中國科學院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院李志遠團隊通過環(huán)介導等溫擴增(LAMP)結合最新的CRISPR/ Cas12a技術，提出針對高致病性幽門螺旋桿菌菌株的高敏感度檢測方法。該方法僅需檢測唾液樣本，就能快速精準檢測出感染該菌株的陽性病人，相關研究成果近日以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)學檢測領域的著名學術期刊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、胃黏膜相關淋巴組織(MALT) 淋巴瘤等疾病密切相關，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發(fā)病，具有細胞毒素相關蛋白（CagA）和空泡毒素（VacA）表達的菌株才是胃部炎癥、潰瘍及胃癌的相關菌株。因此，臨床上迫切需要一種快速、精準、高特異性和高靈敏度的現(xiàn)場檢測方法來幫助預防高致病性幽門螺桿菌的傳播和對已患病人群的實時監(jiān)測和診斷。

　　目前臨床幽門螺桿菌的檢測方法主要依賴于組織學或幽門螺桿菌培養(yǎng)、UBT (13C或14C-尿素呼氣試驗)和血清學檢測，但這些方法因為具有明顯的缺點而影響其推廣應用。相比而言，李志遠團隊采用的環(huán)介導等溫擴增(LAMP)技術已被證明比PCR更敏感(100倍)，并在恒溫(65℃)下使用簡單的水浴就可快速獲得檢測結果。另外，結合CRISPR/Cas技術可進一步提高其檢測靈敏度，并減少非特異性擴增。具體而言，該方法通過新型優(yōu)化擴展ssDNA報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，并使檢測靈敏度提高了16倍，無需目標預擴增即可實現(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。結合LAMP技術，使用三種檢測手段，CEXTRAR均可成功獲得極高靈敏度的CagA和VacA的檢測效果，分別為實時熒光(43 aM和96 aM)，管內(nèi)熒光 (430 aM和960 aM)和橫向側流讀數(shù)(4.3 aM和9.6 aM)。通過傳統(tǒng)的13C-尿素呼氣試驗和PCR對CEXTRAR方法進行的對比測試，發(fā)現(xiàn)CEXTRAR可以檢測到13C尿素呼氣試驗的假陰性結果。

　　相比于傳統(tǒng)的幽門螺桿菌檢測方法，該方法具有更簡便、快速、廉價的特點，并具有更高的靈敏度和特異性，其推廣應用將在廣大人群的高致病性幽門螺桿菌的檢測、治療以及相關疾病如胃炎、胃潰瘍和胃癌的發(fā)生和改善預后等方面發(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研究員為共同通訊作者。本項研究的合作單位為南方醫(yī)科大學附屬東莞醫(yī)院。該研究獲得了廣東省自然科學基金、湖南省重點研發(fā)計劃等基金的支持。

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用于幽門螺旋桿菌實時熒光和比色監(jiān)測的CEXTRAR平臺工作示意圖