PCR-荧光探针法检测庆阳地区丙型肝炎病毒基因型①
2017-10-24侯娟娟张志峰张吉平席维岳郑红军赵海燕
侯娟娟 张志峰 张吉平 席维岳 郑红军 赵海燕 李 娟
(庆阳市人民医院检验科,庆阳 745000)
PCR-荧光探针法检测庆阳地区丙型肝炎病毒基因型①
侯娟娟 张志峰 张吉平 席维岳 郑红军 赵海燕 李 娟
(庆阳市人民医院检验科,庆阳 745000)
目的应用PCR-荧光探针法分析庆阳地区丙型肝炎患者基因型,并对PCR-荧光探针法的各种性能进行评价。方法收集庆阳地区289例各种丙型肝炎患者的临床资料和外周静脉血,采用PCR-荧光探针法检测其基因型,并和PCR-反向点杂交法、测序法进行比较。结果289份HCV RNA 阳性血清标本中,PCR-荧光探针法基因型及亚型检出率为99.3%(287/289),其中1b型139例(48.1%),2a型136例(47.1%),3a型7例(2.4%),3b型5例(1.7%),未分出型2例(0.7%)。PCR-荧光探针法的特异度和准确度为100%,重复性良好,并与PCR-反向点杂交法、巢式PCR测序法分型结果均一致,三种方法的一致率为98.2%(56/57),差异无统计学意义(P>0.05)。1b基因型患者ALT、AST、PLT和HCVRNA(lg)水平均高于2a基因型患者,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论庆阳地区HCV 基因型呈现多基因型分布特点,主要为1b 型和2a 型,且2a型和1b型的比例相当,呈现出2a 型比例升高,1b型下降的趋势;PCR-荧光探针法HCV基因分型敏感度和特异度高,方法简单,适合临床实验中应用。
PCR-荧光探针法;庆阳;丙肝;基因型
丙型肝炎病毒(Hepatitis C virus,HCV)慢性感染可导致肝脏慢性炎症坏死和纤维化,部分患者可发展为肝硬化甚至肝细胞癌,对患者的健康和生命危害极大[1]。HCV基因分型在疾病的感染、传播、诊断、诊疗、预防等方面均有重要意义。虽然基因测序是HCV分型的金标准,但其操作繁琐、程序复杂、成本过高,难以对较大样本进行分析,因此在临床工作中不可行。近年,国内外文献报道的HCV基因分型方法有很多,但是均存在操作复杂、结果鉴定开放式或分管多步等缺陷[2]。本研究使用PCR-荧光探针法分析庆阳地区的丙型肝炎患者基因型,并对此方法的各种性能进行评价,以评估PCR-荧光探针法HCV基因分型在临床应用中的价值。
1 资料与方法
1.1资料 按照中华医学会肝病学分会、中华医学会感染病学分会制定的《丙型肝炎防治指南(2015更新版)》[3],收集庆阳地区市医院和中医院传染科住院及门诊各种丙型肝炎患者289例(抗-HCV阳性,HCV RNA ≥ 5×103IU/ml),其中,男166例,女123例,年龄20~70岁,平均为(47.73 ± 16.54)岁。在治疗之前按照设计方案采取患者血液后分离血清,-70℃保存,用于后续检测。排除标准:(1)抗-HCV阳性、HCV RNA<5×103IU/ml;(2)合并其他病毒感染:HAV、HBV、HEV、CMV、EB;(3)合并免疫性、药物性、酒精性、中毒性疾病及肝损害者。
1.2方法
1.2.1血液学指标的采集与检测 抽取静脉血,用日本AU2700全自动生化分析仪测定丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(AST);用mindray BC-5800血球分析仪测定白细胞(WBC)、红细胞(RBC)、血红蛋白(Hb)、血小板(PLT)。
1.2.2HCVRNA检测 试剂为中山大学达安基因股份有限公司提供,方法为 RT-PCR-荧光探针法,仪器为 ABI 7500 荧光PCR 扩增仪。
1.2.3PCR-荧光探针分型法 采用厦门泰普生物科学有限公司生产的HCV基因分型检测试剂盒进行检测。选取HCV五种亚型的保守区域,设计相应的特异性引物和探针,运用一步法RT-PCR技术和Taqman荧光探针技术,实时检测五种HCV亚型(1b、2a、3a、3b和6a)特异性探针的荧光信号。所用仪器为ABI 7500荧光PCR扩增仪。
1.2.3.1RNA提取 采用泰普生物HCV分型试剂盒所配套的核酸提取试剂提取病毒核酸,严格按照试剂盒操作说明书进行操作。
1.2.3.2PCR 扩增 往40 μl各组反应体系中(1b亚型组、2a/6a亚型组、3a/3b亚型组 HCV RT-PCR 反应液38 μl和酶系2 μl)分别加入样本或质控品的RNA提取产物各10 μl,混匀,总反应体积50 μl;然后将待测PCR反应管小心置于PCR扩增检测仪中。按下列程序条件扩增:42℃ 30 min;95℃ 3 min;94℃ 20 s,55℃ 20 s,72℃ 30 s,10个循环;94℃ 15 s,60℃ 45 s,30个循环。荧光探针参数设置:所有检测孔均设置为FAM-TAMAR 和JOE-TAMAR,在60℃ 45 s 阶段收集荧光信号。
1.2.3.3结果判断 反应结束后,根据分析后图像调节Baseline 的Start 值、End 值以及Threshold 值。点击Analysis 自动获得分析结果,在Report界面察看结果。
