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西尼罗病毒的血清学诊断
发布时间05年04月08日 13时46分
 

  Stuart L. Hazell, PhD

     几年前,大多数美国人并不知晚一种称之为西尼罗病毒(WNV)的黄病毒的存在。就连多数临床微生物学家和医学实验室工作者对WNF也知之甚少。然而在过去的三到四年间所有这一切都发生了改变。

    1999年,WNV首先出现在纽约,并由此传播到美国大陆的许多地方。WNV有较为广泛的宿主范围,包括有鸟(最主要的宿主),人和其它动物等。WNV对马的健康和与马有关的行业如赛马等影响较大。鸟作为WNV的主要宿主在病毒的输入和传播上扮演着重要角色。现有的证据表明,纽约出现的WNV是通过带病毒的鸟的迁移传入的。在纽约从一只死鸟身上分离出的毒株与1998年以色列从一只鹅身上分离出的毒株密切相关。

WNV的基本概念


     西尼罗病毒(WNV)属于黄病毒科中的一员,黄病毒引起的一些重要疾病包括黄热病,日本脑炎,登革热,SLE等。在一些经由蚊子传播并具有重要临床意义的虫媒病毒里,黄病毒属(包括WNV)位列其中。黄病毒属的基因组由单链RNA组成,与核心蛋白一起构成核衣壳,外层为脂蛋白组成的包膜。

    病毒的传播归咎于其主要的储存宿主一鸟。可以肯定的是,WNV传入北美地区后,对经过选择的不具备免疫力的本地生物种群带来了巨大影响。鸟是主要宿主,其次是人类和其它一些动物(如马),他们通常也是“终端”宿主。

    库蚊是WNV的主要传播媒介。新近发表在Science的一篇文章指出生活在美国的库蚊由于其行为和生理特性的不同,导致了WNV感染的迅速扩散。简而言之,是生活在北美地区的库蚊将鸟和人类宿主连在了一起。

临床表述

     在美国,WNV感染最常见于夏季。一般会在6月份出现感染病例,8月和9月达到高峰,至秋季后消失。本病的发生发展与气候和蚊子的活动密切相关。

   人感染WNV后可以不发病,也可以呈现不同的症状和体征。临床症状包括全身不适,伴有发热,恶寒,头痛,背痛和肌肉关节痛等。半数以上有临床症状的病人可以出现斑丘疹。病人的病情可以呈温和和自限性,也可以非常严重。

    WNV在美国传播的过程中,所报告的患病人群的死亡率曾高达10%或以上。到2003年,死亡率下降到3%,报告给CDC的病例为9000例。死亡率的降低可以归结为三种因素中的任何一个。首先是医疗机构对该病认识的提高使得医务人员可以及早对感染者采取措施:第二,对越来越多的无症状者开始进行检测;第三,病毒本身的毒力可能减弱。上述三种因素中的前两个比较可靠,而第三种因素尚需得到进一步证实。
出现死亡的病例多为老年人,通常伴有脑膜炎,脑炎,急性麻痹等严重的神经系统症状。重症儿童患者常表现为颅内高压等症状和体征。在纽约市,1999年8月和9月间共有59例年龄从5岁到90岁的WNV感染者住院治疗。这其中有63%的患者出现脑炎症状,27%出现肌无力,10%出现急性麻痹。有7个病人死亡。75岁以上的高龄患者和有糖尿病史的患者病情较为严重。

实验室诊断

    WNV感染的诊断与标准病毒感染诊断是一致的。诊断的“金标准”是分离出病毒。然而在实践中,病毒的分离是很有限的。最为适当的实验室诊断方法的选择应结合病人的感染史。WNV感受染者的症状出现在病毒血症之后,症状出现后病毒血症持续的时间很短。这就意味如果能对病人进行早期检测,那么病毒培养或实时PCR就能被用来检测病毒。然而由于病毒培养费时费力,所以实时PCR提供了一种性价比更好的选择。实时PCR灵敏度较高,能定量检测病毒水平。

