【感染科普笔记2023-6-13】顾兵丨学科交叉探索：检验诊断标志物发现与应用
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讲者丨顾兵（广东省人民医院）
整理丨刘水桂（南昌三三四医院）审核丨蓝雪0816来源丨2022 SIFIC暨OCAMRI联合会
学科交叉组是一个新概念。在检验科下面设立学科交叉组，把相关专业人员组成一个组，充分发挥每个人的专业优势，设立科研方向与目标，并在感染方向、循环免疫方向、肿瘤方向方面取得了一系列不错的科研成绩。2022年 18th SIFIC+6th OCAMRI联合会议上顾兵教授的讲演《学科交叉探索：检验诊断标志物发现与应用》详细介绍了广东省人民医院学科交叉组的做法，并取得了不错的科研成果。他的做法中有不少方法值得其他兄弟医院借鉴。
学科交叉组成立的背景国家战略需要学科的交叉组合，学科交叉融合是大势所趋。广东省人民医院在检验科率先组建学科交叉组工作。检验科有微生物组、生化组、血液组、分子组、流式组等，这个学科交叉组与微生物组、分子组等是平级关系。学科交叉组成员既有来自检验人员，也有来自临床医生、生物、材料、计算机学科人员。这些人员共同组成一个团队，组成学科交叉组。学科交叉组中检验人员参与检验科的夜班、节假日工作，但不参与检验人员检验科白班的日常工作，从而保证他们有足够的时间推进多学科交叉研究工作。学科交叉组有成员15人，2021年5月25日成立，2022年1月举办了第一届论坛。2022年7月举办了第二届论坛，同年9月举办了第一期的线上论坛。学科交叉组建立了多个平台，对院内没有自己实验室的科室开放，帮助他们提高学科建设，同时也促进了检验科与临床科室的密切关联。
科研方向及产出目标学科交叉组的科研方向有3个方面，产出目标都有具体的标准衡量。见表1。
表1 科研方向及产出目标的内容
一、感染方向1. 立足重大感染，开拓表面增强拉曼光谱（SERS）新体系及应用构建SERS和其他新技术交叉的检测新体系/策略，进行重要病原体（肠杆菌科细菌、MRSA、分枝杆菌、侵袭性真菌）及耐药鉴定的精准诊断，并开展耐药传播链/溯源、致病因素与机制研究。（1）基于适配体识别和深度学习的SERS新技术
[*]首次证实适配体介导的SERS检测和深度学习结合可有效实现对耐药性细菌病原体的准确检测。
[*]利用适配体作为识别元件，胶体金可以很容易在细菌（MSSA和MRSA）的表面原位生长，胶体金具有显著的拉曼增强作用，因此可以更容易地获得细菌的固有SERS光谱。
[*]建立的卷积神经网络方法在MSSA和MRSA鉴定中达到了100%的准确性。
（2）基于适配体和凝集素双识别的SERS新技术首次使用基于麦胚凝集素和适配体的双识别生物传感器同时检测两种病原菌。
[*]采用凝集素装饰的金壳磁珠作为高效的细菌捕获工具，同时利用适配体装饰的胶体金作为稳定的SERS信号来源，成功构建了一种双识别SERS生物传感器。
[*]实现了金黄色葡萄球菌和单增李斯特菌的同时，快速检测，灵敏度达到10cfu/ml。
（3）单线检多种目标分析为的SERS免疫层析技术30分钟内实现卡那霉素/氯霉素高敏检测，检测限分别达到0.54pg/ml和0.47pg/ml。
2. 着眼临床痛点，研发多种高致病病原快速敏感新技术（1）新检测体系构建，开展临床验证和评价，为临床感染的早期诊断和监测提供创新性的技术平台。感染病原体高敏快速诊断的新技术与系统有以下三种：
[*]量子点免疫层析与等温扩增新技术：低通量，适合靶标病原体、便捷经济，快速即时筛查。
[*]微液滴数字PCR体系与多重探针扩增技术：中通量，一次性高敏，定量检测多种目标病原体。
