種世桂,趙玉敏
(桂林醫(yī)學(xué)院,廣西 桂林 541004)
人狂犬病病例的實(shí)驗(yàn)室診斷技術(shù)及應(yīng)用原則
種世桂,趙玉敏
(桂林醫(yī)學(xué)院,廣西 桂林 541004)
我國是狂犬病疫情最嚴(yán)重的地區(qū)之一,在世界范圍內(nèi)年報(bào)告死亡人數(shù)僅次于印度。雖然近年狂犬病報(bào)告病例數(shù)逐年下降,但疫區(qū)不斷擴(kuò)大。我國的人狂犬病病例報(bào)告大部分基于臨床癥狀及病例的流行病史,基于實(shí)驗(yàn)室診斷報(bào)告的病例為數(shù)甚少。而WHO要求狂犬病病例報(bào)告具有實(shí)驗(yàn)室診斷依據(jù);國家新的監(jiān)測(cè)方案也要求所有報(bào)告病例均應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)?;谝陨媳尘?,本文著重對(duì)人狂犬病病例的實(shí)驗(yàn)室診斷技術(shù)及其應(yīng)用原則進(jìn)行綜述,以期為我國今后狂犬病病例的監(jiān)測(cè)及實(shí)驗(yàn)室診斷提供借鑒。
人狂犬病病例;狂犬??;狂犬病毒;實(shí)驗(yàn)室診斷
狂犬病(Rabies)是由狂犬病病毒(Rabies virus,RV)感染引起的人獸共患烈性傳染病,屬于中華人民共和國乙類法定報(bào)告?zhèn)魅静?,病死率將?00%。我國狂犬病病例大多是依據(jù)動(dòng)物咬傷史和典型的臨床表現(xiàn)而確定的臨床診斷病例,實(shí)驗(yàn)室診斷病例相當(dāng)有限。隨著循證醫(yī)學(xué)的發(fā)展,實(shí)驗(yàn)室診斷的地位日益突出。一方面,狂犬病潛伏期長短的不確定(幾周到幾年不等)、與其他腦炎在臨床表現(xiàn)上具有相似性,極易誤診或漏診。另一方面,按照WHO對(duì)于疾病診斷的要求,狂犬病病例的診斷除傳統(tǒng)的由癥狀、病史作出臨床診斷外,其確診更應(yīng)依賴于實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的病原學(xué)診斷,以及時(shí)正確進(jìn)行暴露后患者的針對(duì)性處理及帶毒動(dòng)物的處置,避免狂犬病的進(jìn)一步播散。因此,在條件允許的情況下,所有可能或者疑似的臨床狂犬病病例都要用實(shí)驗(yàn)室方法進(jìn)行確診。本文主要介紹了目前應(yīng)用于人狂犬病例診斷的實(shí)驗(yàn)室診斷方法及其應(yīng)用原則,并比較了各自的優(yōu)缺點(diǎn),為人狂犬病病例的早期診斷和深入研究以及進(jìn)一步的預(yù)防和控制提供理論基礎(chǔ)。
根據(jù)《狂犬病診斷標(biāo)準(zhǔn)(WS281-2008)》,同時(shí)參考世界衛(wèi)生組織《狂犬病咨詢報(bào)告(第二版)》中實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)方法,臨床診斷為腦炎的病例都要引起警覺;若條件允許,所有狂犬病可疑病例都要用實(shí)驗(yàn)室方法進(jìn)行證實(shí)??袢〉呐R床定義:病例具有急性神經(jīng)綜合癥 (如腦炎),主要表現(xiàn)為過動(dòng)綜合征(如狂躁型狂犬?。┗蛘呗楸跃C合征(如早癱性狂犬?。?,漸漸發(fā)展為昏迷或死亡。如果沒有重癥監(jiān)護(hù),病人通常會(huì)在首發(fā)癥狀出現(xiàn)后7~11d內(nèi)死于循環(huán)或呼吸衰竭[1]。
狂犬病病毒的特異性檢測(cè)是確診的必要條件,建立并普及特異性檢測(cè)技術(shù)對(duì)該病是預(yù)防和診治都有重要意義。狂犬病病毒包涵體的特異性不強(qiáng),與其它疾病易于混淆,通過觀察中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元胞漿內(nèi)的包涵體、內(nèi)基式小體的組織病理學(xué)方法已經(jīng)很少在世界各地應(yīng)用。目前我國狂犬病例實(shí)驗(yàn)室診斷常用的技術(shù)包括DFA、RFFIT、RT-PCR、巢式PCR、實(shí)時(shí)熒光定量PCR等等。
