编辑、撰文
悦奔一生医学部
从发现病毒到发明检测
年,Robert·Gallo博士首次在免疫系统细胞中培养出一种逆转录病毒,这种病毒命被名为HTLV-III。一年后的年英国国务院部长玛格丽特·赫克勒(MargaretHeckler),宣布RobertGallo博士和他在美国国家癌症研究所已经发现了艾滋病的病因,逆转录病毒HTLV-III。
第一个发现HIV的人RobertCharlesGallo博士
在年FDA批准了第一项HIV血检,ELISA酶联法,检测血液中的HIV抗体。美国血库开始对储血和用血进行筛查。HIV抗体检测正式面世。年4月,FDA批准了Westernblot血液检测(免疫印迹实验)试剂盒,这是一种更具有特异性的HIV抗体检测方法,也是沿用至今的HIV确诊试验方法。
5年后的年,FDA批准了一种HIV快速诊断测试剂盒,HIV快速筛查胶体金试验正式面世,该实验也是目前HIV感染初筛中最常用的试验,市面上试纸大多为胶体金检测。
不久后的年,全球首款无创HIV检验方法获批,HIV口腔粘膜渗出液试剂盒,这就是我们现在常说的“唾液”试纸。年,FDA批准首套自我检测工具包和病毒载量检测。至此HIV监测可及性已大幅度提高,窗口期也大幅度缩短。
从1代到4代
目前,检测HIV的方法有多种[1]。检测种类虽然繁多,但可分为两大类:抗体检测、病毒检测。病毒检测包括细胞培养(病毒分离)、p24抗原检测和病毒核酸检测。
从第1代HIV抗体检测试剂问世到现在[2],HIV血清学检测试剂已经发展到了第4代。
HIV抗体(绿色)附着在HIV表面蛋白(红色)上.byNIAID
年3月,FDA批准了第1个用于血筛的HIV抗体筛查试剂[3],是以体外培养的HIV裂解抗原包被反应板,由于包被的抗原蛋白浓度、纯度低和结构不稳定,因此灵敏度和特异性都不高,但第1代筛查试剂的出现仍然具有划时代的意义,标志着HIV血液筛查试剂的诞生和使用。第一代窗口期约为三到六个月,这也是很多教材上关于HIV窗口期三个月的出处。
随后的年发展了第2代HIV血液筛查试剂[3],包被的抗原为基因工程重组或人工合成肽,酶标记物为抗人IgG抗体,可同时检测HIV-1和HIV-2型,特异性和灵敏度都有所提高,HIV检测试剂得到进一步发展。
但是二代试剂也有相应的缺陷:无法检测HIV-1O组。且对第二代试剂来说,若抗体浓度处于一个较高的水平,可能有假阴性的情况发生。因需要稀释抗体再进行检测,因而会导致抗体稀释后在一定时间浓度小于检测下限,通常窗口期为8-10周左右。
酶联免疫法中的钩状效应
钩状效应是指在双抗体夹心法测抗原的一步法ELISA中,测定显色随着待测标本中抗原浓度的增加而升高至一定程度后,测定吸光度即随抗原浓度的增加而开始下降直到不显色,而出现假阴性结果。强阳性标本易误测为弱阳性,甚至出现假阴性结果,致使漏检。
一代二代试剂是间接法试剂,在目前已经被淘汰。
年,第三代试剂问世[3],相比第二代检测改为了双抗原夹心法,酶标记物也升级成特异性HIV抗体,同时包被了O型HIV抗原。三代试剂可同时测定IgG、IgM,大幅推进了HIV血液筛查试剂的发展,将窗口期由10周缩短到3周[8]。双夹心法的应用也避免了假阴性的产生,检测者进行检测时无需稀释样本,保证了敏感性,降低了检测操作难度。
总的来说,三代试剂既保证了检测的特异性,又完善了检测的敏感性,同时实现了窗口期的“大跃进”。
年,在第三代检测基础上,第四代HIV血筛试剂诞生。它能同时检测HIV的p24抗原与抗体[3]。相比前第三代试剂,四代试剂把检出时间又提前了4~5天左右,窗口期缩短了近1周。在艾滋病的早期诊断中,它明显优于三代,仅有2周左右的窗口期。[5]
但是,四代检测中,抗原和抗体同时在反应板上,存在相互干扰的可能。这影响了免疫反应的特异性,使四代检测的假阳率略高于三代检测。
抗体到病毒本体
在过去,大多数对HIV的检测是通过病毒以及机体对病毒的一些反应,从而间接对HIV进行检测。而随着科技革新,直接对病毒本身进行检测的方法,登上了历史的舞台。
年,HIV-RNA检测通过FDA审批。截至21世纪初,全世界已有33国开始使用核酸检测筛查血液中的HIV:德国于年引进核酸检测,瑞士于年在法律中规定,必须使用核酸检测筛查献血者HIV。[6]
从年开始,中国在部分血站试点开展核酸检测。年,要求全国实现血站核酸检测的全覆盖[8]。
血站核酸检测保障血液安全
目前,在HIV感染筛查的指标中,HIV核酸检测最为敏感,优于酶联免疫检测,可有效缩短窗口期。有研究显示,核酸检测可将HIV感染窗口期缩短至2.93天[7]。目前得益于HIV-DNA检测技术的出现,窗口期得以进一步的缩短。
常见的RNA20精度核酸检测,窗口期为1周左右,它距离广泛运用于HIV初筛还有一定距离。这是因为,这种检测出报告较慢,可及性较差,且价格过于昂贵。现在,核酸检测主要用于监测感染者的治疗状况,以便及时发现与处理治疗失败的情况。
核酸检测用于初筛大多是婴幼儿的HIV诊疗方面,因为婴幼儿抗体产生并不是那么稳定,对成年人来说,除可能暴露HIV后处在严重恐艾情绪中的人,一般还是推荐在2-3周后进行抗原抗体联合实验或在4到6周后进行抗体筛查。
从抽血到自检
快速HIV检测,是利用特异性高的抗体抗原反应、免疫层析分析技术,来确定血液中是否含有1型或2型HIV抗体(这些抗体通常是gp41、gp、gp包膜蛋白)。
HIV结构示意图
在年5月27日第一个HIV快检上线后至今,HIV快速自检方案也在快速发展,除第一代检测外,其他检测均有发展出HIV快检方案。
现我国市场上可以获得多种国产及进口的HIV快速诊断试剂,包括硒标记法、金标记法和凝集法。目前,国内血站为减少血液报废,也在献血前使用快速HIV检测试剂初筛献血者。
其中快速胶体硒法30min内即可报告结果,与ELISA法相比在阳性结果方面无统计学差异,与WB确证试验比较,有更高的敏感性和准确性,但特异性较WB低(较高的假阳性可能[8]。
快速检测不仅相对便宜,而且检测效能显著。快速检测不但可以使用血清、血浆,全血,唾液,甚至尿液筛查不同病原体,而且还具有操作简便,试剂反应时间短,结果可以目测,不需要特殊的仪器设备,对技术人员要求不高,试剂可以在室温条件下保存等优点,使得检测更为便利。
参考文献
[1]WeberB,BergerA,RabenauH,etal.Evaluationofanew中科荣获公益中国爱心救助定点医院老牌白癜风医院