化的严峻局势，现有新冠疫苗对新的变异毒株能否起效，决定着全球疫情防控局势的走向。据公开资料显示，新冠病毒通过其表面的刺突蛋白（Spike蛋白，S蛋白）与宿主细胞表面的ACE2受体结合，进而入侵细胞。目前主要的mRNA疫苗能够诱导产生中和抗体，进而抑制新冠病毒的刺突蛋白与人类细胞表面的ACE2受体的结合，从而阻断新冠病毒感染。新冠病毒感染机理有明确数据表明，疫苗对各种变异株都有一定的预防作用。灭活疫苗免疫以后，对包括英国突变的毒株和以往全球分离到的大概八九株的不同的变异株都有中和效果。因此，我国的新冠病毒灭活疫苗是广谱保护的，对来自全球不同地区的毒株都有很好的交叉中和。虽然南非毒株在核心位点E484K发生关键突变，导致mRNA疫苗产生的部分中和抗体效力大打折扣，但影响是有限的。因此，疫苗接种依然对于南非毒株有效果，扩大疫苗接种至关重要。关于人们最关注的疫苗升级问题，日前邵一鸣接受环球时报采访时表示，如未来真的出现需升级疫苗应对病毒的逃逸，我国企业在拿到变异毒株后，只需要更换病毒发酵罐中的种子病毒即可，其他工序不需要做任何调整，预计2个月即可完成升级更新。所以，面对新冠病毒的不断进化，我们不必感到恐慌，国家研发机构在最早开始设计新冠疫苗，就已经为可能发生的最坏结果做了充足的准备！

p 　　近日，中国科学院北京基因组研究所生命与健康大数据中心开发了国际领先、国内首个规模最大的基因组序列变异库——GVM(Genome Variation Map)。该库基于人工审编整合了多个物种的大量基因组序列单核苷酸多态位点和小的插入与删除变异信息，是基因组序列变异信息汇交、管理与检索的资源库。研究成果以Genome Variation Map: a data repository of genome variations in BIG Data Center为题，在线发表在Nucleic Acids Research上。 /p p 　　基因组序列变异是基因组DNA水平发生的可遗传变异，是生物多样性的基础，是物种进化、分子育种、优良性状选育、人类疾病等研究最为宝贵的遗传资源。近年来，随着测序技术发展，越来越多物种的基因组被精细解析 物种内遗传多态变异位点也通过大规模的群体测序获得，并广泛应用于复杂性状的关联解析。国际两大数据中心NCBI和EBI旗下的dbSNP和EVA是主要的基因组序列变异资源库。今年5月，NCBI宣布自2017年9月1日起，dbSNP和dbVar两大数据库停止接收非人物种的SNP提交信息，自2017年11月1日起停止非人物种的SNP在线查询与提交。这对基于序列变异研究的科研人员造成了不便。 /p p 　　为此，GVM作为生命与健康大数据中心的核心数据资源库之一，搜集了以二代测序和芯片技术为主要检测手段的全基因组序列变异检测的原始数据，通过标准化的变异位点鉴定与注释，获得包括人、畜牧动物、主要农作物和其他资源物种在内的19个物种共约50亿的变异信息，8,884个个体的基因型数据，并通过人工审编收录了13,262条高质量非人物种的基因型与表型知识数据，整合了180,911条人变异位点的知识信息。其中，大熊猫、虎鲸、毛竹、橡胶、小麦是GVM数据库所特有的物种。 /p p 　　GVM开发了友好的数据提交、浏览、搜索和可视化功能。用户可通过基因组位置、变异影响、基因名称和基因功能等检索变异位点信息，并下载数据 可通过ftp服务下载VCF和FASTA文件格式的全基因变异信息 可在线或离线方式向系统提交数据，这方便了科研人员的数据共享。 /p p 　　研究工作得到了中科院战略性先导科技专项、中科院国际大科学计划、国家科技攻关计划、国家高技术研究发展计划(863计划)、国家自然基金项目、中科院百人计划、中科院青年创新促进会等的资助。 /p p 论文标题：Genome Variation Map: a data repository of genome variations in BIG Data Center /p p style=" text-align: center " img title=" W020171027507396378092.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/a8ee4d25-d8cb-4e86-a1de-06e90d767ff5.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong GVM数据库物种变异信息统计表 /strong /p

