細(xì)菌感染性疾病的直接核酸診斷試驗(yàn)
Florence Paillard, PhD, and Craig S. Hill, PhD
準(zhǔn)確和快速的診斷是及時(shí)采取治療措施和防止感染性疾病擴(kuò)散的關(guān)鍵。理想的感染性疾病的診斷試劑應(yīng)該能夠給臨床醫(yī)生提供快速、靈敏度高和特異性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。檢測(cè)試劑如果靈敏度不高則可能導(dǎo)致疾病的漏檢,使患者不能得到及時(shí)的治療,還可造成疾病的擴(kuò)散;同樣,試劑如果特異性較差則可能出現(xiàn)假陽性結(jié)果,假陽性的出現(xiàn)不僅會(huì)導(dǎo)致不必要的治療,還可能給人們帶來心理上的陰影。不論對(duì)個(gè)人還是公共衛(wèi)生部門,因檢測(cè)方法的不可靠所導(dǎo)致的錯(cuò)誤診斷都有可能造成嚴(yán)重的后果。令人欣慰的是,近年來分子診斷技術(shù)的發(fā)展已使得人們可以研制出比傳統(tǒng)方法更為靈敏、特異和快速的用于感染性疾病的診斷試劑。
一、細(xì)菌感染性疾病診斷方法述評(píng)
數(shù)十年來,檢測(cè)細(xì)菌的的標(biāo)準(zhǔn)方法是培養(yǎng)(液體和/或固體培養(yǎng)基)和染色,如用于結(jié)核分枝桿菌的抗酸染色和淋病奈瑟菌的革蘭染色。其它一些方法還包括采用抗體技術(shù)檢測(cè)細(xì)菌抗原的酶免疫測(cè)定(EIA)和直接熒光抗體技術(shù)(DFA)等。
采用分子生物學(xué)技術(shù)檢測(cè)微生物核酸成分的核酸檢測(cè)(NATs)技術(shù)的發(fā)展為臨床診斷方法帶來了革命性的變化。目前用于微生物鑒定的NATs主要有兩種類型:培養(yǎng)確認(rèn)檢測(cè)試劑和直接檢測(cè)試劑。培養(yǎng)確認(rèn)的NATs試劑主要用來對(duì)培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的微生物進(jìn)行確認(rèn);直接NATs試劑可以直接檢測(cè)標(biāo)本中的微生物,無需培養(yǎng)。與培養(yǎng)確認(rèn)探針試劑相比,由于直接NATs試劑完全不需要培養(yǎng)這一步驟,所以可以更快地給出檢測(cè)結(jié)果;直接NATs試劑一般來說其準(zhǔn)確性也高于直接免疫檢測(cè)方法。美國(guó)FDA批準(zhǔn)的第一個(gè)非放射性直接NATs試劑是Gen-Probe PACE試劑,用來檢測(cè)衣原體和淋球菌感染。
對(duì)直接NATs試劑而言,一個(gè)至關(guān)重要的改進(jìn)在于加入了目標(biāo)擴(kuò)增步驟,即探針檢測(cè)前將目標(biāo)序列進(jìn)行擴(kuò)增。第一個(gè)用于沙眼衣原體檢測(cè)的核酸擴(kuò)增試劑(NAATs)于1993年獲得了FDA的批準(zhǔn)。此后,隨著核酸擴(kuò)增技術(shù)的不斷改進(jìn),出現(xiàn)了可以將樣品成分的抑制作用降為最小的第二代NAATs,它的操作流程也得到了相應(yīng)改進(jìn)。
