泰安市2010~2012年手足口病不同标本检测结果分析
2013-01-11张荣强侯佩强张爱华杨会利
张荣强 侯佩强 倪 楠 张爱华 杨会利
(泰安市疾病预防控制中心,山东 泰安 271000)
手足口病(hand-foot-mouth disease, HFMD)是由多种人肠道病毒引起的一种儿童常见传染病。多数患者症状轻微,以发热和手、足、口腔等部位的皮疹或疱疹为主要症状。少数患者可出现无菌性脑膜炎、脑炎、急性弛缓性麻痹、神经源性肺水肿等,个别重症患儿病情进展快,可导致死亡[1-2]。2008年安徽爆发手足口病,该病引起全国关注,至今国内已出现多次暴发或流行。但由于该病致病机制尚不清楚,目前没有有效的预防和治疗药物及疫苗。
1 材料和方法
1.1 标本采集对象的选择和数量
标本采集对象为疫情出现时手足口病的临床诊断病例。用于进行检测的标本有粪便、咽拭子和血清,以及患者出现神经系统症状时医院采集的脑脊液标本。临床标本在运输和贮存过程中避免反复冻融,如果不能确保-20℃的条件,应该在0~8℃运输和保存。进入实验室后,不能立即进行检测的放置于-80℃冰柜中低温保存。其中包括本地医院临床诊断为HFMD患者的粪便1356份、咽拭子标本68份,血清98份,脑脊液156份。
1.2 标本种类及采集、运送
粪便标本:采集病人发病7日内的粪便标本,用于病原检测。粪便标本采集量5~8 g/份,采集后立即放入无菌采便管内,4℃暂存或12 h内送实验室,-20℃以下低温冷冻保藏,需长期保存的标本存于-80℃冰箱。
咽拭子标本:采集病人发病3日内的咽拭子标本,用于病原检测。用专用采样棉签,适度用力拭抹咽后壁和两侧扁桃体部位,应避免触及舌部;迅速将棉签放入装有3 ml Hank’s保存液的采样管中,在靠近顶端处折断棉签杆,旋紧管盖并密封,以防干燥。4℃暂存或12 h内送实验室,-20℃以下低温冷冻保藏,需长期保存的标本存于-80℃冰箱。
血清标本:采集发病0~3 d的急性期病例血清用于抗体检测。静脉采集3~5 ml全血,置于真空无菌采血管中,自凝后,分离血清,将血清置于-20℃以下冰箱中冷冻保存。
脑脊液标本:对出现神经系统症状的病例,采集脑脊液标本,进行病原检测。采集时间为出现神经系统症状后3天内,采集量为1.0~2.0 ml。采集后立即装入无菌带垫圈的冻存管中,4℃暂存或12 h内送实验室,-20℃以下低温冷冻保藏,需长期保存的标本存于-80℃冰箱。
1.3 主要试剂和仪器
核酸提取试剂(High pure Viral RNA kit,瑞士Roche公司),手足口病荧光定量检测试剂(上海之江公司),荧光定量PCR仪(ABI7500型,美国AB公司),低温高速离心机3-18K(德国Sigma公司),台式高速离心机(德国Eppendorf公司),凝胶自动成像系统(美国Alpha公司)。
1.4 标本处理
在生物安全柜内,取5 g左右的手足口病病例的粪便标本,放入50 ml离心管,标记标本号,每管中加入10 ml PBS、1 g玻璃珠和1 ml氯仿;用振荡器剧烈振荡40 min;用冷冻离心机1500 g离心20 min;在生物安全柜中将每一份标本的上清液分别吸入2个带螺旋盖的冻存管中;一管粪便悬液冻存于-70℃作为备份,另一管用于病毒检测和病毒培养。
咽拭子要在标本保存液中充分搅动或振荡(至少40下),以洗下拭子上粘附的病毒及含有病毒的细胞等,用于病毒分离时,需要冻融一次(防止多次冻融),使细胞破裂,释放病毒颗粒。然后在4℃条件下,10000 r/min离心20 min,用上清接种到细胞上或直接提取RNA。如果发现有细菌污染,须用滤器过滤除菌。脑脊液标本和血清标本直接用于检测和病毒分离。
1.5 RT-PCR反应条件和反应参数
PCR反应体系的配置:50 μl:无RNA酶水(Rnase Free Water),28.8 μl;5×Buffer,10 μl;10 mM dNTP,2μl;Enzyme Mix,2 μl;Rnase inhibitor, 0.2 μl;上游引物,1 μl;下游引物,1 μl;RNA模板,5 μl。
反应步骤:逆转录42℃,45 min;95℃,3 min;扩增95℃,20 s,45℃,25 s ,72℃,30 s;32个循环,再延伸10 min。
结果分析:用Alpha凝胶成像系统观察电泳结果,并进行核酸分析和电泳图片保存。
1.6 Real time-PCR扩增
荧光定量PCR法的反应体系和反应参数依据试剂说明书操作。
1.7 统计学处理
分类数据采用频数及百分数表达。不同阳性率之间的比较,采用χ2检验。P≤0.05为差异有统计学意义。
2 结 果
2.1 不同标本之间检测结果
