COVID-19大流行中斷了對艾滋病病毒感染者的常規(guī)護(hù)理,嚴(yán)重影響了對艾滋病病毒感染者的診斷和治療。如果感染SARS-CoV-2, 艾滋病病毒感染者的發(fā)病率和死亡率會增加。據(jù)報道,近日在南非發(fā)現(xiàn)新冠新型變異毒株Omicron可能由艾滋患者體內(nèi)進(jìn)化而來。因此密切監(jiān)測HIV血漿病毒載量(VL)并篩查SARS-COV-2感染就顯得尤為迫切。近日,來自華盛頓大學(xué)的Gaurav K Gulati和Nuttada Panpradist等科學(xué)家在medRxiv平臺上提交文章《Inexpensive workflow for simultaneous monitoring of HIV viral load and detection of SARS-CoV-2 infection》的預(yù)印本。
通過開發(fā)一種新的工作流程,同時定量艾滋病毒載量和檢測SARS-CoV-2。文中使用naica®微滴芯片數(shù)字PCR系統(tǒng)對RNA濃度進(jìn)行精準(zhǔn)定量,用于新方案的評估。
文章中作者基于Boom方法開發(fā)了一種內(nèi)部RNA提取方法,從血漿、鼻腔分泌物(NS)或二者混合物中進(jìn)行RNA提取,對HIV長末端重復(fù)序列(LTR) 、SARS-CoV-2核衣殼基因區(qū)域(N1、N2)和人類核糖核酸酶 P(RP)進(jìn)行RT-qPCR分析,估計血漿病毒載量并對HIV/SARS-CoV-2狀態(tài)進(jìn)行分類(HIV為病毒學(xué)失敗或抑制,SARS-CoV-2為陽性、假定陽性、陰性或不確定)。
首先,作者將包含HIV LTR檢測擴(kuò)增區(qū)域或N1/N2檢測的DNA片段作為RNA生成的起始DNA構(gòu)建體。使用 T7 RNA聚合酶將DNA構(gòu)建體轉(zhuǎn)化為RNA。為了對體外轉(zhuǎn)錄的RNA濃度進(jìn)行精準(zhǔn)定量,作者使用naica®微滴芯片數(shù)字PCR系統(tǒng)對RNA濃度進(jìn)行絕對定量(圖1)。從圖中可以看出通過檢測OD值并不能對RNA濃度進(jìn)行精準(zhǔn)定量,因此最終利用數(shù)字PCR的結(jié)果對RNA的濃度進(jìn)行了校正。
圖1:數(shù)字PCR量化體外轉(zhuǎn)錄的RNA標(biāo)準(zhǔn)濃度
隨后將合成的不同濃度的HIV RNA與血漿樣本進(jìn)行混合構(gòu)成人造血漿樣本,合成的不同濃度的SARS-CoV-2 RNA與NS進(jìn)行混合構(gòu)成人造NS樣本,分別采用內(nèi)部提取方法和標(biāo)準(zhǔn)提取方法對血漿樣本中HIV、NS樣本中SARS-CoV-2和血漿和NS混合樣本中HIV和SARS-CoV-2進(jìn)行靈敏度檢測。同時采用133個臨床樣本,其中40個血漿樣本(30個HIV血清陽性),67個NS樣本(31個SARS-CoV-2陽性)和26個血漿和NS混合樣本(26個HIV陽性,10個SARS-CoV-2陽性)進(jìn)行評價(圖2)。
結(jié)果表明:內(nèi)部提取對HIV的檢測限為200拷貝/mL,對SARS-CoV-2的檢測限為100拷貝/mL。對于血漿樣本,兩種方法測量的HIV病毒載量水平呈正相關(guān)(人造樣本的R2:0.98, 臨床樣本R2: 0.81)。在對NS樣本使用內(nèi)部提取方法時,排除不確定結(jié)果,與標(biāo)準(zhǔn)提取方法相比,95%的一致性(25個陽性,6個假定陽性和31個陰性)。對于血漿和NS混合樣本,兩種方法測量的HIV病毒載量水平呈正相關(guān)(人造樣本的R2:0.98, 臨床樣本R2: 0.71)。SARS-CoV-2檢測結(jié)果顯示陽性和陰性分類是100%一致性。
圖2:使用兩種不同提取方法從血漿和NS混合樣本中共同提取的RNA中獲得的HIV LTR 和SARS-CoV-2 Cq值的比較.(a)比較標(biāo)準(zhǔn)與內(nèi)部提取方法性能的實驗設(shè)計方案。(b)來自內(nèi)部提取方法的SARS-CoV-2 LTR、N1、N2和人 RP (陰性樣本的對照)測定的Cq值。(c)基于兩種提取方法的結(jié)果對樣本進(jìn)行分類。通過兩種方法提取的樣本中測得的(d)LTR、(e)N1和(f)N2的散點圖。
綜上所述,作者開發(fā)的內(nèi)部提取方法可以從單獨的血漿或血漿和NS混合樣本提取RNA來確定艾滋病病毒感染者是否存在SARS-CoV-2感染,從而有可能簡化HIV管理和SARS-CoV-2檢測。將這兩種病毒的檢測結(jié)合起來可以有效的減少COVID-19對艾滋病毒治療的影響。
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原文:https://doi.org/10.1101/2021.08.18.21256786
naica®六通道微滴芯片數(shù)字PCR系統(tǒng)
法國Stilla Technologies公司naica®六通道微滴芯片數(shù)字PCR系統(tǒng),源于Crystal微滴芯片式數(shù)字PCR技術(shù),自動化微滴生成和擴(kuò)增,每個樣本孔可實現(xiàn)6熒光通道的檢測,智能化識別微滴并進(jìn)行質(zhì)控,3小時內(nèi)即可獲得至少6個靶標(biāo)基因的絕對拷貝數(shù)濃度。