快速有效的病毒檢測(cè)在限制群體病毒傳播上是非常關(guān)鍵的，COVID-19 疫情期間對(duì)病毒檢測(cè)的突發(fā)需求，突顯出現(xiàn)代醫(yī)學(xué)一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。根特大學(xué)（Ghent University）的研究人員正在開始開發(fā)一種基于團(tuán)體努力為COVID-19 檢測(cè)建立的基于質(zhì)譜的分析方法，為監(jiān)控通過人群的傳播的新型冠狀病毒SARS-CoV-2 病原體提供了一個(gè)可供選擇的方案。

高效的人群檢測(cè)，對(duì)主動(dòng)監(jiān)控諸如SARS-CoV-2 這樣的病原體的傳播是非常重要的，在降低傳播方面提供了定量數(shù)據(jù)來支持決策者。根據(jù)全國(guó)新冠病毒核酸檢測(cè)信息平臺(tái)數(shù)據(jù)，截至2022年5月11日，全國(guó)新冠病毒核酸檢測(cè)總檢測(cè)能力每日近5700萬管。在疫情開始的時(shí)候，COVID-19 幾乎毫無例外地使用逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)綌U(kuò)增反應(yīng)（RT-PCR）方法來檢測(cè)，但是單純依賴一種技術(shù)是有明顯劣勢(shì)的。這種在世界范圍對(duì)RT-PCR 方法前所未有的需求，導(dǎo)致檢測(cè)和其他必要試劑的長(zhǎng)期短缺，限制了檢測(cè)容量。為了緩解實(shí)驗(yàn)室的壓力，我們意識(shí)到對(duì)于像RT-PCR 這樣有效且通用的一個(gè)全新方法的需求。因使用不同的試劑和工作流程，質(zhì)譜方法完全垂直于其他核酸檢測(cè)方法，具有快速有效的病毒檢測(cè)，在限制群體病毒傳播上是非常關(guān)鍵的， 可以在非常短的時(shí)間框內(nèi)將檢測(cè)容量提升一倍的潛力。
 

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盡管RT-PCR這樣的技術(shù)檢測(cè)效率高、相對(duì)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，單純依賴一種技術(shù)的檢測(cè)結(jié)果，在靈敏度、假陽(yáng)性和假陰性診斷方面難以互相驗(yàn)證。此外，對(duì)病毒核酸本身檢測(cè)，不能用來直接定義病毒脫落或感染潛力，這突顯出檢測(cè)病毒其他生物分子的重要性。與許多其他病毒一樣，SARS-CoV-2可以產(chǎn)生含有高濃度的病毒樣顆粒(VLPs)，這使得VLPs成為基于液相色譜質(zhì)譜(LC-MS)的檢測(cè)和表征的非常有吸引力的研究目標(biāo)。實(shí)際上，基于質(zhì)譜的蛋白質(zhì)檢測(cè)與傳統(tǒng)的臨床小分子檢測(cè)可兼容，并可在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)適應(yīng)新的病毒突變。此外，由于質(zhì)譜檢測(cè)沒有擴(kuò)增步驟，比基于RT-PCR的方法更不易受到污染。
根特大學(xué)（Ghent University）研究人員建立了一個(gè)可供選擇的質(zhì)譜檢測(cè)方法，它能識(shí)別COVID-19 感染來源的結(jié)構(gòu)蛋白酶解物，并且由其他實(shí)驗(yàn)室的人員評(píng)估了該方法應(yīng)用的有效性和可靠性。