1.2.4PCR-反向点杂交法 采用RT-PCR 体外扩增法结合反向点杂交技术,由中山达安基因公司生产的HCV基因分型试剂盒检测(具体操作详见说明书)。
1.2.5测序分型 采用巢式PCR方法进行扩增,扩增产物采用2%琼脂糖电泳进行确认有预期目的条带后送上海生工公司进行测序。
2 结果
2.1PCR-荧光探针法基因分型结果 289份HCV RNA 阳性血清标本中,PCR-荧光探针法基因型及基因亚型检出率为99.3%(287/289),2例HCV 基因分型不确定。287份基因分型明确标本中,其中1b型139例(48.1%),2a型136例(47.1%),3a型7例(2.4%),3b型5例(1.7%)。具体结果判断如下。见图1。
2.2PCR-荧光探针法的敏感度、特异度、准确度和重复性 289 份标本中除2例HCV 基因分型不确定外,其余均被PCR-荧光探针法检出,最低检出量为 5×103IU/ml。 30 份HBV DNA阳性、HCV RNA 阴性血清标本分型均为阴性,特异度为100%。以测序结果为金标准,PCR-荧光探针法明确分型的55份标本与测序分型完全一致,准确度为100%(55/55)。对其中30份已分出型(1b型17例,2a型13例)的丙型肝炎患者血清标本进行PCR-荧光探针法重复分型检测,两次检测结果一致,并且其CV值<10%。
2.3PCR-荧光探针法与PCR-反向点杂交法、测序结果的对比 对PCR-荧光探针法明确分型的55份标本和2例基因分型不确定的标本,进行PCR-反向点杂交法、巢式PCR测序法检测。三种结果比较发现,PCR-荧光探针法明确分型的55份标本,PCR-反向点杂交法、巢式PCR测序法分型结果与其均一致。2例基因分型不确定的标本,PCR-反向点杂交法也未能分型,测序法分型其中1例3a型,另外1例也未分出型。三种分型方法的一致率为98.2%(56/57),差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。
图1 PCR-荧光探针法HCV基因分型结果Fig.1 Genotype for hepatitis C by PCR-fluorescent probe Note: A. FAM channel positive curve; B. JOE channel positive curve.
表2 不同基因型的丙型肝炎患者部分临床指标比较
表1 PCR-荧光探针法与PCR-反向点杂交法、测序法分型结果的比较(例)
2.4不同基因型的丙型肝炎患者治疗前部分临床指标比较 289 例慢性丙型肝炎患者中,1b 基因型患者 ALT、AST、PLT 和 HCVRNA(lg)水平均高于 2a 基因型患者,差异具有统计学意义(P<0.05)。1b 基因型和2a 基因型患者的 WBC 和 Hb 水平比较无统计学差异(P>0.05)。3a有8例,3b有5例,不参与比较。见表2。
3 讨论
HCV呈全球性流行,不同性别、年龄、种族人群均对HCV易感[4]。据WHO统计,全球HCV的感染率约为3%,估计约1.85亿人感染,每年因HCV感染导致的死亡病例约35万例[5,6]。HCV基因组呈现高度异质性,根据HCV基因组核苷酸序列的差异程度,可将HCV分为6个基因型和70多种亚型[7,8]。
我国HCV感染者不同地区、不同人群的基因型及亚型分布有很大差异。苏迎盈[9]、聂红明等[10]最新研究表明,中国流行最广泛的HCV基因亚型为1b及2a,以1b型为主,基因2a型的比例由南向北逐渐增高;北方地区基因型较单一,以1b和2a型为主;南方地区以1b型为主,2a、3a、3b及6a型各自占较大比例;随着时间推移,全国各地亚型类型逐年增多。本研究发现,甘肃省庆阳地区HCV基因型呈现多基因型分布特点,和我国北方大部分地区略有不同,以1b型和2a型为主,但2a型和1b型的比例相当,其中1b型139例(48.1%),2a型136例(47.1%),呈现出2a 型比例升高,1b型下降的趋势,这和彭雪彬等[11]报道有部分一致性。其他亚型相对较少,3a型为2.8%(PCR-荧光探针法检出7例,测序法检出1例),3b型为1.7%。说明庆阳地区近几年由于流动人口、献血者、涉毒人员等因素,HCV基因型分布状况在迅速发生改变。本研究同时发现1b基因型患者ALT、AST、PLT和HCVRNA(lg)水平均高于2a基因型患者(P<0.05),而1b 基因型和2a 基因型患者的WBC和Hb 水平比较无统计学差异,和聂红明等[12]报道一致。ALT 和AST可以提示肝脏炎性反应的程度,不同基因型患者肝细胞损害的严重程度可能也有差别,1b型患者可能更容易出现肝脏损害。
