三重实时逆转录重组酶辅助扩增技术同步检测SARS-CoV-2、甲型流感病毒与呼吸道合胞病毒

【字体: 时间:2025年05月06日 来源:Microbiology Spectrum 3.7

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  这篇研究开发了一种基于三重实时逆转录重组酶辅助扩增(RT-RAA)的多重检测方法,可在42°C恒温条件下30分钟内同步检测SARS-CoV-2、甲型流感病毒(IAV)和呼吸道合胞病毒(RSV)。其检测限(LOD)分别为138、198和162拷贝/反应,与三重RT-qPCR(100拷贝/反应)量级相当,且无交叉反应。临床验证显示100%灵敏度与特异性,为呼吸道病原体快速筛查提供了高效、便携的解决方案。

  

ABSTRACT
流感病毒(IAV)、SARS-CoV-2和呼吸道合胞病毒(RSV)是引发人类呼吸道症状的重要病原体,其临床特征高度相似且存在共感染现象。传统RT-qPCR检测耗时长且依赖中心实验室,而本研究建立的triplex RT-RAA技术可在30分钟内完成同步检测,灵敏度达102拷贝量级,临床样本验证显示与RT-qPCR完全一致(Kappa=1)。

INTRODUCTION
SARS-CoV-2引发的COVID-19大流行已造成全球超7.71亿病例,而IAV和RSV同样导致高发病率。三者共感染率可达8.4%,但临床表现重叠(发热、咳嗽等),亟需快速鉴别诊断技术。传统RT-qPCR受限于设备与时间成本,重组酶辅助扩增(RAA)因其37–42°C恒温、30分钟快速反应的特点成为理想替代方案。

MATERIALS AND METHODS
研究采用58份临床样本(咽拭子、肺泡灌洗液等),通过DNASTAR软件比对IAV-M基因、SARS-CoV-2-N基因和RSV-N基因保守区域设计引物/探针。探针采用FAM/TAMRA/ROX荧光标记与BHQ淬灭系统,THF间隔基阻断延伸。优化后的三重RT-RAA体系含三组引物探针(表1),在QuantStudio系统实时监测荧光信号。

RESULTS

  1. 保守靶标定位:IAV-M、SARS-CoV-2-N和RSV-N基因的引物探针位点在所有测试毒株中完全保守(图1)。
  2. 引物筛选:两轮筛选获得最佳组合,如SARS-CoV-2的F805-834/R940-969(图2)。
  3. 特异性:仅对目标病毒响应,与副流感病毒(HPIV1/3)、腺病毒(HAdV)等14种病原体无交叉(图3)。
  4. 灵敏度:检测限为138–198拷贝/反应(图4G-I),与RT-qPCR相当(图4A-F)。
  5. 临床验证:58份样本检测结果与RT-qPCR完全一致(表2),灵敏度/特异性均达100%。

DISCUSSION
相比RT-qPCR(需1小时)和LAMP(60–65°C高温),RT-RAA在42°C恒温下实现超快检测,且成本低于依赖噬菌体重组酶的RPA。研究首次实现三病毒同步检测,但未提取RNA的样本灵敏度显著降低(Ct>33时需核酸纯化)。未来可结合CRISPR或微流控技术进一步提升性能,适用于基层医疗和大规模筛查。

ACKNOWLEDGMENTS
研究受广东省科技计划(2022B1111010004)、广州市基础研究计划(2023A03J0811)等资助,由广州医科大学附属市八医院团队完成。

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