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近日，中国科学院青岛生物能源与过程研究所与中国疾病预防控制中心传染病预防控制所、青岛市立医院、青岛星赛生物等组成的联合团队以原创的临床单细胞拉曼药敏快检系统(CAST-R)为基础，研发了一种单个细菌细胞精度、“鉴定-药敏-溯源”全流程一体化的幽门螺旋菌诊疗技术CAST-R-HP。成果发表于《临床化学》。
幽门螺杆菌(Hp)是一种常见的细菌病原体，主要通过粪-口、口-口、胃-口传播，与胃炎、消化性溃疡和胃癌等多种消化道疾病有密切关系。据统计，幽门螺杆菌在全球自然人群中的感染率超过50%，同时耐药严重，导致幽门螺杆菌感染难以根除并且容易复发。因此，
建立一个高效的药敏诊断、治疗与溯源体系，研究幽门螺杆菌的耐药性，对于幽门螺杆菌感染的临床治疗与防控意义重大。
目前，幽门螺杆菌耐药菌鉴定的临床金标准是内镜检查与细菌培养相结合的药敏检验。但是这种方法耗时很长：一方面分离和培养胃活检标本中的幽门螺杆菌需要7-10天，另一方面获得纯培养后开展的表型药敏实验同样需要大量时间。另外，这种方法在实验室中进行，无法“原位”对临床样品中的病原多样性进行考察。而且只能预测部分已知耐药基因的突变，并存在不同程度的假阴性。因此在临床治疗中药敏检验难以推广，而仅靠经验指导用药根除感染的失败率非常高。
研究团队通过单细胞拉曼光谱技术建立了测定代谢抑制程度的幽门螺杆菌药敏表型快检技术CAST-R。团队首先构建了15种临床常见胃部共生菌的单细胞拉曼光谱(SCRS)参考数据库，再利用端到端的深度卷积神经网络融合拉曼光谱特征提取与分类模型训练过程以提升病原鉴定准确率。CAST-R可以直接从临床胃黏膜样品出发，识别并鉴定幽门螺杆菌细胞。根据实验结果，该技术的检测准确率达98.5±0.27%。
CAST-R还可以用于研究耐药机制并进行全基因组溯源。从临床样品中直接识别特定药敏表型的幽门螺杆菌细胞，并对其进行拉曼分选和核酸扩增，通过基因型验证药敏表型。为幽门螺杆菌耐药性的研究提供了有效手段。
(资料来源：科技日报)