基于CRISPR的肺结核血液检测新方法

研究人员开发了一种新的高度敏感的结核病（TB）血液检测方法，用于筛选导致致命疾病的结核分枝杆菌的DNA片段。

　　

根据发表在《柳叶刀微生物》(The Lancet microbiology)杂志上的一项新研究，这项测试可以为医生提供一种新工具，通过监测血液中循环的病原体的DNA水平，快速识别结核病，并判断药物治疗是否有效。

结核病目前是世界上仅次于COVID-19的第二大致命传染病。根据世界卫生组织的数据，2020年，估计有1000万人感染了结核病，150万人死于结核病。

大多数结核病检测依赖于对痰液的筛查，这是一种来自肺部的厚粘液。但是收集疑似结核病患者的痰液可能很困难，尤其是对儿童来说。在免疫功能低下的艾滋病毒患者和其他感染从肺部转移到身体其他部位的患者中，结核病也更难诊断。该研究的主要作者Tony Hu博士说，在这些肺外病例中，患者的痰中几乎没有细菌，这导致使用目前的检测方法出现假阴性。

Tony Hu教授说:“这种检测方法可能成为结核病诊断的游戏规则改变者，它不仅提供准确的诊断结果，而且有可能预测疾病进展和监测治疗。这将有助于医生迅速干预治疗，降低死亡风险，特别是对感染艾滋病毒的儿童。”

该研究评估了一种基于CRISPR的检测方法，该方法从活结核分枝杆菌中筛选了无细胞DNA。筛选目标被释放到血液中并迅速清除，提供了活跃感染的实时快照。

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研究人员检测了来自非洲斯瓦蒂尼73名疑似结核病成人和儿童及其无症状家庭接触者的保存的血液样本。

检测成人结核病的敏感性为96.4%，特异性为94.1%，儿童结核病的敏感性为83.3%，特异性为95.5%。(敏感性指的是检测对阳性病例的诊断能力，而特异性指的是检测对阴性病例的准确诊断能力。)

研究人员还测试了肯尼亚一群住院儿童的153份血液样本。这些是艾滋病毒阳性的患者，他们是结核病的高风险人群，并表现出至少一种疾病症状。新的检测方法发现了所有13例确诊结核病例和几乎85%的未确诊病例，这些病例是由于临床症状而诊断的，而不是现有的金标准检测方法。

这种基于CRISPR的测试使用少量血液样本，可以在两小时内提供结果。

“我们特别兴奋的是，感染艾滋病毒儿童的结核分枝杆菌无细胞DNA水平在治疗一个月内开始下降，大多数儿童的血液在治疗后清除了细菌DNA片段，这意味着CRISPR-TB具有监测治疗的潜力，并将使医生有能力更好地治疗全球范围内的结核病感染。”

此后，研究人员将这种分析方法调整为一种快速测试平台，无需任何特殊设备就能在30分钟内得出结果。结果可以在纸上看到，就像COVID-19快速测试一样。

Tony Hu说:“一种可以在任何地方使用的高度准确、快速的血液检测将造福于生活在资源有限、结核病负担沉重地区的数百万人。”

Zhen Huang, Sylvia M LaCourse, Alexander W Kay, Joshua Stern, Jaclyn N Escudero, Brady M Youngquist, Wenshu Zheng, Debrah Vambe, Muyalo Dlamini, Godwin Mtetwa, Lisa M Cranmer, Irene Njuguna, Dalton C Wamalwa, Elizabeth Maleche-Obimbo, Donald G Catanzaro, Christopher J Lyon, Grace John-Stewart, Andrew DiNardo, Anna M Mandalakas, Bo Ning, Tony Y Hu. CRISPR detection of circulating cell-free Mycobacterium tuberculosis DNA in adults and children, including children with HIV: a molecular diagnostics study. The Lancet Microbe, 2022