关明教授：感染性疾病与肿瘤致病机制研究前沿

感染性疾病是由病原体引起的一类疾病，其发生和发展不仅仅是简单的入侵到抵抗，而是一个复杂的多因素交互作用的过程。肿瘤的形成和发展涉及到遗传、环境、生活方式等多种因素，其致病机制十分复杂，但随着基因组学、转录组学、蛋白质组学等生物技术的发展，我们已经能够从分子水平上去探索肿瘤的致病机制。今天，检验君要为大家分享的是复旦大学附属华山医院检验医学科关明教授团队近两年来关于感染性疾病与肿瘤致病机制的研究前沿。

Omicron变异株致病力较原始的新冠毒株大幅减弱，然而其较高的传播性和免疫逃逸能力给疫情防控提出了挑战。COVID-19的诊断金标准为实时荧光定量PCR检测SARS-CoV2核酸，而在全球均存在检测时间较长、检测过程繁琐、人力资源短缺的矛盾。

日前，复旦大学附属华山医院检验医学科关明教授团队的一项研究基于化学发光的呼吸道SARS-CoV-2定量抗原的检测，首次阐述了携带基础疾病的新冠感染患者的呼吸道定量抗原的动态变化规律，并评价了基于定量抗原结果的患者病毒传播能力。该研究发表在《ClinicalChemistry and Laboratory Medicine》（IF=6.8）。

研究人员评价了定量抗原的诊断特异性和灵敏度，并建立了新冠病毒感染的诊断阈值，同时比较了胶体金法的抗原定性检测的诊断效能。研究人员动态跟踪了携带基础疾病的COVID-19患者的呼吸道定量抗原水平，提出了定量抗原在评价病毒传播能力方面价值优于核酸检测，并评价了具有病毒传播能力的定量抗原阈值。

结果显示，共有709人被纳入研究，包括232名COVID-19患者，其中196名为新冠合并基础疾病患者，主要包括高血压、糖尿病、肾病、冠心病和脑梗塞等。剩余477名患者为非新冠感染者。为了考查评价试剂对低病毒载量样本的检出性能，新冠核酸CT值在35以上的患者数量占比达到35.34%。在抗原浓度为0.64ng/L的诊断阈值时，该方法的灵敏度为95.7%（95%CI: 92.2–97.9%），特异度为98.3%（95%CI: 96.7–99.3%）。对于Ct值在35和40之间的样本，灵敏度保持在91.46%（95%CI: 83.14–95.8%）。

研究者发现在新冠合并基础疾病人群在治疗过程中，定量抗原的动态变化的变化趋势与核酸CT值一致，并观察到了对于免疫功能异常的部分患者，核酸与定量抗原的非同步性（抗原转阴，而核酸CT<30）。该类患者可能存在核酸复制与核衣壳抗原合成的不一致性，研究人员认为对于该类患者的病毒传播能力，更应参考抗原定量的结果，而不是核酸CT值，并提出8.82ng/L的抗原浓度，可用作合并有基础疾病的COVID-19患者的病毒传染性的判断阈值。

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https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/cclm-2022-0661/html

隐球菌病是由隐球菌感染所引起的亚急性或慢性深部真菌病，隐球菌病的临床表现可从肺炎到广泛感染再到隐球菌脑膜炎（CM）。值得注意的是，ST5序列新型隐球菌在无潜在疾病的患者中感染率高达82.5%。但到目前为止，很少有关于ST5序列相关隐球菌病的研究。

日前，复旦大学附属华山医院检验医学科关明教授团队的一项研究阐述了ST5序列新型隐球菌感染的特征和预后危险因素，加深了我们对ST5序列相关隐球菌病的了解。该研究发表在《InternationalJournal of Infectious Diseases》（IF=8.4）。

研究人员对隐球菌分离株进行了多基因序列分型和抗真菌药敏试验，探索隐球菌病患者的临床和实验室特征。采用多变量逻辑回归分析确定了与无HIV感染的ST5序列相关隐球菌病患者30天病死率独立相关的变量。