本文將就已經(jīng)商品化并得到FDA批準(zhǔn)的用于檢測(cè)五種細(xì)菌感染的直接NATs試劑進(jìn)行述評(píng)。這五種感染為:鏈球菌性咽炎、肺結(jié)核(TB)、陰道炎、衣原體(CT)和淋球菌(GC)感染。
二、直接NAT方法學(xué)
非擴(kuò)增直接NATs(表1):大多數(shù)商品化的直接NATs試劑都采用特異性針對(duì)出現(xiàn)在被測(cè)生物體內(nèi)的一段獨(dú)有的核酸序列(目標(biāo)序列)的核酸探針。這種探針通常采用熒光或化學(xué)發(fā)光標(biāo)記。所測(cè)樣品需進(jìn)行處理以使其能夠釋放出核酸。檢測(cè)時(shí),標(biāo)記的DNA探針可以和靶序列特異性結(jié)合,形成一個(gè)穩(wěn)定的探針-目標(biāo)序列雜交體。該雜交體被從非雜交探針中分離或區(qū)別開后,標(biāo)記物散發(fā)出信號(hào)。
在直接檢測(cè)臨床標(biāo)本中的微生物時(shí),NATs可以采用不同的方式來提高試劑的靈敏度。Gen-Probe采用的一項(xiàng)專利技術(shù)是將rRNA作為檢測(cè)目標(biāo),rRNA在大多數(shù)微生物體內(nèi)是以數(shù)以千計(jì)的拷貝量存在的。例如,沙眼衣原體中的rRNA可達(dá)2000拷貝,而DNA中有用的靶序列在每個(gè)細(xì)菌體內(nèi)的量?jī)H有一個(gè)或數(shù)個(gè)拷貝。因此以rRNA為檢測(cè)目標(biāo)可以大大提高試劑的靈敏度。除此之外,Gen-Probe由于在雜交檢測(cè)中還采用了雜交保護(hù)檢測(cè)(HPA)方法,使其試劑的靈敏度得以進(jìn)一步提高。檢測(cè)rRNA和HPA技術(shù)的結(jié)合使得第一個(gè)DNA探針檢測(cè)試劑被臨床實(shí)驗(yàn)室廣泛用于培養(yǎng)的確定和直接檢測(cè)。
第二個(gè)用于提高DNA探針檢測(cè)靈敏度的方法是對(duì)信號(hào)分子進(jìn)行放大,如雜交捕獲試劑(Hybrid Capture assay)。它采用針對(duì)RNA:DNA雜交體的抗體來檢測(cè)雜交形成,每個(gè)抗體都帶有酶標(biāo)記物。每個(gè)酶分子都會(huì)產(chǎn)生多種著色分子用于與之結(jié)合的每個(gè)雜交分子。這種從一個(gè)雜交分子產(chǎn)生多重信號(hào)分子的方法稱為“信號(hào)放大”方法。但與第三種改進(jìn)試劑性能的“目標(biāo)擴(kuò)增”方法相比,信號(hào)放大方法的靈敏度和特異性都要低的多。
目標(biāo)擴(kuò)增直接核酸擴(kuò)增檢測(cè)(表1):目標(biāo)擴(kuò)增是指通過在一個(gè)試管內(nèi)產(chǎn)生數(shù)百萬個(gè)目標(biāo)序列拷貝的方法來提高試劑的靈敏度,這種方法類似于通過培養(yǎng)使細(xì)菌體內(nèi)產(chǎn)生更多的靶DNA或RNA拷貝以提高檢測(cè)的靈敏度。但靶擴(kuò)增的過程要比培養(yǎng)快的多,它可以用來檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室里難以培養(yǎng)或不能培養(yǎng)的細(xì)菌。目標(biāo)擴(kuò)增所采用的復(fù)制序列(亦稱amplicons)為標(biāo)記的DNA探針。目前廣泛采用的鑒定細(xì)菌的幾種目標(biāo)擴(kuò)增方法分別為PCR、鏈替代擴(kuò)增(SDA)和轉(zhuǎn)錄介導(dǎo)擴(kuò)增(TMA)。
