范小勇／卢水华等团队自主研发新一代尿液LAM床旁检测荧光试纸条快速诊断结核病

c　　近日，上海市重大传染病和生物安全研究院范小勇团队与深圳国家感染性疾病临床医学研究中心卢水华/南昌大学熊勇华团队合作开发了一种量子点增强的免疫层析技术(QB-LAMs)，通过定量床旁检测尿液中的LAM抗原即可快速诊断结核病，研究论文以“A novel quantitative urine LAM antigen strip for point-of-care tuberculosis diagnosis in non-HIV adults”为题发表于《感染杂志》（J. Infect.）期刊。

　　结核病(TB)仍然是全球传染病死亡的主要原因，早期准确诊断对“终结TB”至关重要。然而，目前TB诊断仍存在巨大挑战，全球约40%的病例未被充分诊断。尿液中的脂阿拉伯甘露聚糖（LAM）是一种潜力巨大的TB诊断生物标志物，有助于儿童、HIV感染者和肺外结核等难以产生可检测痰液样本患者的诊断。目前，Alere DetermineTM TB-LAM Ag试纸条(AlereLAM)是唯一可商业化获得的LAM床旁检测试剂，但在非HIV感染人群中灵敏度极低，仅被推荐用于艾滋病患者的TB辅助诊断。新一代FUJIFILM SILVAMP TB-LAM检测试剂(FujiLAM)采用高亲和单克隆抗体和银信号扩增技术，诊断灵敏度更高，但相对复杂的方法和主观的裸眼结果判读导致高错误率和变异性。

　　团队开发的量子点增强的免疫层析技术QBs-LAM(图1a)采用一对自主研发的高亲和力、高尿液耐受的重组单克隆抗体(图1b)和已在多种诊断应用中验证的超亮QBs构建而成，能在15分钟内准确地识别结核分枝杆菌(Mtb, H37Rv)、牛分枝杆菌(BCG)以及几种致病性慢分枝杆菌(图1c)，最低检出限（LoD）为0.05 ng/mL(图1d)，明显低于AlereLAM(约10倍)，与FijiLAM (0.01~0.02 ng/mL)相当。

　　研究团队在一个多中心队列中评估了QBs-LAM的诊断性能，该队列包括169位HIV阴性的成人，其中微生物学确诊TB病例64人，临床诊断TB病例24人，其他呼吸道疾病患者56人以及健康志愿者25人(图 2a)。ROC分析确定QBs-LAM的阈值为0.134 a.u (图2b)，以复合参考标本计算，总体灵敏度为52%，特异性为96%(图2c)。QBs-LAM对非HIV感染者的诊断性能与FujiLAM相当，但远高于AlereLAM。值得注意的是，在169份尿样测试中，QBs-LAM的总体错误率为0.6%，与AlereLAM(0.4%)相当，明显优于FujiLAM(2%)。对于临床疑难病例QBs-LAM诊断优势明显。在40例涂片阴性TB中，MTB培养和GeneXpert MTB/RIF (Xpert)分别检测到38%和50%的病例，然而QBs-LAM识别了55%的病例（图2e）。在20例肺外TB中，痰和非痰标本的微生物学方法联用（包括培养、抗酸染色镜检和Xpert测试等）共识别出10例患者，与QBs-LAM分析的诊断率相当(48%，10/21) (图2f)。

　　在就诊当天使用QBs-LAM可明显改善临床诊断的可及性，研究发现QBs-LAM联合Xpert或涂片检测阳性率提高至80%和77%，能有效提高患者的检出率。该发现为QBs-LAM在未感染HIV的人群中诊断TB提供了强有力的证据，为开发具有更高诊断性能的下一代基于LAM的POCT诊断提供了新的途径。由于其高诊断表现、成本效益和POCT特征，QBs-LAM有望作为TB社区筛查的工具，尤其是在高TB负担的偏远地区。

　　复旦大学上海市重大传染病和生物安全研究院/上海市公共卫生临床中心范小勇研究员与深圳国家感染性疾病临床医学研究中心卢水华主任、南昌大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室熊勇华研究员为本文通讯作者，深圳国家感染性疾病临床医学研究中心黄震博士与复旦大学博士生黄欢、南昌大学硕士生胡静为第一作者。