研究人員基于SWATH^® 采集(DIA, 一種SCIEX 的非數(shù)據(jù)依賴型采集方法)策略，使用靶向in sillico 預(yù)測(cè)譜庫(kù)的在非模式生物中尋找新的生物標(biāo)志物肽段方法，該方法可以提供寬的分析范圍、特異性和重復(fù)性。在SCIEX TripleTOF™ 6600+ 系統(tǒng)上采用SWATH^® 采集方法，利用重組核衣殼蛋白（Nucleocapsid，N蛋白）和刺突蛋白（Spike protein，S蛋白）(中國(guó)生物科技有限公司，北京，中國(guó))，結(jié)合20例患者的鼻咽棉簽樣本，應(yīng)用最近發(fā)布的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析工作流程機(jī)器學(xué)習(xí)（Machine Learning）訓(xùn)練預(yù)測(cè)譜庫(kù)，以這種方式發(fā)現(xiàn)識(shí)別17 個(gè)肽段生物標(biāo)志物。
這個(gè)最初的MRM檢測(cè)方案迅速開發(fā)出來，并且可以正確地對(duì)所有20個(gè)盲樣患者樣本進(jìn)行分類。獲得的質(zhì)譜數(shù)據(jù)強(qiáng)度和PCR 方法中獲得的Ct 值具有很強(qiáng)的線性相關(guān)性，這初步結(jié)果鼓勵(lì)研究人員將研究進(jìn)入下一階段，驗(yàn)證這個(gè)檢測(cè)是否可以轉(zhuǎn)移到其他儀器。 圖2. 發(fā)現(xiàn)階段(藍(lán)色，圖片引用自pubs.acs.org/jacsau.)  (C)三種不同樣品保存液背景的強(qiáng)度/載樣量相關(guān)性。重組蛋白用于在無基質(zhì)(in-solution，n = 1)或eSwab(生理鹽水基質(zhì)，n = 1)或UTM(蛋白基質(zhì)，n = 3)( 相當(dāng)于5 μL培養(yǎng)基的柱上量)中評(píng)估載樣量。左側(cè)嵌入圖說明了保存樣本溶液背景對(duì)低強(qiáng)度信號(hào)的影響。右側(cè)嵌入圖強(qiáng)調(diào)了儀器檢測(cè)限(LOD)和潛在定量限(LOQ)，和這些病毒蛋白在溶液中的所有MRM離子對(duì)兒強(qiáng)度的總和。 圖2. 發(fā)現(xiàn)階段(藍(lán)色，圖片引用自pubs.acs.org/jacsau.)  (D) 質(zhì)譜蛋白信號(hào)與RT-PCR RNA檢測(cè)的相關(guān)性。從Skyline文件開始，通過MRM離子對(duì)選擇，開發(fā)了UTM樣品的MRM分析方法。最終的方法由總共包含30個(gè)MRM離子對(duì)的10個(gè)肽段組成。我們對(duì)從魯汶大學(xué)(Leuven)醫(yī)院獲得的20個(gè)患者UTM樣本進(jìn)行了MRM分析。相當(dāng)于5 μL的培養(yǎng)基樣本的柱上量 (每份樣品3 mL)。利用Skyline軟件進(jìn)行檢測(cè)結(jié)果報(bào)告，對(duì)所有肽段的總AUC (LogSumAUC值)進(jìn)行對(duì)數(shù)變換。當(dāng)與RT-PCR測(cè)量的Ct值作圖時(shí)，發(fā)現(xiàn)有強(qiáng)相關(guān)性（可以通過公式將Ct值轉(zhuǎn)換為預(yù)期的質(zhì)譜信號(hào)強(qiáng)度），這表明該質(zhì)譜檢測(cè)方法在臨床上有很大的應(yīng)用潛力。陰性患者(紅色)的LogSumAUC值都超過X軸上垂直雙線(Ct >40)。

下一期，COVID-19 檢測(cè)2」，我們將介紹基于Cov-MS聯(lián)盟協(xié)作驗(yàn)證COVID-19 質(zhì)譜檢測(cè)方法的可靠性和有效性。

如果，希望了解更多關(guān)于COVID-19質(zhì)譜檢測(cè)方法，SCIEX SWATH® 采集策略，可以掃碼留下您的問題，我們的產(chǎn)品專家會(huì)與您溝通。 參考文獻(xiàn)與信息

1. 全國(guó)核酸檢測(cè)能力每天近5700萬管，國(guó)務(wù)院聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制回應(yīng)當(dāng)前疫情熱點(diǎn)問題, 新華社. http://www.gov.cn/xinwen/2022-05/13/content_5690369.htm

2.Cov-MS: A Community-Based Template Assay for Mass-Spectrometry-Based Protein Detection in SARS-CoV-2 Patients, JACS Au Article ASAP (2021); DOI: 10.1021/jacsau.1c00048 ；

3. 獲取有關(guān)比利時(shí)根特大學(xué)的藥物生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的更多信息，請(qǐng)?jiān)L問https://www.ugent.be/fw/pharmaceutics/pharmbiotech/en

4. 您可以在MedRXiv 上了解更多關(guān)于這個(gè)檢測(cè)的更多信息，希望獲得 Cov-MS 數(shù)據(jù)孵化器，請(qǐng)發(fā)送申請(qǐng)郵件至 covms@ugent.be

5. 獲取有關(guān)SCIEX TripleTOF™ 系統(tǒng)基于SWATH^® 采集策略的更多信息， 請(qǐng)?jiān)L問https://sciex.com/technology/swath-acquisition