结果显示，ST5分离株在我国的感染率为89.4%（370/414）。对两性霉素B、5-氟胞嘧啶、伏立康唑、泊沙康唑、伊曲康唑和氟康唑具有非野生型最低抑制浓度的ST5分离株的比例分别占0%、5.4%、0.3%、1.4%、0.3%和8.1%。ST5序列新型隐球菌感染组的血小板计数、血液隐球菌抗原（CrAg）滴度、脑脊液（CSF）CrAg滴度均显著高于非ST5序列新型隐球菌感染组，血红蛋白和脑脊液CrAg效价均低于格特（gattii）隐球菌分离株感染组。潜在疾病、运动障碍、贫血、高外周血中性粒细胞、低血小板计数、高CSF真菌负荷和高CSF开放压等七个基线参数，与未感染HIV的ST5序列相关隐球菌病患者的30天死亡率独立相关。

研究人员表示，该研究对ST5新型隐球菌患者的临床特征进行了探究，阐述了HIV阴性者ST5序列相关隐球菌病患者的预后决定因素，并提出了改善其预后的策略。

文章链接：

https://www.ijidonline.com/article/S1201-9712(23)00015-2/fulltext#seccesectitle0001

疟疾，是疟原虫引起并经按蚊传播的一种寄生虫病。传统光学显微镜检查血液涂片是诊断疟疾的金标准，但对检测人员的要求高，其灵敏度不能完全满足临床的需求，而数字聚合酶链反应（dPCR）作为一种绝对定量的检测方法，或可以作为一种有效的工具，有助于疟疾的诊断和分类。

日前，复旦大学附属华山医院检验医学科关明教授团队建立了一种新的多重数字PCR系统，聚焦于低浓度疟疾感染快速分子检测，可确保快速精准对疑似疟疾感染患者进行诊断。该研究成果发表在《ClinicaChimica Acta》（IF=5.0）。

该研究选取华山医院2016年至2021年共39名通过显微镜镜检确诊的疟疾阳性患者；从这些患者中采集了70份血液样本。此外，本研究还包括20名健康人、20名发热患者和6名其他类型血液感染寄生虫的患者。每个血液样本都要通过血涂片和dPCR进行平行检测。通过优化单体系四重荧光标记探针检测系统，对dPCR的精准定量能力进行了验证，并输出临床疟疾血液样本在单位体积内的精确拷贝数。同时还采用快速诊断测试，用来验证通过dPCR获得的部分结果。

结果显示，多重dPCR的分析灵敏度低至0.557拷贝/μL（95%CI0.521-0.607），其诊断临床标本的灵敏度为98.0%，特异度为100%。此外，通过该dPCR系统还检测到三个多重疟原虫合并感染样本，其中包括一例三重疟原虫合并感染病例。通过连续检测该研究的39名患者每日血液样本，dPCR可以对药物治疗的疗效进行监测，结果显示用药后恶性疟原虫DNA的浓度范围为0拷贝/μL-5474拷贝/μL，实现抗疟药物疗效的实时监测。该研究还发现，使用去除血浆的血细胞样本比全血更容易检出疟原虫且阳性率更高。

研究人员表示，多重数字PCR体系是对传统血涂片镜检方法的理想补充，可以及时弥补血片中疟疾形态不典型以及低浓度混合感染病人的漏检，从而帮助临床医生及时调整用药方案。

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https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0009898122014036

端粒酶，又称末端转移酶，在85%以上的肿瘤细胞中被高度激活，而在正常细胞中无活性，被认为是恶性癌症发生的重要生物标志物。因此，端粒酶的检测对癌症的早期诊断具有特殊的意义。

日前，复旦大学附属华山医院检验医学科关明教授团队开发了一种新的靶向诱导的自组装核-卫星纳米平台，用于端粒酶的无标记拉曼检测和原位荧光成像，并增强肿瘤的光热及光动力治疗。该研究发表在杂志《ChemicalEngineering Journal》（IF= 15.1）上。

研究人员设计了一种新的有前景的靶标诱导自组装核-卫星结构，用于肿瘤细胞端粒酶的无标记拉曼检测和荧光成像，以及增强肿瘤的光热和光动力协同治疗。端粒酶触发纳米探针形成核-卫星结构，提高热点强度，从而产生强烈的腺嘌呤SERS信号变化，用于端粒酶无标记拉曼检测，同时释放处荧光分子进行原位荧光成像。

