[注] HPV16 (human papillomavirus 16 / ヒトパピローマウイルス16型);PAM(プロトスペーサー隣接モチーフ)
子宮頸癌は、主にHPV16感染によって引き起こされ、依然として世界的な健康問題となっています。PCRはHPV DNA検出のゴールドスタンダードですが、解析時間の長さや機器への依存といった課題があります。重慶大学の研究チームは今回、セミネステッド非対称RPA(Semi-nested Asymmetric RPA)にラムダエキソヌクレアーゼを組み込み、Cas12aのトランス切断活性に繋ぎ、その出力の蛍光画像を深層学習に基づいて分類することで、HPV16の検出を、35分以内に11.8 aMの検出限界で、実現しました。
セミネステッド非対称RPAによって、HPV16のDNA二本鎖の一方の鎖から大量の一本鎖DNA(ssRNA)が生成され、さらに、5'末端にリン酸基が付いたdsDNAを片方の鎖から順番に分解するラムダエキソヌクレアーゼを利用することで、より大量のssDNAを生成され、それによって、Cas12aセンサーによる検出感度が向上すると共に、標的がssDNAになった*が故にPAMの制約を回避できました。また、反応はシングルチューブで進行し、エアロゾル汚染が防止されまた。[*] Cas12aはdsDNAだけでなくssDNAも直接標的とすることができます。
このプラットフォームは、迅速(35分以内)、超高感度(LoD 11.8 aM)、かつ携帯可能なHPV16検出法を提供し、子宮頸癌検診とPAMフリー核酸診断の進歩に貢献します。
[出典]
"One-tube, protospacer adjacent motif-free and AI-enhanced CRISPR/Cas12a platform for ultra-sensitive detection of human papillomavirus 16 double-stranded DNA" Xiaozhi Zou (1) [..] Mei Yang (1), Danqun Huo (1,2), Changjun Hou (1,2). Int J Biol Macromol. 2026-05-12. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2026.152525
(著者所属機関)
1 Key Laboratory for Biological Science and Technology of Ministry of Education, Bioengineering College of Chongqing University, Chongqing, 400044, PR China
2 Chongqing Key Laboratory of Bio-perception & Intelligent Information Processing, School of Microelectronics and Communication Engineering, Chongqing University, Chongqing, 400044, PR China
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