来源：IVD工具人
近日，布朗大学罗德岛医院一项新获资助的项目引发关注，该项目旨在研发一种基于血液检测肺炎病原体 RNA 的方法，为肺炎分子诊断（MDx）开辟新路径，也让数字 PCR（dPCR）作为体外诊断（IVD）工具的潜力初露端倪。
数字 PCR 技术相较于传统定量 PCR（qPCR），在灵敏度和数据解读上优势明显，与测序技术相比又具备成本优势。不过，目前除了在 HIV 病毒载量检测和部分肿瘤学应用领域，它在临床实验室中的应用尚未广泛普及。但随着 dPCR 制造商的策略转变，开始提供能同时运行受监管的体外诊断和实验室开发测试的双模 dPCR 仪器，这激发了更多关注。比如，2019 年美国食品药品监督管理局（FDA）批准了伯乐生命医学产品有限公司的 QX DX，2022 年罗氏的数字 LightCycler 获批，2024 年凯杰的 QIAcuity DX 也获得批准 ，还有其他如 Stilla Nio + 和赛默飞世尔科技的 Absolute Q 等系统也在竞争这一领域。
罗德岛医院和布朗大学的创伤外科医生兼研究员肖恩・莫纳汉（Sean Monaghan）选择逆转录数字 PCR（RT - dPCR）进行检测开发工作，部分原因是其能提供定量结果。他和团队推测，患者血液中病原体 RNA 的绝对数量与病情严重程度相关，未来 RT - dPCR 结果或许可用于分诊或监测抗菌治疗反应。此前在对新冠病毒的研究中，他们就提出对病原体和宿主反应 RNA 进行深度测序，有预测死亡率的潜力。
莫纳汉团队近期获得了来自 Carb - x 的 120 万美元试点奖励，用于支持该项目，并将在凯杰的 QIAcuity DX 数字 PCR 系统上开发检测方法。选择该系统，一方面是因为团队倾向于纳米板或纳米孔系统，另一方面他们已在使用凯杰样本制备系统来稳定患者血液样本中的病原体 RNA 痕迹，且 QIAcuity DX 能与这些试管和试剂盒协同工作。莫纳汉强调，在 FDA 批准的仪器上开展工作至关重要，因为团队的最终目标是将检测方法商业化，造福全球患者。
当下，下呼吸道感染的检测手段存在诸多局限。从肺部深处采集支气管肺泡灌洗液样本难度大，痰液又易被口腔液体污染，且支气管肺泡灌洗液或痰液检测需细菌培养，这延缓了分子诊断进程。血液培养虽有时用于下呼吸道感染检测，但对细菌性肺炎的灵敏度较低。这导致患者往往只能接受 “经验性抗生素治疗”，不管是否真正需要。而肺炎的一个特点是病原体 RNA 能轻易从肺部进入血液，这为检测感染病原体的丰度和活性提供了可能。
莫纳汉表示，病原体在人体不同部位可能表达不同基因，虽然最初支持这一观点的数据来自小鼠实验，但他预期在急性下呼吸道感染患者血液中，能看到与感染相同病原体但部位不同患者血液中不同的 RNA 特征。团队接下来将对肺炎患者血液样本中的病原体 RNA 进行深度测序，在三种常见肺炎致病病原体，即金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌和流感嗜血杆菌中找到最佳基因组靶点，然后利用凯杰 QIAcuity DX 系统开发 dPCR 检测方法。
此外，莫纳汉团队此前还披露了一种基于 RNA 的败血症检测方法，目前正考虑将其移植到 dPCR 技术上。凯杰肿瘤学和精准诊断副总裁兼负责人乔纳森・阿诺德（Jonathan Arnold）在采访中称，公司于去年 9 月在美国和欧洲推出 QIAcuity DX，已快速安装了约十几套系统。该诊断仪器基于 QIAcuity 4 的框架构建，主要区别在于其软件架构，能让用户在 IVD 模式（运行受监管检测的设置基本锁定）和开放通道模式（可创建和使用实验室开发测试）之间切换。阿诺德认为，精准度是数字 PCR 的优势所在，在肿瘤学或传染病领域用于监测核酸水平随时间的变化时，“绝对定量将带来变革” 。自 2020 年推出以来，凯杰已部署了超 2700 套 QIAcuity 系统，罗德岛安装的 QIAcuity DX 标志着美国首家医院采用这一专用诊断仪器。尽管目前评价新系统的采用情况还为时尚早，但阿诺德表示看到该系统反响良好。为触达临床实验室的潜在客户，凯杰正通过网络研讨会等方式推广，还围绕传染病制定了出版策略，如支持人乳头瘤病毒定量与宫颈癌结果的研究，以及真菌感染的定量临床检测。
布朗大学此次肺炎 MDx 开发项目，有望突破现有肺炎检测瓶颈，若数字 PCR 技术能成功应用于临床，将为肺炎诊断和治疗带来变革，也为数字 PCR 在传染病检测领域的广泛应用奠定基础，后续发展值得持续关注。
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