新型冠状病毒肺炎(Coronavirusdisease2019,COVID-2019)是由严重急性呼吸系统综合征冠状病毒（SARS-CoV-2）所引起的高传染性病毒疾病，对世界人口造成了灾难性影响，导致全球380多万人死亡，成为继1918年流感大流行以来影响最大的全球卫生危机。 新冠病毒不断变异的RNA病毒 作为单链结构的RNA病毒，新型冠状病毒的一大特点就是极其容易变异。随着感染人数的增加和疫情的持续，新型冠状病毒不断进化和变异，陆续产生多种新冠病毒变异株。世界卫生组织（WHO）根据新冠病毒变异株的传播力、致病力等将其分为VOCs(Variant of concern)和VOIs(Variant of interest)。新冠病毒VOCs的分类 新冠病毒VOIs的分类 目前市场对新冠病毒筛查主要采用荧光 PCR 方法，该方法检测灵敏度高，但成本也相对较高，并且单机通量小，容易被污染，制约了大规模病毒检测速度，对当前不同变异毒株区分荧光PCR方法存在一定难度。随着病毒感染多元化和疫情防控常态化的推进，市场急需一种更快速、准确、高通量的检测方法，用于满足大样本量的检测、基层的日常防控筛查，以及不同变异株的区分。 基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）主要用于分析包括蛋白质及核酸在内的生物大分子，该技术应用于核酸检测具有高通量、高灵敏、高准确率的特点。其主要工作原理是结合延伸分析法和碱基特异裂解分析法，将扩增后的核酸产物通过离子源使样品离子化，产生不同质荷比的离子，再经过质量分析器测定该样品中不同种类离子的分子量，按照从小到大的顺序依次排列从而得到一幅质量图谱，并根据检测项目不同给出相应的检测报告。该技术在遗传病筛查、肿瘤变异检测、甲基化检测、用药指导、病原体检测及功能医学健康管理等多个领域的应用日益深入，已经成为精准医学不可或缺的分子诊断技术。MALDI-TOF MS检测新型冠状病毒方法为通过特定引物扩增目标基因片段，再通过靶向位点探针特异性单碱基延伸，然后通过质谱技术检测延伸位点的碱基，判断病毒种类和变异类型。该方法灵敏度高、操作简单、成本低廉、人员需求低、通量高，可实现6小时384样本出报告，以后每1小时出384份样品报告。新冠病毒流行初期，Autof ms1000系统建立了完成病毒检测检测体系，对病毒毒株进行了精准检测（图3）。随着研究深入，Autof ms1000检测核酸的体系也日渐成熟，针对当前多变异毒株情况，研究人员通过合理设计扩增引物和探针，可实现单个样品，单芯片位点检测，一次区分当前所有可认知的新冠病毒变异株。随着疫情斗争的持续进行，病毒变异也不断发生，后续可能出现更多更复杂的病毒变异株，MALDI-TOF MS技术基于其检测原理，在大样本多病毒变异株检测方面的优势将日渐突出。随着人们对该技术的认知度的日渐加深，未来该技术在核酸检测方向的应用将出现更多的思路和方法，MALDI-TOF MS在临床应用领域中将会发挥更大的作用。

近日，赛默飞世尔科技正式推出CE-IVD认证的Ion Torrent™ Genexus™ Dx一体化测序仪，这是一个全自动化的二代测序(NGS)平台，周转时间非常快速，仅需一天就能对检测样本提供结果。该系统专为临床实验室设计，并经过充分的验证，使用户能够在一台仪器上进行全自动化的诊断检测和临床研究。随着CE-IVD的正式认证，Genexus Dx全自动化一体化二代测序(NGS)平台将在世界范围内为更多临床医生和患者提供更加高效、更加可靠的基因组精准检测结果。赛默飞临床二代测序与肿瘤学事业部总裁Garret Hampton表示：“二代测序(NGS)技术已成为精准医学治疗的重要工具，任何医院或医疗机构——无论是大型医院还是社区医院，都能借助高度自动化、使用简便的Genexus Dx一体化测序仪，将NGS技术实现院内本地化开展，使临床医生能够更快地获得及时、全面的基因组分析结果。有了这些结果就可以帮助临床医生为患者做出决策，其中包括治疗方案的选择。”为了让临床医生能够更加快速地获得NGS检测结果，为临床精准医学治疗提供快速全面可靠的决策依据，赛默飞已经在Genexus一体化测序系统上开发出众多经临床验证的、从样本到报告全工作流程完整的检测项目，包括用于全面的基因组分析和血液肿瘤学的检测。Ion Torrent™ Genexus™ Dx一体化测序仪能够对 DNA、RNA 和 cfTNA等样本的应用实现全自动化的流程，从NGS文库制备、模板制备、测序、原始数据分析，到变异注释和出具报告。作为Ion Torrent™ Genexus™ 系统的一部分，从样本的核酸提取、纯化和定量开始，该NGS平台将靶向测序的所有工作流程步骤实现自动化，且该系统经过全面验证，可在一天内快速提供结果。赛默飞早在2019年推出了用于研究（RUO版本）的IonTorrent™ Genexus™ 一体化高通量测序系统，这是第一个可以在24小时内实现从样本到结果的一体化集成NGS平台。该平台的自动化工作流程能最大限度地减少人工操作，进而最大限度的降低了用户干预和人为错误的可能性，使所有实验室都可以轻松简单的开展应用NGS技术。

