实时荧光定量PCR检测乙型肝炎病毒DNA的研究论文_李亚萍

李亚萍

(无锡市江阴利港医院超声科;江苏无锡 214444)

【摘要】 探讨:乙型肝炎血清标志物和乙型肝炎病毒DNA量之间的关系,分析荧光定量PCR在乙型肝炎检测中的作用。 HBVDNA定量是目前诊断乙型肝炎、判断病毒复制和评价患者肝脏病变、预后及药物疗效的重要指标之一,但在指导诊疗时仍需结合血清标记物、肝损害指标乃至HBV基因分型。方法:PCR核酸探针杂交法、RELISA、竞争定量PCR、实时荧光定量PCR,本文综述定量检测HBVDNA意义及PCR检测方法。结论: 实时荧光定量PCR检测乙型肝炎病毒DNA是反映HBV复制水平的可靠指标,有助于疾病的诊断及预后判断。

【关键词】 乙型肝炎病毒 核糖核酸 实时荧光定量PCR

全世界超过20亿人感染过乙肝病毒,大约3. 5亿人为乙型肝炎患者,每年约有100万人死于乙型肝炎病毒相关的肝硬化和肝癌。而我国更是全球乙型肝炎的高发国家之一,人群乙型肝炎病毒HbsAg的携带率高达10%。多年以来临床诊断HBV感染情况通常采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测乙肝病毒血清标志物模型(HBV -M,俗称两对半),以了解和判断乙型肝炎病毒在体内的复制水平、传染性强弱等,对乙型肝炎的诊断、抗病毒疗效观察及预后判断均具有重要意义。实时荧光定量PCR是近几年发展起来的,可以定量检测HBV-DNA,由于其灵敏、快速、假阴、假阳性率极低,该技术已被广泛应用于临床检测,结合ELISA检测能够更为精确地了解HBV的感染情况。以下就对HBVDNA定量在诊断治疗上的定量原理和意义、定量方法作综述,探讨乙型肝炎血清标志物和乙型肝炎病毒DNA数量之间的关系,分析荧光定量PCR在乙型肝炎检测中的作用。

1HBVDNA含量与血清标记物(HBVM)的关系

1.1 HBVDNA含量与HBeAg抗HBe

HBeAg阳性是病毒复制活跃的标志,HBeAg阳性与检出HBVDNA的符合率接近100%,两者存在极强的相关性。一般认为若HBeAg阴性或抗 HBe阳性,则提示HBV复制减弱,病情得到控制。但大量文献指出,HBeAg转阴或抗HBe的出现并不说明病毒复制被控制,约50%抗HBe阳性的患者 血清检出HBVDNA。单春梅等指出这可能是因为HBVDNA前C/C区基因变异,1896位G→A突变,原来TGG变成终止子(TAG),丧失 HBeAg合成分泌功能,逃脱细胞毒T淋巴细胞(CTL)的免疫攻击。这种变异在我国乙肝患者中普遍存在,是导致病情迁延、发生慢性肝炎、甚至肝硬化重要原因之一。

1.2 HBVDNA含量与HBsAg/抗HBs

HBsAg阳性代表机体感染HBV,不代表复制情况;HBsAb为中和抗体,标志着机体产生免疫力。HBsAg阴性不能排除HBV的感染,Liang等报道36例HBV M均阴性的慢肝患者,PCR检测有11例(31%)HBVDNA阳性。范火亮从健康体检者抽取100份全阴标本,其中有2份PCR检测HBVDNA 为阳性,说明ELISA检测HBV M全阴并不表示无HBVDNA复制。分析可能有几种原因:HBV的S区点突变导致HBsAg抗原性改变,HBsAg不被检出;急性感染的窗口 期;HBsAg检测方法灵敏度不足;血清亚型的漏检等。