[*]基于测序技术的病原与致病因子检测panel：高通量，实现几百-上万种靶标及病原的快速鉴定。
（2）具体的研发技术有以下6个方面
[*]研发基于氧化石墨烯的三维荧光量子点免疫层析技术实现唾液样品中三种呼吸道病毒（新冠、甲流、腺病毒）的同步快速，高敏检测。
[*]研发新冠变异株快速分型的等温扩增技术1小时左右实现新冠病毒及其Delta变异株的特异性区分。
[*]构建基于宏基因测序的云端毒力因子分析体系合作开发了欧亚地区第一个免费、开源、用户界面友善，操作简单的在线分析工具，无需组装，直接运行mNGS数据分析重要临床病原体的关键毒力因子基因，构建预测模型预测高毒力菌株。
[*]真菌tNGS技术的建立，验证与临床转化合作开发了临床常见的60种真菌的靶向测序panel，以增加真菌检出性能，降低检测成本。
[*]感染性心内膜炎的数字PCR定量检测panel合作研发基于ddPCR的感染性心内膜炎（IE）12种病原体定量检测试剂盒，旨在3小时内实现IE常见病原体的灵敏特异、快速、多靶检测。
[*]针对18种重要呼吸道病毒的多重探针扩增技术合作研发基于多重探针扩增技术（MPA）的快速分子检测方法，并进行临床性能评估，该MPA扩增技术可同时检测涵盖新冠病毒在内的18种病毒，助力常见呼吸道致病病原体的光谱准确检测。
3. 针对国家需求，开展多重耐药突变分析及动态监测构建多重耐药菌分析、检测、分析、反馈全流程动态网络，坚持以解决临床问题为核心的临床微生物监测反馈机制。
二、循环免疫方向
[*]基于中国华南地区人群的肾功能指标参考区间研究。
[*]基于宽谱定量MALDI-TOF-MS质谱探究。
[*]挖掘心脏新型循环标志物-非编码RNA。
三、肿瘤方向
[*]探索血清蛋白作为乳腺癌早诊标志物利用乳腺癌病变全流程大队列（组织、血液），通过深度血清蛋白质组学探索乳腺癌血清早诊标志物。
[*]发掘乳腺癌和肺癌免疫浸润相关新型预后标志物。TRPRSS2可作为乳腺癌和肺癌免疫浸润相关新型预后标志物。
[*]基于消化道肿瘤的诊断标志物研究-肠癌早期筛查。
[*]挖掘肝细胞癌血清标志物。
学科交叉成果一、学科交叉科研成果
[*]学科交叉促进科研立项国家自然科学基金4项（3项青年，30万元/项，1项面上，52万元）；牵头国家重点研发计划（应急专项，150万元）；广州市科技计划重点项目（50万）、其他省市级项目申请13项；广东省科技协会青年托举人才项目1项（1万元）。
[*]学科交叉促进文章、专利产出；中科院1区论文8篇。发明专利6项，实用新型专利36项。
[*]学科交叉推动学术交流。
二、学科交叉推动多组织成立
[*]入选“国家临床抗微生物药物敏感性折点研究医疗机构”；
[*]成立“广东省卫生经济学会检验经济分会”；
[*]认定“临床基因检测质量控制中心”；
[*]牵头“华南真菌联盟”。
三、学科交叉推动多学科融合开创广东多学科系列线上研讨会，具备6个分支，开展14场研讨会，辐射材料、肿瘤、工科等多学科，为新技术新设备的发展奠定了基础。
总 结学科交叉组是广东省人民医院检验科近期开展起来的一个学科组，与检验科下级的血液组、分子组同级别。学科交叉组组织了相关专业人员在一起，具有明确的定位与目标，促进了医院的科教研的发展，同时推动全科发展。学科交叉是未来发展的主导模式，加强了临床沟通与协作，促进人才培养与发展，提升了科研与创新，可促进检验科快速可持续发展，提升临床服务。
封面图片来自网络图文：王小虾
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