香港科技大学（科大）的结构生物学家联同香港大学艾滋病研究所、香港大学李嘉诚医学院（港大医学院）临床医学学院微生物学系与香港大学新发传染病国家重点实验室的研究人员已证明，源自本地 mRNA 疫苗接种者、针对SARS-CoV-2 Omicron变异株的广谱中和抗体ZCB11，对所有受关注变异株（variants of concern, VOCs）包括当前主要流行的Omicron BA.1、BA.1.1 和 BA.2，均显示出有效的抗病毒活性。更重要的是，使用ZCB11预防或治疗Omicron病毒，可保护叙利亚仓鼠的肺部免受攻击。相关研究论文已在《自然通讯》在线发表（按此浏览期刊文章）。研究背景SARS-CoV-2 Omicron变异株惊人的高传播力和抗体逃避特性，给当前疫苗和抗体免疫疗法的功效带来了巨大挑战。为了应对不断出现、具有不可预测致病特性的 SARS-CoV-2 Omicron变异株，不得不维持全民戴口罩政策、隔离和无休止的病毒检测，并导致社会普遍焦虑和重大经济损失。因此，研究宿主免疫反应是否可以产生广谱中和抗体就显得非常重要。这不仅对应于抗体的免疫疗法，而且对改良疫苗以激发同样广泛的免疫保护也至关重要。研究方法及发现在这项研究中，港大医学院团队建立了一个高效的抗体克隆技术平台。该平台可以从单一的记忆B细胞中克隆出天然配对的人体抗体基因。利用这项技术，该研究团队筛选了香港地区34位BNT162b2疫苗接种者的样本，从中成功发现了抗体ZCB11，并通过假病毒和活病毒测试，证明ZCB11能够中和所有VOCs，包括Alpha变异株（B.1.1.7）、Beta变异株（B.1.351）、Gamma变异株（P1）、Delta变异株（B.1.617.2）和Omicron变异株 （B.1.1.529）。重要的是，在预防或治疗情况下用药，ZCB11可分别保护叙利亚仓鼠的肺部免受Omicron和Delta病毒变异株的攻击。此外，科大合作团队利用单颗粒冷动电镜技术，在原子分辨率水平上解析了ZCB11和病毒刺突蛋白的复合结构，揭示了ZCB11独特的分子作用模式，为接下来结构导向的抗体及改良疫苗奠定了坚实的基础。研究意义领导这项研究的香港大学艾滋病研究所所长、临床医学学院微生物学系教授陈志伟教授表示：「研究结果表示ZCB11 是一种很有医用潜力的抗体药物，可通过生物医学干预，以应对大流行的SARS-CoV-2 关注变异株。」他补充：「尽管研究结果表明港大医学团队在针对 COVID-19 的人类抗体药物和疫苗的研发方面处于世界前沿，但我们仍迫切需要在香港建立大规模生产基地和临床转化中心，以达成晋身国际创新中心的目标。」科大理学院生命科学部助理教授党尚宇教授表示：「高分辨率的结构信息能够使我们了解在众多SARS-CoV-2 关注变异株中，ZCB11具有广谱中和作用的分子机制。」党教授进一步补充：「这项研究依赖科大最先进的冷冻电镜设备，这证明了它不仅有能力支持结构生物学研究，还支持许多其他研究领域，例如本研究中的抗体开发。」研究团队是次研究由香港大学艾滋病研究所所长兼港大医学院临床医学学院微生物学系陈志伟教授领导，微生物学系博士生周标主力进行。微生物学系周润宏博士、临床副教授陈福和医生、罗梦晓、彭巧丽、助理教授袁硕峰博士，香港科技大学生命科学部硕士研究生唐冰洁和刘航为论文共同第一作者。合作团队还包括微生物学系科学主任莫颕儿博士、陈勃浩、科学主任王培博士、潘国文、助理教授朱轩博士、陈颂声、曾蔼玲博士、陈骏耀、欧家杰、文晓安、卢璐、系主任及临床副教授杜启泓医生、陈鸿霖教授及港大医学院临床医学学院微生物学系传染病讲座教授、港大新发传染病国家重点实验室总监、霍英东基金(传染病学)教授袁国勇教授。党尚宇教授和陈志伟教授为该论文的共同通讯作者。