1.3 HBVDNA含量与HBV前S1蛋白(PreS1)、前S2蛋白(PreS2)、大蛋白(LP)的关系

PreS1具有高度的免疫原性,在HBV感染和机体免疫应答过程中起重要作用,PreS1在乙肝早期诊断中有重要作用,能够反映HBV的复制情 况,PreS1阳性与HBVDNA阳性有显著性相关,PreS1抗原与HBVDNA符合率为652%。

PreS2有 较强的免疫原性,反映HBV复制的表型指标。乙型肝炎患者PreS2与HBeAg、HBVDNA呈伴随关系,PreS2的阳性率比HBVDNA 高,PreS2抗原与HBVDNA符合率为764%。但PreS2不可替代HBVDNA。PreS1、PreS2反映HBV的复制活跃比HBeAg更敏感。

1.4 HBVDNA含量与肝功能

有资料显示,血清HBVDNA的含量与肝功能指标均无相关性。张永红等指出HBVDNA和肝实质损害指标ALT、AST、PAB、ALB、 TBIL、PT均不存在相关性,P>005,说明HBVDNA载量并不反映肝功能受损的程度。HBV通过刺激宿主的免疫系统攻击受感染的肝细胞,间接引起 肝损伤,HBV的肝细胞免疫病理损伤以T淋巴细胞毒反应为主,靶抗原的表达是决定靶细胞破坏的重要因素之一,肝细胞膜上表达的HBcAg、HBeAg、前S1蛋白和前S2蛋白是CTL攻击的主要靶抗原。

2 HBVDNA定量的临床意义

HBVDNA是直接反应HBV复制状态及传 染性的最佳指标,可用于判断乙肝感染的严重程度和传染性。HBVDNA的含量对观察抗病毒药物疗效、参考药物的剂量、用药时间以及是否需要联合用药有重要 意义。在临床工作中利用血清HBVDNA载量判断患者病情、预后及指导抗病毒药物的应用,要结合ALT含量、HBV M,乃至PreS1、PreS2、LP联合检测。献血员窗口期病毒核酸的筛查以及早期诊断。HBsAg在血清中的检出通常在乙肝病毒感染后的2~4个月出现,HBVDNA的检测可将“窗口期”提前到6~15天,对早期诊断和输血的安全性有重要的意义。监测肝损伤的程度、预测病情、判断预后。

3 HBVDNA定量的方法

3.1 PCRELISA

3.1.1 HBVPCR微板核酸杂交定量法

采用PCR扩增HBVDNA的S区,将扩增产物与包被探针及显色探针在微孔板内进行双探针杂交及ELISA显色,定量检测 HBVDNA。该技术特点是在液体中进行杂交、杂交时间缩、操作简便、特异性高、仪器要求不高、价格便宜。李成德等[14]用realtime PCR检测HBVDNA,并与微板杂交法的结果进行比较,realtime PCR的灵敏度高10~50倍;样本批内变异系数均更低。微板杂交法难以避免扩增产物的污染,自动化程度低,影响定量的准确性。

3.1.2 COBAS Amplicor系统检测

HBVDNA是PCR定量方法的金标准,其具有良好的准确性和重复性。其特点是:采用内对照有效监控核酸抽提、扩增的效 率,能消除反应体系中干扰因素的影响,但试剂昂贵,难以推广使用。肖艳群等比较realtime PCR与COBAS Amplicor系统,realtime PCR省时、费用相对较低,易为临床实验室接受,灵敏度虽低于COBAS Amplicor,但检测下限103copies/mL能满足临床检测的需要,有较好的重复性,与COBAS Amplicor有良好的相关性。

3.2竞争定量PCR(cPCR)

cPCR是在同一反应管中,待测模板与竞争模板用同一对引物同时扩增,其中一个引物标记荧光,酶切后电泳或高效液相法分开两种产物,测定荧光强度,根据已知模板推测未知模板的起始拷贝数。定量的基础是假设扩增效率没有差别,且竞争模板难制备,影响定量准确性。PRSimpson等用竞争定量PCR 检测HBVDNA,竞争模板为合成并扩增的HBs基因,用闪烁接近法(scintillation proximity assay,SPA)分析PCR扩增产物,分别计数,不需要分离过程,一般cPCR的灵敏度为103copies/mL,SPA法分析产物要损失灵敏度, 提高特异性,方法灵相当于4×103copies/mL,线形范围在4个数量级左右。

