标题：通过数字 PCR 快速多重检测人类疟原虫
DOI：10.1016/j.cca.2022.12.001
期刊：临床化学学报
单位：复旦大学附属华山医院
发布日期：2022 年 12 月
研究平台：Rainsure Scientific DropDx-2044 数字PCR系统
2022年12月，复旦大学附属华山医院官明、姜浩勤团队在《Clinica Chimica Acta》杂志上发表文章《A Rapid Multiple Assay of human malaria parasites by digital PCR》。
本研究建立了一种新型多重数字PCR系统，专注于低浓度疟疾感染的快速分子检测。适用于疟疾混合感染的诊断和多样本连续监测，作为临床病原体绝对定量的重要检测方法，保证对疑似疟疾感染患者的快速、准确诊断。多重PCR分析灵敏度低至0.557copies/μL，灵敏度98.0%，特异性100%，特别适合低浓度疟疾感染的诊断和治疗过程中的疗效监测。
研究背景
疟疾、艾滋病、结核病被世界公认为危害人类生命健康的三大公共问题之一。它们是由疟原虫引起并通过按蚊传播的寄生虫病。根据世界卫生组织最新的《世界疟疾报告》，全球约有2.41亿疟疾病例，62.7万人死于疟疾。与上年相比，新增病例约1400万例，新增死亡病例约6.9万人。
疟原虫是由按蚊传播的孢子，是疟疾的病原体。寄生在人体的疟原虫主要有四种，包括间日疟原虫、三日疟原虫、恶性疟原虫和卵形疟原虫。这些疟疾寄生虫有两个宿主：按蚊和人类。它们先后寄生在人体的肝细胞和红细胞中。在红细胞中，除了裂殖体增殖外，一些裂殖子形成配子体并开始有性生殖的初始发育。
2021年，中国本土疟疾病例四年零，成功被世界卫生组织认定为无疟疾国家。目前，疟疾感染病例主要来自境外输入。
研究方法
选取2016年至2021年华山医院镜检确诊的疟疾阳性患者39例；从这些患者身上采集了 70 份血液样本。此外，本研究还纳入了20名健康人、20名发热患者和6名患有其他类型血液感染寄生虫的患者。每个血样均通过血涂片和 dPCR 进行平行测试。通过优化单系统四重荧光标记探针检测系统，验证了dPCR的准确定量能力，输出了临床疟疾血样单位体积的准确拷贝数。还使用快速诊断测试来验证 dPCR 获得的结果。
研究成果
dPCR 系统能够快速诊断和定量疟疾 DNA 样本。多重dPCR的分析灵敏度低至0.557拷贝/μL（95% CI 0.521-0.607），对临床标本诊断的敏感性为98.0%，特异性为100%。此外，dPCR系统还检测到3例多重疟原虫双重感染样本，其中1例为三重疟原虫双重感染。通过连续检测该研究中 39 名患者的每日血液样本，dPCR 可以监测药物治疗的功效。结果表明，用药后恶性疟原虫DNA浓度范围为0拷贝/μL-5474拷贝/μL，实现了抗疟药物疗效的实时监测。研究还发现，与全血相比，使用去血浆的血细胞样本更容易、更准确地检测出疟原虫。
多重数字PCR系统可清晰检测两种或三种疟疾混合感染全血样本，有效诊断多种疟疾混合感染。这是对传统血涂片镜检方法的理想补充，可以及时弥补血涂片中非典型疟疾和低浓度混合感染患者的漏检，从而帮助临床医生及时调整用药方案。
对一名患者长达20天的连续监测表明，数字PCR可以准确定量患者全血中的疟疾浓度，直观地显示患者的真实感染状况，及时反映患者体内疟疾感染率的变化，达到实时监测抗疟药物疗效的目的，是为消除患者疟疾提供更可靠的实验室证据。