2010~2012这三个检测年度,对手足口病患者所采集的标本有粪便标本、咽拭子标本、脑脊液和血清四类。在粪便标本中,剔除肛拭子标本和部分不合格标本,选择标本为1356份。其中,粪便和咽拭子两类标本核酸检测的肠道病毒阳性率分别为81.86%和39.70%,粪便标本的肠道病毒阳性率明显高于咽拭子标本,经统计学处理,χ2=27.05,P<0.01,两类标本的阳性率之间具有显著性差异。虽然脑脊液标本分离到病毒对手足口病的诊断有重要意义,但是其核酸检测的阳性率却非常低,只有7.69%,和粪便、咽拭子标本的差异有显著性。急性期的血清标本采用ELISA检测,虽然只能检测EV71和CVA16,但阳性率较高,为62.24%,和粪便标本的EV71和CVA16两个病原体之和的阳性率62.83%(852/1356)比较,呈显著性正相关(χ2=0.03,P<0.05)。不同标本的阳性率情况见表1。
表1 2010~2012年手足口病不同标本的阳性率[n(%)]
2.2 RT-PCR和Real time-PCR检测结果
2.2.1手足口病的RT-PCR检测结果 10份标本的手足口病肠道病毒通用引物RT-PCR结果显示,10份标本均为阳性,基因扩增片段为116 bp(图1)。16份标本的手足口病肠道病毒EV71特异性引物的RT-PCR结果显示,2,3,4,6,9,10,16号标本为阳性,基因扩增片段为226 bp(图2)。手足口病肠道病毒CVA16特异性引物的RT-PCR结果显示,1,2,3,4,5,6,7,10号标本为阳性,基因扩增片段为208 bp(图3)。
图1 手足口病肠道病毒通用引物RT-PCR结果
图2 手足口病肠道病毒EV71特异性引物RT-PCR结果
2.2.2手足口病的Real time-PCR检测结果(图4)
3 讨 论
HFMD传播快,流行性强,对5岁以下儿童危害尤其严重。HFMD属自限性疾病,多表现为轻症,但部分病例可发展为重症,甚至危及生命[3]。引起HFMD的病原体主要为小RNA病毒科肠道病毒属的柯萨奇A组的4、5、7、9、10、16型,B组的2、5、13型,部分埃可病毒和肠道病毒71型。其中以柯萨奇病毒A组的16型和肠道病毒71型最为常见[4]。
图3 手足口病肠道病毒CVA16特异性引物RT-PCR结果
图4 手足口病病毒的实时荧光定量PCR检测结果(ABI7500)
所采集的标本主要有粪便标本和咽拭子标本两类,两类标本的肠道病毒的阳性率分别为81.86%和39.70%,粪便标本的阳性率明显高于咽拭子标本。另外,虽然脑脊液标本分离到病毒对手足口病的诊断有重要意义,但是其核酸检测的阳性率非常低,我们收集了本市妇幼保健院所采集的156份临床脑脊液标本,并对其进行了检测,肠道病毒通用引物只有12份阳性,阳性率为7.69%,和粪便、咽拭子标本的差异有显著性。急性期的血清标本采用ElISA检测,虽然只能检测EV71和CVA16,但阳性率较高,分别为28.57%和33.57%,和粪便标本的这两类病原体检测结果比较,呈显著性正相关。对急症期的手足口病入院儿童,开展血清检测EV71和CVA16的相关抗体,可以对HFMD起到初步诊断作用,这有利于对重症病例病原的判断。
本区域三个年度的1356例手足口病粪便标本中,肠道病毒阳性标本数为1110例,其中EV71和CVA16分别是348例和504例,主要病原体以EV71和CVA16为主,其中CVA16略高,另外尚有258例肠道病毒阳性的标本不是EV71和CVA16,而是其他病原体,由于还没有特异性的检测方法,因此无法了解这部分病例病原体的具体病毒型别。虽然近三年本区域CVA16的核酸检测阳性率高于EV71,但是无论在病毒的活跃程度上还是在病毒造成疾病的严重程度上,EV71都应该更引起人们的重视[5]。下一步应开展更深入的监测,获取更多的病原学资料,进一步开展病毒的型别与变异监测,更深入地了解病毒流行规律,对疫情早发现、早治疗,减少其对人民健康的危害。
[1] 周世力,杨帆,金奇,等.肠道病毒71型的研究进展[J].病毒学报,2003,19(3):284-286.
[2] 崔爱利,许文波,李秀珠.肠道病毒71型的RT-PCR诊断及基因特征[J].病毒学报, 2004, 20 (2):16-165.
[3] 牛文柯, 林艺, 丁淑军, 等. 山东省EV71和CoxA16所致手足口病重症病例流行病学及临床特征分析[J].中国病原生物学杂志,2012,7(2):101-103.
[4] Robinson CR, Doanc FW, Rhodes AJ. Repor of an outbreak of febrile illness with pharyngeal and exanthen: totonto, 1957 Isolation of group A Coxsackie virus[J]. Canada Med Assoc J, 1958,79(3): 615-621.
[5] 郑书发,崔大伟,余斐,等.浙江省杭州地区手足口病病原谱分析和肠道病毒71 型VP1基因分析[J].现代预防医学,2011,38(2):305-308.