分享

SAT技术,洪荒助力分子诊断

 angelzhang69 2016-08-28


精准医疗是未来医疗的方向,而医疗的起点是诊断,只有精确的诊断才可能谈得上精确治疗。随着分子检测技术的发展,越来越多的病原体检测都可实现精准诊断。分子检测技术以DNA和RNA检测技术为主要代表,由于RNA仅在活的病原体中存在,故以RNA为靶标的诊断技术可以反应病原体的存活状态,可以用于疗效监测,指导临床精准用药,达到精准医疗的目的。目前实现RNA检测的主要有三种技术,分别为TMA,NASBA和SAT技术。


DNA检测技术


主要包括了聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)和连接酶链反应(link chain reaction,LCR)。PCR电泳因其检测结果存在假阳性而导致特异性下降;而荧光定量PCR杂交法、PCR微孔板杂交法及套式PCR等方法,较好地解决了敏感性和特异性问题。LCR法可解决PCR中存在的假阳性问题,敏感性也有所提高,是一种较好的检测方法。


基于DNA的体外扩增其模板既可以来自于活菌也可来自死菌,因此不能作为非病毒病原体的活菌诊断,即使病人得到了有效的治疗,病原体死亡DNA仍然能够稳定存在至少3周时间,检验结果无法及时反应治愈结果,不利于临床获取有价值的诊断信息,从而导致错误治疗和抗生素过度使用.并且DNA稳定而不容易降解的特性,也较易在实验过程中产生污染。


RNA检测技术


RNA为单链结构,容易降解,在死菌中不易被检测到同时也不易造成污染。最早由美国Gen-Probe公司开发的TMA技术是逆转录酶介导的体外特异性扩增rRNA直接进行检测的一项新的RNA检测技术。rRNA即核糖体RNA,是细菌核糖体的主要成分,在每个原核生物中存在约103-104个拷贝。


国内自主研发的RNA检测技术称为RNA实时荧光恒温扩增检测技术(Simultaneous Amplification and Testing),简称SAT技术,其基本原理如下:


1.SAT技术以rRNA为靶标,在M-MLV反转录酶作用下产生一条cDNA链


2.M-MLV反转录酶的RNaseH酶活性将杂合的RNA/DNA中RNA降解,再经M-MLV反转录酶作用产生一个cDNA拷贝


3.随后T7RNA多聚酶以反转录的DNA为模板扩增产生100-1000个RNA拷贝


4.每一个RNA拷贝从反转录开始再一次进入扩增循环,同时扩增产生的RNA拷贝与优化的探针特异结合产生荧光信号


5.由荧光检测仪捕获荧光信号进行分析。

 



SAT技术的特点:


1)快速


■  SAT技术在恒温42℃经40-60钟即可获得理想的实验结果。


2准确


■  特异性提取、特异性引物以及特异性探针保证了检测结果的高特异性和准确性。


3特异性提取、特异性引物以及特异性探针保证了检测结果的高特异性和准确性。低污染


■  由于扩增产物为RNA,减少了PCR过程中对实验仪器和环境造成的污染,避免了交叉污染及假阳性。


4抗抑制


■  为了减少样本的抑制反应,SAT对于样本的制备采用磁珠吸附法,特异性捕获靶标确保了高特异性的提取,通过水相洗涤最大程度地去除各种杂质,进而避免了假阴性结果的出现。


5高灵敏


■  此外为了减少样本的抑制反应,SAT对于样本的制备采用磁珠吸附法,特异性捕获靶标确保了高特异性的提取,通过水相洗涤最大程度地去除各种杂质,进而避免了假阴性结果的出现。SAT扩增效率极高,30min即可获得109倍的扩增,再通过实时检测,整个过程仅需要2.5h即可完成诊断,提高了检测的灵敏度。同时SAT的特异性提取、特异性引物以及特异性探针保证了检测结果的高特异性和准确性。


6无创检测


■  该技术可以检测包括尿液在内的多种样本,无需抽血穿刺,实现无创检测。大量临床数据表明,SAT技术检测不同部位的样本结果一致性很好。


7辅助判愈


■  由于RNA只存在于活的细菌中,所以RNA检测结果可以用于疗效判断,符合目前精准医疗的要求。


作为一项成熟的检测技术,SAT目前已成功地应用于沙眼衣原体、淋病奈瑟菌、解脲脲原体、生殖支原体、结核分枝杆菌、肺炎支原体、肠道病毒以及甲流病毒等多种临床检测。


上海肺科医院Zhenling C等采用SAT技术检测结核分枝杆菌,其灵敏度可达100CFU/ml。广州胸科医院谭耀驹等收集疑似结核病患者的痰液734份、体液标本94份(包括68份胸腔积液、21份脑脊液、5份关节积液,以下统称“体液”)及病灶组织标本76份,共计904份标本。同时采用SAT法、改良罗氏培养法进行检测,培养阳性者进行基因芯片菌种鉴定。扩大金标准(培养 PCR法)作比对,SAT法在痰液、体液、病灶组织标本的灵敏度和特异度分别为96.30%(260/270)、99.35%(461/464);96.97%(32/33)、100.00%(61/61);100.00%(27/27)、97.96%(48/49)。说明SAT具有极高的灵敏度和特异性。另外,Zhenling C等的研究结果显示,通过SAT技术检测,在涂阴患者标本中的阳性率为39.2%,其结果与临床诊断结果一致。上海复旦儿科医院Jin X等人使用SAT-CA16试剂对CA16病原体进行的检测,SAT检测CA16的灵敏度和特异性分别达到100%和99.2%。南方医科大广济医院高志华等人,以及浙江金华市中心医院郑雅萍等人采用SAT技术对同一患者的拭子和尿液标本进行检测,检测结果符合率高达100%,充分说明SAT检测生殖道病原体可兼并尿液和拭子检测。


这些研究均表明,SAT检测技术准确度非常高,并可采用多种样本类型,可为临床医生提供有力的临床诊断依据。


参考文献

[1] Zhenling Cui, et al. Novel Real-Time Simultaneous Amplification and Testing Method To Accurately and Rapidly Detect Mycobacterium tuberculosis Complex. Journal of Clinical Microbiology. 2012(50): 646-650.

[2] 蔡杏珊,马品云,张院良,谭耀驹. 实时荧光核酸恒温扩增检测技术在结核病诊断中的临床应用[J].中国防痨杂志,2014年,6月第36卷第(6)期.

[3] Jin Xu, A new accurate assay for Coxsackievirus A 16 by fluorescence detection of isothermal RNA amplification,Journal of Virological Methods 193(2013) 459-462. 

[4] 高志华,金印,陈峰.实时荧光核酸恒温扩增技术检测尿液中淋球菌的分析[J].国际检验医学杂志,2012年2月第,33卷第(4)期.

[5] 郑雅萍,袁青,陈伟. 实时核酸恒温扩增技术在奈瑟菌感染检测中的应用. 浙江实用医学,2015,年2月第20卷第(1期).



    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多