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多重实时荧光定量PCR技术联合检测裂谷热病毒、基孔肯雅病毒、寨卡病毒和登革热病毒的技术验证
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月13日 来源:Journal of Virological Methods 2.2
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本研究针对东非和中非地区虫媒病毒(arbovirus)共流行导致的临床鉴别诊断难题,开发了一种可同时检测裂谷热病毒(RVFV)、登革热病毒(DENV1-4)、基孔肯雅病毒(CHIKV)和寨卡病毒(ZIKV)的多重实时荧光定量PCR(RDCZ-multiplex)。验证结果显示该方法特异性达100%,检测限为2064-30249拷贝/ml,虽在低病毒载量时灵敏度略有下降,但为区域监测和临床诊断提供了高效工具。该成果发表于《Journal of Virological Methods》,显著提升了多重病原体筛查能力。
在气候变化和全球贸易加速的背景下,虫媒病毒(arbovirus)的传播范围持续扩大。东非和中非地区(ECA)面临着裂谷热病毒(Rift Valley fever virus, RVFV)、登革热病毒(dengue virus, DENV)、基孔肯雅病毒(chikungunya virus, CHIKV)和寨卡病毒(Zika virus, ZIKV)的共同威胁。这些病毒不仅共享伊蚊(Aedes spp.)等传播媒介,更棘手的是都会引起急性未分化发热(acute undifferentiated fever, AUF),使得临床鉴别诊断异常困难。当前缺乏高效的多病原体检测工具,严重制约了疫情监测和精准治疗。
为应对这一挑战,国际团队开发了名为RDCZ-multiplex的多重实时荧光定量PCR技术。该研究严格遵循MIQE指南,通过系统验证证明:该方法可同步检测RVFV、DENV1-4、CHIKV和ZIKV四种病原体,并整合海豹瘟病毒(phocine distemper virus, PDV)作为内参。尽管在极低病毒载量时存在灵敏度轻微下降,但其检测限(RVFV 73 PFU/ml,CHIKV 2064拷贝/ml)仍显著低于患者常见病毒载量,且特异性达100%。这项发表于《Journal of Virological Methods》的研究,为资源有限地区提供了经济高效的监测解决方案。
关键技术方法包括:使用QIAamp? Viral RNA Mini Kit进行核酸提取;采用iTaq? Universal Probes One-Step Kit在BioRad CFX96平台进行多重实时PCR;通过OligoAnalyzer?和BLAST进行引物探针的计算机验证;利用Probit回归确定检测限;采用QCMD标准品和62份临床样本进行性能验证,包括来自刚果民主共和国(DRC)和卢旺达的流行病学样本。
3.1 引物探针计算机分析
研究团队优化筛选了17条引物和7条探针,其中CHIKV和DENV1-3检测体系沿用实验室成熟方案,ZIKV检测采用Chan等报道的高灵敏度引物,RVFV检测则优选Bird等设计的引物。通过BV-BRC数据库对644株CHIKV和4703株DENV的基因组比对,确保引物覆盖所有流行株。
3.2 检测性能特征
标准曲线显示多数靶标PCR效率在90-100%之间(R2
0.98),仅ZIKV非洲株效率为89.1%。检测限实验表明:CHIKV最敏感(2064拷贝/ml),ZIKV要求最高(30250拷贝/ml)。交叉实验证实与黄热病病毒(YFV)、西尼罗病毒(WNV)等近缘病毒无交叉反应。重复性和重现性测试中,所有靶标变异系数(CV)<5%,满足临床检测要求。
3.2.1 QCMD和临床样本验证
在62份临床样本测试中,所有阴性样本(n=14)均被正确识别。对于阳性样本,当病毒载量较高(Cq<35)时检出率100%,但12份高Cq值样本(包括7份RVFV和2份DENV1)未被检出。值得注意的是,该方法成功区分了DENV1-4血清型,这在既往共流行疫情中至关重要。
这项研究突破了虫媒病毒诊断的技术瓶颈。RDCZ-multiplex通过单管反应实现四种重要病原体的同步检测,大幅节省了时间和试剂成本。虽然低病毒载量样本的检测灵敏度有待提升,但其性能已显著优于传统快速诊断试纸(RDT),特别是对出血热鉴别诊断具有独特价值。研究团队特别指出,该方法在2018年卢旺达RVFV疫情中的动物样本测试表现优异,证实其现场适用性。
从更广阔的视角看,这项工作为RE-ASSURED诊断标准(实时、经济、灵敏、特异、便捷、快速、设备精简)树立了新标杆。研究者建议后续可开发冻干试剂形式,并建立区域性的标准样本库,以促进技术推广。随着气候变暖加速虫媒病毒扩散,这种高效的多病原体监测工具将成为全球公共卫生防御体系的重要组成。
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