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病毒性脑炎诊断技术的进展

2013-01-22黄艺婧徐平

关键词:病原学抗原敏感性

黄艺婧 徐平

1 脑脊液(CSF)检查 CSF检查在VE诊断中是一种常规辅助检查方法,在与其他脑炎鉴别中至关重要。除有明确腰穿禁忌证外,临床怀疑脑炎者均应行腰穿查CSF。

1.1 细胞计数 根据福克斯罗森塔尔计数室研究[1],为避免细胞过多裂解,总细胞计数与白细胞计数应在CSF采集后2h内进行。成年人VE的典型CSF特点为白细胞正常或轻度增高,白细胞计数为(50~500)×106/L,偶见>1000×106/L,其中以淋巴细胞增多最为显著。婴儿VE白细胞计数多无固定值,其随着年龄增加逐渐增大[2]。在感染急性期白细胞增高以中性粒细胞为主,但因就诊时常已错过此期而临床上少见。部分单纯疱疹病毒性脑炎(herpes simplex virus encephalitis,HSE)急性感染期白细胞数多在正常范围,之后逐渐升高。肠病毒感染所致VE的CSF中白细胞计数早期亦可正常,之后数天内逐步上升。

1.2 糖及氯化物 VE患者CSF中糖和氯化物一般正常,但巨细胞病毒(CMV)、西尼罗河病毒、疱疹病毒等少数病毒感染时糖含量可减少。

1.3 蛋白质 VE患者的CSF中蛋白质水平在正常范围或轻度升高,但一般不超过0.5~1.0g/L。

1.4 细胞培养 如果条件允许,应常规进行CSF细胞培养,以确定病毒株。此法敏感性低,特异性高,易出现假阴性结果,故在临床上诊断VE时应结合其他相关检查综合考虑。也可在适当时间取咽拭子、粪便及水疱中的液体或病变拭子进行培养,但这些取材和CSF中细胞含量较少,很难达到细胞培养的要求,故临床上很少应用。

2 脑电图(electroencephalogram,EEG) EEG是诊断本病的重要依据之一。它是脑实质受累的指标,可显示大脑早期病变,通常在影像学检查显示脑实质病变前就能出现异常信号,通过EEG可观察到大脑局部异常,但其特异性不高。如EEG频率变慢(常为4~9Hz)并出现阵发性慢波、尖波或棘波,则提示病情较重。

3 病原学检查

3.1 病毒分离 此方法目前被认为是VE病原学诊断的金标准,其优点是特异性高,但操作过程复杂,成功率低,且需要患者的配合与理解,临床很难普及。

3.2 病毒特异性抗体检测 单纯疱疹病毒1、2型(HSV-1、HSV-2),水痘病毒(VZV),CMV,人类疱疹病毒6、7型(HHV-6、HHV-7),EB 病 毒 (EBV),呼 吸 道 合 胞 病 毒(RSV),人类免疫缺陷病毒(HIV),腺病毒(adenovirus),流感病毒 A、B(influenza virus A、influenza virus B),轮状病毒(rotavirus),柯 萨 奇 病 毒 (coxsachie virus)和 副 流 感 病 毒(parainfluenza virus)均可通过酶免疫测定(enzyme immunoassay,EIA)在血清和CSF中被检测到[3]。

酶联免疫吸附试验(ELISA)用于检测病毒抗体,成功率较高。但该实验抗体常为重组蛋白,常因受细菌污染而影响检测结果的准确性。随着ELISA方法的改良,其检测敏感性有所提高,可以用于大规模血清学筛查。

蛋白质印迹法(Western blot)在多种病毒感染性疾病的诊断中被作为确诊实验,并用于识别血清和CSF中的特异性抗体。因其抗原敏感性低于新一代ELISA检测病毒抗体,故在VE诊断中未成为首选诊断技术。

3.3 病毒抗原检测 HSV,VZV,RSV,流感病毒 A、B,副流感病毒1、3以及腺病毒的抗原均可通过传统的免疫荧光(IF)法对其咽拭子标本进行抗原检测。但此方法不适用于CSF标本,因为CSF中抗原含量较低,很难被检出。

免疫组织化学(IHC)是检测组织中抗原的常用方法,广泛应用于定性实验,可通过显微镜直观的看到组织中是否存在相关抗原,其效果稳定。

新型ELISA方法基于双抗体夹心模式,也可应用于病毒检测。2001年Bode等[4]报道用该方法检测博尔纳病病毒(Borna disease virus,BDV)的磷蛋 白(p24)和核蛋 白(p40)的构象表位。该方法检测BDV抗原具有较高敏感性和特异性,并保持了ELISA法的高稳定性、操作方便的优点,也可以试用于检测其他病毒 。

3.4 联合检测 三联-ELISA检测即特异性循环免疫复合物(CIC)、相关游离抗体和血浆抗原的检测。Bode等[4]的研究揭示BDV-CIC、相关游离抗体和血浆抗原(p40/p24)检测相同样本阳性率的差异。该研究发现检测CIC阳性率明显高于抗体和抗原的阳性率,表明此病毒在机体内通过抗原-抗体免疫反应后大多形成CIC,以CIC形式引发机体的免疫反应,这可能也解释了BDV持续感染的免疫机制。此方法检测感染阳性率比单纯血清学检测高10倍以上[5],可能是现代病原学诊断的一个新趋势。

