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“共抗艾滋 共享健康”——第5代化学发光试剂助力HIV感染诊断

2022/12/1 13:35:36 浏览次数:717

作者:杨瑞锋   北京大学人民医院


人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)感染是威胁全人类健康的重大公共卫生问题。世界卫生组织在《2022-2030年全球卫生部门关于艾滋病、病毒性肝炎和性传播疾病行动计划》中重申,各国需通力合作,在2030年消除HIV感染对人类的重大威胁。在今后8年里,需将感染人数从2020年的150万减少到2030年的33.5万,并避免每年超过50万人的死亡。及时、准确诊断HIV感染,是达成消除HIV感染威胁这一宏伟目标的第一步。由于HIV感染症状不典型,诊断依赖于实验室检测(包括HIV抗体、抗原及核酸检测)。


在第35个世界艾滋病日来临之际,本文重点推介诊断HIV感染的一把利剑——基于化学发光技术的第5代HIV试剂。


01 HIV筛查技术进化史:从第1代到第5代‍

HIV筛查试剂的进化有两条“主线”。第一,从上世纪80年代中叶的第1代筛查试剂开始,试剂已经演进到了第5代试剂,检测的病毒学标志物趋向更全面、结果判定更明确(见下图)。第二,随着化学发光免疫分析(CLIA)技术的飞速发展,酶联免疫吸附试验(ELISA)、免疫印记(WB)等技术的地位正逐渐被其取代。当前,第4代或第5代化学发光试剂开始成为筛查HIV感染的主力军。国内市场上广泛使用的罗氏、索灵和科美诊断等化学发光试剂即为第5代HIV试剂。

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02 第5代HIV筛查试剂的技术特点及结果解读

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LiCA® HIV Ag/Ab 原理示意图

第5代HIV试剂,是将第4代试剂的抗体、抗原联合检测,拆分成两个反应体系,分别检测HIV IgG/IgM(等同于第3代试剂)和p24抗原(如图),给出2个结果,对应4种组合及其解读(见下表)。

 

HIV抗体 HIV抗原 结果解读
- - 未检测到HIV抗体和抗原,基本排除HIV感染;高风险人群建议定期复测,或检测HIV RNA。
- + ①急性感染,抗原先出现,抗体处于“窗口期”;②抗原检测低值“假阳性”
+ + ①急性感染,抗原未消失,抗体已出现;②无症状期或艾滋病期(特别是艾滋病晚期)抗原阳性,提示病毒活跃复制
+ -

①HIV感染后,抗原降至检测限之下;②抗反转录病毒治疗;③抗体低值“假阳性”


值得注意的是,我们在临床中发现,在HIV感染低风险人群中广泛使用第5代试剂筛查,会遇到个别被检者HIV抗原呈低值“阳性”,而抗体“阴性”,这种情形多为HIV抗原检测“假阳性”,提示我们对低风险人群的HIV抗原结果解读,需要结合S/Co的值来分析,低值阳性结果对诊断的阳性预测值较低。

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第5代试剂的技术优势及诊断价值

第4代检测试剂中,由于抗体和抗原检测在一个体系中进行,前者的反应空间受到挤占,缩为第3代试剂(仅检测抗体)空间的2/3,抗体检测的灵敏度可能会受到影响;而第5代试剂的抗体和抗原分别在单独的反应体系内检测,有助于保证各自的灵敏度。由于第5代试剂可明确区分抗体和抗原检测各自的阴、阳性结果,可提供更明确的诊断信息,简化诊断流程。例如,抗原“阳性”而IgG/IgM抗体“阴性”的样本,应跳过WB,直接检测HIV RNA。这个思路在《全国艾滋病检测技术规范》(2020版)中也有体现(下图),可有效减少WB“阴性”导致的漏诊,或WB“不确定”结果导致的诊断时效性差的问题。

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若第5代试剂结果为HIV抗体和p24抗原同时“阳性”, 则高度提示病毒活跃复制,毕竟抗原和抗体同时“假阳性”的概率很低。实际上,这种结果模式同样考虑直接检测RNA,以缩短确诊和启动抗病毒治疗的时间。


04 第5代HIV筛查试剂未来可能的“进化”方向

包括HIV在内,多数病毒的核心抗原检测都面临灵敏度不足的问题。原因包括:①核心抗原含量本身较少;②检测血清样本时,核心抗原与核心抗体会形成免疫复合物,阻止检测。一些试剂会先解离免疫复合物再检测,可提高核心抗原检测灵敏度;③不同国家和地区、不同感染途径的人群中,HIV亚型的分布不同,核心抗原试剂对不同亚型的检出能力可能会有不同。一般来说,目前主流的第4代HIV筛查试剂,其中抗原检测的灵敏度仅相当于104~105 拷贝/mL的RNA,厂商首先考虑保证能发现急性感染、抗体处于“窗口期”的感染者,因为此时患者有一过性的、较高水平的抗原血症。而“高敏”p24单检试剂的灵敏度可提高2个数量级,相当于102~103 拷贝/mL的RNA,这一灵敏度对HIV早期感染的筛查甚至抗反转录病毒治疗监测都大有裨益,第5代试剂未来有望在提高对罕见基因亚型覆盖度的基础上,进一步提高核心抗原的灵敏度。


临床病例分析





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前来寻求HIV检测。其2周前有高危性行为,性行为前后并未预防性服用抗反转录病毒药物。第4代化学发光试剂A筛查结果为50.3 S/Co(阳性),双孔复测,结果仍为“阳性”。将样本送至当地CDC进行WB检测,结果为“不确定”。之后使用第5代试剂科美LiCA® HIV Ag/Ab检测,结果显示,HIV抗原为 16.5 S/Co(阳性),而抗体(IgG/IgM)结果为0.08 S/Co(阴性)。使用HIV RNA定量检测试剂C,结果为5×10IU/mL。


检验结果分析

第5代试剂结果表明,该患者处于感染早期,抗体检测处于“窗口期”,尚不足以被WB判定为“阳性”,而抗原先于抗体转阳。这个阶段WB对诊断HIV感染价值有限,故选择直接检测RNA。最终RNA为阳性,提示患者处于急性HIV感染阶段


诊治建议

HIV感染,急性期。无论CD4+ T淋巴细胞水平高低,均须尽早启动高效联合抗反转录病毒治疗。



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参考文献

1.US. CDC. https://stacks.cdc.gov/view/cdc/23447

2.杨瑞锋.透过“血清学阴性”HIV感染病例看病毒抗体检测的局限性. 临床检验杂志, 2018, 36: 285-7

3.杨瑞锋,沙文彬. 核酸时代再议免疫印迹试验在HIV感染诊断中的意义. 临床检验杂志,2021,39:809-12.

4.Gray ER, Bain R, Varsaneux O, et al. p24 revisited: a landscape review of antigen detection for early HIV diagnosis. AIDS. 2018, 32:2089-102. 

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