南方医科大学郑和平/杨斌团队开发基于Cas13a的梅毒检测新方法

梅毒，是由梅毒螺旋体（TPA）引起的慢性、系统性性传播疾病，它是全球最常见的性传播感染之一，据估计每年约有630万人感染。

实际上，感染梅毒后在早期发现就很容易治疗，但如果发展到晚期，会导致严重的长期健康问题，包括器官损伤甚至死亡。在怀孕期间感染梅毒的孕妇可通过胎盘传染给胎儿，引起胎儿宫内感染，导致先天梅毒。这也是全球第二大死产原因，也可能会对足月新生儿产生严重的发育后果。

实验室检测对于梅毒诊断至关重要，但现有的检测方法难以兼顾灵敏性和特异性，没有一种单一的诊断测试具有足够的灵敏性和特异性来识别梅毒的各个阶段。

梅毒的发病率在上世纪80年代和90年代一度有所下降，部分原因是由于艾滋病的流行，各国对安全性行为做了大量科普宣传。然而，自21世纪初以来，梅毒发病率大幅回升，在一些国家激增了300%以上。据中国疾控中心的数据显示，我国2020年梅毒新发病例超过46万例。因此，开发高灵敏度和特异性的梅毒检测方法显得尤为重要。

2017年，张锋开发出了基于CRISPR-Cas13的高灵敏度和高特异性的病毒检测技术——SHERLOCK。此后，基于CRISPR-Cas系统的病原体检测技术快速发展，已被成功应用于诊断多种病原体，例如新冠病毒、寨卡病毒、埃博拉病毒、登革热病毒、拉沙病毒、人乳头瘤病毒，以及疟原虫、铜绿假单胞菌等，还可以通过通过区分单核苷酸突变（SNV）进行基因分型和耐药性监测。

这为克服当前梅毒检测的局限性提供了令人兴奋的新方法。

近日，南方医科大学皮肤病医院郑和平教授和杨斌教授团队在 Nature 子刊 Nature Communications 发表了题为：A suite of PCR-LwCas13a assays for detection and genotyping of Treponema pallidum in clinical samples 的研究论文。

该研究开发了一种将PCR和CRISPR-Cas13a结合的梅毒螺旋体的检测方法，该方法性能强大，与PCR相比，灵敏度提高了一个数量级，此外，该方法还可以用于梅毒螺旋体的谱系鉴定和耐药基因分型鉴定。这以基于CRISPR的检测方法在改进梅毒的诊断和流行病学监测方面具有巨大潜力和应用价值。

用于诊断梅毒的常用检测方法的性能因感染阶段和样本类型而有很大差异。为了满足改进梅毒诊断的需要，研究团队将PCR技术与CRISPR-LwCas13a技术结合，从而实现针对不同模板的具有高敏感性和特异性的体外检测技术。

根据梅毒螺旋体的tpp47基因（用于诊断梅毒螺旋体）、tp0548基因（用于谱系鉴定）、23S rRNA（用于大环内酯类抗性基因识别），分别设计对应的PCR扩增引物与crRNA实现对梅毒螺旋体的检测、谱系鉴定和抗性基因分型鉴定。

PCR-LwCas13a检测的分析灵敏度比具有同等特异性的实时PCR高出一个数量级。当应用于一组216个生物样本（包括135个临床确认的原发性和继发性梅毒样本）时，PCR-LwCas13a检测显示出93.3%的临床敏感性和100%的特异性，这优于针对tpp47基因的实时PCR检测和兔感染性检测（这是当前检测梅毒螺旋体最敏感可靠的方法）。此外，该方法还能够进一步区分梅毒螺旋体谱系并鉴定大环内酯类抗性遗传标记。

总的来说，这些实验结果显示，这一基于CRISPR-Cas13a的方法在改善梅毒诊断和流行病学监测方面具有巨大潜力和应用价值。据悉，研究团队已针对这一检测方法申请了专利。