科研助力罕见病诊断：上海市公共卫生临床中心的技术突破

科研助力罕见病诊断：上海市公共卫生临床中心的技术突破

引用

澎湃

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https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_30281585

每年二月的最后一天是国际罕见病日。罕见病又称“孤儿病”，是指流行率低、少见的疾病。全球已知罕见病有7000余种，超3亿人长期遭受痛苦。这类疾病症状多样、不易诊断，患者和家庭承受着巨大的疾病负担。

上海市公共卫生临床中心不仅在临床上不遗余力地救治罕见病患者。随着科研实力的不断提升，通过科研新技术可以有效推动罕见病的筛查和诊断。小编就带大家认识一下科研如何助力罕见病的筛查和诊断。

全基因和全外显子检测技术筛查缺陷基因

全基因组测序（Whole Genome Sequencing，WGS），是一种对生物体整个基因组进行测序的技术，能够检测出基因组中所有的基因序列信息，包括编码区和非编码区。通过与正常基因序列数据库进行比对，就可以识别出可能存在的缺陷基因。除了全基因组测序外，还有全外显子组测序（Whole Exome Sequencing，WES），它主要针对基因组中的外显子区域进行测序，由于外显子是基因中编码蛋白质的关键区域，约85% 的致病突变发生在外显子区域，所以全外显子组测序也能有效筛查出许多与疾病相关的缺陷基因。基于全外显子测序的遗传信息分析对于罕见病的早期发现和精准诊疗具有重要意义。

Nanopore测序分析感染病原谱

Nanopore（纳米孔测序）是第三代测序技术，其核心原理是通过电信号检测单链DNA/RNA分子穿过纳米尺度生物孔道时引起的电流变化，实时解析核酸序列。该技术无可直接对长片段核酸进行测序，广泛应用于病原体鉴定、基因组组装及表观遗传学研究。Nanopore测序在临床感染性疾病诊断中的优势如下：

1. 实时快速分析
   数据生成与解读同步进行（研究中实现32小时内完成病原鉴定），显著快于传统培养法，满足重症感染快速诊断需求。

2. 广谱病原检测
   无偏倚检测细菌、病毒、真菌等全病原谱（如检出传统方法遗漏的狡诈菌），阳性率高达57.1%。

3. 高兼容性样本处理
   支持热灭活后样本直接测序，降低生物安全风险并保留检测灵敏度。

4. 直接测序
   单次读取可达百万碱基，避免短读长拼接错误，精准解析复杂微生物群落及耐药基因。

5. 临床转化价值
   研究中通过检测结果调整治疗方案，辅助重症感染精准治疗的。

多色流式细胞技术助力免疫状态监控

检测免疫细胞表型和各亚群比例，可开展B细胞分化发育全程监测、T细胞特异性表位筛查等实验。

Agilent Seahorse XF技术解析细胞代谢功能

Seahorse XF技术（细胞能量代谢分析系统）在免疫细胞功能研究中具有以下显著优势，尤其适用于中性粒细胞氧化爆发等动态代谢过程的检测：

1. 实时、动态监测
   可同步测量氧气消耗率（OCR）和质子外流率（PER），实时反映细胞代谢状态（如糖酵解与线粒体呼吸的平衡），精准捕捉氧化爆发等瞬时事件。

2. 非侵入性与高通量：
   无需破坏细胞或标记样本，直接在96孔板中检测，支持高通量筛选（如不同细胞因子处理组的平行分析），显著提升实验效率。

3. 功能表型解析：
   通过药理学探针（如寡霉素、FCCP）区分代谢途径贡献，明确氧化爆发中NOX2活性与糖酵解的关联性，避免传统终点法的局限性。

4. 高灵敏度与低样本量
   仅需少量细胞（如中性粒细胞原代样本）即可完成检测，尤其适合临床罕见病例或珍贵样本的研究。

5. 数据整合
   结合OCR与PER数据，可量化评估细胞能量代谢重编程，为免疫细胞功能调控机制提供直接证据。

本文原文来自上海市公共卫生临床中心