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强直性脊柱炎（AS）与人类白细胞抗原 B27（HLA-B27）密切相关，现有 HLA-B27 检测方法耗时耗力。研究人员开发 BASIC 平台，结合 BASIS 等温扩增与 CRISPR/Cas12a 技术。该平台 1 小时内完成检测，灵敏度达 100aM，与 qPCR 结果一致，为 AS 早期诊断带来新工具。
在医学的神秘世界里，有一种疾病如同隐匿的 “恶魔”，悄然侵袭着人们的健康，它就是强直性脊柱炎（Ankylosing Spondylitis，AS） 。这是一种慢性炎症性疾病，主要攻击脊柱和骨盆关节，病程漫长且隐匿，会导致关节纤维化和骨化，最终使脊柱和关节融合，严重影响患者的生活质量。
研究发现，AS 与人类白细胞抗原 B27（Human Leukocyte Antigen B27，HLA-B27）有着紧密的联系。HLA-B27 具有高度的遗传多态性，已知的亚型多达 200 种。不同亚型与 AS 的关联程度各异，比如在亚洲，HLA-B27:04 和 HLA-B27:05 与 AS 呈正相关，而 HLA-B27:06 和 HLA-B27:09 则与之关联较弱或无关联。因此，检测 HLA-B*27 基因对于 AS 的早期筛查和风险评估意义重大。
然而，目前用于检测 HLA-B27 的方法，如流式细胞术和实时定量 PCR，存在诸多弊端。这些方法需要昂贵的设备、复杂的操作流程、较长的检测时间，还依赖专业的操作人员，难以满足快速诊断的需求。在这样的背景下，开发一种快速、简便、灵敏的 HLA-B*27 检测技术迫在眉睫。
来自川北医学院附属医院的研究人员勇挑重担，开展了一项极具创新性的研究。他们结合之前发明的 BASIS 等温扩增方法和广泛应用的 CRISPR/Cas12a 信号输出工具，开发出一种快速 HLA-B*27 检测平台 ——BASIC。该研究成果发表在《Scientific Reports》上，为 AS 的早期诊断带来了新的曙光。
在研究过程中，研究人员用到了几个关键技术方法。首先是样本采集与处理，他们从川北医学院附属医院检验科收集了 20 例 HLA-B27 阳性和 10 例阴性血液样本，并进行了相应处理。其次是引物和特征性 gRNA 设计，通过查阅文献确定 HLA-B27 等位基因的保守序列，设计并合成了 7 对引物和特定的 gRNA。最后运用 BASIC 检测、聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）分析以及 qPCR 检测，并对结果进行对比分析。
下面来看具体的研究结果：
- BASIC 方案和引物设计：BASIC 能高效扩增所有 HLA-B27 基因型，CRISPR/Cas12a 可特异性识别致病 HLA-B27 扩增子。研究人员设计了一系列引物，经实验发现引物 7 性能最佳，在此基础上设计的桥接引物（BriP）能提高反应速率并抑制非特异性扩增。PAGE 分析显示 BASIS 产物呈梯状条带，符合 BASIS 理论1。
- 致病 HLA-B*27 检测：设计的特征性 gRNA 可特异性识别致病 HLA-B27 并输出荧光信号。实验表明，BASIS 能有效扩增所有致病和非致病 HLA-B27 基因，但只有 HLA-B27:05 扩增子可激活 CRISPR/Cas12a。PAGE 分析进一步证实了基于特征性 gRNA 的 CRISPR/Cas12a 可特异性识别和切割致病 HLA-B27:05 扩增子2。
- BASIC 系统优化：对 BASIS 和 CRISPR/Cas12a 反应条件进行优化，结果显示当引物终浓度为 0.5μM、温度为 65℃时，BASIS 的阳性和阴性对照起始扩增时间（OTA）差异最大。CRISPR/Cas12a 反应 20min 后，致病 HLA-B27:05 的荧光信号显著高于临界值，非致病 HLA-B27:06 的荧光信号低于临界值，且当 Cas12a 和 gRNA 浓度为 0.075μM 时，CRISPR/Cas12a 达到最大终点荧光3。
- BASIC 检测性能：BASIC 的分析灵敏度达 100aM，对一系列同源基因检测验证了其分析特异性，且对血红蛋白、甘油三酯和胆红素具有较强的抗干扰能力。对 10fM 样本进行 10 次检测，结果显示 BASIC 重复性良好4。
- BASIC 临床验证：收集 20 例 HLA-B*27 阳性样本和 10 例阴性样本，用 BASIC 和商用 qPCR 检测试剂盒进行检测，结果显示 BASIC 能准确区分阳性和阴性样本，与 qPCR 结果一致性达 100%5。
研究结论表明，BASIC 检测平台具有灵敏度高、特异性强、操作简单、检测快速等优点，实现了对致病 HLA-B*27 基因的快速检测，为 AS 的早期筛查和诊断提供了有力工具，尤其适用于医疗资源相对匮乏的地区和实验室。
不过在讨论部分，研究人员也指出了 BASIC 检测平台存在的一些局限性。例如，BASIS 扩增的反应温度（65℃）与 CRISPR/Cas12a 反应温度（37℃）不兼容，检测过程需要核酸提取，这增加了污染风险和检测复杂性。但研究人员表示未来将通过微流控技术解决这些问题。
总体而言，这项研究成果意义非凡。它为强直性脊柱炎的早期诊断提供了新的思路和方法，有望提高 AS 的早期诊断率，让患者能够更早地接受治疗，改善预后。同时，该研究也为其他疾病相关基因的快速检测提供了借鉴，推动了生命科学和健康医学领域的发展。
