这款分子POCT测结核，敏感性＞赛沛13%

乔帮主

快速、低成本的分子结核病检测有望在床旁、低资源环境中发挥作用
一种新的低成本结核病（TB）检测方法不需要实验室设施，也不需要很少的专业培训，或许能够帮助填补偏远和资源匮乏地区的医疗保健空白。
杜兰大学的科学家正在开发 Lab-in-a-Tube TB （LIT-TB） 测试，他们周三在《科学转化医学》上发表了该设备的试点研究结果。
为了运行 LIT-TB 检测，将血液、唾液或痰液收集在检测管中，然后将其转移到便携式设备的培养箱端口进行溶解和灭活。柱塞将裂解物加载到 DNA 捕获膜上，并启动涉及 CRISPR-Cas12a 系统的重组酶聚合酶扩增 （RPA） 反应。该反应完成后，将试管转移到读数端口，在那里检测并分析指示 TB 细菌存在的荧光信号。
该检测方法在来自多米尼加共和国的 27 名儿童的血清样本中进行了测试，这些儿童被诊断患有肺结核或肺外结核（分别为 PTB 和 EPTB），以及 35 名与其他儿童有密切接触但没有感染证据的儿童。
研究人员将 LIT-TB 的性能与传统实验室培养和 Cepheid 的 GeneXpert MTB/RIF 检测进行了比较。尽管标本培养通常被认为是诊断结核病的金标准，但GeneXpert比培养更敏感、更快，并被世界卫生组织和美国食品和药物管理局认定为有效的结核病诊断平台，杜兰大学分子生物学家、该研究的资深作者Tony 胡说。


在 胡 的研究中，LIT-TB 的总体敏感性优于该队列中的对照组：LIT-TB 为 81%，实验室培养为 55%，GeneXpert MTB/RIF 为 68%。
研究人员在治疗过程中对儿童进行了测试，并观察到随着儿童健康状况的改善，两种类型的结核病的 LIT-TB 信号都会降低，这表明该测试也可用于监测治疗。
胡补充说，该队列的另一个关键发现是LIT-TB成功识别了8名EPTB患儿中的6名。
“这对儿科结核病管理非常重要，”他说，因为 EPTB 通常比 PTB 更难诊断，因为它的临床表现更多样化，获取样本的难度更大。
作为一项额外的措施，胡和他的同事还测试了来自15名被诊断患有结核病的成年人和15名健康对照者的病例对照队列的唾液样本。LIT-TB 检测在该组中确定了 11 例真阳性，无假阳性。
对 71 名疑似结核病成人患者的 36 份痰液样本的分析也得出了类似的结果。在这里，LIT-TB 总体上表现出 100% 的敏感性，对结核病、非结核分枝杆菌感染且没有结核病感染证据的个体的特异性约为 87% 至 91%。
全球非营利研究组织 FIND 的证据和政策高级科学家 Mikashmi Kohli 的研究重点是结核病诊断，他称 LIT-TB 的发现在诊断性能和治疗反应监测方面“非常有趣”，同时也提请注意该研究的规模小和地理地点单一。
“我认为这是非常创新的东西的良好开端，我很高兴看到这个测试的设计和用例，”Kohli 通过电子邮件说。然而，她警告说，应该在更推定的 PTB 和 EPTB 病例中评估 LIT-TB 技术，无论是诊断性能还是监测治疗反应，证据应来自来自不同地区的更大、更多样化的队列。
胡承认这项研究的规模小且队列同质，并表示目前正在计划更大规模和更多样化的研究。“最终，我们需要一个更好的队列来验证，”他说。
LIT-TB 检测试剂盒设计简单、对广泛的温度变化保持稳定且价格低廉。胡 说，从样品到结果的整个过程大约需要 45 分钟才能运行。该阅读器的组件成本约为 700 至 800 美元，所有这些组件都可以通过 Amazon 订购，运行每个样品的成本约为 2.70 美元。胡 估计，当可以大规模进行测试时，这个价格会进一步下降。