1.PCR:指DNA目標(biāo)序列受熱變性,然后加入DNA聚合酶進(jìn)行擴(kuò)增的過程?膳c目標(biāo)序列特異性結(jié)合的引物引導(dǎo)DNA聚合酶對(duì)該序列進(jìn)行復(fù)制。DNA合成的每個(gè)過程均經(jīng)歷加熱變性—退火—延伸這樣一個(gè)循環(huán),每個(gè)循環(huán)后拷貝數(shù)可增加一倍。由于反應(yīng)循環(huán)可進(jìn)行一定次數(shù),所以短時(shí)間內(nèi)即可擴(kuò)增獲得大量目標(biāo)DNA。
2.SDA:與PCR不同,SDA的擴(kuò)增過程是在同一溫度下進(jìn)行的。這種“恒溫”方法也需使用引物來保證擴(kuò)增的DNA序列的特異性。不同的是,它無需采用加熱變性的方法來解鏈雙鏈DNA,而是采用限制性核酸內(nèi)切酶對(duì)新合成的DNA引物進(jìn)行切割。DNA聚合酶能識(shí)別切割位點(diǎn)并可以在該點(diǎn)重新啟動(dòng)DNA合成,通過對(duì)DNA的復(fù)制以替代以前的DNA鏈。這一過程可以使DNA的拷貝成倍增長(zhǎng),并循環(huán)進(jìn)行。和PCR一樣,SDA僅擴(kuò)增DNA。如果擴(kuò)增對(duì)象是RNA,則需首先將其轉(zhuǎn)錄為DNA。均相檢測(cè)采用出現(xiàn)在SDA反應(yīng)中的稱之為“分子燈標(biāo)”的一種特異性熒光探針,這種探針與擴(kuò)增反應(yīng)過程產(chǎn)生的復(fù)制序列(amplicon)進(jìn)行雜交并改變其結(jié)構(gòu)時(shí)會(huì)產(chǎn)生熒光信號(hào)。
3.TMA:TMA是在恒溫過程中特異性擴(kuò)增RNA或DNA分子,反應(yīng)過程需引物和兩種酶:逆轉(zhuǎn)錄酶(RT)和RNA聚合酶。逆轉(zhuǎn)錄酶用來合成DNA,合成的DNA再被RNA聚合酶用來復(fù)制更多的RNA,這一過程可以循環(huán)進(jìn)行。采用自動(dòng)化擴(kuò)增儀,TMA可以在15到30分鐘內(nèi)使目標(biāo)序列擴(kuò)增100億倍。檢測(cè)采用HPA方法。HPA使用可以和復(fù)制序列進(jìn)行特異性雜交的吖啶酯標(biāo)記探針。擴(kuò)增后,一種“選擇試劑”可以破壞掉未雜交探針上的吖啶酯,而已經(jīng)雜交的探針上的吖啶酯不會(huì)受影響,這是因?yàn)殡s交結(jié)構(gòu)可以保護(hù)它。檢測(cè)可采用發(fā)光儀。
表1.用于細(xì)菌檢測(cè)的商品化直接NAT技術(shù)
NAT類型 技術(shù) 核酸 標(biāo)記 生產(chǎn)商
雜交保護(hù)(HPA) rRNA 化學(xué)發(fā)光 Gen-Probe Inc
非靶擴(kuò)增 固相捕獲 rRNA 比色 BD
雜交捕獲 DNA 化學(xué)發(fā)光 Digene Corp.
