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新聞:院領軍研發出高敏感度肺結核檢測法

肺結核敏感度94%、肋膜結核敏感度93%

全印醫學研究院(All India Institute of Medical Sciences, 簡稱AIIMS)科學家與國際團隊合作,研發出高敏感度肺結核病及肋膜結核病檢測法。此法的基礎是一種高度傾向與肺結核抗原鏈結的核酸適體(一種單股的去氧核醣核酸分子,具有與特定目標分子鍵結的特性)。透過此法,可分別藉痰液及肋膜積水檢測出肺結核病及肋膜結核病,敏感度分別是94%及93%,特異度(真陰性率)則達100%及98%。

 

在實驗室以核酸適體測出肺結核病需五小時,但可攜式快篩儀只需30分鐘。肺結核研究報告的第一作者、AIIMS生物科技學家拉凡尼亞(Surabhi Lavania)指出,「實驗室檢測需經數個步驟,所以比較費時,但快篩是利用電化學感測器直接偵測,所以需時較少。」不過,可攜式核酸適體快篩的敏感度為92.3%,特異度為91.2%,略遜於實驗室。這項研究由AIIMS生物科技教授提亞吉(Jaya Sivaswami Tyagi)領軍,報告收錄在期刊《美國化學學會感染病暨分析生物化學》。

 

在肋膜肺結核病方面,實驗室的核酸適體檢測則遠優於現有的Xpert檢測儀,前者敏感度為93%,Xpert僅22%。肋膜結核病研究部分的報告第一作者庫瑪利(Pooja Kumari)表示,「檢體中得有結核桿菌,Xpert才能發揮作用,但肋膜積水中幾乎沒有病菌。核酸適體檢測則是仰賴抗原,所以敏感度高。」科學家發現,憑抗原診斷肋膜肺結核的方法在試驗室裡更有效,敏感度也達93%。

 

針對檢測肺結核病,核酸適體檢測無論在實驗室或是藉由可攜式都遠優於抹片、X光,甚至是結核菌抗原酶免疫試劑ELISA。

省錢

提亞吉教授指出,「可攜式檢測儀比較便宜,可用來篩檢肺結核,及發現高危險群中的主動發現病例。」

 

肺結核患者痰液檢體中的抗原HspX是診斷依據。提亞吉團隊藉由一種特殊的核酸適體H63SL2-M6,找到痰液檢體中的HspX,以確認肺結核病例。該團隊曾利用腦脊髓液檢體裡的HspX,診斷腦膜炎,研究報告收錄在去年九月的《結核病》期刊。

 

提亞吉教授表示,「痰液帶有黏液,因此是一種不太容易處理的檢體。它必須先製成均勻的懸浮物,再行檢測,所以準備檢體很花時間。」

 

進行實驗室檢測時,研究人員將痰液檢體固定於培養皿後,加入核酸適體。若檢體屬於肺結核陽性,則帶有HspX抗原,核酸適體會與之鏈結。接著,依序加入傾向與核酸適體鏈結的山葵過氧化酶及培養基。培養基的顏色若改變,則檢體屬肺結核陽性。若檢體屬肺結核陰性,則核酸適體根本不會與檢體鏈結,顏色也不變。

 

快速診斷

 

為製作可攜式肺結核檢測儀,科學家利用金奈米粒子將核酸適體裹在電極上。轉譯健康科技研究院(Translational Health Science and Technology Institute,簡稱THSTI)的夏瑪博士(Tarun Kumar Sharma)說明儀器運作模式,「核酸適體遇到帶HspX抗原的檢體會產生結構性變化,我們可以透過電子訊號得知。電子訊號中斷顯示檢體呈陽性,不變則呈陰性。」夏瑪是這份報告的通訊作者。

 

電極已經跟核酸適體固定在一起,因此一加入液態的痰,反應立現。提亞吉教授表示:「大部分時間花在液化檢體上,而非檢測本身。」不過,檢測肋膜結核病不需要加工檢體。夏瑪指出:「我們正試著將這種核酸適體用於診斷肋膜結核病的電極上。」

 

提亞吉教授說:「核酸適體已申請了專利,並授權給THSTI的一家新創公司AptaBharat Innovation。且即將在一組完整的樣本上進行測試及評估。」

 

 

資料來源:The Hindu (11 November 2018)

 

 

更新日期 : 2019/05/02