2023年4月，我院实验医学科应斌武教授、陈飘飘副研究员团队在ACS Nano（IF：18.027）在线发表文章“Sensitive Urine Immunoassay for Visualization of Lipoarabinomannan for Noninvasive Tuberculosis Diagnosis”。该研究建立了结核尿液无损检测标志物LAM高敏检测方法，为结核辅助诊断提供了新策略。

结核病仍是全球的重大公共卫生问题，是单病原体致死率第二的感染性疾病。快速、准确诊断可有助于快速阻断疾病传播、有效开展治疗、遏制耐药发生，是结核病防治工作的重中之重。脂阿拉伯甘露聚糖（LAM）是用于结核病诊断的新型生物标志物，其尿液检测的临床应用已受到世界卫生组织的推荐。因此，该研究建立了LAM的新型检测方案，并证实了高敏LAM检测方案在HIV阴性患者中的应用价值。

该策略首先在反应孔底部形成双抗体夹心复合物，以特异性识别捕获LAM。后链霉亲和素（SA）加入孔中，与生物素标记的二抗结合。此后加入的生物素标记T30探针会与SA特异性结合。LAM浓度与上清液游离T30的浓度呈负相关。上清液被转移到离心管中用于下一阶段反应，通过铜纳米粒子原位合成进行信号放大。胸腺嘧啶T和Cu2+之间可发生络合作用，且络合于其上的铜离子会被抗坏血酸还原生成铜纳米粒子。铜纳米粒子生成量与游离T30浓度正相关，消耗游离Cu2+。最后，钙黄绿素和量子点通过竞争反应选择性识别Cu2+和铜纳米粒子。反应液中的Cu2+/铜纳米粒子浓度比会随LAM浓度升高而升高，引起信号分子荧光强度随之减弱，可视化条带扩散长度减短。双信号荧光仪检测模式的可测量浓度范围为10 fg/mL-1 pg/mL。最低检测限为2.5 fg/mL。该分析策略具有良好的选择性。10ng/mL的浓度的潜在干扰物质引起的荧光信号变化很小，几乎可以忽略，而25 fg/mL的LAM却可引起荧光信号显著降低。使用长度作为读数的可视化分析模式中，条带反应后扩散长度会随着LAM浓度增加而延长，最低检测限为25 fg/mL，显示出检测LAM的潜力。

45名结核病患者和16名非结核病患者的临床尿液样本进一步验证了LAM测定的实用性。非结核病患者的LAM浓度低于40 fg/mL，42名结核病患者的LAM浓度高于40 fg/mL。58个样本的LAM结果与临床诊断一致。根据可视化检测条带，与结核病患者样本相比，非结核病患者样本的扩散长度更短。

此外，研究中还检测了9名非结核病患者、3名非结核分枝杆菌（NTM）感染患者、41名潜伏结核者和32名结核病患者的临床尿液样本。结果表明LAM在诊断结核病方面具有一定的潜力。LAM检测方法确诊结核病的敏感性为94.1%（16/17），对未确诊结核病的灵敏度为85%（51/60），对非结核病患者和NTM感染 患者的特异性为89.2%（25/28）。当对照组为非结核、LTBI患者时，受试者工作特征曲线的曲线下面积（AUC）为0.86，当对照组仅为非结核患者时，AUC为0.92。在根据影像学和临床表现诊断的患者中，一些痰培养阴性的患者得到了阳性的LAM结果。因此，高敏LAM检测方案有可能成为结核病的一种非侵入性高敏辅助诊断方法。

本研究使用荧光和可视化免疫分析检测临床尿液样本中LAM。将荧光纳米材料，polyT-铜纳米粒子的原位合成与免疫识别相结合，从而实现fg/mL水平的LAM检测，改善了结核病人尿液LAM检测效能，有望将LAM检测应用于HIV阴性患者的临床辅助诊断。

我院陈飘飘副研究员、博士研究生孟妍明，实验医学科员工刘唐喻亨为论文第一作者；实验医学科应斌武教授为通讯作者；我院为第一作者单位。

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c01374