2.1熒光抗體試驗(yàn)(FluorescentAntibody Test,F(xiàn)AT)
熒光抗體試驗(yàn)(FAT)[2]是通過狂犬病病毒抗原的單克隆抗體或者多克隆抗體來檢測(cè)樣本中狂犬病病毒的方法。DFA是狂犬病毒抗原檢測(cè)的金標(biāo)準(zhǔn),是狂犬病實(shí)驗(yàn)室診斷最快速、最可靠的方法[3],其原理為:感染狂犬病毒的細(xì)胞攜帶的狂犬病毒抗原,可以特異性地與FITC標(biāo)記的抗狂犬病毒單克隆抗體相結(jié)合,在顯微鏡下可以直接觀察到的FITC的可見熒光了解到抗原抗體之間的特異性反應(yīng)。陽性結(jié)果表明狂犬病毒感染,有確診意義[4]。該法可檢測(cè)新鮮病料、甲醛固定的標(biāo)本或甘油保存的樣品,也可檢測(cè)臨床狂犬病人的皮膚活檢物或毛囊,甚至是冰凍幾小時(shí)內(nèi)的皮膚活組織或角膜印片中的病毒抗原[5]。
2.2酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(enzyme1inkedimmunosorbentassay,ELISA)
酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)主要根據(jù)抗原抗體結(jié)合反應(yīng)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)目標(biāo),不僅能評(píng)估動(dòng)物免疫水平,還可用于檢測(cè)腦組織中狂犬病病毒核衣殼蛋白。應(yīng)用在狂犬病的診斷方面主要依賴狂犬病毒抗原進(jìn)行,ELISA檢測(cè)狂犬病抗原是PerrinP于1986年建立的,通過使用抗狂犬病毒特異性單克隆抗體包被塑料板,與標(biāo)本中的待檢抗原結(jié)合,其中待檢抗原又與后加入的辣根過氧化物酶標(biāo)記抗狂犬病毒單克隆抗體特異性結(jié)合,再通過辣根過氧化物酶與底物作用產(chǎn)生可見的顏色反應(yīng),最終達(dá)到檢測(cè)目的。其顯色程度與待檢抗原含量呈正相關(guān)[4]。
2.3快速狂犬病酶免疫診斷法(rapidrabiesenzy meimmunodiagnosis,RREID)
快速狂犬病酶免疫診斷法(RREID)是一種簡單的常規(guī)診斷狂犬病的快速酶免疫診斷技術(shù),也是WHO推薦的抗原檢測(cè)方法,通過檢測(cè)腦組織中的狂犬病病毒核蛋白來診斷狂犬病。
2.4快速熒光灶抑制試驗(yàn)(rapid fluorescentfocus inhibition test,RFFIT)
快速熒光灶抑制試驗(yàn)(RFFIT)是WHO狂犬病專家委員會(huì)推薦的檢測(cè)狂犬病病毒中和抗體的標(biāo)準(zhǔn)方法[1],是以熒光灶為指示系統(tǒng)的血清中和試驗(yàn)。通過將待測(cè)血清與攻擊病毒進(jìn)行中和反應(yīng)后,接種體外細(xì)胞,用熒光抗體試驗(yàn)(FAT)檢測(cè)剩余病毒從而計(jì)算中和抗體效價(jià)[2,15,16]。試驗(yàn)中應(yīng)盡量減小樣品的污染;冷丙酮固定-20℃較-4℃效果要好,固定時(shí)間應(yīng)大于10min,最好能達(dá)到半個(gè)小時(shí);試驗(yàn)完成后盡快鏡檢以防熒光信號(hào)淬滅影響結(jié)果。RFFIT可以在24h內(nèi)檢測(cè)出抗體水平,除了應(yīng)用于狂犬病疫苗接種者血清中和抗體水平檢測(cè)外,還可應(yīng)用于動(dòng)物接種試驗(yàn)、細(xì)胞培養(yǎng)基礎(chǔ)上的中和試驗(yàn)、抗狂犬病病毒糖蛋白抗體檢測(cè)試劑盒的評(píng)估、中和性單克隆抗體的鑒定和評(píng)價(jià)以及被動(dòng)免疫制劑的效能評(píng)估等方面。RFFIT實(shí)驗(yàn)步驟繁瑣,實(shí)驗(yàn)試劑及儀器要求較高,對(duì)實(shí)驗(yàn)操作人員要求高,其檢測(cè)結(jié)果受到操作人員的熟練程度及主觀判定因素、病毒種子的質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)血清和樣品的質(zhì)量、抗體濃度以及實(shí)驗(yàn)對(duì)照系統(tǒng)情況等因素影響。