3.3实时荧光定量PCR(realtime PCR,RTPCR)

realtime PCR是在PCR体系中加入荧光染料或荧光标记探针,在激发光的作用下释放荧光光能,荧光强度的变化可以动态反映PCR扩增产物量的变化,通过自动化仪器 对荧光的采集与分析来实现对初始模板的检测和定量。

4 实时荧光定量PCR检测HBV-DNA和Elisa法检测HBV的结果对比

2013年5月至2013年6月收集HBV感染血清标本165例,主要仪器有ABI7500实时荧光定量PCR仪和Ther-moMK3酶标仪。检测结果,见表1。

5 讨 论

Elisa法检测血清标本中的HBV-M是HBV感染病原学诊断的传统指标,该方法方便快捷,且技术成熟,对判断患者感染HBV情况有着重要的作用。但是ELISA检测是通过血清中的蛋白标志物间接地了解HBV的复制情况,依赖于人体免疫反应,有一定的滞后期,不能作为判断患者是否具有传染性的直接证据。同时由于乙型肝炎病毒感染窗口期和基因变异的存在,ELISA检测还有假阴性可能,会严重影响乙型肝炎的检测和治疗。而荧光定量PCR技术弥补了传统ELISA检测HBV的不足,直接检测血清中乙型肝炎DNA,判断患者体内是否存在病毒颗粒复制。由于HBV复制减弱,导致HBeAg水平低于检测限,但是并未停止复制,在HBV DNA检测中浓度多在103-104;乙型肝炎病毒前C区发生突变,导致e抗原分泌障碍,但是乙型肝炎病毒DNA仍旧继续复制。后面一个解释同样适用于HBsAg、HBcAb阳性组合,居高不下的HBV DNA水平使得这些患者具有很强的传染性,这是单独进行ELISA试验所不能提供的信息。综上,判断乙型肝炎患者是否具有传染性方面,FQ -PCR检测较ELISA检测更为直接明了,但是HBV-M指标检测同时还反映了人体对于病毒的免疫反应,在判断疾病进程方面有更为显著的作用,因此两者是互补互存的关系,结合起来将更加有利于病情和病程的判断。

6 结 论

总之,在诊断治疗乙型肝炎的过程中,HBVDNA定量越来越受到重视,通过HBVDNA定量,结合检测血清标记物、肝损害指标、HBV基因分型以及检测 一些和复制有关的蛋白如PreS1、PreS2、LP,能更准确地判断患者病情、预后及指导抗病毒药物的应用。实时荧光定量PCR法灵敏度高、特异性强、快速、自动化程度高、且易于推广。国内临床上 用于HBVDNA定量的方法基本都是实时荧光定量PCR测定,试剂购买商业试剂盒,灵敏度、特异性、稳定性等都能满足要求,但也存在容易污染的问题,并且仪器和试剂盒的成本还不能被大多地区接受。仍需进一步研究增加方法可靠性,并降低检测成本。

参考文献:

[1] 朱永芳编实用荧光聚合酶链反应(PCR)技术[M]北京:中国计量出版社,2003

[2] 梁晓峰,陈园生,王晓军等中国3岁以上人群乙型肝炎血清流行病学研究[J]中华流行病学杂志,2005,26:655~658

[3] 单春梅,王万相乙型肝炎患者HBVDNA与HBV M及HBVDNA前C/C区变异的对比研究[J]实用医技杂志,2006,13(10):1629~1631

[4] 姜燕,姜宏,黄园园乙型肝病毒感染者血清HBeAg模式与HBVDNA定量关系的研究[J]临床肝胆病杂志,2005,21(5):281~282

论文作者:李亚萍

论文发表刊物:《医师在线》2016年2月第4期

论文发表时间:2016/6/8

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