6月22日，我國科研人員依托原創(chuàng)的臨床單細(xì)胞拉曼藥敏快檢系統(tǒng)(CAST-R)，建立了單個細(xì)菌細(xì)胞精度、“鑒定-藥敏-溯源”全流程一體化的H.pylori診療技術(shù)CAST-R-HP，具有快速病原鑒定、精確藥敏表型檢測、基于單細(xì)胞全基因組支撐耐藥機(jī)制研究與精準(zhǔn)溯源等優(yōu)勢。

該成果團(tuán)隊是由中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所與中國疾病預(yù)防控制中心傳染病預(yù)防控制所(中國疾控中心傳染病所)、青島市立醫(yī)院、青島星賽生物等組成的醫(yī)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合團(tuán)隊，且該成果近日發(fā)表于《臨床化學(xué)》。

我國幽門螺桿菌感染呈現(xiàn)高感染率(約50%)、高疾病負(fù)擔(dān)、高耐藥率和低根除率特征，而低根除率的主要原因為幽門螺桿菌菌株耐藥嚴(yán)重。因此，建立一個高效的藥敏診斷、治療與溯源體系，對于臨床和相關(guān)疾病防控至關(guān)重要。

目前，幽門螺桿菌耐藥菌鑒定的臨床金標(biāo)準(zhǔn)是內(nèi)鏡檢查與細(xì)菌培養(yǎng)相結(jié)合的藥敏檢驗。由于其生長條件苛刻，分離和培養(yǎng)胃活檢標(biāo)本中的幽門螺桿菌通常需7—10天，且難以考察臨床樣品中“原位”的病原多樣性。在獲得純培養(yǎng)后開展的表型藥敏實驗，同樣耗時很長，且技術(shù)要求高。而基于基因型的藥敏檢測方法僅能預(yù)測部分已知耐藥基因的突變，并存在不同程度的假陰性。目前臨床醫(yī)生主要依賴經(jīng)驗用藥而非藥敏結(jié)果指導(dǎo)下的精準(zhǔn)治療。但是，隨著幽門螺桿菌耐藥性的不斷增加，經(jīng)驗治療的根除失敗率日益嚴(yán)重。

針對以上瓶頸問題，科研團(tuán)隊建立了單個細(xì)菌細(xì)胞精度、“鑒定-藥敏-溯源”全流程一體化的幽門螺桿菌診療技術(shù)CAST-R-HP。

記者了解到，科研團(tuán)隊構(gòu)建了15種臨床常見胃部共生菌的單細(xì)胞拉曼光譜(SCRS)參考數(shù)據(jù)庫，進(jìn)而利用端到端的深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(DCNN)，將拉曼光譜特征提取與分類模型訓(xùn)練過程相融合，有效提升了基于SCRS的病原鑒定準(zhǔn)確率。直接從臨床胃黏膜樣品出發(fā)，對幽門螺桿菌細(xì)胞進(jìn)行識別和鑒定，準(zhǔn)確率達(dá)98.5±0.27%。

研究人員建立了單細(xì)胞精度測定代謝抑制程度的幽門螺桿菌藥敏表型快檢技術(shù)。與臨床標(biāo)準(zhǔn)E-test法相比，17株幽門螺桿菌臨床分離株對左氧氟沙星、克拉霉素的藥敏檢測準(zhǔn)確率分別為94%和100%。另外，針對7例患者胃黏膜組織樣本，通過48—72小時的重水飼喂和藥物孵育，無需分離培養(yǎng)，直接測定樣品中幽門螺桿菌細(xì)胞對于左氧氟沙星和克拉霉素的藥敏性，準(zhǔn)確率均為100%。

針對耐藥機(jī)制研究和全基因組溯源，研究人員從臨床樣品中直接識別特定藥敏表型的幽門螺桿菌細(xì)胞，進(jìn)而通過拉曼光鑷液滴單細(xì)胞分選(RAGE)芯片，完成高均衡性的目標(biāo)單細(xì)胞分選和核酸擴(kuò)增。拉曼分選后的單個幽門螺桿菌細(xì)胞，全基因組覆蓋度可達(dá)99.7%，通過基因型驗證了藥敏表型。

據(jù)介紹，下一步，研究人員將基于“微生物藥敏單細(xì)胞技術(shù)臨床示范網(wǎng)絡(luò)”，進(jìn)一步開發(fā)CAST-R-HP系統(tǒng)，拓展其應(yīng)用，從而為建立單細(xì)胞精度的幽門螺桿菌診療與疾控體系奠定技術(shù)和裝備基礎(chǔ)。(王健高)

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