基于干血斑微量采样技术监测婴儿HIV广谱中和抗体浓度的新方法验证研究

《Journal of Infection》:Monitoring broadly neutralising HIV antibody concentrations using microsampling on dried blood spots in infants

【字体: 时间:2026年01月19日 来源:Journal of Infection 11.9

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  本研究针对新生儿HIV垂直传播预防中bNAb浓度监测的采样难题,开发并验证了一种结合DBS微量采样与ELISA技术的检测方法。研究团队通过优化洗脱方案,在脐带血和婴儿样本中实现了对VRC07-523LS和CAP256V2LS两种bNAb的精准定量,经血细胞比容校正后与血浆检测结果高度一致(异常值<10.1%),为儿科临床试验提供了简便可靠的监测方案。

在抗击艾滋病的征途中,科学家们一直在寻找更有效的预防策略。特别是对于新生儿这一特殊群体,如何阻断HIV病毒的垂直传播(即母婴传播)已成为全球公共卫生的重要议题。近年来,广谱中和抗体(broadly neutralising antibodies, bNAbs)的出现为HIV预防带来了新的希望。这些抗体能够识别并中和多种HIV病毒株,展现出巨大的应用潜力。目前,多项临床试验正在评估bNAbs在预防HIV感染方面的效果,其中包括用于预防新生儿HIV垂直传播的研究。
然而,在新生儿和婴儿中开展相关研究面临着一个棘手的技术难题——血样采集。传统的静脉采血对婴幼儿而言操作困难且风险较高,而临床试验又需要对bNAbs的血药浓度进行持续监测以评估其药代动力学(Pharmacokinetic, PK)特征。这种情况下,寻找一种安全、简便的替代采样方法变得尤为重要。
干血斑(dried blood spot, DBS)技术或许能解决这一困境。这种技术最早由Guthrie在20世纪60年代提出,用于苯丙酮尿症的筛查,如今已广泛应用于各种遗传代谢疾病的筛查和流行病学研究。DBS技术只需采集少量毛细血管血滴在特制滤纸上,干燥后即可常温运输和储存,大大简化了样本的采集和处理流程。此前,DBS技术已在肿瘤学和炎症性疾病的治疗性抗体监测中得到验证,但在HIV bNAbs监测领域的应用尚未有报道。
为了解决这一技术空白,由法国蒙彼利埃大学雷米·拉图尔(Rémi Latour)领衔的国际研究团队开展了一项创新性研究,旨在验证DBS技术与ELISA方法结合用于监测婴儿体内两种bNAbs(VRC07-523LS和CAP256V2LS)浓度的可行性。他们的研究成果发表在《Journal of Infection》杂志上,为婴幼儿HIV预防研究提供了重要的方法学支持。
研究人员采用逐步优化的策略,首先在成人血样上测试了四种不同的DBS洗脱方案,最终确定最优方案(方案3:单孔打孔、无BSA、4°C过夜孵育)后,进一步在脐带血和临床试验婴儿样本中进行验证。关键技术方法包括:通过比较四种洗脱方案确定最优条件;使用ELISA方法检测bNAbs浓度;采用南非PedMAb1临床试验中16名接受CAP256V2LS和8名接受VRC07-523LS的HIV暴露但未感染婴儿的配对DBS和血浆样本进行方法验证;应用血细胞比容校正公式(校正后bNAb浓度 = DBS bNAb浓度×(1/1-血细胞比容))提高准确性。
Determination of the most accurate elution protocol using spiked blood
研究人员首先评估了四种不同的DBS洗脱方案在加标成人血样中的表现。通过比较发现,虽然所有方案均能检测到bNAbs,但方案3(单孔打孔、无牛血清白蛋白、4°C过夜孵育)在提取效率和变异系数方面表现最优。对于VRC07-523LS,该方案在1000μg/mL、100μg/mL和10μg/mL浓度下的提取效率分别为44%、49.6%和47%;对于CAP256V2LS,相应提取效率为49.7%、47.1%和55%。
Repeatability and reproducibility of the protocol #3
在确定最优方案后,研究团队评估了该方法的重复性和重现性。重复性实验显示,对于VRC07-523LS,两个血样在100μg/mL和10μg/mL浓度下的变异系数分别为3.6%/7.9%和6.6%/5.2%;对于CAP256V2LS,相应变异系数为7%/6.4%和6.3%/13.7%。重现性实验中,不同操作者获得的变异系数较高,但仍处于可接受范围。
Validation of protocol #3 on cord blood DBS eluates
将方案3应用于10份加标脐带血样本后,研究人员发现回收率显著提高。VRC07-523LS在1000μg/mL、100μg/mL和10μg/mL浓度下的平均回收率分别为74.5%、61.2%和100.2%;CAP256V2LS的相应回收率为54.5%、46.1%和94.0%。这表明该方法在新生儿血样中具有更好的性能。
Validation of the protocol using infant samples and correcting DBS concentration values to compare with plasma concentration values
最后,研究团队利用参与PedMab试验的婴儿样本验证了该方法的临床适用性。结果显示,未经血细胞比容校正时,CAP256V2LS和VRC07-523LS的异常值比例分别为11.4%和10.0%,偏差为+1.16μg/mL和+5.05μg/mL。经血细胞比容校正后,异常值比例降至10.1%和5.0%,偏差显著降低至+0.35μg/mL和+3.00μg/mL,表明校正后DBS值与血浆值高度一致。
研究结论与讨论部分强调,DBS微量采样结合ELISA技术能够准确量化婴儿体内的HIV bNAbs浓度,为解决新生儿临床试验中的血样采集难题提供了实用方案。尽管该方法存在样本效应和检测限较高等局限性,但通过血细胞比容校正后可显著提高与血浆检测结果的一致性。这一技术的验证不仅有助于推进正在进行的儿科临床试验,未来还可能扩展至成人家庭采样的大规模监测应用,为HIV预防策略的实施创造了有利条件。值得注意的是,DBS技术目前已在低收入和中等收入国家广泛应用于早期婴儿HIV诊断,本研究的成果进一步拓展了该技术在治疗性抗体监测领域的应用范围,具有重要的临床价值和公共卫生意义。

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