鸣谢本研究得到香港研究资助局合作研究基金（C7156-20GF、C1134-20GF 和 C5110-20GF）、香港特别行政区政府食物及卫生局健康及医学研究基金（19181012）、深圳市科技计划（JSGG20200225151410198和JCYJ20210324131610027）、香港特别行政区政府创新科技署香港卫生@InnoHK、国家重点研究计划项目（2020YFC0860600、2020YFA0707500和2020YFA0707504）的支持，以及来自香港希望之友教育基金的捐款。陈志伟教授的团队也得到了香港研究资助局主题研究计划（T11-706/18-N）及英国惠康基金会P86433的部分支持。所有冷冻电镜数据均由科大生物冷冻电镜中心收集，该中心得到罗桂祥基金会的慷慨资助。党尚宇教授团队亦得到香港研究资助局（ECS26101919、GRF16103321、C7009-20GF、C6001-21EF）、南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）（SMSEGL20SC01-L）、广东省基础与应用基础研究基金（2021A1515012460）、深圳市中央引导地方科技发展专项资金资助项目（2021Szvup140）及科大启动基金的支持。关于香港科技大学生物冷冻电镜中心香港科技大学生物冷冻电镜中心（//cryoem.hkust.edu.hk/）得到罗桂祥基金会的慷慨捐助，让本地科学家能够在原子分辨率水平上研究生物大分子。目前，中心拥有现代最先进的显微镜，包括Titan Krios、K3直接电子探测器等多台高端设备，为单颗粒分析和冷冻电子断层扫描提供专业的技术支持。关于港大医学院微生物学系微生物学系学术人员积极参与临床服务和基础研究。研究生可以从事微生物学和传染病各个方面的研究，从而获得硕士学位或博士学位。医学科学硕士课程为对临床微生物学和传染病感兴趣的并且想进行更深入研究的学生提供了学习机会。此外，系内临床人员还参加了香港和深圳的临床微生物学家培训。传染病课程和研究生文凭课程为符合条件的医疗从业者在传染病方面的培训提供了独特的途径。

随着基因测序技术的迅速发展，基因组学的研究和应用产出了海量的数据。华大智造作为生命科技核心工具提供方，围绕基因数据的生产、计算、存储和管理提供了一系列融合生物科技（Biological Technology）和信息科技（Information Technology）的创新BIT产品。近日，华大智造BIT业务线一款重磅产品 ZTRON 基因数据中心一体机（ZTRON）完成升级。作为高通量测序仪的理想伴侣， ZTRON是集实验室信息管理、生信计算和海量基因数据存储及管理为一体的产品。值得一提的是，近期欧洲隐私保护认证权威组织 EuroPriSe 向 ZTRON基因数据一体机授予了 European Privacy Seal证书，获得全球范围内最为严苛的欧盟GDPR 认证。历时一年半、历经层层审核，此次获证进一步验证了 ZTRON 基因数据中心一体机的隐私保护能力，为客户数据安全筑起一面隐私保护墙。华大智造CIO单日强表示：“当下，生命数据隐私安全是在业界用户最为关注的问题之一，通过GDPR的合规性设计、实例与确认，不仅是产品进入海外市场的敲门砖，进一步满足客户对合法合规的要求，也展现了公司对基因数据、生命大数据隐私保护的信心。”完成升级后的ZTRON 内置高性价比的生信分析加速器，配合业界优秀的并行文件系统和自动化分析及数据管理平台，以及实验室信息管理系统满足大规模的测序极致交付要求。ZTRON基因数据中心一体机在运行过程中展示体现了其高性能、高安全、高智能、高可用、高性价比的特点。在产品安全上，通过离线部署、独立网络等特性，保障产品高安全性。在产品性能上，分析速度相较升级之前提升高达300倍，交付能力提升4倍，并针对基因数据存储性能进行了优化。另外ZTRON也支持横向扩展，并实现了最小化IT维护成本。除支持连接华大智造所有型号的测序仪外，ZTRON 也支持其他品牌测序仪的数据处理，当前已经在全球若干个万人、百万人级别基因组项目、国家级基因组项目配合超高通量基因测序仪投入运作，大幅提升数据处理速度。在今年2月，深圳华大生命科学研究院一项万人级全基因组科研项目通过华大智造ZTRON平台，对总计超过1.2Pbp的高深度全基因组测序（WGS）数据进行了生信分析加速，完成了基因组比对及变异检测分析，集中处理了超过2.5PB数据，比经典计算方案提速近300倍。GDPR是 (The European) General Data Protection Regulation 的缩写，即通用数据保护条例，是欧盟议会和欧盟理事会在 2016 年 4 月通过，在 2018 年 5 月开始强制实施的规定。该条例规定了企业在对用户的数据收集、存储、保护和使用时新的标准，也给予了用户对自有数据更大的处理权，曾被称为“史上最严的数据保护立法”。