结果显示：由于引物对端粒酶和DNAzyme对Mg2+的特异性，我们开发的纳米探针对端粒酶具有良好的特异性。荧光检测灵敏度高，LOD为6.95个HeLa细胞，拉曼检测显示出更高的灵敏度，LOD为1.97个HeLa细胞。探针通过区分不同细胞中端粒酶的活性，可以有效区分不同类型的肿瘤细胞和正常细胞。修饰在AuTNPs顶端的Pt纳米酶具有良好的稳定性和类过氧化氢酶的催化活性，可以将内源性过氧化氢转化为氧气，避免细胞缺氧，促进细胞毒性单线态氧的形成，导致肿瘤细胞的死亡。此外纳米探针具有良好的光热性能，能够将光能转化为热能杀死肿瘤细胞，成功实现肿瘤细胞的增强光热及光动力协同治疗。这种新方法在肿瘤的早期诊断及治疗中具有广阔的应用前景。

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https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894722010580?via%3Dihub

对化疗反应差是癌症患者在治疗中面临的最大挑战之一，对于转移性结直肠癌（CRC）患者，奥沙利铂加5-氟尿嘧啶（5-FU）/甲酰四氢叶酸（FOLFOX）的组合可有效缓解癌症，但有40%-50%的II期和III期结直肠癌患者对奥沙利铂辅助治疗表现出耐药性。

日前，复旦大学附属华山医院检验医学科关明教授课题组的一项研究表明，KLF4/lncRNA-PiHL/EZH2/HMGA2信号轴介导CRC细胞对奥沙利铂治疗的反应，LncRNAPIHL或可以作为克服奥沙利铂耐药性的治疗靶点。该研究发表在《CellDeath & Disease》（IF=9.0）。

该研究结直肠癌组织取自100例手术切除的II期和III期结直肠癌患者，结果发现PiHL在奥沙利铂耐药的CRC细胞和患者组织中高度表达，随后探索PiHL在奥沙利铂耐药的CRC细胞中上调的潜在机制，发现沉默KLF4(Krüppel样因子4)可以在所有细胞中诱导PiHL表达，野生型KLF4转染抑制了CRC细胞中的PiHL水平，而DNA结合结构域截短的KLF4突变体(KLF4-Mut)对PiHL表达没有影响，表明KLF4可能在奥沙利铂抗性CRC细胞中作为PiHL的转录阻遏物。

进一步探索lncRNAPiHL如何促进CRC细胞的化疗耐药表型的分子机制，发现HMGA2信号传导是PiHL介导的奥沙利铂耐药性的原因，PiHL通过释放HMGA2上的EZH2来激活HMGA2转录。

总之，PiHL是由KLF4下调所诱导，并赋予肿瘤细胞化学抗性。PiHL与EZH2相互作用，调节HMGA2的H3K27me3，导致PI3K/Akt激活。LncRNAPiHL可以作为克服奥沙利铂耐药性的治疗靶点，增强奥沙利铂化疗在结直肠癌患者中的临床疗效。

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https://www.nature.com/articles/s41419-021-03753-1#Sec30

乳腺癌（BC）和肺癌（LC）脑膜转移（LM）患者的预后极差，且此类患者脑脊液(CSF)肿瘤微环境（TME）在单细胞水平上的特征还未可知。

日前，复旦大学附属华山医院检验医学科关明教授课题组联合江苏省人民医院检验学部潘世扬教授课题组的一项研究探索了乳腺癌和肺癌LM患者脑脊液肿瘤微环境的单细胞转录组特征，有望为LM的机制研究、诊断和治疗提供新方向。该研究发表在《Clinicaland Translational Medicine》（IF=10.6）。

该研究基于GEO数据库中的10Χgenomics单细胞RNA测序（scRNA-seq）数据，纳入5例BC-LM和LC-LM患者的CSF标本，以及4份特发性颅内高压（IIH）患者的CSF标本作为对照，同时分析了LM患者CSFTME的单细胞转录组特征。

LM患者中显示M2亚型特征的CSF巨噬细胞和LM中调节性T细胞的出现证实了肿瘤免疫向免疫抑制的方向。然后，利用PAM50模型将乳腺癌症LM（BC-LM）患者脑脊液循环肿瘤细胞（CTC）的特征分为五个分子亚型。巨噬细胞和五种亚型特异性CSFCTC之间的通讯显示出最大数量的配体-受体相互作用。五种亚型特异性CSF-CTCs表现出很大的异质性，表现为细胞增殖和癌抗原表达。基因调控网络（GRNs）分析显示，转录因子SREBF2在五种亚型特异性CSF-CTC中普遍被激活。

研究人员表示，改研究首次确定了BC和LCLM患者CSFTME的单细胞转录组特征，为LM的CSF微环境研究提供了重要的参考点，同时揭示了BC-CSFCTCs的转录可塑性，有助于LM的机制研究。

