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HIV检测技术从0到4

艾纸网 艾滋病预防措施 2019-10-04 76 0 | 文章出自:阳光海岸公益 窗口期HIVHIV快速自检方案

  从发现病毒到发明检测,1983年, Robert·Gallo 博士首次在免疫系统细胞中培养出一种逆转录病毒,这种病毒命被名为 HTLV-III 。一年后的 1984年 英国国务院部长玛格丽特·赫克勒 (Margaret Heckler) ,宣布 Robert Gallo 博士和他在美国国家癌症研究所已经发现了艾滋病的病因,逆转录病毒 HTLV-III 。

  第一个发现 HIV 的人 Robert Charles Gallo 博士

 在 1985年 FDA 批准了第一项 HIV 血检, ELISA 酶联法,检测血液中的 HIV 抗体。美国血库开始对储血和用血进行筛查。 HIV 抗体检测正式面世。1987年4月, FDA 批准了 Westernblot 血液检测(免疫印迹实验)试剂盒,这是一种更具有特异性的 HIV 抗体检测方法,也是沿用至今的 HIV 确诊试验方法。

  5 年后的 1992年,FDA 批准了一种HIV快速诊断测试剂盒, HIV 快速筛查胶体金试验正式面世,该实验也是目前 HIV 感染初筛中最常用的试验,市面上试纸大多为胶体金检测。

  不久后的 1994年 ,全球首款无创 HIV 检验方法获批, HIV 口腔粘膜渗出液试剂盒,这就是我们现在常说的“唾液”试纸。1996年 , FDA 批准首套自我检测工具包和病毒载量检测。至此 HIV 监测可及性已大幅度提高,窗口期也大幅度缩短。

  从1代到4代

  目前,检测 HIV 的方法有 100 多种[1]。检测种类虽然繁多,但可分为两大类:抗体检测、病毒检测。病毒检测包括细胞培养 (病毒分离 )、 p24 抗原检测和病毒核酸检测 。从第 1代 HIV 抗体检测试剂问世到现在[2],  HIV 血清学检测试剂已经发展到了第 4代。HIV抗体(绿色)附着在HIV表面蛋白(红色)上. by NIAID

  1985 年 3 月, FDA  批准了第  1  个用于血筛的 HIV  抗体筛查试剂[3],是以体外培养的 HIV 裂解抗原包被反应板,由于包被的抗原蛋白浓度、纯度低和结构不稳定,因此灵敏度和特异性都不高,但第  1  代筛查试剂的出现仍然具有划时代的意义,标志着  HIV  血液筛查试剂的诞生和使用。

  第一代窗口期约为三到六个月,这也是很多教材上关于HIV窗口期三个月的出处。随后的 1990年 发展了第 2 代HIV血液筛查试剂[3],包被的抗原为基因工程重组或人工合成肽,酶标记物为抗人  IgG  抗体,可同时检测  HIV-1  和  HIV-2  型,特异性和灵敏度都有所提高,HIV 检测试剂得到进一步发展。但是二代试剂也有相应的缺陷:无法检测 HIV-1  O 组。

  且对第二代试剂来说,若抗体浓度处于一个较高的水平,可能有假阴性的情况发生。因需要稀释抗体再进行检测,因而会导致抗体稀释后在一定时间浓度小于检测下限,通常窗口期为 8-10 周左右。

  酶联免疫法中的钩状效应

  钩状效应是指在双抗体夹心法测抗原的一步法 ELISA 中,测定显色随着待测标本中抗原浓度的增加而升高至一定程度后,测定吸光度即随抗原浓度的增加而开始下降直到不显色,而出现假阴性结果。强阳性标本易误测为弱阳性,甚至出现假阴性结果,致使漏检。