2021年，QuantStudio系列再添新成员——Applied Biosystems™ QuantStudio™ Absolute Q™ 数字PCR系统。更简便、更快速、更精准微流体阵列式全自动一体化数字PCR系统：Applied Biosystems™ QuantStudio™ Absolute Q™ 数字PCR系统采用具有专利的微流体阵列式芯片技术。相比于其他数字PCR平台，该系统可在20480个固定纳米级微孔中生成95%以上的有效反应液滴，具有更少的死体积，从而获得更精准的实验结果。优势亮点1简便的工作流程：其实验流程如同qPCR 实验，一台机器完成液滴制备、PCR 扩增、荧光信号收集，数据分析。2实验运行快速：从反应体系制备到结果判读只需1.5小时。3多重检测功能：最多支持5色荧光通道检测（工厂校正）。4结果更精准：固定纳米级微孔中生成95% 以上的有效反应液滴，死体积简便快速的工作流程QuantStudio™ Absolute Q™ 是基于微流体阵列式芯片的数字PCR系统, 该系统将液滴生成，液滴扩增和数据分析集成到一体化仪器中, 其实验流程如同qPCR实验一般，实现在1.5小时内从样本到数据结果的快速简便工作流程。微流体阵列式芯片(MAP16)板QuantStudio™ Absolute Q™ 数字PCR系统采用MAP16微流体阵列式芯片板进行液滴制备，该芯片板利用微注射成型技术，可克服液滴制备不均一以及死体积较高的常见问题。这种新颖的方法具有诸多优势，如液滴体积精确、样本分隔均一以及 95% 以上的上样量分析。• 每块板具有16个芯片• 每个芯片可分析20,000个液滴• 每个反应死体积QuantStudio™ Absolute Q™ 数字PCR系统配备3个LED光源，最多支持5个荧光检测通道(工厂校正)，每份样本中可进行多靶标检测，从而节省时间和试剂，获得更多实验数据。其中，ROX通道为液滴质控通道，可根据ROX染料的荧光信号强度评判所有微孔内液滴是否正常生成，非正常液滴予以剔除分析，从而获得更准确结果。便捷易用的分析软件该控制分析软件，可轻松编辑板面布局、荧光通道和热循环程序等参数，可以快速运行实验。设置后，可以保存和重新加载特定程序，简化您的工作流程。检测结果可视化或技术重复样本联合分析既快速又简单。结果可轻松导出，进行下游分析，或编译成报告。PCR扩增后信号扫描值减去PCR扩增前扫描值，以剔除任何异常如异物、发光颗粒导致的假阳性液滴。应用广泛对于需要高灵敏度、高精度和准确度的检测，QuantStudio™ Absolute Q™ 数字PCR系统是一种理想选择。本产品仅限科研使用，不作为临床诊断。

在新冠肺炎（COVID-19）大流行的第三年，新型冠状病毒（SARS-CoV-2）的omicron变体席卷全球并产生了其他几个亚变种。目前，BA.2在全球流行的频率已经超过了BA.1。此外，BA.2.12.1变异株的感染也正在迅速增加，并已经占美国新感染病例的50%以上。因此，现有疫苗的保护效果和制定未来疫苗接种战略的必要性便显得极为重要。2022年7月6日，新英格兰杂志（NEJM）在线发表了中国科学院微生物研究所高福院士团队通讯文章：Omicron SARS-CoV-2 Neutralization from Inactivated and ZF2001 Vaccines。系统评估了目前国内接种的新冠疫苗以及接种加强针后对新冠病毒及其奥密克戎变异株的中和效果。在这项研究中，研究人员使用假病毒中和来评估接种疫苗志愿者的血清样品中针对SARS-CoV-2原始株及其各种变体BA.1，BA.1.1，BA.2，BA.2.12.1，BA.3，BA.4和BA.5的中和抗体滴度。疫苗接种者接受了三剂灭活病毒疫苗（CoronaVac和BBIBP-CorV）中的一种，三剂蛋白质亚单位疫苗ZF2001（使用二聚体RBD作为抗原），或接种两剂CoronaVac灭活疫苗后加强ZF2001。在每个疫苗组中，针对所有测试的变异株的中和抗体滴度显著低于针对原始株的相应滴度，结果表明，变异株具有实质性的免疫逃逸。中和滴度的降低与刺突蛋白的突变有关。BA.1.1和BA.2的中和程度与BA.1相似（在1.5倍以内）。BA.2.12.1与BA.2相比，其RBD中具有额外的L452Q突变，因此中和滴度较低，为1.4-1.7倍。