幽門螺桿菌（Helicobacter pylori）是人類最常見的慢性感染細菌，它生長緩慢且培養(yǎng)條件苛刻，因此臨床合理用藥和精準溯源均面臨挑戰(zhàn)。據(jù)麥姆斯咨詢報道，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、青島星賽生物等醫(yī)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合團隊，依托原創(chuàng)的臨床單細胞拉曼藥敏快檢系統(tǒng)（CAST-R），建立了單個細菌細胞精度、“鑒定-藥敏-溯源”全流程一體化的H. pylori診療技術(shù)CAST-R-HP，其具有快速病原鑒定、精確藥敏表型檢測、基于單細胞全基因組支撐耐藥機制研究與精準溯源等優(yōu)勢。相關(guān)成果近日發(fā)表于《臨床化學(xué)》（Clinical Chemistry）。

全球約半數(shù)人口感染H. pylori，70%以上的胃癌與H. pylori感染有關(guān)，根除H. pylori可顯著減少胃癌發(fā)生。我國H. pylori感染呈現(xiàn)高感染率（約50%）、高疾病負擔(dān)、高耐藥率和低根除率特征，而低根除率的主要原因為H. pylori菌株耐藥嚴重。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H. pylori耐藥菌鑒定的臨床金標準是內(nèi)鏡檢查與細菌培養(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)胃活檢標本中的H. pylori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)性下的精準治療。但是，隨著H. pylori耐藥性的不斷增加，經(jīng)驗治療的根除失敗率日益嚴重。

針對以上瓶頸問題，合作團隊建立了單個細菌細胞精度、“鑒定-藥敏-溯源”全流程一體化的H. pylori診療技術(shù)CAST-R-HP。他們構(gòu)建了15種臨床常見胃部共生菌的單細胞拉曼光譜（SCRS）參考數(shù)據(jù)庫；進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的病原鑒定準確率。直接從臨床胃黏膜樣品出發(fā)，對H. pylori細胞進行識別和鑒定，準確率達98.5 ± 0.27%。

此外，研究人員建立了單細胞精度測定代謝抑制程度的H. pylori藥敏表型快檢技術(shù)。與臨床標準E-test法相比，17株H. pylori臨床分離株對左氧氟沙星、克拉霉素的藥敏檢測準確率分別為94%和100%。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)，研究直接測定樣品中H. pylori細胞對于左氧氟沙星的藥敏性，準確率為100%。針對耐藥機制研究和全基因組溯源，研究人員進一步從臨床樣品中直接識別特定藥敏表型的H. pylori細胞，進而通過拉曼光鑷液滴單細胞分選（RAGE）芯片，完成高均衡性的目標單細胞分選和核酸擴增。拉曼分選后的單個H. pylori細胞，全基因組覆蓋度可達99.7%，通過基因型驗證了藥敏表型。

H. pylori單細胞精準診療技術(shù)CAST-R-HP

該研究表明，利用CAST-R-HP，從臨床樣品到藥敏結(jié)果的完整流程可大幅縮短至3天，而且能在單細胞分辨率、全基因組水平完成耐藥機制研究與精準溯源。下一步，研究人員將基于“微生物藥敏單細胞技術(shù)臨床示范網(wǎng)絡(luò)”（SinCheckNet），進一步開發(fā)CAST-R-HP系統(tǒng)，拓展其應(yīng)用，從而為建立單細胞精度的H. pylori診療與疾控體系奠定技術(shù)和裝備基礎(chǔ)。

該工作獲得中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項、國家自然科學(xué)基金委國家重大科學(xué)儀器研制項目、國家科技重大專項項目、廣州生物島實驗室等的資助。

原文標題：單細胞快速診療技術(shù)，用于幽門螺桿菌精準藥敏診斷、治療與溯源

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