伊 潔, 肖 艷, 劉亞昆, 徐英春
·論著·
膠體金免疫層析法對呼吸道合胞病毒抗原快速檢測結(jié)果分析
伊 潔1, 肖 艷2, 劉亞昆3, 徐英春1
目的 分析膠體金免疫層析法對呼吸道合胞病毒(RS V)抗原快速檢測的靈敏度和特異度。方法 用 RS V抗原檢測試劑盒(膠體金免疫層析法)對197例疑似 RS V感染患者的鼻咽抽吸物或鼻咽拭子標(biāo)本進行檢測,以反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(R T-PC R)核酸檢測結(jié)果為參考,比較膠體金免疫層析法對不同類型標(biāo)本和不同年齡組患者的靈敏度。結(jié)果 197例患者標(biāo)本中經(jīng)R T-PC R檢測,95例(48.2%)為陽性。以R T-PC R核酸檢測結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn),膠體金免疫層析法的靈敏度和特異度分別是34.7%和100%。該方法對鼻咽抽吸物的陽性檢出率較鼻咽拭子高(36.2%對8.6%,P<0.01),鼻咽抽吸物標(biāo)本的靈敏度明顯高于鼻咽拭子(22.1%對12.6%)。RS V檢出率與年齡呈負相關(guān)(P<0.01),1歲以下患兒的陽性檢出率最高(29.5%),而在>5歲患兒中陽性檢出率為0。結(jié)論 膠體金免疫層析法對1歲以下幼兒的鼻咽抽吸物中的 RS V有較好檢測效果,可輔助臨床進行早期篩查。但鑒于該方法靈敏度較低,且適用于5歲以下兒童,臨床上還需用 R T-PC R對 RS V 進行確認和補充檢測,以免漏診。
呼吸道合胞病毒; 抗原快速檢測; 膠體金免疫層析法; 反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)
呼吸道合胞病毒(respiratory syncytial virus,RS V)是嬰幼兒急性下呼吸道感染的重要病原體之一,可引起嬰幼兒尤其是新生兒較高的病死率[1]??焖贆z測RS V對疾病的及時診斷和預(yù)防醫(yī)院感染有著非常重要的作用。目前針對 R S V的檢測方法主要有病毒培養(yǎng)、抗原檢測、病毒核酸擴增和免疫熒光等方法[2],其中核酸擴增方法有較高的靈敏度,日漸成為 RS V 檢測的主要方法之一[3-4]。核酸檢測陽性并不能確證病原體的感染,而抗原的檢出有助于確證病原的感染,但其靈敏度和特異度尚待評估。本研究以核酸檢測結(jié)果為參考,對一種以R S V抗原檢測為基礎(chǔ)的膠體金免疫層析法試劑盒的靈敏度和特異度進行評估,為臨床RS V的早期快速篩查提供可參考的數(shù)據(jù)。
1.1 材料
1.1.1 研究對象 研究對象由3部分組成。第1部分來自于中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院病原生物學(xué)研究所2012年1—7月保存的59例患者標(biāo)本,其中34份為2012年1—7月采集的診斷為肺炎的住院患兒鼻咽抽吸物標(biāo)本,患兒平均年齡為7個月,其中27份為男性患兒標(biāo)本,7份為女性患兒標(biāo)本。剩余25份為2012年1—2月采集的診斷為上呼吸道感染的成人患者的鼻咽拭子標(biāo)本,患者平均年齡36歲,其中12份為男性患者標(biāo)本,13份為女性患者標(biāo)本。第2部分來自于北京協(xié)和醫(yī)院于2012年9月—2013年12月采集的61例診斷為肺炎的住院患者的鼻咽拭子標(biāo)本,包括46例患兒和15例成人患者?;純浩骄挲g為20個月,其中25份為男性患兒標(biāo)本,21份為女性患兒標(biāo)本。成人患者的平均年齡為55歲,其中男性患者的標(biāo)本為8份,女性患者的標(biāo)本為7份。第3部分為北京市大興婦幼保健院于2013年12月采集的77例診斷為上呼吸道感染的門診患兒標(biāo)本,包括57份鼻咽拭子標(biāo)本和20份鼻咽抽吸物標(biāo)本?;純浩骄挲g為27.1個月,其中男性患兒標(biāo)本為41份,女性患兒標(biāo)本為36份。采集的標(biāo)本均置于3 m L病毒保存液的專用標(biāo)本管中保存。
1.1.2 主要試劑 核酸提取試劑盒為 QIA G E N公司產(chǎn)品(QIAa m p MinElute Virus Spin Kit,Cat. 57704,德國);反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(R T-PC R)采用SuperScript. Ⅲ First-Strand Synthesis System(Invitrogen,Cat.18080-051,美 國)試劑;Binax N O WR S V試劑盒為美國Binax N O W 公司產(chǎn)品。
1.2 方法
1.2.1 Binax N O WR S V檢測 按照檢測說明書進行操作,新采集的標(biāo)本直接滴到試紙條上進行檢測,凍存的標(biāo)本解凍后直接滴到試紙條上進行檢測,等待15 min即可觀察結(jié)果,當(dāng)試紙條判定部 T、C處都確認有條帶時,結(jié)果判為陽性。同時將檢測余下的標(biāo)本分裝后于-80℃低溫冰箱保存,集中進行核酸檢測。
1.2.2 R S V核酸檢測 采用一步法R T-PC R方法進行 R S V核酸的檢測[5],P C R產(chǎn)物經(jīng)2%瓊脂糖凝膠電泳分析,陽性產(chǎn)物進行測序驗證。
1.2.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 17.0統(tǒng)計學(xué)軟件對結(jié)果進行統(tǒng)計分析,膠體金免疫層析試劑盒與R T-PCR的檢測結(jié)果比較采用一致性檢驗;該試劑盒對不同類型標(biāo)本的靈敏度用卡方檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義;檢測結(jié)果與年齡的相關(guān)性用Spearman相關(guān)分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 膠體金免疫層析法檢測與 R T-P C R核酸檢測的比較