  一代二代试剂是间接法试剂,在目前已经被淘汰。1994年,第三代试剂问世[3],相比第二代检测改为了双抗原夹心法,酶标记物也升级成特异性 HIV 抗体,同时包被了O型HIV抗原。三代试剂可同时测定 IgG 、 IgM ,大幅推进了 HIV 血液筛查试剂的发展,将窗口期由10周缩短到3周[8]。双夹心法的应用也避免了假阴性的产生,检测者进行检测时无需稀释样本,保证了敏感性,降低了检测操作难度。

  总的来说,三代试剂既保证了检测的特异性,又完善了检测的敏感性,同时实现了窗口期的“大跃进”。

  1998年,在第三代检测基础上,第四代HIV血筛试剂诞生。它能同时检测 HIV 的 p24 抗原与抗体 [3]。相比前第三代试剂,四代试剂把检出时间又提前了 4~5 天左右,窗口期缩短了近1周。在艾滋病的早期诊断中,它明显优于三代,仅有 2 周左右的窗口期。[5]

  但是,四代检测中,抗原和抗体同时在反应板上,存在相互干扰的可能。这影响了免疫反应的特异性,使四代检测的假阳率略高于三代检测。

  抗体到病毒本体

  在过去,大多数对 HIV 的检测是通过病毒以及机体对病毒的一些反应,从而间接对 HIV 进行检测。而随着科技革新,直接对病毒本身进行检测的方法,登上了历史的舞台。

  1996年, HIV-RNA 检测通过 FDA 审批。截至21世纪初,全世界已有 33 国开始使用核酸检测筛查血液中的 HIV :德国于 1997 年引进核酸检测,瑞士于 2002年 在法律中规定,必须使用核酸检测筛查献血者 HIV 。[6]

  从 2010 年开始,中国在部分血站试点开展核酸检测。2015年,要求全国实现血站核酸检测的全覆盖[8]。血站核酸检测 保障血液安全

目前,在 HIV 感染筛查的指标中, HIV 核酸检测最为敏感,优于酶联免疫检测,可有效缩短窗口期。有研究显示,核酸检测可将 HIV 感染窗口期缩短至 2. 93  天[7]。目前得益于 HIV-DNA 检测技术的出现,窗口期得以进一步的缩短。常见的 RNA 20 精度核酸检测,窗口期为 1 周左右,它距离广泛运用于HIV初筛还有一定距离。这是因为,这种检测出报告较慢,可及性较差,且价格过于昂贵。现在,核酸检测主要用于监测感染者的治疗状况,以便及时发现与处理治疗失败的情况。核酸检测用于初筛大多是婴幼儿的HIV诊疗方面,因为婴幼儿抗体产生并不是那么稳定,对成年人来说,除可能暴露HIV后处在严重恐艾情绪中的人,一般还是推荐在2-3周后进行抗原抗体联合实验或在4到6周后进行抗体筛查。

  从抽血到自检

  快速 HIV 检测,是利用特异性高的抗体抗原反应、免疫层析分析技术,来确定血液中是否含有 1 型或 2 型 HIV 抗体(这些抗体通常是 gp41 、 gp120 、 gp160 包膜蛋白)。

  HIV结构示意图

  在 1992年5月27日第一个 HIV 快检上线后至今, HIV快速自检方案也在快速发展,除第一代检测外,其他检测均有发展出HIV快检方案。

  现我国市场上可以获得多种国产及进口的 HIV 快速诊断试剂,包括硒标记法、金标记法和凝集法。目前,国内血站为减少血液报废,也在献血前使用快速 HIV 检测试剂初筛献血者。

  其中快速胶体硒法  30 min  内即可报告结果,与  ELISA  法相比在阳性结果方面无统计学差异,与 WB 确证试验比较,有更高的敏感性和准确性,但特异性较 WB 低(较高的假阳性可能[8]。

  快速检测不仅相对便宜,而且检测效能显著。快速检测不但可以使用血清、血浆,全血,唾液,甚至尿液筛查不同病原体,而且还具有操作简便,试剂反应时间短,结果可以目测,不需要特殊的仪器设备,对技术人员要求不高,试剂可以在室温条件下保存等优点,使得检测更为便利。

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