在每个接种疫苗的组中，针对BA.4和BA.5的中和抗体滴度比BA.2变异株低2.1-2.6倍，BA.4和BA.5是目前在南非占主导地位并有可能成为全球下一个大流行变异株。这一发现表明，与BA.2亚变种中的RBD相比，RBD中的两个突变（L452R和F486V）导致基于原始株序列设计的当前疫苗引发的抗体中和效率较低。为了确定更好的ZF2001疫苗接种策略，研究人员在第三剂疫苗后1个月从志愿者中收集了样本。根据第二剂和第三剂之间的间隔将此组细分为三个亚组：1个月、2个月和4-6个月。此外，为了测试ZF2001疫苗接种后长间隔亚组中的中和抗体持久性，研究在第三剂后4-7个月获得了血清样本。研究发现，中和抗体滴度随着第二剂和第三剂之间间隔的增加而增加，特别是针对奥密克戎变异株。在第二剂和第三剂之间间隔为4-6个月的疫苗志愿者中，与剂量间隔为1个月的疫苗组相比，中和抗体滴度比原始株高出近10倍，对所有变体高出约30倍。长间隔组中的疫苗对所有测试的奥密克戎呈100%血清阳性。在长间隔亚组最后一剂疫苗6个月后获得的样品中，针对所有奥密克戎变种的中和抗体滴度和血清反应阳性率高于短间隔亚组最后一剂1个月后获得的样品。异源增强组对原始株和所有组的中和抗体滴度高于接受三剂相同灭活疫苗的组。然而，与对原始株的反应相比，异源增强组对BA.2，BA.2.12.1，BA.4和BA.5的反应降低大于灭活疫苗组。这一发现表明，这些亚变种在RBD中具有更多的突变，从而导致免疫逃逸。新变种的迅速出现使得特定变种疫苗的开发变得困难。研究结果表明，对当前疫苗采取更好的免疫策略可能有助于提高奥密克戎变种的中和水平。由于ZF2001疫苗由一个蛋白质亚基组成，其抗原聚焦于RBD，因此其使用可以通过施用多个加强剂量和免疫成熟方法诱导针对亚微米亚变体的中和抗体滴度增加。然而，需要开发更新的疫苗作为加强剂，以更好地防止当前亚变种（特别是BA.4和BA.5）和未来可能的流行亚变种的免疫逃逸。文章链接：DOI: 10.1056/NEJMc2206900

中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所所长许文波30日在北京表示，中国主流的核酸检测试剂可以应对奥密克戎变异株的输入。　　中国国务院联防联控机制当日就进一步做好新冠病毒疫苗接种有关情况举行新闻发布会。许文波在发布会上作上述表示。　　针对目前使用核酸检测试剂是否可以有效检测出奥密克戎变异株，许文波指出，奥密克戎变异株突变位点主要集中在新冠病毒刺突蛋白上，中国主流的核酸检测试剂引物和探针靶标是在ORF1ab基因和N基因，这两个靶标区域是比较稳定的。“因此中国主流的核酸检测试剂敏感性和特异性没有变化，可以应对奥密克戎变异株的输入。”　　许文波进一步介绍说，中国第八版《新型冠状病毒肺炎防控方案》公布的核酸检测试剂盒的引物和探针靶标区域，也是中国疾控中心病毒病预防控制所于2020年1月21日在网站向全球公布共享的，在新冠病毒流行的两年来都是有效的，“很多试剂盒都应用这个靶标”。　　与此同时，关于奥密克戎变异株是否会影响现有抗新冠病毒药物的有效性，中国医学科学院病原生物学研究所研究员钱朝晖在发布会上表示，药物是否受到影响，仍需要进一步研究和确认。　　钱朝晖指出，现有新冠病毒的抗病毒治疗药物主要包括中和抗体药物和小分子药物。中和抗体药物主要通过阻断刺突蛋白跟其受体ACE2的结合或者阻断刺突蛋白的构象变化来抑制病毒入侵，而奥密克戎突变株在病毒刺突蛋白上存在大量突变。　　“基于已发表文献和新冠S蛋白和不同中和抗体的结构，其中一些突变可能会对相当一部分中和抗体药物的治疗效果带来影响，但具体到某个抗体的影响程度，还需要通过实验进行验证。”　　钱朝晖介绍说，现有小分子药物主要靶标是病毒复制酶和蛋白酶，而相关药物结合靶标蛋白的关键位点在奥密克戎上并没有发生突变，因而对这些小分子药物的影响可能不大，“但考虑到病毒复制酶和蛋白酶仍然存在突变，药物是否受到影响，仍需要进一步研究和确认”。　　此外，许文波表示，中国针对奥密克戎变异株已经做好了包括灭活疫苗、蛋白疫苗、载体疫苗等多条技术路线的前期技术储备和研究，部分企业相关前期设计已经开始。