197例疑似R S V的鼻咽拭子和鼻咽抽吸物標(biāo)本,經(jīng) R T-P C R 核 酸檢測確認R S V 陽性 95 例(48.2%),陰性102例(51.8%)。膠體金免疫層析法檢測陽性33例(16.8%),陰性164例(83.2%)。以R S V R T-P C R核酸檢測結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn),膠體金免疫層析法總體靈敏度為34.7%,特異度100%,陽性預(yù)測值為100%,陰性預(yù)測值為62.2%。膠體金免疫層析法檢測與 R T-P C R核酸檢測結(jié)果的一致率Pa值為68.5%,在檢測結(jié)果無關(guān)聯(lián)的假定下,期望一致率Pe值為53.9%,Kappa值為0.315,見表1。
表1 膠體金免疫層析法與 R T-PC R核酸檢測結(jié)果的比較Table 1 Performance of colloidal gold im m unochro matography assay co m pared to R T-PC R for detection of respiratory syncytial virus
2.2 膠體金免疫層析法對不同類型標(biāo)本靈敏度檢測的結(jié)果比較
RS V抗原檢測試劑盒提示可以檢測鼻咽抽吸物和鼻咽拭子2種類型標(biāo)本。采集的58例鼻咽抽吸物標(biāo)本,經(jīng)膠體金免疫層析法檢測陽性21例(36.2%),陰性37例(63.8%)。139例鼻咽拭子標(biāo)本中,經(jīng)膠體金免疫層析法檢測陽性12例(8.6%),陰性127例(91.4%),鼻咽抽吸物與鼻咽拭子陽性檢測率具有明顯差異(χ2=22.31,P<0.01)。以R T-PC R核酸檢測結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn),膠體金免疫層析法檢測鼻咽抽吸物標(biāo)本的靈敏度為22.1%,鼻咽拭子標(biāo)本的靈敏度為12.6%,膠體金免疫層析法檢測對鼻咽抽吸物的靈敏度明顯高于鼻咽拭子。
2.3 膠體金免疫層析法對不同年齡組標(biāo)本的檢測結(jié)果比較
根據(jù)患者的年齡將197例標(biāo)本分為0~<1歲組78例,1~<3歲組44例,3~<5歲25例,≥5歲50例。膠體金免疫層析法的陽性率分別是29.5%,20.5%,4.0%和0,見表2。該方法的陽性率與患者的年齡呈負相關(guān)(Spearman相關(guān)系數(shù)分別為-0.33,P<0.01),且 為線性關(guān) 系 (R2= 0.9479),見圖1。
表2 膠體金免疫層析法對不同年齡組標(biāo)本的檢測結(jié)果Table 2 Performance of colloidal gold im m unochro matography assay in detection of respiratory syncytial virus by age group
圖1 膠體金免疫層析法的陽性率與患者年齡大小呈線性關(guān)系Figure 1 Linear relationship between the positive rate of colloidal gold im m unochro matography assay and age of patients
膠體金免疫層析法是檢測鼻咽抽吸物和鼻咽拭子樣本中 R S V 融合蛋白抗原的膜免疫層析試驗。標(biāo)本中存在的R S V抗原與試紙條硝酸纖維素膜上的抗R S V抗體結(jié)合物結(jié)合,形成的抗原結(jié)合復(fù)合物被固定的抗R S V抗體捕獲,形成可視的樣本線。由于其快速、方便操作等特點,膠體金免疫層析法已經(jīng)在門急診被廣泛地用于多種病毒的檢測。陽性結(jié)果對于快速診斷疾病,避免不必要的使用抗菌藥物等都有極大的幫助[6-8]。但是抗原檢測結(jié)果受很多因素的限制,包括靈敏度和特異度、被檢測患者的年齡、標(biāo)本的類型、疾病的流行狀況等。有國外文獻報道,膠體金免疫層析法檢測 R S V 的靈敏度為74%~89%[9-11]。本研究以P C R 核酸檢測結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn),膠體金免疫層析法的靈敏度為34.7%,與P C R檢測一致性較差(Kappa<0.4),說明該方法的靈敏度存在一定的局限性。
本研究中膠體金免疫層析法的靈敏度低于文獻報道的原因可能有:①采集標(biāo)本中有鼻咽拭子和鼻洗液,而文獻研究以鼻洗液或鼻咽吸取物為主[12-13]。本研究對2種類型標(biāo)本的靈敏度進行了分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)鼻洗液的靈敏度明顯高于鼻咽拭子(36.2%對8.6%,P<0.01),而197例標(biāo)本中鼻咽拭子標(biāo)本占了70%,可能是導(dǎo)致膠體金免疫層析法靈敏度較低的一個原因;②采集的標(biāo)本患者的年齡從0~80歲,而 Mierny等[12]報道的采集標(biāo)本患兒的平均年齡為9.3~12.9個月,因此將患者分成為0~<1歲,1~<3歲,3~<5歲和≥5歲4組,結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著年齡的增長,膠體金免疫層析法的陽性率有所降低,即該方法的陽性率與患兒的年齡呈負相關(guān)(Spearman相關(guān)系數(shù)分別為-0.33,P<0.01),且為線性關(guān)系(R2=0.948)。
盡管膠體金免疫層析法的靈敏度較低,但其特異度為100%,與國外報道的97%~100%[11-13]結(jié)果基本一致。該方法陽性預(yù)測值為100%,陰性預(yù)測值為62.2%,因此當(dāng)該試劑盒檢測為陽性時,基本可以確定為RS V感染,而檢測為陰性時則需要進一步確認,例如用R T-PC R或者病毒培養(yǎng)來排除假陰性。膠體金免疫層析法適用于新生兒或5歲以下兒童呼吸道合胞病毒感染的體外診斷,不適用于成人,這可能成為該方法廣泛應(yīng)用的一個限制性因素。