PCR DNA 比色 Roche
靶擴(kuò)增 SDA DNA 熒光 BD
TMA rRNA 化學(xué)發(fā)光 Gen-Probe Inc
三、直接NATs與培養(yǎng)/免疫方法的比較
(一)、與其它常用微生物檢測(cè)方法相比,直接NATs的優(yōu)勢(shì)主要有:
1. 檢測(cè)時(shí)間短(1—6小時(shí))。雖然這一檢測(cè)時(shí)間與EIA相似,但較之培養(yǎng)所需的24—72小時(shí)甚至8周(如結(jié)核桿菌)而言,還是有很顯著的改進(jìn)?焖贆z測(cè)不僅可以使病人得到及時(shí)治療,在某些情況下,還能提高公共衛(wèi)生的安全性(如避免疾病的擴(kuò)散)。
2. 高通量檢測(cè)。一些直接NATs可以在同一個(gè)時(shí)間里進(jìn)行幾百個(gè)標(biāo)本的檢測(cè),不僅省時(shí)、也降低了成本。自動(dòng)化的直接NATs也大大減輕了工作負(fù)擔(dān)。
3. 高靈敏度NAATs。NAATs理論上可以從每份標(biāo)本中檢出一個(gè)生物體,而其它方法如EIA的最低檢測(cè)水平為每份標(biāo)本1000個(gè)以上的生物體。NAATs的臨床靈敏度一般在95%以上,與標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)方法相等或更敏感,在某些標(biāo)本中更是明顯(如尿標(biāo)本CT檢測(cè))。
4. 因?yàn)闊o須要求被檢測(cè)標(biāo)本中的微生物一定是存活的,所以直接NATs對(duì)標(biāo)本的要求不高。與培養(yǎng)相比,直接NATs所用的標(biāo)本可以放置更長(zhǎng)時(shí)間。
(二)、直接NATs的潛在局限性主要有:
1. 一些第一代NAATs在某種情況下會(huì)因?yàn)閿U(kuò)增抑制作用而導(dǎo)致試劑靈敏度的降低(如采用尿標(biāo)本檢測(cè)CT)。這種抑制作用通常是標(biāo)本-特異的,會(huì)引起假陰性結(jié)果。通過內(nèi)在監(jiān)控或擴(kuò)增控制等方法可以控制這種抑制作用,也可以采用目標(biāo)捕獲等技術(shù)處理標(biāo)本從而消除抑制作用。盡管有時(shí)會(huì)出現(xiàn)抑制作用,但大多數(shù)NAATs臨床檢測(cè)靈敏度仍然高于非擴(kuò)增的直接NATs或EIA。
2. 標(biāo)本之間復(fù)制序列的殘留物污染對(duì)NAATs可能是一個(gè)問題,但不影響非擴(kuò)增直接NATs。嚴(yán)格執(zhí)行操作程序可以最大限度的減少殘留物污染所帶來的影響。
3. 目前FDA批準(zhǔn)的NAATs不能用于檢測(cè)耐藥性。對(duì)于需要了解耐藥情況的一些病例如結(jié)核診斷,需同時(shí)進(jìn)行NAAT和培養(yǎng)。NAATs可以快速檢定結(jié)核桿菌,使患者得到及時(shí)治療;而培養(yǎng)可以確定診斷及細(xì)菌耐藥情況。
4. NAATs的成本通常高于傳統(tǒng)微生物和EIA檢測(cè)方法。一個(gè)例外是CT培養(yǎng),它一般很難進(jìn)行,而且成本要高于NAATs。
四、用于細(xì)菌感染性疾病的直接NATs(表2)
表2. FDA批準(zhǔn)的用于細(xì)菌感染性疾病的直接NATs
病名 病原體 生產(chǎn)商/試劑 檢測(cè)技術(shù) 所用標(biāo)本(FDA認(rèn)可)
A群鏈球 A群鏈球菌 Gen-Probe/ HPA 咽拭子標(biāo)本
菌性咽炎 GASDirect
Roche/ 呼吸道標(biāo)本