中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所所长许文波30日在北京表示，中国主流的核酸检测试剂可以应对奥密克戎变异株的输入。　　中国国务院联防联控机制当日就进一步做好新冠病毒疫苗接种有关情况举行新闻发布会。许文波在发布会上作上述表示。　　针对目前使用核酸检测试剂是否可以有效检测出奥密克戎变异株，许文波指出，奥密克戎变异株突变位点主要集中在新冠病毒刺突蛋白上，中国主流的核酸检测试剂引物和探针靶标是在ORF1ab基因和N基因，这两个靶标区域是比较稳定的。“因此中国主流的核酸检测试剂敏感性和特异性没有变化，可以应对奥密克戎变异株的输入。”　　许文波进一步介绍说，中国第八版《新型冠状病毒肺炎防控方案》公布的核酸检测试剂盒的引物和探针靶标区域，也是中国疾控中心病毒病预防控制所于2020年1月21日在网站向全球公布共享的，在新冠病毒流行的两年来都是有效的，“很多试剂盒都应用这个靶标”。　　与此同时，关于奥密克戎变异株是否会影响现有抗新冠病毒药物的有效性，中国医学科学院病原生物学研究所研究员钱朝晖在发布会上表示，药物是否受到影响，仍需要进一步研究和确认。　　钱朝晖指出，现有新冠病毒的抗病毒治疗药物主要包括中和抗体药物和小分子药物。中和抗体药物主要通过阻断刺突蛋白跟其受体ACE2的结合或者阻断刺突蛋白的构象变化来抑制病毒入侵，而奥密克戎突变株在病毒刺突蛋白上存在大量突变。　　“基于已发表文献和新冠S蛋白和不同中和抗体的结构，其中一些突变可能会对相当一部分中和抗体药物的治疗效果带来影响，但具体到某个抗体的影响程度，还需要通过实验进行验证。”　　钱朝晖介绍说，现有小分子药物主要靶标是病毒复制酶和蛋白酶，而相关药物结合靶标蛋白的关键位点在奥密克戎上并没有发生突变，因而对这些小分子药物的影响可能不大，“但考虑到病毒复制酶和蛋白酶仍然存在突变，药物是否受到影响，仍需要进一步研究和确认”。　　此外，许文波表示，中国针对奥密克戎变异株已经做好了包括灭活疫苗、蛋白疫苗、载体疫苗等多条技术路线的前期技术储备和研究，部分企业相关前期设计已经开始。

南京、扬州的疫情还没过去多久，这几天福建疫情又刷爆了热搜，让人们稍微平静的心再次悬了起来。经检测，此次疫情仍是因德尔塔变异毒株感染引起的，那么德尔塔变异株的完整传播链到底是怎样的?　　近日，钟南山院士联合广州医科大学附属市八医院的相关科研学家给出了答案，他们在《柳叶刀》子刊《EClinical Medicine》发表了一篇题为“Transmission, viral kinetics and clinical characteristics of theemergent SARS-CoV-2 Delta VOC in Guangzhou, China”的文章，将流行病学和病毒基因组测序技术相结合，针对此前德尔塔病毒在广州引起的“521新冠肺炎疫情”进行深入分析，首次追踪并完整报道了这起疫情的清晰传播链，并结合临床资源，多方位描绘了这次疫情中感染者的临床特征及病毒的动力学特征。　　据悉，此次“521新冠肺炎疫情”的起因是一名75岁女性因意外暴露感染，并通过密切的家庭接触或聚餐又感染其他3人，然后该变异病毒传播6代，致使159人感染。此外，研究人员观察到，该疫情中病毒的传播途径主要是通过直接和间接近距离接触，其中30.8%的感染者是用餐传播，30.13%的感染者是家庭接触传播、18.59%的感染者是社区传播、19.87%的感染者是包括工作和社交接触在内的其他传播途径。　　为了了解德尔塔变异毒株的主要特点，研究人员提取了2021年5月21日至6月18日期间七个传播代的159例德尔塔感染病例相关的流行病学和临床信息，并将病毒载量动力学和临床特征与广州第八人民医院2020年收治的野生型感染队列进行多方位分析比较。　　研究结果显示，与普通新冠毒株相比，德尔塔变异株的潜伏期短，传播速度快，在10天内可传播4代，中位潜伏期只有4.7天，其中最快的代际传播不超过24小时。不仅如此，德尔塔变异株感染者的病毒载量也更高，感染后核酸转阴的时间明显延长。　　除此之外，感染德尔塔变异株是预测病情转为危重症的危险因素，在60岁及以上老年患者中，感染德尔塔变异株出现危重症的风险是感染野生株的1.65倍，发展为危重症的速度比野生株快2.98倍。这说明快速追踪、隔离以及时发现病毒感染者，对重点场所实施及时管控和在特殊情况下实施局部地区全员核酸筛查均非常重要。　　(图注：德尔塔毒株的流行病学传播网络)　　总而言之，这项研究揭示了德尔塔变异毒株具有潜伏期短、传播速度快、病毒载量高、核酸转阴时间长、更易发展为危重症的特点。但值得注意的是，这里的一项“潜伏期”数据似乎与近日发生的“莆田疫情”不符，据了解，莆田疫情源头疑似出现了“38 天”的潜伏期。为此，有专家分析可能有3种原因。　　其一是检测结果出现“假阴性”。但德尔塔毒株病毒载量较高，理论上应该可以轻松检测出来，出现这种现象的概率极小。而另一种推测是患者出现了所谓的超长潜伏期，相关专家表示，不排除个别病例存在超长潜伏期的可能性。超长潜伏期或者长期病毒携带者在其他一些病毒感染中曾被发现过，比如在脊髓灰质炎中，有些免疫缺陷患者感染后会长期排毒，甚至长达数年。因此尽管还不清楚新型冠状病毒是否也能在特殊人群中长期携带，但这种风险也需要考虑。此外，还有最后一种可能就是隔离过程中的暴露感染。　　对此，相关专家表示，“外防输入、内防反弹”的任务依然艰巨，防控须臾不可放松，没有发生疫情时关键在“防”，发生疫情后处置措施要“快”要“细”，核酸检测、流调溯源、风控管理、场所和物资准备等每一个环节都要责任到人、精准到位，只有做好“万无一失”的准备，才能避免“一失万无”的后果。