2.5熒光抗體病毒中和試驗(yàn)(fluorescentantibody virus neutralization test,F(xiàn)AVNT)
熒光抗體病毒中和試驗(yàn)(FAVNT)是OIE認(rèn)定的狂犬病抗體檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)方法,目前在WHO和OIE狂犬病參考實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用較廣[21]。FAVNT也是一種抗原抗體中和反應(yīng)試驗(yàn)方法,將一定量的血清與狂犬病毒CVS(適應(yīng)細(xì)胞培養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)攻毒毒株)在體外中和,然后接種對(duì)狂犬病病毒敏感的細(xì)胞,血清稀釋度能100%中和病毒,且當(dāng)血清滴度在50%以上就有中和病毒的能力。該試驗(yàn)對(duì)血清質(zhì)量要求較高,細(xì)胞對(duì)毒素太敏感,血清內(nèi)所含毒素較多可導(dǎo)致假陽性的發(fā)生。FAVNT敏感性、特異性強(qiáng),可進(jìn)行較大樣本的檢測(cè),但其操作過程較復(fù)雜,所需時(shí)間較長(至少一天),通常僅作為輔助診斷方法而不作為常規(guī)方法。
2.6PCR(Polymerse Chain Reaction,PCR)檢測(cè)技術(shù)
聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)是1983年Millis發(fā)明的一種核酸體外擴(kuò)增系統(tǒng),以雙鏈DNA分子堿基配對(duì)為原則,采用耐熱DNA聚合酶和DNA合成引物,以目的基因?yàn)槟0逶隗w外特異性擴(kuò)增DNA片段。PCR技術(shù)靈敏度高、診斷快速,適用于大批量樣品的狂犬病毒毒株核酸檢測(cè),還可用于唾液、腦脊液等不適合做DFA的標(biāo)本。但其對(duì)試驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、操作人員的要求相當(dāng)嚴(yán)苛,極易造成假陽性或者假陰性。目前,狂犬病病毒核酸的檢測(cè)技術(shù)只作為狂犬病診斷技術(shù)的輔助性或確定性方法。
2.6.1逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)
狂犬病毒為負(fù)鏈RNA病毒,PCR擴(kuò)增前需要先完成逆轉(zhuǎn)錄、合成第一條cDNA鏈(RT)再進(jìn)行PCR擴(kuò)增,即逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(reverse transcription-polymerasechainreaction,RT-PCR)?;谶@一原理,設(shè)計(jì)狂犬病毒基因片段特異性擴(kuò)增引物,將可疑狂犬病人的標(biāo)本進(jìn)行核酸提取、特異性擴(kuò)增和檢測(cè),陽性結(jié)果可以明確狂犬病毒感染,確診狂犬?。?]。
2.6.2巢式PCR(nested-PCR)
巢式PCR(nested-PCR)是由普通PCR發(fā)展而來的一種PCR技術(shù),是一種常用的檢測(cè)狂犬病病毒的分子生物學(xué)方法。其原理是設(shè)計(jì)兩對(duì)引物,其中一對(duì)引物在另一對(duì)引物擴(kuò)增產(chǎn)物的片段上,通過二次PCR反應(yīng)對(duì)某個(gè)基因進(jìn)行檢測(cè)。診斷狂犬病可以通過核苷酸序列測(cè)定、RT-PCR產(chǎn)物的多態(tài)性分析,或者針對(duì)各基因型設(shè)計(jì)特異性引物進(jìn)行巢式PCR實(shí)現(xiàn)。巢式PCR的靈敏度和特異性比RT-PCR更好,也可作為狂犬病實(shí)驗(yàn)室診斷技術(shù)之一。
2.6.3實(shí)時(shí)熒光定量PCR(Real-TimePCRor qRT-PCR)
