近期，深圳市第三人民医院/传染和感染性疾病国家临床医学研究中心卢洪洲教授团队在国际传感领域顶级期刊《ACS Sensors》（中科院一区Top期刊，影响因子9.1）上，发表了题为“Culture-free metabolic labeling analysis for point-of-care antimicrobial efficacy evaluation of tuberculosis”的最新研究。该研究通过创新开发的免培养单细胞代谢标记技术（SCMLP-TB），并结合其首创的“代谢指数（Metabolic Index，MI）”，将结核病药效评估周期从传统的56天缩短至5天内，显著提升了精准用药的即时性，为遏制耐药结核病传播提供了关键的新技术手段。

结核病目前仍是全球单一病原体导致死亡的首要原因，传播性强、致死率高，我国作为高负担国家，潜伏感染群体庞大，开发快速准确的即时诊断与疗效评估技术是实现精准防控的关键。当前临床广泛依赖的传统药敏试验（DST）需评估细菌共培养后的生长情况，耗时长达8周，导致临床决策严重滞后。在此“用药盲区期”，患者易因方案无效导致病情恶化、器官衰竭甚至产生耐药性。

卢洪洲教授团队直击这一重大临床需求，团队在前期聚集诱导发光（AIE）代谢标记探针的研究基础（Cell Reports Physical Science，2023；Bioscience Trends，2023）上实现升级。研究团队设计并验证了新一代近红外活菌探针TPAPy-Tre，该探针能特异性参与结核分枝杆菌抗原85复合酶（Ag85）催化的分枝菌酸膜生物合成，从而在单细胞水平上实现对活菌细胞壁的精准标记。该研究核心创新在于实现了药效评估的量化监测，首创了“代谢指数（Metabolic Index, MI）”评估模型。通过单细胞分辨率下的动态监测，团队整合了反映代谢活性的荧光强度（FL intensity）、反映酶活性的极点数（Pole）以及反映形态变化的细胞长度（Length），构建了量化公式：MI = FL intensity × Pole / Length。感染小鼠模型和临床实验数据显示，该技术在抗结核治疗后第5天即可精准识别“药物应答者”与“药物不应答者”，较传统方法缩短了50天以上的反馈周期。此外，SCMLP-TB实现了对尿液、血液等低菌量样本的超敏诊断与无创监测，为个体化精准用药和耐药性防控提供了强大工具。

深圳市第三人民医院/南方科技大学的戴桂琴、周泱、詹森林为该论文的共同第一作者。共同通讯作者为赵鹏飞副研究员、张培泽主任医师、卢洪洲教授和郑明彬教授。研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、深圳市医学研究专项资金、广州国家实验室等多个项目的支持。

原文链接： https://doi.org/10.1021/acssensors.5c02865

图1. 基于SCMLP-TB探针的单细菌代谢指纹平台，5天内快速评估抗结核药效