文章链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ctm2.885

原发性中枢神经系统淋巴瘤（PCNSL）主要是B细胞来源的非霍奇金淋巴瘤，而T细胞来源的淋巴瘤极为罕见，例如间变性大细胞淋巴瘤（ALCL），迄今为止，对PCNSL-ALCL的诊断和治疗仍是一个挑战。

日前，复旦大学附属华山医院检验医学科关明教授课题组报道了一例无累及全身和无其它颅内病变的ALK（+）PL-ALCL病例，并通过单细胞转录组测序技术分析了脑脊液（CSF）中间变性大细胞（ALCs）的特征。该研究发表在《ClinicaChimica Acta》（IF=5.0）。

患者26岁，男性，无明显诱因出现头晕和严重头痛。脑磁共振成像（MRI）未发现脑内病变和局灶性软脑膜增强。诊断基于脑脊液（CSF）检查，发现间变性大细胞（ALCs）间变性淋巴瘤激酶（ALK）和CD30阳性表达，没有全身受累的证据。此外，研究人员首次进行了单细胞RNA测序，以鉴定CSFALCs的转录组特征。

结果该病例被诊断为罕见的原发性软脑膜间变性大细胞淋巴瘤（PL-ALCL）。甲氨蝶呤和阿糖胞苷鞘内四个周期的全身化疗有助于实现完全缓解。与正常T细胞相比，45个基因在CSFALCs中特异性上调。CSFALCs富集了细胞增殖和代谢途径，并失去了免疫特性。CSF-ALCs的异质性表现在癌抗原和细胞周期特征基因的表达上。此外，基因调控网络（GRNs）显示转录因子EZH2和NFYC的活性在CSFALCs中上调。

研究人员表示，该研究分析了CSF-ALCs与正常T细胞间的差异基因，尽管大多数基因尚未被报道与ALCL相关，但它们具有调节ALCL进展以及作为治疗靶点的潜力。CSF-ALCs单细胞转录组特征分析将为PL-ALCL的诊断和机制研究提供线索。

文章链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0009898122013274?via%3Dihub

博士生导师、教授、研究员，NIH博士后；

华山医院检验医学科主任、华山医院中心实验室主任；

中华医学会检验医学分会副主委兼秘书长；

Clinica Chimica Acta副总编辑、《中华检验医学杂志》副总编辑、《国际检验医学杂志》副总编辑、国家自然科学基金委二审专家、上海市优秀学术带头人、上海市领军人才、上海市医务青年管理十杰、上海市青年科技启明星、第三届“国之名医”，主持国家重点研发计划1项和8项国家自然科学基金项目，在Clin Cancer Res，0ncogene等著名期刊上以第一或通讯作者发表文章80多篇，以第一完成人获得上海医学科技二等奖一项。

关明教授近期的一场健康脱口秀爆火出圈！简单几分钟的脱口秀里，凝聚了他多年的实践经验和积累，也让大众进一步的了解了检验科，进一步了解这群隐藏在幕后的“疾病侦察兵”！

第118期：李敏教授：临床常见细菌感染及致病机制研究前沿

第117期：曹正教授：发现无症状分娩预测关键标志物

第116期：仁济医院李敏教授团队为细菌囊泡正名

第115期：智能检验：人工智能助力白血病流式细胞分析

第114期：张国军教授：神经系统疾病生物标志物筛选与新技术开发研究

第113期：刚刚，杨正林教授当选检验界首位中国科学院院士！

第112期：王小中教授：慢粒白血病与肿瘤临床生物标志物研究前沿

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第110期：顾兵教授：病原微生物临床检测及治疗方法研究前沿

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第107期：丁世家教授：生物传感器在临床检验中的研究前沿

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第103期：孙奋勇教授：肿瘤发生发展机制研究前沿

第102期：李永哲教授：自身免疫性疾病生物标志物研究前沿

第101期：陈鸣教授：纳米技术及生物传感器用于临床检验诊断的研究

第100期：周洲教授：心血管疾病精准医学研究前沿

第99期：关明教授：肿瘤标志物的基础与临床研究前沿

第98期：孙自镛教授：结核分枝杆菌最佳实验诊断策略

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第96期：王辉教授：肺炎克雷伯菌流行致病研究前沿

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第91期：罗阳教授：生物分子检测技术前沿

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编辑：唐强虎  审校：方琪