乙型肝炎病毒（Hepatitis B Virus,HBV）与丁型肝炎病毒（Hepatitis D Virus,HDV）合并感染是人类肝炎中最严重的形式之一，较HBV单独感染可更早（小10岁）加重患者发生肝硬化和肝细胞癌的风险。虽然HDV感染目前呈全球性流行，但迄今为止全球各国对丁肝病例统计数据存在较大差异，限制了HDV流行病学信息的建立。该情况的出现主要是缺少对HDV/HBV合并感染的有效检测手段。
HDV是一种缺陷型RNA病毒，与任何其他病毒不同，其组装和传播只有在乙肝表面抗原（HBsAg）存在的情况下才会发生，因此临床上依赖于病毒表面抗原-抗体免疫反应的检测手段，常会忽视HDV/HBV共感染或是难以确定HDV的存在。依赖于病毒基因组RNA的检测准确率，则受制于8种不同亚型HDV RNA的差异，以及基因序列中GC的高比率所易折叠形成的复杂二级结构影响。因此，开发高效的HDV特异性抗原分子检测无疑成为HDV/HBV合并感染诊断的关键。HDV病毒基因组只编码一种核糖核蛋白——丁型肝炎抗原（Hepatitis D Antigens,HDAgs），该抗原以两种形式存在：S-HDAg（195个氨基酸）和L-HDAg（214个氨基酸）。两种抗原蛋白序列相似度极高，分别参与了病毒的复制、扩增、颗粒组装和传播，并且该蛋白不易变异，或将成为HDV检测的新标准。
近日，重庆研究院在HDV/HBV合并感染精准检测研究中取得进展，建立了一种纳米孔单分子生物传感精准测量技术，相关成果发表在《Materials Today Physics》。研究人员通过生物信息学方法模拟构建了HDAg抗原以及MspA纳米孔的三维结构特点，以此提升了纳米孔与HDAgs抗原之间的特异性相互作用;结合纳米孔电学检测体系的调控、核酸适配体探针序列的优化设计，可在pM浓度水平，实现血清中不依赖于抗体-抗原反应的L-HDAg、S-HDAg和HDAgs-RNA复合体的有效区分检测；更重要的是，在病毒感染细胞中，这种方法可以有效地区分丁肝HDAgs抗原与乙肝HBsAg表面抗原，从而实现对HBV和HDV共同感染细胞的鉴定。该研究在分子和细胞水平上实现对不同肝炎病毒感染的特异性和高效检测，解决了传统方法中依赖于表面抗原-抗体反应对HDV难以识别（或通常忽视）的问题，研究对不同肝炎病毒合并感染的诊断、治疗以及HDV流行病学信息的建立有一定的指导意义。
重庆邮电大学联合培养硕士研究生赵羚喻为论文的第一作者，王亮和林永研究员（重庆医科大学感染性疾病分子生物学教育部重点实验室）为论文共同通讯作者。该工作得到了科技部国家重点研发计划、重庆英才、重庆市自然科学基金以及中国科学院“青促会”等项目的支持。
论文链接https://doi.org/10.1016/j.mtphys.2024.101479
图一：纳米孔生物单分子传感技术对HDV/HBV合并感染的精准检测