HCV RNA基因分型结果有非常重要的临床意义,有助于判定HCV治疗的难易程度及制定抗病毒治疗的个体化方案。基因测序被认为是目前HCV分型的金标准,但其操作繁琐、程序复杂、成本过高,难以对较大样本进行分析,因此在临床工作中不可行。近年来有一些新的HCV 分型方法相继被报道,如限制性片段长度多态性(RFLP)分析法、型特异性引物PCR 法、型特异性探针核酸杂交分析法和基因芯片法等,这些方法的特异度和灵敏度有较大差异,也存在仪器设备复杂、操作繁琐、检测时间长、成本高等缺点,亦不能满足临床需求[13]。本研究采用PCR-荧光探针法分析庆阳地区HCV患者基因型,289 份标本中除2例HCV 基因分型不确定外,其余均被PCR-荧光探针法检出。此方法的灵敏度高,特异度为100%,重复性良好,并且其CV 值<10%。与PCR-反向点杂交法、巢式PCR测序法比较,三种方法分型结果均一致,准确度为100%。2例基因分型不确定的标本,测序法分型其中1例3a型,可能是由于此标本3a亚型的浓度偏低以至于PCR-荧光探针法没有分出。综上所述,PCR-荧光探针法分型试剂各方面性能良好,可满足临床HCV 基因分型检测的需求,优于之前的类似研究[14]。
由于本研究纳入样本数量较少,在时间选择上比较局限,这些均有可能对研究结果造成一定的影响。在接下来的研究中,我们会进一步对PCR-荧光探针法分型试剂的性能评价、庆阳地区HCV基因型分布特征、HCV基因型临床意义等进行大样本的分析研究。
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[收稿2017-04-16 修回2017-06-29]
(编辑 张晓舟)
·启事·
《临床肝胆病杂志》2018年征稿征订
《临床肝胆病杂志》于1985年创刊。是中华人民共和国教育部主管、吉林大学主办、中华医学会肝病学分会学术支持的我国首个肝胆胰疾病专业杂志。刊号ISSN 1001-5256,CN 22-1108/R。
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GenotypingofhepatitisCvirusbyPCR-fluorescentprobeinQingyangarea
HOUJuan-Juan,ZHANGZhi-Feng,ZHANGJi-Ping,XIWei-Yue,ZHENGHong-Jun,ZHAOHai-Yan,LIJuan.
ClinicalLaboratory,thePeople′sHospitalofQingyangCity,Qingyang745000,China
Objective:To detect the genotyping of hepatitis C virus by PCR-fluorescent probe in Qingyang area,and to evaluate the performance of PCR-fluorescent probe.MethodsThe clinical data and peripheral venous blood of patients with HCV were collected(n=289).PCR-fluorescent probe was used to detect the genotype and HCV RNA of hepatitis C virus,and compare with PCR reverse dot blot,RT nested-PCR.ResultsAmong 289 samples detected by PCR-fluorescent probe,the rate of genotyping of hepatitis C virus was 99.3%(287/289),and 139 for 1b(48.1%),136 for 2a(47.1%),7 for 3a(2.4%),5 for 3b(1.7%),2 for unknow(0.7%).The specificity and efficiency was 100%,better repeatability,consistent with PCR reverse dot blot and RT nested-PCR(98.2%,P>0.05).The ALT,AST,PLT and HCVRNA(lg)for 1b patients was higher than 2a(P<0.05).ConclusionMulti-genotype distribution of HCV was revealed in the hepatitis C patients of Qingyang,1b and 2a were the main genotypes,and the ratio was equal,2a was increased,1b was declined.The sensibility and specificity was higher for PCR-fluorescent probe,and could be used in clinic.
PCR-fluorescent probe method;Qingyang;Hepatitis C virus;Genotype
①本文为甘肃省卫生行业科研计划项目(GSWSKY-2014-49)。
R446.9R512.6
A
1000-484X(2017)10-1526-04
10.3969/j.issn.1000-484X.2017.10.017
侯娟娟(1983年- ),女,硕士,副主任检验师,主要从事临床免疫学与分子生物学方面研究,E-mail:997336471@qq.com。