中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院李志遠(yuǎn)團(tuán)隊(duì)通過環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增(LAMP)結(jié)合最新的CRISPR/ Cas12a技術(shù)，提出針對(duì)高致病性幽門螺旋桿菌菌株的高敏感度檢測(cè)方法。該方法僅需檢測(cè)唾液樣本，就能快速精準(zhǔn)檢測(cè)出感染該菌株的陽性病人，相關(guān)研究成果近日以Harnessing enhanced CRISPR/Cas12a trans-cleavage activity with extended reporters and reductants for early diagnosis of Helicobacter pylori, the causative agent of peptic ulcers and stomach cancer為題發(fā)表在國際醫(yī)學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域的著名學(xué)術(shù)期刊Biosensors and Bioelectronics上。

　　幽門螺桿菌感染是慢性胃炎、消化性潰瘍的主要致病因子，并與胃癌、胃黏膜相關(guān)淋巴組織(MALT) 淋巴瘤等疾病密切相關(guān)，被世衛(wèi)組織 (WHO)列為第一類生物致癌因子。多數(shù)幽門螺桿菌感染者遵醫(yī)囑進(jìn)行多聯(lián)療法可根治，但絕大多數(shù)感染患者早期幾乎無癥狀，極易被忽視。另外，并非所有幽門螺桿菌感染者均會(huì)發(fā)病，具有細(xì)胞毒素相關(guān)蛋白（CagA）和空泡毒素（VacA）表達(dá)的菌株才是胃部炎癥、潰瘍及胃癌的相關(guān)菌株。因此，臨床上迫切需要一種快速、精準(zhǔn)、高特異性和高靈敏度的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法來幫助預(yù)防高致病性幽門螺桿菌的傳播和對(duì)已患病人群的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和診斷。

　　目前臨床幽門螺桿菌的檢測(cè)方法主要依賴于組織學(xué)或幽門螺桿菌培養(yǎng)、UBT (13C或14C-尿素呼氣試驗(yàn))和血清學(xué)檢測(cè)，但這些方法因?yàn)榫哂忻黠@的缺點(diǎn)而影響其推廣應(yīng)用。相比而言，李志遠(yuǎn)團(tuán)隊(duì)采用的環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增(LAMP)技術(shù)已被證明比PCR更敏感(100倍)，并在恒溫(65℃)下使用簡(jiǎn)單的水浴就可快速獲得檢測(cè)結(jié)果。另外，結(jié)合CRISPR/Cas技術(shù)可進(jìn)一步提高其檢測(cè)靈敏度，并減少非特異性擴(kuò)增。具體而言，該方法通過新型優(yōu)化擴(kuò)展ssDNA報(bào)告基因加上新型緩沖體系優(yōu)化CEXTRAR來顯著提高LbCas12a的反切活性，并使檢測(cè)靈敏度提高了16倍，無需目標(biāo)預(yù)擴(kuò)增即可實(shí)現(xiàn)皮摩爾靈敏度，可用于臨床唾液樣本的高致病性幽門螺桿菌的早期檢測(cè)。結(jié)合LAMP技術(shù)，使用三種檢測(cè)手段，CEXTRAR均可成功獲得極高靈敏度的CagA和VacA的檢測(cè)效果，分別為實(shí)時(shí)熒光(43 aM和96 aM)，管內(nèi)熒光 (430 aM和960 aM)和橫向側(cè)流讀數(shù)(4.3 aM和9.6 aM)。通過傳統(tǒng)的13C-尿素呼氣試驗(yàn)和PCR對(duì)CEXTRAR方法進(jìn)行的對(duì)比測(cè)試，發(fā)現(xiàn)CEXTRAR可以檢測(cè)到13C尿素呼氣試驗(yàn)的假陰性結(jié)果。

　　相比于傳統(tǒng)的幽門螺桿菌檢測(cè)方法，該方法具有更簡(jiǎn)便、快速、廉價(jià)的特點(diǎn)，并具有更高的靈敏度和特異性，其推廣應(yīng)用將在廣大人群的高致病性幽門螺桿菌的檢測(cè)、治療以及相關(guān)疾病如胃炎、胃潰瘍和胃癌的發(fā)生和改善預(yù)后等方面發(fā)揮重要作用。

　　廣州健康院博士研究生Jean de Dieu Habimana（吉地）為論文第一作者，黃榮奇博士和李志遠(yuǎn)研究員為共同通訊作者。本項(xiàng)研究的合作單位為南方醫(yī)科大學(xué)附屬東莞醫(yī)院。該研究獲得了廣東省自然科學(xué)基金、湖南省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等基金的支持。

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用于幽門螺旋桿菌實(shí)時(shí)熒光和比色監(jiān)測(cè)的CEXTRAR平臺(tái)工作示意圖