基于近红外荧光-醛基基片技术进行志贺菌属特异性、毒力致病性及耐药性多功能检测平台的建立

The pathogenicity and drug resistance of Shigella increased year by year, which bring new challenges to the clinical treatment. Exploring accurate and effective detection technology can make up for the deficiency of current methods and provide new tools for the early rapid diagnosis of intestinal disease such as dysentery. Our project team have an in-depth studies in the development of precision detection technology of molecular markers. On this basis, we propose a scheme based on near infrared fluorescence-aldehyde slide assay (S-NIFA) for multi-index accurate detection of Shigella. Compared with the traditional method, this method have the characteristics of high throughput, low background, high specificity and sensitivity, which can also detect the genus specificity, virulence pathogenicity and resistance of Shigella simultaneously. The specific marker gene ipaH of Shigella was detected effectively in our preliminary experiment, but the detection conditions still need to be further explored and optimized. Hence, our project team will establish the multifunctional detection platform systematically based on S-NIFA technology in several ways including the establishment and optimization of the S-NIFA detection system, the improvement of detection sensitivity and specificity, the multifunctional test of clinical Shigella samples, as well as the comparison, evaluation, improvement and application between the new methodology and the traditional methodology, in order to provide novel effective solution for the rapid clinical diagnosis and treatment, condition analysis of intestinal pathogenic bacteria such as Shigella.

志贺菌致病性及其耐药性逐年上升，给临床治疗带来新挑战；发掘精准有效检测技术，将弥补现行传统检测方法不足，为菌痢等肠道疾病的早期诊断提供新工具。本项目组曾在分子标志物的精准检测技术的研发方面有较深入的研究，在此基础上，我们提出建立一种基于近红外荧光-醛基基片技术（S-NIFA）进行志贺菌多指标精准检测的方案；与传统方法相比较，该技术具有高通量、低背景、高特异性及高灵敏度等特点，兼具志贺菌属特异性、毒力致病性及耐药性多功能检测优势；前期预实验已进行了志贺菌特异性标志基因ipaH的有效检测，但在检测条件等方面仍需进一步探索和优化；因此，本项目组拟从S-NIFA检测体系的建立及优化、检测灵敏度和特异性提高探索、志贺菌临床样本的多指标检测及新方法与传统方法学的比较、评价、改进等上述几个方面，系统化地建立基于S-NIFA技术的多功能检测平台，为志贺菌感染的临床精准诊疗、病情分析提供新颖有效的解决方案。

肠道感染性疾病重要病原菌，感染发病率高、传播速度快、其耐药发生率也非常高，给临床治疗带来新挑战；发掘精准有效检测技术，将弥补现行传统检测方法不足，为菌痢等肠道疾病的早期诊断提供新工具。本项目组基于以上研究现状进行了系列检测方法的研发和改进，进行志贺菌等肠道重要病原菌及其耐药基因等的快速检测及分析，这对于疾病的早期诊断及指导临床医生及时用药等具有重要意义。（1）在基于近红外荧光-醛基基片技术的体外诊断检测方面，本项目组已完成近红外荧光-醛基基片检测体系的建立及灵敏度和特异性提高的实验探索，并完成传统方法志贺菌属的临床样本检测；此外，通过近红外荧光-醛基基片-滚环扩增技术，本项目组进行了HPV DNA的快速精准检测，可应用于HPV病毒的早期诊断；（2）通过纳米荧光微球-免疫层析技术，本项目组完成了志贺菌属临床样本的毒力性及耐药性的快速检测，该方法以志贺菌属特异性基因（ipaH）和耐药性基因（CTX-M-9）为靶标，进行方法学的建立与检测。该方法可以实现肠道重要病原菌志贺菌的快速、定量、高灵敏和高特异性检测，为肠道重要病原菌感染的临床精准检测、诊疗提供有效方法；（3）通过多重PCR技术，本项目组进行了福氏志贺菌属特异性基因（ipaH）和耐药基因（gyrA、parC）三种标志性靶基因的快速检测，该多重PCR技术可以同时进行临床志贺菌样本致病性、耐药性的并行检测，并为临床提供快速、准确的检测方法；此外，本项目组还成功建立了可同时进行福氏志贺菌、金黄色葡萄球菌、单增李斯特菌、小肠结肠炎耶尔森菌和艰难梭菌五种临床重要肠道病原菌的五重PCR检测技术，该方法可以实现志贺菌等不同肠道重要病原菌的并行快速检测，降低检测成本，并提高检测效率。此外，在原有基础上，本项目组还进行了神经外科植入物感染率及有关病原菌的评估分析、胚肺细胞Apaf-1和TP53BP2基因甲基化及其对基因表达调控的影响研究及研发了外周血中多种甲基化标志物联合技术进行结直肠癌早期检测的研究。总之，通过上述系列检测技术，可以有效提高临床样本标志性靶基因的检测速度和检测灵敏度，并为病原微生物如志贺菌、HPV的感染及肿瘤标志物的临床快速诊断提供有效的解决方案。