杜丹教授、汤有志教授团队利用CRISPR-Cas13a/Cas12a系统，联合等温扩增RAA技术，建立了对猴痘病毒及其共感染病毒双重靶标的快速现场检测系统。
猴痘（MPX）是一种人畜共患传染病，被世界卫生组织和美国疾病控制与预防中心认定为一种突发疾病和全球性威胁。根据世卫组织的流行病学数据显示，大约51%的猴痘病毒（MPXV）确诊病例与人类免疫缺陷病毒（HIV）存在共感染情况。在新型冠状病毒（SARS-CoV-2）大流行期间，有报道称猴痘病毒与新型冠状病毒共感染的发生率逐渐增加。截至2023年8月，113个国家报告了超过89000例确诊病例和152例死亡病例。面对猴痘疫情的威胁，开发快速而准确的现场检测方法，用于检测MPXV以及MPXV与HIV或SARS-CoV-2的共感染，对于了解这些共感染的临床重要性，并设计有效的治疗和预防策略以遏制这些疾病的传播具有重要意义。
目前，皇冠hg0086客户端杜丹教授与华南农业大学兽皇冠汤有志教授团队合作，在Science Bulletin (Multidisciplinary Sciences)杂志上发表题为“Rapid and sensitive Cas13a/Cas12a-based one-pot dual-target strategy to detect monkeypox virus and its co-infected viruses”的研究论文。
该研究基于CRISPR系统中Cas13a和Cas12a酶的反式切割特性，分别联合等温扩增RAA技术建立了对猴痘病毒的检测方法，并整合这两个系统建立了对猴痘病毒及其共感染病毒双重靶标检测系统。
猴痘病毒（MPXV）属于正痘病毒科，是双链DNA病毒的一个大家族，其中还包括牛痘病毒(CPXV)、天花病毒(VARV)和鼠痘病毒(ECTV)等其他病毒。正痘病毒基因组中，中心区域保守性高，而末端区域不同病毒的差异性较大，该团队针对这一差异区域，设计了特异性识别猴痘病毒基因组的靶向crRNA，能分别利用Cas13a和Cas12a系统特异性检测正痘病毒中的猴痘病毒。
猴痘病毒（MPXV）分为两个亚种：中非型（MPXV-CA）和西非型（MPXV-WA），它们在地理上有明显的分布差异，具有不同的临床表现和流行病学特点，表现出不同程度的致病性。中非型猴痘（MPXV-CA）与较高的致死率（约为10%）相关，对公共卫生构成重大威胁，而西非型猴痘（MPXV-WA）病毒感染导致较轻的人类疾病（约为3.6%的致死率）。临床严重性的差异可能归因于亚种之间的基因组差异。该团队根据两个亚型基因组的差异，设计了不同的靶向crRNA，其对应的Cas13a和Cas12a检测系统能特异性识别和区分该不同病毒亚型，有助于疾病防控的决策制定。
为了提高检测系统的灵敏度，该团队将等温扩增技术RAA和Cas13a和Cas12a系统联合，在保证检测系统的特异性的同时，增加了检测系统的灵敏度。另外，现场检测容易受到气溶胶污染，该团队建立了两种一步反应检测法，减少气溶胶污染的风险。该一步检测法展现出高于标准定量PCR的灵敏度和阳性检测率，而且无需复杂设备或专业技术人员培训，适合应用于资源缺乏区域的现场检测。
RAA-Cas13a和RAA-Cas12的阳性检出率高于qRT-PCR的检测方法，并且不需要昂贵的仪器和复杂的操作步骤。
根据世界卫生组织（WHO）的流行病学数据，约有51%的猴痘病毒（MPXV）感染病例同时也被人类免疫缺陷病毒（HIV）感染。研究表明HIV和MPXV可能互相促进传播。疾病预防控制中心（CDC）强调，接受猴痘病毒感染检测的个体应同时进行HIV检测和预防服务。此外，在COVID-19疫情期间，有关猴痘病毒和严重急性呼吸综合症冠状病毒2（SARS-CoV-2）共感染发病率案例逐渐增加。多重检测涉及同时检测多个基因或靶标，是最大限度降低假阴性结果风险的可靠方法。该团队成功开发了基于RAA-Cas12a/Cas13a的双靶点检测方法。
通过结合Cas12a和Cas13a系统并优化反应设置，该团队证明了该方法能够检测单个样本中MPXV的两个基因靶标。双靶标检测分析能够在RAA后10分钟内区分MPXV-CA和MPXV-WA进化枝。此外，考虑到检测MPXV与SARS-CoV-2或HIV等合并感染对于有效治疗和疾病预防的重要性，该团队的双靶点检测方法展示了其同时检测MPXV与SARS-CoV-2的效率。这种多重检测方法不仅提供了一种快速且经济有效的方法来检测MPXV并区分其进化枝，而且还提供了检测合并感染的能力。
皇冠hg0086客户端抗癌研究中心杜丹教授与华南农业大学兽皇冠汤有志教授为本论文的通讯作者。
皇冠hg0086客户端博士后王潇、博士生饶巧、硕士生陆正荣为论文共同第一作者。本研究工作得到国家重点研发计划项目、国家自然科学基金、海外高层次人才青年项目，细胞应激生物学国家重点实验室开放研究基金和中央大学基础研究基金的资助。
导师简介
杜丹，皇冠hg0086客户端、细胞应激生物学国家重点实验室教授、博导、海外高层次青年人才、“闽江学者”特聘教授、皇冠“南强青年拔尖A类人才”。研究方向包括基于CRISPR的检测技术和平台开发；肿瘤免疫、肠道微生态在消化道疾病中的功能；肿瘤电场治疗研究。至今以第一作者或通讯作者在Nature Methods, Developmental Cell, Science Bulletin, EMBO Reports等发表论文10余篇。
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