加拿大麥克馬斯特大學(xué)李應(yīng)福教授和 John Brennan課題組利用DNA酶切反應(yīng)和滾環(huán)擴(kuò)增技術(shù)，開發(fā)了一種新的對(duì)疾病相關(guān)基因組RNA的高效檢測方法，并在對(duì)新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）的臨床樣品檢測實(shí)踐中取得了成功。
疾病檢測對(duì)人的生命健康至關(guān)重要。目前，許多基于RNA的檢測方法已經(jīng)被成功開發(fā)，并廣泛應(yīng)用到癌癥、傳染病以及飲用水中細(xì)菌污染的檢測。這些方法通常需要結(jié)合核酸恒溫?cái)U(kuò)增技術(shù)以提高臨床診斷的靈敏度和選擇性。雖然這些方法具有較高的靈敏性，但通常需要專門的設(shè)備和經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員進(jìn)行長時(shí)間處理，或存在較高假陽性檢測率的問題。
為了解決這些問題，近期加拿大麥克馬斯特大學(xué)的李應(yīng)福研究團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種新的對(duì)疾病相關(guān)基因組RNA的高效檢測方法，并在對(duì)新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）的臨床唾液樣品的檢測中取得了成功。
該研究團(tuán)隊(duì)利用DNA酶對(duì)病毒的基因組RNA進(jìn)行定點(diǎn)切割，再將被切割的RNA片段作為引物啟動(dòng)滾環(huán)擴(kuò)增反應(yīng)（RCA），放大熒光信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)病毒RNA的有效檢測（如圖1所示）。研究團(tuán)隊(duì)首先對(duì)230種不同DNA酶的變異體進(jìn)行了系統(tǒng)的篩選，最終鑒定出34種有效的DNA酶。這些DNA酶反應(yīng)快速，在10分鐘內(nèi)對(duì)目標(biāo)RNA分子的剪切效率可達(dá)20％-60%。接著，研究者對(duì)被剪切的RNA片段進(jìn)行評(píng)估，將能夠有效啟動(dòng)RCA的片段應(yīng)用于臨床樣品的檢測。
圖1 DNA酶切反應(yīng)和滾環(huán)擴(kuò)增技術(shù)相結(jié)合檢測病毒RNA的原理圖 為了提高臨床檢測的靈敏度，研究者使用了一種新開發(fā)的具有500 aM檢測限的擬指數(shù)RCA擴(kuò)增方法，對(duì)14個(gè)SARS-CoV-2陽性唾液樣品和15個(gè)陰性唾液樣品中的病毒RNA進(jìn)行檢測。結(jié)果顯示該方法對(duì)病毒的臨床檢測靈敏度可達(dá)86％，特異性可達(dá)100％（如圖2所示）。該方法快速、簡便、費(fèi)用低廉，實(shí)現(xiàn)了對(duì)具有復(fù)雜二級(jí)、三級(jí)結(jié)構(gòu)RNA大分子的有效檢測，不僅在SARS-CoV-2的檢測中表現(xiàn)出高效性和可靠性，而且可廣泛應(yīng)用于其他疾病的檢測，為臨床檢測提供了一種新的、高效的方法。 圖2 對(duì)14個(gè)SARS-CoV-2陽性唾液樣品和15個(gè)陰性唾液樣品的病毒RNA的檢測結(jié)果 論文信息 Detection of Large Genomic RNA via DNAzyme-Mediated RNA Cleavage and Rolling Circle Amplification: SARS-CoV-2?as a Model Jimmy Gu, Amal Mathai, Connor Nurmi, Dawn White, Gurpreet Panesar, Prof.?Dr. Deborah Yamamura, Prof.?Dr. Cynthia Balion, Dr. Jonathan Gubbay, Prof.?Dr. Karen Mossman, Prof.?Dr. Alfredo Capretta, Prof.?Dr. Bruno J. Salena, Prof.?Dr. Leyla Soleymani, Prof.?Dr. Carlos D. M. Filipe, Prof.?Dr. John D. Brennan, Prof.?Dr. Yingfu Li Chemistry – A European Journal DOI: 10.1002/chem.202300075
