耐药性检测,比基因检测更广泛应用的细菌“拉曼组”

医疗器械 来源:科学网
2016
11/06
19:08
科学网 医疗器械

耐药性快检,一直是摆在中外科学家面前的一道难题。10月19日《科学报告》上发表了一篇来自中科院青岛生物能源与过程研究所的论文,引起了学界的关注。论文提出基于“拉曼组”的耐药性快检技术,证明通过高通量单细胞拉曼成像,能够不依赖于培养、快速、定性、定量地表征细菌的药物应激性并区分其应激机制。

中科院青岛生物能源与过程研究所单细胞中心主任徐健研究员告诉《中国科学报》记者说:“我们团队在研发微生物学新技术新装备的过程中,敏锐捕捉到了耐药性检测技术开发的巨大潜力和机遇。”

耐药性快检难题

20世纪初,世界上三分之一人死于肺炎、结核、肠炎及腹泻。相关文献资料显示,今天心脏病和癌症成为人类的主要杀手,因肺炎和流感死亡的人数则不到4.5%。这是人类应用抗生素在公共卫生领域取得的重要成果。

如今,人类却又走到了事情的另一个极端,滥用抗生素导致耐药菌的出现及广泛传播。对抗耐药性不仅需要研发新型抗生素,还需要发展耐药性快检技术和监测体系,以提高现有抗生素使用的针对性和有效性,从而推迟与遏制耐药性的传播。

因此,今年8月26日国家卫生计生委等14部门联合印发的《遏制细菌耐药国家行动计划(2016—2020)》明确提出:“加强抗菌药物应用和耐药控制体系建设”和“完善抗菌药物应用和细菌耐药监测体系”。

据徐健介绍,自细菌发现至今,培养法仍是病原菌药敏试验的主流通用标准,但对于临床常见致病菌,培养法耗时长达24-48小时(对于难培养或生长缓慢的细菌则无能为力),同时无法揭示耐药机制。

“PCR(聚酶链式反应)和基因组测序技术可通过鉴定耐药基因来间接推测耐药的可能性。”徐健进一步指出,“但该技术依赖于已知的耐药基因参照序列,故无法分析未知的耐药性,且通常无法定量检测,因此一般情况下只能作为一种辅助手段。”

临床实践上为了指导“精准用药”,急需细菌耐药性及其耐药机制的直接、快速测量技术。临床需求与技术现状的矛盾如此紧迫和突出,以至于2016年9月8日美国国立卫生研究院悬赏两千万美元,专门激励细菌耐药性快检技术的研发。

提出“拉曼组”概念

对这个领域的探索,中国科学家一直都在积极尝试。从2012年起,徐健团队就意识到耐药性检测技术开发的巨大潜力。利用单细胞中心近六年来开发的单细胞成像技术,徐健及其博士生滕琳提出了“拉曼组”的概念。

滕琳向记者解释了什么是“拉曼组”:它是特定条件和时间点下,一个细菌细胞群体之单细胞拉曼光谱的集合。每个单细胞拉曼光谱由分别对应于一类化学键的上千个拉曼峰组成,反映的是特定细胞内化学物质的成分及含量的多维信息,而且其测量无需破坏细胞、不需要标记,通常仅需毫秒乃至数秒钟。

因此,对于任一细菌群体,一个“拉曼组”相当于单细胞精度、可快速、低成本测定与监控的“代谢状态”或“代谢物组”,其变化可直接反映和表征其针对特定药物或环境变化的敏感性和耐受性。而不同的抑菌机制会引起细胞内代谢物组的不同变化,所以“拉曼组”的变化还具有区分乃至识别各种药物应激机制的潜力。

随后,来自中科院青岛生物能源与过程研究所单细胞分析部、生物信息团队、微生物组部等部门的10多人参与的攻关小组成立,目标直指“拉曼组突破微生物耐药性快检”。

万事开头难,在项目进展过程中,滕琳和她的队友们遇到了不少困难,其中之一是“拉曼组”的数据分析。滕琳说:“该系列实验对来自各种药物种类、剂量、给药时间的300多个细胞群体进行了单细胞拉曼成像,采集了超过6000个细胞的拉曼光谱,共包括近900万个拉曼峰。”

重重压力下,这个乐观坚毅的女孩没有低头认输。经过四年多的努力,滕琳和攻关小组的其他队员们发展了一系列数据分析和可视化的新方法,深入挖掘和验证了“拉曼组”与微生物药物应激反应之间的相互关联,从而证明“拉曼组”能快速测量微生物耐药性并分辨其药物应激机制。

