在撒哈拉以南非洲,发热是基层医疗最常见的就诊症状,却也是诊断的长期痛点——疟疾、细菌感染、病毒感染与结核病临床表现高度相似,现有检测手段难以快速精准区分,经验性用药不仅疗效不佳,更持续推高抗菌药物耐药风险。近日,由欧盟出资支持、欧非多国机构联合发起的PATHFINDER(探路者)项目正式启动,一款基于九基因宿主反应特征的芯片级分子POCT平台即将落地非洲基层,在解决临床痛点的同时,也为分子POCT产品打开非洲市场探出了一条可复制的落地路径。

四年周期、320万欧元预算:从概念验证到本地化落地
PATHFINDER全称为“发热性疾病宿主反应床旁芯片检测用于诊断与病因学研究”,项目于10月1日正式启动,将持续至2030年3月,总预算达320万欧元(约合360万美元),其中270万欧元由欧盟提供资金支持。
该项目由伦敦帝国理工学院牵头主导,核心目标是推动这款芯片实验室(Lab-on-a-Chip)POCT平台走出实验室,在非洲布基纳法索与加纳完成真实世界临床验证后,推进区域内监管审批。同时,项目还将搭建平台的本地化生产体系,并探索可持续的落地资金模式,支撑产品在整个撒哈拉以南非洲地区的推广应用。
项目联合体汇聚了欧非两地的科研与临床力量:非洲方面,加纳大学、布基纳法索国家科技研究中心-健康科学研究院将负责受试者招募与临床研究执行;欧洲方面,阿姆斯特丹大学医学中心、伦敦卫生与热带医学院的传染病专家共同参与研究设计。英国分子诊断企业ProtonDx作为独家技术合作方,承担了欧盟资助外的剩余项目预算。
非洲发热诊断困局:缺工具、误判多、耐药承压
伦敦帝国理工学院传染病学系主任、项目首席研究员Aubrey Cunnington指出,当前撒哈拉以南非洲的医疗机构面对发热患儿时,诊断支撑严重不足,医生往往只能凭经验选择抗疟药、抗生素或抗结核治疗方案。
现有检测手段的局限性十分突出:广泛使用的疟疾快速检测试剂无法区分“疟原虫携带”与“疟疾致病”——大量儿童体内携带疟原虫但并无相关症状,阳性结果不能直接对应发热病因;而当检测结果为阴性时,临床又会常规开具抗生素覆盖疑似细菌感染,其中多数属于不必要用药。
“疟疾检测普及的另一面,是阴性结果带来的抗生素处方量上升。”Cunnington表示,“而西非已经是全球抗菌药物耐药性死亡率最高的地区。”
传统分子检测平台同样难以适配非洲基层场景:台式仪器依赖稳定供电、试剂需要冷链储运、操作要求专业人员,多重门槛让高精度检测难以下沉到基层。更关键的是,仅检测病原体的“有无”,无法区分其是真正的致病原,还是无症状携带的“无害旁观者”,反而会给临床决策带来干扰。
PATHFINDER项目的核心目标,正是打造一款能在床旁快速给出答案的工具:直接告诉医护人员,患者的发热到底是源于疟疾、细菌感染、病毒感染,还是结核病。
核心技术:Lacewing芯片平台,20分钟出结果的全场景适配方案
本次项目的核心验证对象,是ProtonDx旗下的Lacewing(草蛉)分子POCT平台。ProtonDx是2020年从伦敦帝国理工学院分拆成立的企业,由该校研发半导体核酸检测芯片的团队联合创立,目前员工约30人。
Lacewing平台由便携式读数仪与一次性检测卡盒组成,卡盒核心是一枚搭载数万个电化学传感器的CMOS微芯片。平台采用等温LAMP扩增技术,通过传感器实时检测反应体系中释放的氢离子,实现对9个目标基因与1个内参基因的定量检测。
“定量是宿主反应检测的核心要求。”ProtonDx首席技术官Nick Moser解释道,“算法会将基因表达模式转化为疟疾、细菌、病毒或结核感染的概率结果;检测数据还可同步至云端,为区域实时疾病监测提供数据基础。”
按照项目设定的性能目标,这款平台从指尖采血等微量血样到出具结果全程不超过20分钟,医护人员手工操作时间不足2分钟;试剂采用常温稳定配方,无需冷链储运,可耐受高温高湿环境,甚至能在无外接供电的条件下正常运行。
配套的样本制备环节采用ProtonDx自研的SmartLid磁珠核酸提取技术,全程无需电力与实验室设备,耗时不到5分钟;后续芯片检测耗时不超过15分钟。目前,整合了样本制备与检测的全集成“样本进-结果出”系统原型已在验证阶段,有望在PATHFINDER项目周期内完成实地评估。
此外,ProtonDx的另一款成熟平台Dragonfly(蜻蜓) 将作为参考试验工具:其呼吸道病毒检测面板自2022年获得CE-IVD认证,将在两个非洲临床站点作为对照检测方法使用。
据介绍,本次使用的九基因宿主反应特征谱基于前期研究成果,特意设计为9个靶基因加1个内参基因的规模,恰好适配单个Lacewing卡盒的10个反应孔。尽管完整特征谱尚未正式发表,2021年《JAMA Pediatrics》刊发的研究已证实,Lacewing平台可通过双基因表达检测,准确区分细菌与病毒感染。
商业化路径:临床验证打底,本地化生产+分级定价破局
按照项目规划,布基纳法索与加纳的研究中心将共招募1000名有检测需求的发热患儿:半数来自布基纳法索首都瓦加杜古西北的纳诺罗省,半数来自加纳首都阿克拉。
所有受试者将接受标准临床检测与中心化分子检测作为诊断金标准,以此对标评估Lacewing平台的诊断准确性,同时验证基层医护人员的操作易用性。受试者招募计划于2027年10月启动,持续至2029年秋季;项目整体将于2030年3月收官,后续将发表同行评议的研究成果。
“当下最核心的目标是产出高质量的循证证据。”Cunnington表示,“到2030年,我们要在非洲真实临床场景中证明:Lacewing宿主反应检测能准确识别发热的大概率病因,基层医护能轻松上手,并且能切实优化临床治疗结局。”
在商业化落地层面,ProtonDx已规划了清晰的非洲市场推进路径:PATHFINDER项目结束后,全集成版Lacewing将启动系列验证研究,申请非洲各国的监管注册。非洲各国均要求产品完成本国注册,但通常会认可厂商所在国监管机构的审批结果作为申报依据;Moser表示,若CE-IVD认证有助于加速区域内注册,公司将同步推进该认证。
为了提升产品可及性,ProtonDx还计划与非洲本土制造伙伴达成灵活的授权合作模式,通过分级定价、低成本读数仪等组合策略,让这款分子POCT平台能够下沉到非洲更多基层医疗场景,真正实现大范围落地。
结语
长期以来,非洲市场被认为是高端IVD产品的“价值洼地”——需求迫切但支付能力有限、场景复杂且基础设施薄弱。而PATHFINDER项目给出了一套“技术适配+本地验证+本土生产+分层定价”的完整解法:从产品设计之初就适配基层场景,用本地临床数据打通监管路径,再通过本地化生产与灵活商业模式降低落地门槛。
对于全球分子POCT厂商而言,这片承载着数亿人口医疗需求的市场,早已不是遥远的蓝海。当技术放下“身段”、商业模式扎根本土,“去非洲卖分子POCT”,正从一句行业口号变成看得见的商业机会。
文章来源:genomeweb;IVD从业者网编译







