使用RPA-CRISPR/Cas12a系统快速目视检测梅毒螺旋体

这对日常健康为何重要

梅毒——一种曾被认为已得到控制的性传播感染——在全球范围内正在回升。如果未被发现，它可能在不显眼的情况下损害心脏、大脑和未出生婴儿。目前的实验室检测并不适合在诊所、偏远地区或繁忙的急诊中进行快速筛查。本文介绍了一种新的、耗时约一小时、易于判读的针对梅毒病原体梅毒螺旋体的DNA检测方法，旨在将准确诊断更接近床边及低资源环境。

日益严重但难以发现的问题

梅毒由一种螺旋形细菌引起，主要通过性接触传播，也可在怀孕期间从母亲传给胎儿。全球报告显示，2022年约有800万新发病例，2023年有150万先天性梅毒病例，这些数字显示筛查和治疗存在严重缺口。目前的大多数检测并不直接寻找病原体本身，而是检测抗体——机体对感染的反应。这类血液检测因价格低廉、操作简便而被广泛使用，但它们可能漏检极早期感染，在怀孕或自身免疫性疾病等情况下出现假阳性，并且常常终生呈阳性。因此，这些检测难以区分患者是处于活动性感染还是既往已治愈的感染。

构建更快速的基于DNA的检测

为了解决这些问题，研究人员开发了一种直接检测梅毒DNA的检测方法。他们将注意力集中在称为tp47的基因上，这是该细菌稳定且广泛使用的标志。该检测结合了两种现代工具。第一种是重组酶聚合酶扩增（RPA），它可以在恒定、接近体温的温度下快速扩增DNA，而不需要像传统PCR那样进行高低温循环。第二种是CRISPR/Cas12a系统，该酶系以基因编辑闻名，但在此处被改装为高选择性的传感器。当Cas12a在引导RNA的引导下识别并结合匹配的tp47 DNA序列时，它被激活并迅速切割附近的短DNA“报告分子”，释放出强烈的荧光信号或触发类似试纸的检测线。

新检测在实践中的工作流程

在实验室中，团队首先对每一步进行了优化：用于扩增tp47基因的最佳引物对、理想的反应时间，以及Cas12a蛋白、其引导RNA和信号报告分子的最佳用量。在这些优化条件下，从加入患者样本DNA到读取结果的整个过程约需一小时。荧光读出版本在可重复条件下能够可靠检测到约每微升11份目标DNA拷贝的极低量。它还能将梅毒DNA与若干其他可引起类似症状的血源性病毒（包括HIV、乙型和丙型肝炎病毒以及登革热病毒）的遗传物质区分开来，且未出现交叉反应。

从高技术实验室到简易试纸

鉴于许多诊所缺乏专业设备，研究人员还将该方法转化为侧流免疫试纸——这与家庭妊娠测试和许多快速COVID-19检测采用的基本格式相同。在完成RPA和CRISPR步骤后，将反应混合物施加到一小条试纸上。如果存在tp47 DNA，测试线将与对照线一同显现。该试纸版本的检测下限约为每微升5.56 × 10²份DNA拷贝，比荧光读出略低，但作为现场检测仍然具有较强的实用性。在30例患者血样的试验中，荧光检测与医院标准诊断的一致率为96.6%，而试纸检测能正确检测到阳性病例，但仍需进一步调整以达到同等性能。

这对患者可能意味着什么

对于非专业人员而言，关键点是该新检测直接寻找梅毒病原体的DNA，能在简单的温度条件下迅速完成，并且可通过小型读取器产生明亮的荧光信号或在一次性试纸上出现明确的阳性线。速度、灵敏度和简便性的结合，可能帮助医生更早发现感染，特别是在设备有限的诊所或外展项目中。尽管需要进一步改进试纸版本并在更大、更多样化的人群中验证，该平台为快速床旁梅毒诊断提供了有前景的蓝本——并有可能推广到针对其他多种传染性微生物的类似检测。

引用: Li, W., Sun, Y., Ye, M. et al. Rapid visual detection of Treponema pallidum using the RPA-CRISPR/Cas12a system. Sci Rep 16, 5120 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35745-6

关键词: 梅毒, 梅毒螺旋体, CRISPR诊断, 现场检测, RPA-Cas12a检测