基于R-TCR的等温扩增技术实现高危型人乳头瘤病毒（HPV）的超灵敏快速检测

本文开发了一种新型等温检测平台R-TCR（重组酶聚合酶扩增-转录级联反应），通过整合RPA与TCR技术，在37°C条件下实现HPV 16/18的快速、超灵敏检测。该系统可在40–45分钟内完成单重/多重检测，灵敏度达1 aM（21拷贝），且无交叉反应，在临床样本中表现出100%的灵敏度与特异性，为资源有限地区提供了一种经济、高效的分子诊断方案。

　　

Highlight

R-TCR是一种创新的等温检测策略，通过将重组酶聚合酶扩增（Recombinase Polymerase Amplification, RPA）与转录级联反应（Transcription Cascade Reaction, TCR）有机结合，实现了对高危型人乳头瘤病毒（HPV）DNA的超灵敏、高特异性检测。该系统在37°C恒温条件下运行，无需热循环或探针修饰，即可在40分钟（单重）或45分钟（多重）内完成从样本到荧光信号输出的全过程。

Assay design and feasibility

R-TCR的设计核心包括两个功能模块：RPA用于在恒定温度下快速扩增目标核酸，而TCR则通过两级转录反应进一步放大RPA产物，并借助三向连接结构介导的转录生成发光RNA适配体（light-up RNA aptamer），从而实现信号的高倍数放大。在RPA步骤中，我们在正向引物（FP）的5′端引入T7启动子序列，使得RPA产物自带T7启动子，可直接作为TCR反应的模板。这一设计不仅简化了操作流程，还显著提升了检测的灵敏性与特异性。

Conclusion

RPA常面临非特异性扩增的问题，而STAR（Split T7 promoter-based isothermal transcription amplification system）虽具高特异性却灵敏度有限。R-TCR通过理性整合RPA与TCR，成功实现了对致癌型HPV 16和HPV 18的超灵敏与高特异性检测。该系统在37°C下通过级联转录反应放大RPA产物，无需热循环或探针修饰，即可生成大量发光RNA适配体，实现荧光信号的快速、强效输出。R-TCR对HPV 16和HPV 18的检测限低至1 aM（21个拷贝），且在多重检测中未出现交叉反应。此外，该系统能够有效检测宫颈癌细胞基因组DNA中整合的高危HPV DNA，并在临床样本中展现出100%的灵敏度与特异性。相较于现有HPV检测技术，R-TCR显著缩短了检测时间并提高了灵敏度，展现出其在POCT（点-of-care testing）场景中的巨大应用潜力，尤其适用于资源有限地区。