近日,我國科研團隊依托原創的臨床單細胞拉曼藥敏快檢系統(CAST-R)建立的單個細菌細胞精度、“鑒定-藥敏-溯源”全流程一體化的H.pylori 診療技術CAST-R-HP,具有快速病原鑒定、精確藥敏表型檢測、基于單細胞全基因組支撐耐藥機制研究與精準溯源等優勢,其特性可用來診療幽門螺桿菌感染。
幽門螺桿菌耐藥菌鑒定的臨床金標準是內鏡檢查與細菌培養相結合的藥敏檢驗。由于其生長條件苛刻,分離和培養胃活檢標本中的幽門螺桿菌通常需7~10天,且難以考察臨床樣品中“原位”的病原多樣性。目前臨床醫生主要依賴經驗用藥而非藥敏結果指導下的精準治療,隨著幽門螺桿菌耐藥性的不斷增加,經驗治療的根除失敗率日益提高。
針對以上瓶頸問題,科研團隊構建了15種臨床常見胃部共生菌的單細胞拉曼光譜(SCRS)參考數據庫,進而利用端到端的深度卷積神經網絡(DCNN),將拉曼光譜特征提取與分類模型訓練過程相融合,有效提升了基于SCRS 的病原鑒定準確率。直接從臨床胃黏膜樣品出發,對幽門螺桿菌細胞進行識別和鑒定,準確率達98.5±0.27%。
下一步,研究人員將基于“微生物藥敏單細胞技術臨床示范網絡”,進一步開發CAST-R-HP 系統,拓展其應用,從而為建立單細胞精度的幽門螺桿菌診療與疾控體系奠定技術和裝備基礎。