AMPLICOR MTB PCR (涂片陽性)
肺結(jié)核 結(jié)核桿菌 Gen-Probe/ 呼吸道標(biāo)本
宮頸內(nèi)拭子標(biāo)本
Gen-Probe, PACE 2 CT HPA 男性尿道拭子標(biāo)本
眼結(jié)膜拭子標(biāo)本
衣原體感染 沙眼衣原體 Digene,Hybrid Hybrid
Capture II CT Capture 宮頸內(nèi)拭子標(biāo)本
宮頸內(nèi)拭子標(biāo)本
Roche,AMPLICOR CT PCR 男性尿道拭子標(biāo)本
男性和女性尿標(biāo)本
宮頸內(nèi)拭子標(biāo)本
男性尿道拭子標(biāo)本
Gen-Probe,APTIMA Combo 2 TMA 男性和女性尿標(biāo)本
陰道拭子
Gen-Probe, PACE 2 GC HPA 宮頸內(nèi)拭子標(biāo)本
男性尿道拭子標(biāo)本
Digene,Hybrid Hybrid
Capture II GC Capture 宮頸內(nèi)拭子標(biāo)本
宮頸內(nèi)拭子標(biāo)本
Roche,AMPLICOR GC PCR 男性尿道拭子標(biāo)本
淋球菌感染 淋病奈瑟菌 男性尿液
宮頸內(nèi)拭子標(biāo)本
BDProbe Tec ET CT/GC SDA 男性尿道拭子標(biāo)本
男性和女性尿標(biāo)本
宮頸內(nèi)拭子標(biāo)本
Gen-Probe,APTIMA Combo 2 TMA 男性尿道拭子標(biāo)本
男性和女性尿標(biāo)本
陰道拭子
陰道加特納菌、
陰道炎 陰道毛滴蟲、 BD Affirm VPIII 固相 陰道拭子
念珠菌屬 捕獲
A群鏈球菌性咽炎:檢測(cè)咽炎病人A群鏈球菌(GAS)的金標(biāo)準(zhǔn)是采用咽拭子標(biāo)本進(jìn)行培養(yǎng),但培養(yǎng)需要24—48小時(shí)。目前所開發(fā)的快速抗原檢測(cè)試劑(RADT)雖然可以進(jìn)行快速檢測(cè),而且使用也較方便,但其靈敏度一般比培養(yǎng)低。許多專家建議當(dāng)病人為兒童或青少年、或醫(yī)生在他的實(shí)際工作中不能確定所使用的RADT的靈敏度是否和培養(yǎng)相同時(shí),則應(yīng)當(dāng)采用咽拭子培養(yǎng)對(duì)所有RADT檢測(cè)陰性的標(biāo)本進(jìn)行確定。
Gen-Probe公司生產(chǎn)的GASDirect試劑(表2)是目前唯一通過FDA認(rèn)可的用于檢測(cè)GAS的直接NAT試劑。它采用HPA方法測(cè)定GAS的rRNA序列。GASDirect的靈敏度約為90%、特異性≥98%,優(yōu)于RADT試劑,與培養(yǎng)的靈敏度相似。GASDirect的檢測(cè)時(shí)間為60分鐘,每份標(biāo)本的檢測(cè)成本低于咽拭子培養(yǎng),與RADT相同。因此,在GAS的檢測(cè)方法中,GASDirect不失為一個(gè)有用的選擇。
肺結(jié)核(TB):目前美國(guó)胸科學(xué)會(huì)和CDC對(duì)TB的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)要求是熒光抗酸染色(AFB涂片)和液體及固體培養(yǎng)基培養(yǎng)。涂片比較快捷但靈敏度較低;培養(yǎng)的靈敏度較高但需2到8周。Gen-Probe公司生產(chǎn)的AMPLIFIED結(jié)核分枝桿菌檢測(cè)試劑(MTD、第一個(gè)由FDA批準(zhǔn)的結(jié)核NAAT檢測(cè)試劑)和Roche公司的AMPLICOR MTB試劑(表2)已被用于TB的診斷。不過這兩種試劑被限定只能用于呼吸道標(biāo)本的檢測(cè)。它們可以用做TB的初期診斷,但不能用于監(jiān)控治療。