检测 SNP、病原体和癌细胞 — 所有这些都在一个平台上完成。
Lab in Tube （LIT） 的主要特点

• 多合一检测设备 – 将分离和检测 Mtb cfDNA 所需的所有试剂集成在一个紧凑的设备中。
  
• 便携且可扩展 - 专为资源受限地区设计，使所有患者群体都可以进行结核病检测，无论年龄或健康状况如何。
  
• 荧光信号检测 – 与便携式、可重复使用的荧光信号读数仪配合使用，进行准确的实时分析。
  

工作原理：三阶段测试系统
（1）DNA 扩增模块： 包含高保真 DNA 聚合酶、含稳定蛋白的 PCR 缓冲液、dNTP 和靶向 TB IS-6110 序列的引物对，用于核酸扩增。
（2）CRISPR 检测模块： 将 Cas 酶反应与特殊配制的反应缓冲液、荧光探针、gRNA 和一次性纸条相结合，用于基于 CRISPR 的靶标检测。
（3）结核病识别模块： 具有用于精确检测 TB-IS6110 的试纸条，TB-IS6110 是结核分枝杆菌特有的 DNA 序列。这些试纸条可清晰地直观地确认测试结果。
相比之下，GeneXpert MTB/RIF 台式设备的价格约为 9000 美元至 72000 美元，每个墨盒的成本约为 10 美元至 25 美元，但可通过全球基金为低收入地区提供降价选项。
杜兰大学拥有LIT-TB专利，而胡共同创立的诊断公司IntelliGenome目前正在与该大学谈判许可权。胡说，目标是获得非排他性许可，因为LIT-TB技术本质上是一种具有广泛潜在应用的平台技术，应该提供给所有可以使用它的人。
“你真的可以把它 [应用] 到许多测试中，”他说，并补充说他在杜兰大学的实验室目前正在探索它在梅毒和肺炎中的用途。
尽管许可谈判尚未完成，但胡表示，IntelliGenome一直在为监管提交所需的临床试验制定计划。
“[IntelliGenome]正在与FDA进行非常积极的对话，它将很快开始临床试验，”胡说，并指出该公司已经在德国、墨西哥和美国确定了三个试验地点。
除了结核病检测，IntelliGenome 还在开发基于 RPA-CRISPR 的非结核分枝杆菌感染和鸟分枝杆菌复合体的诊断检测方法，并正在探索肿瘤学领域的可能性。该公司目前销售 胡 之前开发的 LIT-TB 测试的台式版本。
胡说，这种低成本和易于使用的检测对于偏远地区以及基础设施和资源有限的地区的结核病检测至关重要。
胡说，目前市场上的大多数技术都依赖于台式处理，在许多中低收入国家（LMICs），这些技术通常放置在城市地区的中心实验室设施中，这使得收集和分析样本更加昂贵且物流复杂。
世界卫生组织估计，在全球范围内，结核病是单一传染病导致死亡的首要原因。该组织还估计，绝大多数病例发生在中低收入国家，全球约三分之二的病例仅来自八个国家：印度、印度尼西亚、中国、菲律宾、巴基斯坦、尼日利亚、孟加拉国和刚果民主共和国。
即使是高收入国家也能从快速且低成本的结核病检测方法中受益。例如，美国最近削减了对一些支持结核病检测项目的资金投入。世界卫生组织此前曾表示，在过去 20 年里，美国为全球近四分之一的结核病检测和治疗项目提供了资金支持。
除了推动结核病光免疫检测技术（LIT-TB）的发展，胡（音译）还一直在设计一种用于检测结核病感染的自供能微流控芯片。胡表示，一篇详细介绍该设备的论文刚刚被《自然・生物医学工程》杂志接受发表。
胡说：“这种检测方法将使结核病检测更加便捷，” “特别是对于生活在资源有限地区、无法使用中心实验室的人们来说。我认为这有望改变现状。”
关于IntelliGenome
一家总部位于休斯顿的分子诊断解决方案提供商，成立于 2022 年 7 月。其使命是通过将 CRISPR 检测平台技术商业化来推进疾病检测和治疗。先进的平台有助于对活动性疾病元素进行精确、直接的测量和量化，为医疗保健提供者提供治疗监测和优化药物疗效的重要见解。通过利用 CRISPR 技术的力量，我们正在彻底改变疾病诊断领域。
IntelliGenome 团队开发了世界上第一个使用 CRISPR 技术的分子诊断检测方法，用于检测小体积血液样本中的低丰度核酸。我们还开发了一种基于高效 DNA 聚合酶且热稳定的蛋白质增强 CRISPR 荧光检测系统，并进一步开发了一种超灵敏的方法来检测血液样本中的结核细胞游离 DNA，这是一种免分离的多重重组酶聚合酶扩增 （RPA）-CRISPR 检测测定和一种用于读取床旁 （POC） 检测结果的便携式设备。
今年1月26日，CRISPR-TB 血液检测获得 FDA 突破性设备认定。该检测是首个结合 CRISPR 技术的定性实时聚合酶链反应 （PCR） 检测，旨在检测人血清和 EDTA 血浆中的结核分枝杆菌 （Mtb） 游离 DNA。
通过使用成簇规则间隔短回文重复序列 （CRISPR） 诊断技术检测血液样本中 Mtb 的低丰度 CfDNA，是杜兰大学 Tony 胡 教授研究小组十多年研究的结晶。基于这项创新，IntelliGenome 开发了世界上第一个能够检测血液中低丰度靶核酸的分子诊断平台。该平台可对疾病特异性游离 DNA （cfDNA） 进行高精度检测，是疾病早期诊断和公共筛查的理想选择。
CRISPR-TB 血液检测适用于所有患者群体，可准确、快速且经济高效地诊断肺结核 （PTB） 和肺外结核 （EPTB）。该检测平台旨在用于 CLIA 认证的实验室，其高灵敏度平台可直接从血液样本中识别物种特异性结核病游离 DNA （cfDNA） 序列。通过消除痰液采集的需要，它克服了诊断弱势群体的挑战，包括儿科、老年病和危重症患者。

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