血清学检测

    当1999年WNV第一次出现在美国时,CDC开发了IgM抗体捕获ELISA(MAC ELISA)和对MAC ELISA检测阳性的标本进行确认试验的减量中和试验(PRNT)。

   1. PRNT

   虽然PRNT在WNV感染的诊断中很有价值,而且是特异性最强的血清学检测方法,但它依然有着许多局限性。首先PRNT不能区分IgM和IgG,因此如果没有事先采用另一种方法检测IgM和IgG,则很难判定PRNT检测的是现阶段抑或是既往感染。PRNT也需要细胞培养以及活的病毒和严格的测试病毒滴定。

   2.CDC MAC ELISA

   CDC开发了用于急性感染诊断的MAC  ELISA。为进一步拓宽该检测,CDC向各州公共卫生实验室提供抗原使其能在他们自己的实验室进行检测。CDC MAC ELISA的关键问题在于该方法虽然灵敏(>95%),但却与其它黄病毒存在着一定水平的交叉。此外,MAC ELISA需要两天时间方能完成试验。尽管如此,MAC ELISA已经成为了检测标准的一部分,但在成为商品化试剂之前,尚需获得FDA的批准。

 2003年商品化IgM抗体检测试剂的开发

    2003年6月,FDA批准了IgM抗体ELISA的上市,这正好比2003年第一例WNV感染病例报告时间早了一天。

    PanBio WNV IgM ELISA被批准用于出现神经症状的WNV感染者的血清检测,它同时也被许多实验室用来对所有标本进行检测以评估WNV的感染状况。

    在由FDA主持的临床试验中,该试剂的灵敏度达到98.3%,特异性为93.1%。从临床实验室的观点来看,灵敏度和特异性是重要的性能指标。理想的试剂其灵敏度和特异性均应为100%,但在实际中这是难以达到的。临床应用过程中,能对任何检测试剂提供使用的最佳理解和结果判定的不是灵敏度和特异性,而是阳性和阴性预测值(PPV和NPV)。PPV和NPV取决于试剂的内在性能和被检测人群中的感染的流行情况。

    在一项特定的临床试验中,对一种试剂性能理解的失败可以导致错误的发现或试验的监用。按照PanBio WNV IgM ELISA的要求所进行的试验表明,被检测的患病人群中有25%表现出症状时,提示出现了严重的WNV感染。PPV可以达到82.6%,NPV为99.4%。这样实验室和临床工作者几乎能够确定一个阴性结果是真阴性,同时能在一定程度上确定一个阳性结果是真阳性。

    目前,将上述试验用于低流行感染人群如WNV流行季节早期的普通人群时,相同试验的PPV会显著下降(12.6%),而NPV可达到99.98%。这种情形下的NPV和PPV提示我们对阴性结果基本可以相信,但对阳性结果尚需斟酌。WNV IgM ELISA的阳性结果需经PRNT或其它适当的方法予以确认。

    第二代的WNV IgM ELISA已被开发出来并已提交给FDA。它的灵敏度和特异性都得到了进一步提高。

抗体的持续性

    有报道称急性WNV感染时IgM可持续数月。大多数情况下,IgM抗体持续的时间并无多大价值。因为WNV感染者如果有临床症状和体征,且实验室结果为WNV特异性IgM抗体阳性,则基本可以断定病人为WNV感染。比较困难的情况是WNV隐性感染者并后来出现不明原因发热时,如果该患者检测结果为WNV阳性,那么存在的风险是未能发现疾病的真实起源。

结      论

     在过去的四年里,WNV已经给美国民众造成了很大影响,现有证据表明WNV还会存在相当长的时间。血清学检测通过为临床提供重要的数据来协助医生诊治感染者。新的WNV IgM ELISA 已被实验室采用,实验室和临床工作者来讲,应正确理解WNV IgM ELISA的优势和局限性,这样才能对结果作出正确判定。

摘自:《美全诊断论坛》2004年第4期

 
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