免疫層析技術(shù)與臨床常用的直接免疫熒光法有很好的符合率[14]。本研究結(jié)果表明,盡管膠體金免疫層析法的靈敏度有一定的局限性,但是其在1歲以下幼兒的鼻洗液中較高時仍有較好的檢測效果,該方法操作簡便,需時較短,不需要特殊的儀器設(shè)備,易被門急診及基層醫(yī)院所接受,可用于早期新生兒及兒童RS V感染的輔助診斷。
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Performance of colloidal gold im m unochromatography assay in rapid detection of respiratory syncytial virus antigen
YI Jie,XIA O Yan,LIU Yakun,X U Yingchun. (Department of Laboratory M edicine,Peking U nion M edical College H ospital,Beijing 100730,China)
Objective To investigate the sensitivity and specificity of colloidal gold im m unochro matography assay in rapid detection of respiratory syncytial virus (RS V)antigen.M ethods A total of 197 nasal-pharyngeal swabs (N Ps)or nasalpharyngeal aspirates (N P As) obtained fro m patients were tested by RS V assay kits,i.e., colloidal gold im m unochro matography assay.The results determined by reverse-transcription poly merase chain reaction (R T-PC R)were taken as reference.Co m pared to the results of R T-PC R,the sensitivity of the kit was different w hen testing different types of specimens or specimensobtained fro m patients of different ages.Results A total of 95(48.2%)sam ples were positive for RS V tested by R T-PC R.The sensitivity and specificity of colloidal gold im m unochro matography assay were 34.7% and 100%,respectively co m pared with R T-PC R results.The positive rate of the assay was higher in testing N P As than N Ps(36.2%vs 8.6%,P <0.01),w hich was the same in the sensitivity (22.1% vs 12.6%).The positive rate of colloidal gold im m unochro matography assay showed negative correlation with the age of patients(P<0.01),w hich was highest in children less than one-year old(29.5%)but zero in patients m ore than five-year old.Conclusions The colloidal gold im m unochro matography assay is effective in early detection of RS V fro m N P As in children less than one-year old.It can be used in early diagnosis for children infected with RS V. Since colloidal gold im m unochro matography assay has so me limitations,and itis only suitable for the children under five-year old,R T-PC R method should be used for RS V detection in clinical practice to avoid missed diagnosis.
respiratory syncytial virus;rapid antigen test;colloidal gold im m unochro matography assay;reverse transcription poly merase chain reaction
R373
A
1009-7708(2015)01-0024-04
2014-02-27
2014-06-16
國家科技重大專項課題(2012Z X10004-206)。
1.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)院檢驗科,協(xié)和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)
中心,北京 100730;
2.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院病原生物學(xué)研究所;3.北京市大興區(qū)婦幼保健院。
伊潔(1983—),女,博士,研究實習(xí)員,主要從事病原微生物及腫瘤分子診斷。
徐英春,E-mail:xycpu mch@aliyun.co m。