广泛的应用前景

此外,“拉曼组”还能准确测量给药过程中药敏性在细菌群体中的异质性变化,从而为研究细菌耐药性的起源和进化提供了有力工具。科研人员证明了“拉曼组”能够快速区分抗性细菌与非抗性细菌,因此它在抑菌药物筛选或耐药细菌筛选这两方面均具备成为一种新式平台技术的潜力。

徐健表示,作为一种新的“表型组”手段与组学大数据类型,“拉曼组”具有重要的优势。与传统意义上的转录组、蛋白组或代谢组不同,“拉曼组”在单个细胞精度对细胞群体或群落进行快速、低成本的代谢状态成像与监控,这对于生命体系异质性机制研究具有重要意义,同时在药物筛选、环境检测、生物资源挖掘、生物过程控制等领域将有广泛的应用前景。

在耐药性检测方面,“拉曼组”基于单细胞成像,不依赖于细菌的繁殖,通常能够在一个小时内完成细菌耐药性测量和机制区分,因此它在临床耐药性快检方面具有重要优势。

来源:科学网

(原标题:检测新利器:遏制耐药性传播)

为你推荐

美敦力创新医疗器械射频与脉冲双能量消融系统获批资讯

美敦力创新医疗器械射频与脉冲双能量消融系统获批

近日,国家药品监管局批准了美敦力公司Medtronic, Inc 一次性使用磁定位标测双能量消融导管、心脏双能量消融系统、三维心脏电生理标测系统、一次性使用体表参考电极创新产品注册申请。

2026-10-30 15:42

迈瑞医疗的三季报资讯

迈瑞医疗的三季报

报告显示,前三季度实现营业收入270 97亿元,同比增长4 89%;归母净利润71 84亿元,同比下降5 10%;经营活动现金流净额82 97亿元,同比增长14 08%。第三季度单季收入93 5...

2026-10-30 14:42

盐野义拟出售在华仿制药业务资讯

盐野义拟出售在华仿制药业务

据业内消息,盐野义拟将所持南京长澳制药有限公司、深圳市联诚医药有限公司各100%股权,全部转让给浙江高跖医药科技股份有限公司。交易完成后,盐野义将彻底退出中国仿制药生产...

2026-10-30 14:08

礼来三季度业绩超预期,再次上调全年业绩指引至910亿-920亿美元资讯

礼来三季度业绩超预期,再次上调全年业绩指引至910亿-920亿美元

10月29日,礼来公布2026年三季报,第三季度营收为243 97亿美元,同比增长39%;净利润64 51亿美元,同比增长16%。前三季度,礼来累计营收671 7亿美元,同比增长46%,净利润为2...

2026-10-30 10:23

靶点LGR5资讯

靶点LGR5

Petosemtamab(EGFR×LGR5)为一种靶向表皮生长因子受体(EGFR)和富含亮氨酸重复序列的G蛋白偶联受体5(LGR5)的在研IgG1双特异性抗体。

2026-10-30 09:15

联影医疗三季报资讯

联影医疗三季报

报告显示,前三季度公司实现营业收入105 80亿元,同比增长19 43%;扣非净利润9 42亿元,同比下降10 49。不过第三季度好于上半年,营收35 29亿元,同比增长24 12%,较上半...

2026-10-29 16:16

君实生物PD-1特瑞普利单抗适应症转常规批准,累计内地获批上市13项适应症资讯

君实生物PD-1特瑞普利单抗适应症转常规批准,累计内地获批上市13项适应症

10月29日,君实生物发布公告,公司近日收到国家药监局核准签发的《药品补充申请批准通知书》,批准特瑞普利单抗注射液单药适用于含铂化疗失败包括新辅助或辅助化疗12个月内进展...