與培養(yǎng)或最終確診結(jié)果相比,上述方法的靈敏度和特異性與培養(yǎng)相似,但這些商品化的NAAT試劑的檢測(cè)時(shí)間只需一天,因此可以為醫(yī)生提供快速診斷結(jié)果。FDA早期批準(zhǔn)的NAAT試劑僅用于AFB涂片陽性的病人,而后來批準(zhǔn)的MTD試劑可以用來對(duì)涂片陰性的可疑TB患者進(jìn)行檢測(cè)。MTD這一用途使其能夠?qū)?biāo)本中結(jié)核桿菌數(shù)量很少而難以采用涂片檢查的病人進(jìn)行快速檢測(cè)。圖1概述了CDC推薦的采用MTD檢測(cè)結(jié)核分枝桿菌的使用原則。
圖1. 用于可疑TB患者的MTD檢測(cè)使用原則
第一份痰標(biāo)本 → 培養(yǎng) → 確定或否定TB診斷
↓ ↓
涂片 NAAT
↓ ↓
陽性 陽性 → MTB陽性
陽性 陰性 → 檢查有無抑制作用 → 無 → 檢測(cè)其它標(biāo)本 → 涂片(+)MTD(–)→NTM
→ 有 → 采用MTD或其它NAAT檢測(cè)其它標(biāo)本
陰性 陽性 → 檢測(cè)其它標(biāo)本 → MTD(+)→ MTB陽性
陰性 陰性 → 檢測(cè)其它標(biāo)本 → 涂片(–)MTD(–)→ MTB陰性
注:NTM:非結(jié)核分枝桿菌。
陰道炎:與陰道炎有關(guān)的微生物包括陰道加特納菌、陰道毛滴蟲和念珠菌屬。傳統(tǒng)診斷陰道炎的方法為陰道標(biāo)本培養(yǎng)和玻片鏡檢。培養(yǎng)雖然靈敏,但耗時(shí)、耗力,且成本較高;玻片鏡檢比較快捷,但對(duì)某些病原體的靈敏度較低(如檢測(cè)念珠菌和滴蟲的靈敏度≤55%),且檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性常常依靠操作人員的經(jīng)驗(yàn)。BD公司的Affirm VPIII檢測(cè)試劑(表2)是一種NAT試劑,采用兩個(gè)探針:一個(gè)是捕獲探針,一個(gè)為檢測(cè)探針。靶序列首先與固定在一個(gè)珠子上的捕獲探針進(jìn)行雜交,然后再與檢測(cè)探針雜交。隨后經(jīng)洗滌去除未結(jié)合的標(biāo)本和探針,將檢測(cè)探針與檢測(cè)酶結(jié)合。通過幾次洗滌將多余的酶去除后再加入酶底物,結(jié)果呈藍(lán)色,可通過肉眼觀察。Affirm VPIII能檢測(cè)上述三種病原體,與培養(yǎng)相比,其靈敏度分別為:念珠菌81%、加特納菌89%、毛滴蟲92%。
衣原體(CT)和淋球菌(GC)感染:檢測(cè)CT和GC的實(shí)驗(yàn)室方法目前主要包括革蘭染色、培養(yǎng)、非擴(kuò)增NATs、NAATs、EIA和DFA。
1.非擴(kuò)增NATs:Gen-Probe公司生產(chǎn)的檢測(cè)CT、GC或聯(lián)檢DNA探針試劑(PACE 2 CT、PACE 2 GC或PACE 2C)已獲得FDA的批準(zhǔn),可用來檢測(cè)來自宮頸內(nèi)、男性尿道和眼結(jié)膜(僅供CT)的標(biāo)本。使用一份拭子標(biāo)本,PACE2就可以對(duì)CT和GC進(jìn)行聯(lián)檢(PACE 2C)或檢測(cè)其中的一種。目前在美國(guó)PACE2系列已成為臨床實(shí)驗(yàn)室最為常用的檢測(cè)CT和GC的方法。PACE 2采用HPA方法測(cè)定rRNA,靈敏度和特異性與培養(yǎng)相似;PACE 2 GC的靈敏度與NAATs相似,但PACE 2 CT的靈敏度低于NAATs(表3)。