4 基因组学诊断 基因组学在病毒性疾病的研究和诊断中的应用越来越广泛,为诊断VE开辟了传统病原学诊断方法以外的新途径,特别是聚合酶链反应(PCR)技术的高敏感性和高特异性,使VE的诊断技术有更大的进步。基因诊断是利用DNA分析技术,直接从基因水平(DNA或RNA)检测患者的基因缺陷。2011年福建省对引起VE的肠道病毒Echo30进行了反转录聚合酶链反应(RT-PCR)序列分析鉴定Echo30血清型,测定并分析其扩增产物的序列。结果显示其扩增产物的序列与不同地区、时间的流行株的基因序列进行比较发现3个位点氨基酸出现了变异[6]。近来有研究发现血管内皮细胞生长因子(VEGF)的+405G/C位点多态性与VE的易感性有关[7]。PCR技术是最便捷的核酸检测方法。随着其应用范围逐渐扩大,实验种类从最初的RT-PCR增加到与其他各项技术相结合而发展起来的巢式反转录荧光定量PCR(FQ-nRT-PCR)、实时荧光定量 PCR(real-time quantitative PCR)、多重 RTPCR(multiplex PCR)等多种方法。

PCR是扩增DNA的方法之一,用于RNA检测时需先将RNA转录成互补的DNA。常规RT-PCR分反转录和cDNA扩增两个步骤进行,一步法RT-PCR则是在RTPCR基础上进一步改进,该方法在同一反应体系中,同时进行反转录及PCR反应,从样品RNA提取、反转录、PCR扩增到电泳观察的全部过程可在短时间内完成,并且可以精确、快捷地扩增出目的片段,适合大规模推广。但检测时要注意反应温度,较低温度可使RNA形成二级结构而降低RT-PCR检测率。

FQ-nRT-PCR技术检测病毒基因片段具有诸多优点,如特异性高、灵敏性高、稳定性好、重复性好、操作简便和快捷等。它克服了RT-PCR只能定性不能定量、容易污染而产生假阳性、需通过电泳观察结果以及溴化乙啶对人体有害等缺点。此外,其在病毒复制水平及抗病毒治疗疗效评估方面具有重要临床价值。

实时荧光定量PCR以敏感性高、特异性高、污染少、可定量等优点著称,其中目前常用于检测各种病毒主要有Taq Man探针法和SYBR GreenⅠ染料法。SYBR GreenⅠ是一种双链DNA结合染料,它结合到双链DNA后可使其荧光强度增加1000倍以上[8],从而保证荧光信号增加与PCR产物增加同步。Taq Man real-time PCR优势在于利用上、下游引物及与目的模板互补的探针使反应特异性具有双重保证,克服了SYBR GreenⅠ法存在假阳性的缺陷,从而使检测结果更加可靠。

5 影像学检查 影像学检查是VE诊断的重要辅助手段。它能够及早发现VE病灶及其侵犯范围,为早期诊断和治疗提供直观依据。目前常用的影像学检查方法主要是MRI和CT。MRI准确率及敏感性较CT高,但MRI要求患者高度配合,偶尔的抽动都会对影像质量产生较大影响,因此对于不易控制抽动的小儿,CT是首选检查。

VE的好发部位主要是额、颞、枕叶的近皮层区,有时可同时累及灰白质。CT检查主要表现为病变区平扫呈低密度灶,MRI主要表现为病变区的长T1及长T2信号。增强扫描CT与MRI均为呈线状及条片状强化居多。治疗后如强化的区域减少,则提示病情好转。近年来,MRI扩散加权成像(diffusiong weighted imaging,DWI)、磁共振波谱(1H MRS)和磁敏感加权成像(SWI)的应用对 VE诊断提供了更多依据。Sawlani[9]曾对45例确诊VE患者行DWI检查,结果显示在VE急性期表现为病灶范围和异常弥散程度的多样性,且均表现为高信号。

总之,通过样本检测抗原、抗体和免疫复合物为VE提供了诊断依据,通过分子生物学技术在CSF和血液中检测病毒的应用,为VE提供了病原学依据。另外,多重分析、基因芯片和微流体技术的广泛使用,也可能为未来诊断VE提供更简便的方法。尽管如此,VE的病原学与基因组学诊断仍然充满挑战。希望今后能出现更有效的病原学诊断方法,以更好的明确诊断。

[1]Deisenhammer F,Bartos A,Egg R,et al.Guidelines on routine cerebrospinal fluid analysis[J].Eur J Neurol,2006,13(9):913-922.

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[4]Bode L,Reckwald P,Severus WE,et al.Borna disease virusspecific circulating immune complexes,antigenemia,and free antibodies——the key marker triplet determining infection and prevailing in severe mood disorders[J].Mol Psychiatry,2001,6(4):481-491.

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[9]Sawlani V.Diffusiong-weighted imaging and apparent diffusion coefficient evaluation of herpes simplex encephalitis and Japanses encephalitis[J].J Neurol Sci,2009,15(1):221-226.

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