连日来，变异病毒迅速扩散，据英国媒体称，已有70余个国家出现变异病毒。近日，非洲流行病学专家宣布南非境内首次发现新冠变异病毒，并已于2020年底鉴定为501Y.V2变异病毒，传染力比此前发现的集中更强。1月6日，广东省疾控中心成功从一例京外输入南非籍新冠肺炎病例的咽拭子中分离出501Y.V2南非突变株。中国疾病预防控制中心网站消息，日前，在国家卫生健康委科教司大力推动和具体指导下，中国疾控中心迅速启动了由广东省疾控中心分离的501Y.V2南非突变株（下称突变株）国家保藏与共享工作。通过国家病原微生物保藏中心（国家病原微生物资源库）与广东省疾控中心密切合作，经复核，并给予国家保藏唯一标号NPRC 2.062100001入库后，中国疾控中心随即向中国医学科学院、中国科学院等相关科研单位，以及国家病毒资源库、国家人类疾病动物模型资源库等国家科技资源共享服务平台共享毒株。相关单位在最短时间内获得突变株，为迅速启动全国科研联合攻关，评价现有诊断试剂、疫苗研发、动物模型，并为调整疫情防控策略可能性提供了支撑。“十三五”期间，在国家卫生健康委部署规划下，我国病原微生物保藏网络基本形成，国家病原微生物保藏中心建立健全了国家保藏和对外提供共享协议、国家保藏编号规则等国家保藏制度。2020年1月24日，国家病原微生物保藏中心（国家病原微生物资源库）发布全球首株新冠病毒保藏信息后，这次组织协调任务再次发挥了国家病原微生物保藏中心职能作用，使得国家保藏与共享工作又向前迈出了坚实一步，促进了国家保藏与共享工作更加规范、有序。《中华人民共和国生物安全法》将于2021年4月15日正式实施。做好菌（毒）种等生物安全国家战略资源平台建设，建立共享利用机制，是贯彻落实生物安全法的重要任务。下一步，国家病原微生物保藏中心将通过“十四五”规划等顶层设计，进一步加强设施设备条件建设，健全完善国家病原微生物保藏中心制度体系和工作机制，不断增强我国病原微生物资源质量和自我保藏能力、夯实国家生物安全基础，为生物安全科技创新提供战略保障和支撑。

严重急性呼吸综合征冠状病毒 2 (SARS-CoV-2) 的演变突出了对能够区分新出现的病毒变体的多功能诊断分析的需求。然而，目前，允许我们快速解决 SARS-CoV-2 突变以识别其变体的工具并不容易获得。用于 SARS-CoV-2 变体的可扩展筛选工具理想情况下应 (i) 允许检测病毒 RNA 中的单核苷酸突变，(ii) 提供较短的样本到结果的时间，以及 (iii) 提供多路复用能力以识别多种变体。鉴于此，清华大学李景虹院士联合四川大学李为民教授、邓锐杰副教授等人报告了一种廉价（每次测试约 0.30 美元（约2块钱人民币））检测的开发和性能基准测试，用于快速（30 min 内的样本到答案时间）比色检测SARS-CoV-2 变体。研究人员将其整合到可折叠纸条中的分析利用了核酸链置换反应、与单碱基对错配相关的热力学能量损失和金属离子控制的尿素酶切来放大对病毒RNA的识别，以便通过智能手机比色读出pH值的变化。对于50份咽拭子样本，该测定同时检测到 SARS-CoV-2 的存在以及SARS-CoV-2变体α、β和γ的特异性突变，与实时定量聚合酶链反应和RNA测序完全一致。用于检测病毒及其变体的可定制且廉价的纸质化验可能有助于病毒监测。研究人员还开发了一个智能手机应用程序（应用程序）来指导诊断，并可视化和记录临床和冷链食品样品的测试结果。参考文献：Zhang, T., Deng, R., Wang, Y. et al. A paper-based assay for the colorimetric detection of SARS-CoV-2 variants at single-nucleotide resolution. Nat. Biomed. Eng (2022).https://doi.org/10.1038/s41551-022-00907-0