表3.。捶NFDA批準(zhǔn)的檢測(cè)CT直接NATs對(duì)比
試劑 技術(shù) 靶序列 拭子標(biāo)本的靈敏度 尿標(biāo)本的靈敏度
Gen-Probe PACE 2 CT HPA rRNA 70%--90% 不適用
Roche AMPLICOR CT PCR DNA >90% 80%--90%
BD Probe Tec CT/GC SDA DNA >90% 80%--90%
Gen-Probe APTIMA
Combo 2 CT/GC TMA rRNA >95% >90%
2.NAATs:Roche公司的AMPLICOR試劑是第一代基于PCR的NAAT;而BD公司的BDProbe Tec是第一代基于SDA的NAAT。這些試劑擴(kuò)增的目標(biāo)序列通常位于染色體DNA或質(zhì)粒中。BDProbe Tec目前有兩種:一是檢測(cè)CT的BDProbe Tec CT,另一種是可以在一份標(biāo)本中同時(shí)檢測(cè)CT和GC的BDProbe Tec CT/GC。新近出現(xiàn)的CT/GC NAAT是Gen-Probe公司的Combo 2試劑,它是基于TMA的第二代NAAT,通過在一份標(biāo)本中同時(shí)擴(kuò)增CT和GC的rRNA分子而對(duì)二者進(jìn)行檢測(cè)和確定。這種試劑采用一種獨(dú)特的目標(biāo)捕獲方法對(duì)目標(biāo)分子進(jìn)行純化和濃縮以去除可能存在于標(biāo)本內(nèi)的抑制物。目標(biāo)捕獲方法采用特異性探針將目標(biāo)rRNA分子結(jié)合到磁微粒上,未結(jié)合的分子經(jīng)洗滌除去。隨后已經(jīng)過純化和濃縮后的目標(biāo)分子通過TMA進(jìn)行擴(kuò)增。
3.檢測(cè)CT和GC的直接NATs的靈敏度和特異性:檢測(cè)CT的NAATs通常比非擴(kuò)增的NATs和CT培養(yǎng)的靈敏度高,而檢測(cè)GC的NAATs的靈敏度與培養(yǎng)和非擴(kuò)增的NATs相似。采用拭子標(biāo)本的所有檢測(cè)CT的NAATs一般都有較高的靈敏度(>90%),其中Combo 2試劑的靈敏度最高(>90%)。
對(duì)于泌尿生殖道標(biāo)本,PACE 2試劑盒被批準(zhǔn)只可采用男性尿道和女性宮頸內(nèi)拭子標(biāo)本檢測(cè)CT和GC。而NAATs不僅可以采用拭子標(biāo)本、也可使用尿液標(biāo)本。由于尿的采集是非侵入性的,易于被病人接受,同時(shí)也減輕了工作負(fù)擔(dān)。由于高水平抑制物質(zhì)的存在,采用尿標(biāo)本的第一代NAATs的靈敏度比采用拭子標(biāo)本低5-10%,這點(diǎn)在女性更為明顯。采用PCR方法(如AMPLICOR試劑)檢測(cè)女性尿標(biāo)本中GC的效果尚不清楚。SDA方法已獲批準(zhǔn)可以采用男性和女性尿標(biāo)本進(jìn)行檢測(cè),但女性尿標(biāo)本檢測(cè)靈敏度比宮頸內(nèi)拭子標(biāo)本低大約10%。Combo 2靶捕獲方法可以減少抑制,因此采用該試劑檢測(cè)尿標(biāo)本的靈敏度高達(dá)91%-100%。
