本土新冠病例病毒变异监测情况
据中疾控全国新型冠状病毒感染疫情情况(2024年12月)的报告,2024年12月1日-12月31日,全国31个省(自治区、直辖市)及新疆生产建设兵团发热门诊(诊室)诊疗量波动上升。从12月13日的8.1万波动上升至12月30日的12.8万(本月最高)。
2024年第49周(12月2日-12月8日)至第52周(12月23日-12月29日),全国哨点医院流感样病例占门(急)诊就诊人数比例逐渐升高,其中流感病毒阳性率为28.7%,新冠病毒阳性率为1.2%(图1)。
图1. 全国哨点医院流感样病例新冠和流感病毒阳性率变化趋势
2024年12月1日-12月31日,全国31个省(自治区、直辖市)及新疆生产建设兵团共报送3836例本土病例新冠病毒基因组有效序列,均为奥密克戎变异株。主要流行株为XDV系列变异株和JN.1系列变异株。根据采样日期,第49周(12月2日-12月8日)至第52周(12月23日-12月29日)JN.1及其亚分支占比分别为31.5%、30.3%、35.9%、37.6%,XDV及其亚分支占比分别为62.3%、64.3%、59.7%、59.1%(图2)。
图2. 全国新冠病毒感染本土病例变异株变化趋势
DIFF新冠体外药效评价
迪福润丝生物采用自主研发的蛋白酶抑制剂筛选系统来发现新的抗新冠化合物,不仅能进行初步的药物筛选,还能定量分析候选药物的剂量-反应关系,计算IC50。以新冠病毒(3CL)的主要蛋白酶为例,下图比较了使用活病毒检测方法和DIFF的检测试剂盒检测同一种 COVID-19蛋白酶抑制剂的结果。作为抗病毒药物的候选者,GC376通过抑制病毒复制所需的关键蛋白酶发挥作用。案例表明,两种检测方法得出的IC50值非常接近(图3),这证实了我们所设计的系统在模拟真实病毒感染环境以评估药物疗效方面的可靠性。
图3. 蛋白酶抑制剂筛选系统IC50测定结果与真病毒检测结果对比
图4. 蛋白酶抑制剂筛选系统的荧光强度与有效药物浓度呈正相关
迪福润丝专利蛋白酶抑制剂检测系统是基于绿色荧光蛋白(GFP)衍生蛋白的荧光报告技术。此系统的核心特点在于,只有在抑制剂有效作用于目标蛋白时,衍生蛋白才会发出荧光信号。随着抑制剂作用的增强,荧光强度正向增加。上图展示了通过肉眼直接观察荧光变化的能力(图4)。在对照样本(DMSO处理组)中,无法看到绿色荧光(仅为背景值)。当GC376的浓度为1μM时,可见到微弱的绿色荧光,这表明有限的活性。然而,当GC376浓度增至10μM时,荧光强度显著增强,说明药物作用导致的荧光标记增多。这种肉眼可见的荧光变化直观地显示了药物效应的剂量依赖性。
DIFF新冠体内药效评价
1)攻毒保护实验
迪福润丝生物采用自主构建的VSV载体新冠假病毒进行疾病动物模型研究(组图5)。由于假病毒与天然病毒的相似性,DIFF新冠假病毒可用来进行模拟感染实验,与新冠病毒SARS-CoV-2感染动物模型结果相似,结果可靠且重复性高(表1)。
表1 DIFF新冠假病毒与SARS-Cov-2病毒模拟攻毒实验对比
实验项目类型 |
DIFF新冠假病毒 |
新冠(SARS-Cov-2)病毒 |
实验室等级要求 |
BSL-2级 |
BSL-3级 |
预约周期 |
1-2周 |
1-3月 |
攻毒效果 |
致病表型高度一致 |
新冠(SARS-CoV-2)真病毒感染模型(小鼠体重变化)
DIFF 新冠假病毒感染模型(小鼠体重变化)
新冠(SARS-CoV-2)真病毒感染模型(小鼠生存率)
DIFF 新冠假病毒感染模型(小鼠生存率)
组图5. DIFF新冠假病毒的有效性对比
*疫苗1、疫苗2为分别免疫两种候选疫苗的小鼠实验组,空白对照为免疫PBS的小鼠对照组。
通过上面的组图可知,DIFF新冠假病毒感染后,空白小鼠3天后体重骤降,5~7天均死亡。SARS-CoV-2真病毒感染后,空白小鼠3天后体重骤降,5天均死亡。两种病毒感染小鼠后,免疫组/治疗组小鼠均存活且体重变化平稳。结果表明,DIFF新冠假病毒与SARS-CoV-2感染小鼠后具有一致的表现,这表明该DIFF新冠假病毒感染模型是BSL-2条件下SARS-CoV-2感染的可替代模型。
2)血清中和抗体检测
中和抗体检测对于临床前以及临床试验和大规模接种后疫苗效果的评估至关重要。然而,利用天然病毒进行中和抗体检测成本高,对实验室的生物安全等级要求高。DIFF新冠假病毒在抗原性质和免疫原性分析中具有很强的效力,可用来检测各种血清中和抗体。
当使用DIFF新冠假病毒感染细胞时,DIFF新冠假病毒会借助病毒囊膜表面的S蛋白与细胞膜上的ACE2蛋白相作用,进一步感染宿主细胞并复制,报告基因eGFP或Luciferase随即表达,其表达量与被感染的假病毒数量成正比,如果假病毒在细胞感染前与含有中和抗体的样品共同孵育,将阻止病毒进入细胞过程。故可以通过显微镜下绿色荧光蛋白强度或化学发光强度的结果来反映样品中和抗体的水平,绿色荧光蛋白强度或化学发光强度与中和抗体浓度成反比。
DIFF新冠假病毒中的报告基因eGFP为增强型绿色荧光蛋白,检测灵敏度高,荧光强度强、荧光性质稳定,便于后续观察与检测(图6)。另一种报告基因Luciferase是一种荧光素酶,可以极其灵敏、高效地检测基因的表达,定量结果读取更直观,适用于的高通量筛选。
图6.DIFF新冠假病毒(eGFP报告基因)血清中和抗体检测案例
关于DIFF假病毒
迪福润丝生物构建的新冠假病毒,基于水疱性口角炎病毒(VSV)载体,融合了新冠病毒的S蛋白,成为研究SARS-CoV-2的有力工具。这种RNA囊膜病毒通过替换VSV的G蛋白并插入报告基因(如eGFP或Luciferase),模拟天然新冠病毒的结构和入侵细胞的机制。数据显示,VSV新冠假病毒能够有效感染hACE2表达的小鼠模型,同时保持高安全性,适合在BSL-2级别的实验室操作。它的表面蛋白结构类似于天然病毒,使其成为疫苗和药物研发中SARS-CoV-2的理想替代(图3)。
图3. 迪福润丝生物基于VSV载体的新冠假病毒在体外和体内应用示意图
VSV新冠假病毒——产品目录
基于对新冠疫苗的深入研究与开发,迪福润丝生物构建了含有eGPF和Luciferase荧光报告基因的多种新冠假病毒以丰富自有的生物资源库(Bio Database)。包括新冠原始株及后续在流行中的变异毒株。新冠假病毒资源见下表:
*含现有及在研新冠假病毒产品