2026-10-29 15:10

海正药业与炫景生物达成siRNA平台及管线授权合作,交易金额最高9.9亿元资讯

海正药业与炫景生物达成siRNA平台及管线授权合作,交易金额最高9.9亿元

公告显示,海正药业拟引进苏州炫景生物科技有限公司及其全资子公司北京炫景瑞医药科技有限公司的小核酸开发专利技术平台,以及其处于临床前早期开发阶段的产品RGN6669。

2026-10-29 10:54

《皮肤黑素调控》专刊重磅发布,为中国色素管理提供资讯

《皮肤黑素调控》专刊重磅发布,为中国色素管理提供"临床宝典"

近期,由《上海医药》杂志组织出版、拜尔斯道夫旗下皮肤科学品牌优色林支持的《皮肤黑素调控》专刊正式刊印。

2026-10-29 10:10

世界银屑病日:看见银屑病患者“皮肤之外”的人生资讯

世界银屑病日:看见银屑病患者“皮肤之外”的人生

从改善皮损走向综合管理,银屑病的规范诊疗与长期管理

2026-10-29 09:48

细胞壁科技完成新一轮战略融资资讯

细胞壁科技完成新一轮战略融资

近日,细胞壁科技宣布完成新一轮战略融资,投资方为 TCL 实业战投和深创投,此前,细胞壁科技获得东方富海和联想之星的融资。

2026-10-29 09:28

创新收入高增近五成,华东医药当期兑现与管线储备双向突破资讯

创新收入高增近五成,华东医药当期兑现与管线储备双向突破

报告显示,2026年1-9月公司实现营业收入330 19亿元,同比增长1 09%;实现归母净利润27 72亿元,同比增长0 87%;实现扣非归母净利润27 90亿元,同比增长3 57%。

2026-10-28 21:15

脑虎科技完成7亿元人民币B轮融资资讯

脑虎科技完成7亿元人民币B轮融资

本轮融资由国投聚力、深创投、勤智资本联合领投,中芯聚源、黄浦投资、基石资本、IDG资本、曦晨资本、钧犀资本、华福证券、华赛智汇、众为资本、江西金控等知名机构跟投,盛大、...

2026-10-28 17:53

香雪生命科学TCR-T XLS-103注射液获批第三个IND批件资讯

香雪生命科学TCR-T XLS-103注射液获批第三个IND批件

近日,香雪制药子公司香雪生命科学TCR-T细胞治疗产品XLS-103注射液获得CDE的临床试验许可,获批适应症为用于治疗基因型为HLA-A*11:01,肿瘤新生抗原KRAS G12V 突变阳性的晚期结直肠癌。

2026-10-28 16:36

科伦博泰芦康沙妥珠单抗第七项适应症上市申请获受理资讯

科伦博泰芦康沙妥珠单抗第七项适应症上市申请获受理

10月27日,科伦博泰发布公告,核心产品TROP2ADC芦康沙妥珠单抗(佳泰莱)一项新适应症上市申请获国家药监局受理,用于联合帕博利珠单抗一线治疗PD-L1TPS

2026-10-28 14:16

42例长期植入、注册临床完成入组, 阶梯医疗加速全侵入式脑机接口临床进程资讯

42例长期植入、注册临床完成入组, 阶梯医疗加速全侵入式脑机接口临床进程

2026年8月,WRS 01多中心注册临床试验也已完成全部受试者入组,产品进一步进入面向注册上市的系统性验证阶段。

文/张蓉蓉 2026-10-28 12:29

世界男性健康日: HPV防控倡导男女共防,一体化门诊助力关口前移资讯

世界男性健康日: HPV防控倡导男女共防,一体化门诊助力关口前移

每年的10月28日是“世界男性健康日”,旨在呼吁社会加强对男性健康的重视和关爱。

2026-10-28 12:17

维适平首次亮相全国性学术年会,聚焦创新口服治疗与AI赋能,探索UC全病程管理新路径资讯

维适平首次亮相全国性学术年会,聚焦创新口服治疗与AI赋能,探索UC全病程管理新路径

随着溃疡性结肠炎(UC)诊疗需求受到持续关注,如何在控制疾病活动的同时,兼顾长期疗效、安全性、用药便利性与规范化管理,成为临床实践中的重要议题。

2026-10-28 12:12

恒瑞医药仿制药业务继续保持下滑状态资讯

恒瑞医药仿制药业务继续保持下滑状态

10月27日晚间,恒瑞医药发布2026年三季报,2026年前三季度,公司营业收入为244 09亿元,同比增长5 26%;归属于上市公司股东的净利润为69 23亿元,同比增长20 38%。

2026-10-28 10:51

1-9月,生物医药制造业规模以上工业企业利润增幅未跑赢全行业平均值资讯

1-9月,生物医药制造业规模以上工业企业利润增幅未跑赢全行业平均值

10月27日,国家统计局发布2026年1—9月份全国规模以上工业企业利润增长情况。

2026-10-27 17:42