基于LAMP技术的近患者无症状及亚显微疟疾感染高灵敏度检测平台推动非洲疟疾消除战略

本刊推荐：为解决非洲疟疾消除中无症状和亚显微感染检测难题，研究人员开发了基于SmartLid核酸提取和龙飞平台（Dragonfly）色度法LAMP的Pan/Pf检测方法。该技术对无症状感染检测灵敏度达94.9%，对<16 parasites/μL的亚显微感染检测灵敏度达95.3%，显著优于显微镜检（70.1%）和RDTs（49.6%），为社区级主动检测干预（ADIs）提供了可扩展的分子诊断方案。

　　

在全球疟疾防治进程中，非洲地区仍承担着最沉重的疾病负担——2023年全球2.63亿疟疾病例中94%集中在非洲，其中主要由恶性疟原虫（Plasmodium falciparum）引起。尽管通过药浸蚊帐、室内滞留喷洒等干预措施已取得显著进展，但实现疟疾消除目标仍面临重大挑战：传统的被动病例检测无法发现社区中存在的无症状感染者，这些感染者虽无临床症状，却携带可传播疾病的配子体，成为维持传播链的隐蔽 reservoir。

当前主流诊断方法存在明显局限性。快速诊断测试（RDTs）依赖HRP2抗原检测，但pfhrp2/3基因缺失株的流行正削弱其可靠性；显微镜检查虽为金标准，但检测下限仅50-100 parasites/μL，且高度依赖操作者经验；PCR技术虽灵敏度高，但需要复杂实验室设施和专业技术人才，在资源受限地区难以推广。因此，开发兼具高灵敏度与现场适用性的诊断工具成为推动主动检测干预（ADIs）策略的关键。

为突破这一瓶颈，跨国研究团队在《Nature Communications》发表了创新性研究成果，通过整合SmartLid核酸提取技术与龙飞（Dragonfly）平台色度法LAMP检测，开发了适用于非洲偏远地区的近患者检测方案。该研究在冈比亚和布基纳法索收集672份毛细血管血样本，以DBS-qPCR为金标准进行验证，展示了该技术在实际场境中的卓越性能。

研究人员采用多项关键技术：基于超顺磁珠的SmartLid核酸提取技术可在15分钟内同步处理12个全血样本；龙飞平台的冻干色度法LAMP试剂可实现室温稳定储存；针对pan-Plasmodium和P. falciparum特异序列的双重检测设计；便携式干浴加热块（63.5°C）支持电池供电运行；视觉判读结果（粉红变黄）避免昂贵检测设备。社区队列样本来自冈比亚和布基纳法索的无症状人群（96%），通过DBS-qPCR确认146例阳性样本。

分析灵敏度评估显示卓越检测能力

通过3D7株疟原虫培养物梯度稀释实验，比较四种分子方法的检测性能。Dragonfly平台（输入100μL全血）与Alethia平台（输入50μL）均能稳定检测到0.9 parasites/μL的寄生虫血症，显著优于DBS-qPCR（3.8 parasites/μL）。概率分析显示检测限（LOD）为：DBS-qPCR 2.9 parasites/μL、Alethia 0.7 parasites/μL、Dragonfly 0.6 parasites/μL、WB-qPCR 0.4 parasites/μL，证明该方法达到超灵敏检测水平。

现场验证证实超高临床敏感性

在672份社区样本中，Dragonfly平台整体灵敏度达95.2%（95% CI: 90.4-98.1），特异性达96.8%（95% CI: 94.9-98.0）。尤为重要的是，对无症状感染检测灵敏度达94.9%（130/137），对亚显微感染（<16 parasites/μL）检测灵敏度达95.3%（41/43），显著超越显微镜检查（70.1%和0%）和RDTs（49.6%和4.7%）。

密度分层分析展现技术优势

将146例阳性样本按寄生虫密度分层后，Dragonfly在低密度样本中表现突出：<16 parasites/μL组检测95.3%（41/43），16-100 parasites/μL组检测89.3%（25/28），100-200 parasites/μL组检测100%（13/13）。统计检验显示，在<16 parasites/μL组显著优于显微镜检查（p<0.0001）和RDTs（p<0.0001），在16-100 parasites/μL组显著优于RDTs（p=0.0001）。

该研究标志着疟疾诊断技术的重大突破。Dragonfly平台首次将实验室级别的分子检测灵敏度与现场适用的操作简便性相结合，满足malERA（Malaria Eradication Research Agenda）对社区筛查诊断工具的所有技术要求。其创新性体现在：SmartLid技术实现无需离心机的快速核酸提取；冻干试剂打破冷链储存限制；视觉判读消除昂贵设备依赖；12样本并行处理提升 throughput；45分钟样本到结果时间满足现场需求。

这项技术的推广将彻底改变非洲疟疾消除策略的实施方式。以往因检测工具限制，大规模检测治疗（MTAT）策略未被WHO推荐，但模型研究表明，将检测限降至200 parasites/μL以下可加速消除进程。Dragonfly平台0.6 parasites/μL的检测限不仅远超这一阈值，甚至接近PCR检测水平，为主动检测干预提供了可靠技术支撑。

研究团队指出，下一步将进行真正的现场部署验证，评估在极端环境下的试剂稳定性和用户可操作性，同时推动技术转移和非洲本地化生产，确保该技术的可持续性和可及性。该平台的成功开发不仅为疟疾消除提供新工具，其技术框架也可适配于其他传染病诊断，为资源受限地区的精准医疗提供新模式。

通过英国与西非机构的深度合作，该研究实现了从技术创新到现场验证的完整闭环，体现了全球健康研究合作的重要性。随着数字诊断技术的不断发展，这种整合分子生物学、工程学与现场流行病学的跨学科方法，将为应对全球健康挑战提供更多创新解决方案。