CDC最近發(fā)表了CT和GC檢測(cè)指南(表4)。NAATs因其高靈敏度被推薦用于CT檢測(cè),但也可采用探針檢測(cè)和EIA方法。對(duì)于GC檢測(cè)應(yīng)首選拭子標(biāo)本培養(yǎng),因其具有很高的靈敏度,并能進(jìn)行藥敏檢測(cè)。NAATs和探針檢測(cè)的靈敏度與GC培養(yǎng)相似,當(dāng)因轉(zhuǎn)送和儲(chǔ)存條件不佳難以進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)推薦采用NAATs和探針檢測(cè)。不論CT還是GC感染,所有檢測(cè)方法均推薦采用男性尿道和女性宮頸內(nèi)拭子標(biāo)本。如果侵入性的拭子采集方法不被接受或不能采集,NAATs可采用尿標(biāo)本。由于交叉污染或某些第一代NAATs可以和非淋病奈瑟菌發(fā)生非特異性反應(yīng),CDC建議核查一些陽性結(jié)果以排除假陽性。在低流行人群中,對(duì)CT/GC NAAT結(jié)果陽性者應(yīng)進(jìn)行附加NAAT檢測(cè)以排除可能出現(xiàn)的假陽性結(jié)果,避免給患者帶來不良影響。陽性結(jié)果的確認(rèn)應(yīng)采用不同的NAAT或采用技術(shù)相同但擴(kuò)增不同CT/GC序列的NAAT,以幫助排除假陽性結(jié)果。
表4. CDC推薦篩查男女CT和GC感染的檢測(cè)方法
病原體 檢測(cè)方法
采用拭子或尿標(biāo)本的NAAT
采用拭子標(biāo)本的非擴(kuò)增NAT、EIA
衣原體(CT) 或DFA
拭子培養(yǎng)
拭子培養(yǎng)
淋球菌(GC) 采用拭子標(biāo)本的NAAT
或非擴(kuò)增NAT
采用尿標(biāo)本的NAAT
五、直接NATs的未來發(fā)展趨勢(shì)
提升自動(dòng)化程度使操作更容易是直接NATs的未來發(fā)展趨勢(shì)之一,F(xiàn)行的直接NAT儀器大多只能自動(dòng)化操作檢測(cè)過程中的一部分(如擴(kuò)增或測(cè)定)。新的全自動(dòng)儀器如TIGRIS DTS(Gen-Probe公司)可以自動(dòng)化完成所有檢測(cè)步驟,每12小時(shí)最多可進(jìn)行1000個(gè)測(cè)試。
一些以往采用繁雜、冗長(zhǎng)檢測(cè)方法的NAATs正開始使用測(cè)定擴(kuò)增反應(yīng)中產(chǎn)生的復(fù)制序列的探針(實(shí)時(shí)檢測(cè))。實(shí)時(shí)擴(kuò)增技術(shù)尤其適用于定量檢測(cè)。
多元化檢測(cè)也是未來發(fā)展的一個(gè)方向,它可以用一項(xiàng)檢測(cè)來測(cè)定多個(gè)病原體。相信擴(kuò)增技術(shù)、生物芯片和微流體技術(shù)的應(yīng)用最終能夠使我們采用一項(xiàng)檢測(cè)、用一份標(biāo)本來檢測(cè)多個(gè)不同的病原體,不僅快捷、而且具有良好的性價(jià)比。
六、結(jié)論
直接NATs代表了檢測(cè)細(xì)菌感染的診斷方法上的一項(xiàng)突破。快捷、精確、采用標(biāo)本靈活使得直接NATs在臨床實(shí)驗(yàn)室的用量持續(xù)增長(zhǎng)。在諸如CT感染等多種細(xì)菌感染的診斷中,直接NATs正在越來越多地替代培養(yǎng)和其它常規(guī)方法。在TB的診斷中,由于需要區(qū)分不同的分枝桿菌和測(cè)定藥敏,所以NAATs還不能完全取代培養(yǎng),但NAATs和培養(yǎng)可以取長(zhǎng)補(bǔ)短、聯(lián)合用在TB的診斷中。用于分枝桿菌的NAATs的未來發(fā)展包括檢測(cè)不同分枝桿菌的多元化測(cè)定和藥敏測(cè)定。更新一代的直接NATs也正在研發(fā)中。
七、參考文獻(xiàn)(略)
作者簡(jiǎn)介:Florence Paillard, PhD,美國(guó)科學(xué)和醫(yī)學(xué)專業(yè)作家;Craig S. Hill, PhD,美國(guó)Gen-Probe公司科學(xué)事物主管。