實(shí)時(shí)熒光定量PCR是一種由PCR技術(shù)發(fā)展而來的檢測(cè)技術(shù),在反應(yīng)體系中加入熒光染料或熒光探針等熒光物質(zhì),利用熒光信號(hào)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)整個(gè)PCR進(jìn)程,最后通過標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)未知起始模板定量分析的方法。該技術(shù)實(shí)行完全閉管式操作,大大減少擴(kuò)增產(chǎn)物污染的機(jī)會(huì),還具有操作簡單、快速高效、靈敏度高、特異性強(qiáng)、動(dòng)力學(xué)范圍寬及高通量等優(yōu)點(diǎn),極大地克服了原有PCR技術(shù)的不足,廣泛應(yīng)用于核酸定量分析中。但由于該技術(shù)成本較高,在大部分實(shí)驗(yàn)開展比較困難,短期內(nèi)難以普及。
3.1狂犬病實(shí)驗(yàn)室診斷的生物安全
在狂犬病相關(guān)工作中,安全至關(guān)重要。所有狂犬病診斷及相關(guān)工作的參與人員均應(yīng)事先接種狂犬疫苗并證實(shí)已獲得完全性保護(hù) (血清抗體≥0.5IU/mL)。通常,對(duì)動(dòng)物處理、尸體解剖、收集準(zhǔn)備品、樣本處理等常規(guī)的實(shí)驗(yàn)室活動(dòng)應(yīng)在生物安全I(xiàn)I級(jí)實(shí)驗(yàn)室完成。在某些情況下,如生產(chǎn)大量濃縮病毒、進(jìn)行會(huì)產(chǎn)生氣溶膠的操作(例如同質(zhì)化的組織懸液)、不清楚當(dāng)前的預(yù)防措施對(duì)所接觸的狂犬病病毒防護(hù)效果如何,可考慮采用生物安全I(xiàn)II級(jí)實(shí)驗(yàn)室。應(yīng)該遵守所有涉及感染性物質(zhì)工作的國家安全指南。
隨著診斷技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步,我國報(bào)告法定傳染病的實(shí)驗(yàn)室診斷率不斷提高,但仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于西方國家的實(shí)驗(yàn)室診斷率。不同的可疑狂犬病病料需要恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)室方法才能明確診斷。規(guī)范化的診斷程序在狂犬病例確診上具有極其重要的作用;快速準(zhǔn)確得出狂犬病實(shí)驗(yàn)室診斷結(jié)果對(duì)病人的暴露后治療、受暴露馴養(yǎng)動(dòng)物的預(yù)防處置至關(guān)重要。狂犬病實(shí)驗(yàn)室診斷技術(shù)的進(jìn)一步推廣,我國狂犬病實(shí)驗(yàn)室診斷率的提高,適用于野外和實(shí)驗(yàn)室操作的簡單、特異且敏感的病毒抗原檢測(cè)、血清抗體監(jiān)測(cè)及病毒核酸檢測(cè)的方法等等,都有待進(jìn)一步研究。
[1] WHO expert consultation on rabies.Second report.World Health Organ Tech Rep Ser.2013,(982):1-139.
[2] 扈榮良.狂犬病理論、技術(shù)與防治[M].北京:科學(xué)出版社,2007.
[3] Meslin F X,Kaplan M M,Koprowski H.Laboratory techniques in rabies,F(xiàn)ourth edition,WHO,Geneva,1996,88-95.
[4] 中華人民共和國衛(wèi)生行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):狂犬病診斷標(biāo)準(zhǔn)(WS2 81-2008)[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2008.
[5] 李靜.狂犬病的實(shí)驗(yàn)室診斷在臨床狂犬病診斷中應(yīng)用的研究[D].瀘州醫(yī)學(xué)院,四川:2009.
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