新型霍乱快速诊断试纸问世：可同时检测病原体与相关噬菌体，助力疫情防控

研究概要

霍乱是一种古老的腹泻病，至今仍严重威胁全球公共卫生。世界卫生组织数据显示，2024年全球超30国暴发霍乱疫情，被列为最高级别的三级紧急状态。传统诊断依赖微生物培养或定量PCR，这些方法耗时且依赖专业实验室和人员，在资源匮乏的疫情高发区难以普及。现有商用霍乱快速诊断试纸（RDT）虽操作简便，却易受广泛存在于亚非地区的ICP1噬菌体影响——这种烈性噬菌体专门感染霍乱弧菌，会破坏后者，导致检测结果不准。

为此，研究团队提出创新思路：利用ICP1与霍乱弧菌的密切关联，将其作为“替代指标”，开发可同时检测两者的RDT。他们认为，这种设计能提高诊断准确性，尤其在噬菌体大量存在的环境中。

研发过程：从抗体开发到试纸组装

研究的核心是针对ICP1的关键蛋白开发特异性单克隆抗体。团队此前已开发出针对ICP1主要衣壳蛋白（ORF122）的抗体，此次进一步筛选了另外两种结构蛋白——衣壳装饰蛋白（ORF123）和尾纤维蛋白（ORF93），并通过酶联免疫吸附试验（ELISA）和western blot等方法验证其对ICP1的反应性及与其他噬菌体（ICP2、ICP3）、VCWC的无交叉反应性。

图 1 ELISA检测杂交瘤克隆上清液的抗体反应

ELISA和Western blot显示，抗ORF122、ORF123、ORF93的mAb均能特异性识别ICP1，但ORF69的抗体无反应性；最终选择ORF122 mAb进行后续RDT开发。

团队将筛选出的抗体用于RDT组装，设计了两种原型：一种仅检测ICP1，另一种（“RDTplus”）则能同时检测霍乱弧菌和ICP1。试纸采用“三明治”免疫分析格式，通过金标抗体与目标物质结合，在测试线形成可见的红色条带，实现快速定性检测。

性能测试：煮沸处理是关键，检测限达临床相关水平

图 2 用AlphaFold与ColabFold程序构建的3D结构

测试结果显示，针对ICP1的检测需要一个特殊步骤——样本煮沸。未经煮沸的样本中，ICP1无法被有效检测；而煮沸10分钟后，基于ORF122蛋白抗体的试纸能稳定识别ICP1，且检测限低至1.35×10⁷ PFU/mL，这一浓度与霍乱患者体内的噬菌体水平相当，具有临床参考价值。

图 3 加标粪便样本中ICP1的检测结果

对三份霍乱患者粪便样本（EN70、EN105、EN122）加标ICP1后，煮沸10-30分钟均能检测到阳性信号，且延长煮沸时间可略微增强测试线强度，证实该RDT在复杂粪便基质中可检测到临床相关浓度的ICP1（3.4×10⁶-6.8×10⁶ PFU/mL）。

图 4 电子显微镜下ICP1与ORF122抗体的结合

电子显微镜观察揭示了煮沸的作用：高温使ICP1的衣壳蛋白结构更易暴露，让抗体更容易结合，从而提高检测灵敏度。此外，该试纸对霍乱弧菌和ICP1的检测具有特异性，不会与其他相关细菌或噬菌体发生交叉反应。

研究亮点

创新诊断思路：首创新型霍乱快速诊断试纸（RDT），可同时检测霍乱弧菌及其噬菌体ICP1，以ICP1为替代指标解决传统RDT因噬菌体导致的检测不准问题；

多靶标抗体开发：针对ICP1的3种高保守结构蛋白（ORF122、ORF123、ORF93）开发单克隆抗体，其中抗ORF122抗体性能最稳定；

关键技术突破：样本煮沸10分钟可提升ICP1检测灵敏度，检测限达临床相关水平（1.35×10⁷ PFU/mL）；

双检测功能实现：成功组装“RDTplus”原型，可同时检测霍乱弧菌和ICP1，在加标粪便样本中特异性可靠，与其他噬菌体无交叉反应；

临床应用潜力：检测浓度与患者体内水平一致，尤其适合资源匮乏地区疫情防控。

原文链接：https://doi.org/10.1128/jcm.01443-24