基于CRISPR/Cas12a的HIV-1 Clade C快速检测技术在婴儿诊断中的应用与评价

【字体: 时间:2025年07月31日 来源:Clinica Chimica Acta 2.9

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  为解决婴儿HIV-1 Clade C早期诊断难题,印度全印医学科学研究所团队开发了一种基于CRISPR/Cas12a的分子检测技术。该研究通过优化重组酶聚合酶扩增(RPA)与CRISPR/Cas12a的耦合反应体系,靶向HIV-1C pol基因保守区,实现96%灵敏度和92.65%特异性,支持荧光、目视及侧流层析多模式检测,为资源有限地区提供了新型POCT(床旁检测)解决方案。

  

在全球艾滋病防治领域,婴儿HIV-1感染的早期诊断始终是重大挑战。由于母体抗体干扰,传统血清学检测在2岁以下婴幼儿中假阳性率极高,而金标准qRT-PCR(定量逆转录聚合酶链反应)又受限于高昂成本和复杂操作。印度作为HIV-1 Clade C(HIV-1C)流行区,该亚型占本土感染的95%以上,亟需开发适合资源有限地区的快速分子诊断工具。

印度全印医学科学研究所(All India Institute of Medical Sciences)的Anjli Gaur、Harsh Bhakhri等研究人员在《Clinica Chimica Acta》发表研究,创新性地将CRISPR/Cas12a基因编辑技术与重组酶聚合酶扩增(RPA)结合,建立单管式HIV-1C检测体系。该技术通过Cas12a的"附带切割"特性,在识别靶序列后非特异性切割荧光报告分子,实现肉眼可见的信号输出。研究团队从41例HIV-1C感染者(含28例婴儿)和31例健康对照中获取血清样本,并采用HIV-1C/B质粒及多种病毒对照验证特异性。

关键技术包括:1)针对pol基因保守区设计crRNA(CRISPR RNA);2)优化39℃单管耦合RPA-CRISPR反应体系;3)建立荧光/目视/侧流层析三模式检测平台。

【结果】

  1. 灵敏度与特异性:对HIV-1C检测灵敏度达96%,特异性92.65%,可区分Clade B及其他呼吸道/血液病原体(流感、RSV等)。
  2. 多模式检测:荧光读值阈值为1.5×103 copies/mL,目视检测限达3×102 copies/mL,侧流层析结果与荧光法一致性达100%。
  3. 婴儿样本验证:在28例HIV-1C感染婴儿中准确检出27例,显著优于现行抗体检测方法。

【结论】
该研究首次将CRISPR/Cas12a技术应用于HIV-1C婴幼儿诊断领域,突破传统检测的时空限制。单管45分钟反应设计避免核酸纯化步骤,更适合基层医疗场景。其重要意义在于:1)为抗体检测无效的母婴传播病例提供替代方案;2)多模式输出适配不同资源条件;3)成本仅为qRT-PCR的1/5,符合WHO对中低收入国家的诊断技术标准。未来通过冻干试剂开发与设备简化,有望成为HIV-1C流行区的标准化POCT工具。

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