从流感到混合感染，μCaler® RP Solution 全面提升呼吸道病原体检测精准度

01 背景

根据世界卫生组织 (WHO) 统计，呼吸道感染每年导致数百万人的死亡，尤其是流感、肺炎、支气管炎和新冠肺炎等疾病^[1]。近年来，由于环境变化、病毒变异以及抗生素耐药性的增加，呼吸道感染的传播速度和感染复杂性不断加剧。呼吸道感染涉及多种病原体，包括病毒、细菌、真菌、支原体及衣原体等。由于不同病原体引起的症状相似且相互作用，单一病原体的检测往往无法准确诊断“混合感染”病情，进而影响临床治疗效果。

传统的呼吸道病原体检测方法，如酶联免疫吸附试验 (ELISA) 和聚合酶链式反应 (PCR)，通常只能检测特定病原，难以应对多变的病原体谱。基于靶向测序的多联检测方法能够快速且精准识别感染源，为流行病学监测提供全面的病原信息，帮助临床医生精准制定治疗方案，尤其在应对混合感染时，能够高效分辨不同病原体，提高诊断准确率。因此，纳昂达推出了 μCaler^® 呼吸道病原体检测全流程解决方案，专为呼吸道感染相关病原体的精准鉴定、分型以及甲型流感病毒变异追踪而设计。

02 方案介绍

μCaler^® 呼吸道病原体检测全流程解决方案 (以下简称为 μCaler^® Respiratory Pathogen Solution) 搭载 RNA & DNA 共建库试剂盒、独家专利的 μCaler^® 杂交捕获系统 (μCaler^® Hybrid System) 以及 XCapViz 生信分析可视化系统，在单日内即可实现“样本进，结果出”。该方案设计涵盖 99% 以上的常见呼吸道感染病原体，包括病毒、细菌、真菌、支原体及衣原体等，为多重呼吸道病原体的联合检测、精准鉴定分型和甲型流感病毒的变异追踪提供全方位支持，助力呼吸道复杂感染病例的快速、准确诊断与流行病学的监测管理。

 
图 1. μCaler® 呼吸道病原体检测全流程解决方案。

03 方案特色

• 全流程全方位严控背景菌污染，确保病原体检测结果的精准性与可靠
• RNA & DNA 混合核酸单流程共建库，实现一管式便捷操作，提高实验效率
• 提供多达 768 种双端唯一 Index 组合，支持多测序平台，增强灵活性和兼容性
• μCaler® 颠覆式创新型快速杂交捕获方案，简化实验流程，提升操作便捷性
• 广谱覆盖流行病学监测中的多类型呼吸道病原体，满足多样化的检测需求
• 小 Panel 稳定高效捕获，确保捕获测序结果的稳定性，降低返工风险
• 全自动 NGS 工作站内置经过优化验证的脚本，支持即买即用
• XCapViz 可视化生信分析系统，降低分析门槛，自动生成预置流程的分析报告
• 集成湿实验与干实验，提升数据管理的安全性与全流程解决方案的高效性

04 方案表现

4.1 临床样本多病原体精准检出

为验证 μCaler® RP Solution 的准确性，我们对 28 例已知病原感染的临床样本进行了测试。结果表明，该方案不仅能精确检出 qPCR 确定的 32 种参考病原体，还为 10 例样本 (咽拭子：TS-7；痰液：S-1, S-3, S-6, S-8, S-9, S-12,S-14, S-15, S-17) 提供了额外的病原或分型信息 (表 1.)。

表 1. 不同技术路线对 28 例临床样本病原体检出一致性汇总。

 
*测序模式为 Illumina Novaseq 6000，PE150。

4.2 临床样本微量病原体灵敏检出

为进一步评估该方案的检测性能，我们对不同病原载量的临床样本进行了测试。结果显示，该方案对人副流感病毒 2 型的最高检测灵敏度达到 Ct = 35，平均检测限为 Ct ＞ 28，表明其对低拷贝病原体的检测上具有较高灵敏度 (表 2.)。

表 2. μCaler® RP Solution 对单病原体及多重病原体检测灵敏度表现。

 

4.3 病毒分型鉴定

病毒分型在流行病学调查中至关重要，为解析病毒变异规律提供了基础，同时也是开发针对特定病毒亚型疫苗的关键^[2]。经测试，μCaler® RP Solution 展现了卓越的分型鉴定能力，能够准确区分并鉴定呼吸道合胞病毒和副流感病毒等多种常见呼吸道病原体，为防控措施和疫苗研发提供了强有力的技术支持。

表 3. μCaler® RP Solution 病毒分型鉴定。

 

4.4 甲型流感病毒编码基因全覆盖

全球每年约有 10% 人口感染甲型流感病毒，并导致 29 万至 65 万人死亡。甲型流感病毒结构复杂，包含 8 个负链 RNA 片段，其中 HA (血凝素) 和 NA (神经氨酸酶) 是关键的表面抗原，对病毒的入侵和释放起着决定性作用。流感病毒根据 HA (1-16 型) 和 NA (1-9 型) 的血清型进行分类，为病毒的精准识别提供了科学依据。

为实现甲型流感病毒变异的精确追踪，μCaler® RP Solution 针对 16 种 HA 和 9 种 NA 亚型设计了全长探针。测试结果表明，在 H1 的 Ct 值为 32 或 34 的条件下，该方案均能够高效且完整地覆盖 HA 和 NA 编码基因的全长序列，展现出优异的检测性能。

 
 
图 2. μCaler® RP Solution 对甲型流感病毒编码基因的覆盖度。A & C. HA_H1 和 B & D. NA_N1 编码基因的覆盖度。
注：A & B：Ct = 32；C & D：Ct = 34。

05 总结

综上所述，μCaler® 呼吸道病原体检测全流程解决方案在临床呼吸道病原体检测中表现卓越，具有全面的病原体覆盖、高效的鉴定能力、精准的分型，特别在甲型流感病毒变异监测中，为流行病学研究和疫苗研发提供了坚实的技术支持。

参考文献

[1] Li Z J, Zhang H Y, Ren L L, et al. Etiological and epidemiological features of acute respiratory infections in China[J]. Nature communications, 2021, 12(1): 5026. 

[2] 杨银辉. 病毒基因分型方法的研究进展及应用[J]. 中华检验医学杂志, 2005, 28(10): 1102-1104.