双抗原夹心法和间接法检测丙型肝炎病毒抗体对比研究*
2019-09-16李艳琴何宝明
孙 强,李艳琴,何宝明
陕西省汉中市中心医院检验科 (汉中 723000)
丙型肝炎病毒(Hepatitis C virus,HCV)感染是在世界范围内广泛分布的传染性疾病,卫生组织统计显示全球感染者数量约1.85亿,感染率2.8%,且每年约35万人因此发生死亡,亚太地区HCV患病率为0.1%~4.7%,其中我国丙型肝炎患者数量最多,共计约1000万人[1-3]。随着病情进展,约一半HCV感染者可逐渐转变为慢性肝炎甚至引起肝硬化或肝细胞癌,我国HCV主要传播途径为血液和血制品,抗-HCV抗体检测是目前早期诊断和血液筛查主要手段,不仅有利于切断输血传播途径和保障临床用血安全,还可加强HCV感染者早期防治,故加强检测质量管理极为重要[4-5]。酶联免疫吸附试验(Enayme liked immunosorbent assay,ELISA)、化学发光法及时间分辨荧光免疫分析法等均是抗HCV检测常用方法且多采用间接ELISA法,但因抗原制备和试剂生产工艺影响,常存在假阳性和漏检等局限性,双抗原夹心法是以酶标记抗原代替间接法中酶标记二抗的检测方法,可检测包括IgG和IgM在内的总抗体,近年来在乙肝抗体、梅毒抗体及HIV抗体中均成功应用[6-9]。本文主要研究双抗原夹心法和间接法检测丙型肝炎病毒抗体的结果,为寻找更为准确有效的检测方法提供依据。
资料与方法
1 研究对象 选取2018年4月至2019年4月我院输血前、术前及孕前拟行HCV抗体检测的患者1674例,其中男性851例(50.84%),女性823例(49.16%),年龄18~94岁,平均(52.71±13.06)岁。
2 试剂和仪器 addcare ELISA 1100全自动酶免分析系统(山东烟台生物科技有限公司);Genesis RSP150加样系统(瑞士TECEN公司);北京拓普DEM-3洗板机;间接法ELISA诊断试剂盒(上海科华,生产批号为201709422;英科新创,批号为2016047583);双抗原夹心ELISA试剂(北京万泰,批号为CS20150928),所有试剂盒均经卫生部门检验合格且在有效期内。且均在有效期内使用。
3 研究方法
3.1 样本采集:采用促凝管取患者空腹肘静脉血5 ml,以3000 r/min离心10 min后取上清分装于无热源的EP管中-20℃保存。
3.2 精密度验证:取高、中、低三个浓度样本重复检测20次(孔)并计算吸光度值/临界值(S/CO)均值、标准差及批内变异系数;另取高、中、低三个浓度样本检测单孔,重复检测20 d并计算S/CO均值、标准差及批间变异系数。
3.3 检测原理:①间接ELISA法:提前将HCV抗原肽片段包被于聚苯乙烯微孔板微孔板,实验时向微孔中分别加入样本,其中的抗-HCV抗体会与相应抗原结合,然后加入辣根过氧化物酶(HRP)标记的亲和素为示踪剂,充分洗涤后加入3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMB)显色,TMB在HRP酶催化下显示为蓝色,继而酸化成黄色,且颜色的深浅与样本中抗-HCV抗体浓度呈正相关性,采用用酶标仪在450 nm处测定S/CO即可计算样品浓度。②双抗原夹心ELISA法:用纯化抗-HCV抗体包被微孔板,然后向包被单抗的微孔中依次加入HCV抗原肽片段,再与HRP标记的HCV抗原结合,形成抗原-抗体-酶标抗原复合物,经彻底洗涤后加入TMB显色,先HRP酶催化下转化成蓝色,最终在酸的作用下转化成黄色,且颜色深浅与样品中抗-HCV抗体表达水平呈正相关,用酶标仪在450 nm波长下测定S/CO并计算样品浓度。
3.4 检测过程:将所有试剂和样本缓慢恢复至室温(18~25℃),设置7个标准样品孔,分别加入100μl按比例稀释的不同标品,零孔中加100 μl标准品,其它孔中加入100 μl检测样品,酶标板加上覆膜后37℃反应2 h,去液并甩干后再向各孔加检测溶液1工作液100 μl,在相同条件下反应1 h,甩干孔内液体并用350 μl洗涤液浸泡1~2 min后进行充分洗涤3次,最后1次洗涤时需将孔内洗涤液完全甩干,完成后每孔加检测溶液2工作液100 μl,酶标板加上覆膜后在37℃下反应30 min,之后重复甩干、洗板5次,再向各孔加入90 μl底物溶液,酶标板加上覆膜后在37℃下避光显色反应,充分显色后所有孔加入终止液50 μl终止反应。确认酶标板底无水滴且孔内无气泡后立即在450 nm波长用酶标仪测量各孔S/CO值即为抗-HCV抗体表达水平。
3.5 确证实验:三种检测试剂种任意两种阳性为阳性,单一试剂阳性者进行核酸检测(NAT)阳性为阳性,否则均为阴性,计算间接ELISA法和双抗原夹心ELISA法对HCV检出率并比较两种检测方法灵敏度和特异度。
结 果
1 三种试剂对HCV检测结果比较 上海科华间接法、英科新创间接法和北京万泰双抗原夹心法HCV检出率分别为4.30%、4.06%和3.52%(P>0.05),三种检测试剂S/CO比较差异均无统计学意义(P>0.05)。
表1 三种试剂对HCV检测结果比较
2 间接ELISA法诊断准确性 以确证实验结果为“金标准”,间接ELISA法检测HCV灵敏度为94.00%,特异度为98.27%,阳性预测值为62.67%,阴性预测值为99.81%,准确率为98.15%,一致性Kappa为0.743。
表2 间接ELISA法诊断准确性分析(例)
3 双抗原夹心ELISA法诊断准确性 以确证实验结果为“金标准”,双抗原夹心ELISA法检测HCV灵敏度为97.91%,特异度为99.26%,阳性预测值为79.66%,阴性预测值为99.94%,准确率为99.22%,一致性Kappa为0.875。
表3 双抗原夹心ELISA法诊断准确性分析(例)
4 间接法和双抗原夹心法检测HCV一致性 McNemar检验结果显示,间接法和双抗原夹心法检测HCV结果差异有统计学意义(χ2=6.095,P<0.05)。
表4 间接法和双抗原夹心法检测HCV一致性分析(例)
讨 论
早期HCV感染常缺少典型症状,容易在不知情下通过手术或献血等途径造成传播和感染,对人类健康造成巨大危害,因此输血前、术前和孕前HCV检测已在各级医院普遍展开,目前临床常用检测方法包括核酸扩增试验法、化学发光法以ELISA法等[10]。由于HCV基因序列突变而导致编码的氨基酸序列大幅度改变,且国内感染者常为多种基因系HCV混合感染,导致核酸扩增试验早期诊断效果欠佳;化学发光法敏感性及特异性较高且检测速度快,但成本偏高,难以作为常规检测方法开展[11-12]。
ELISA法对HCV抗体检出率可达99.0%,其中间接ELISA法是目前国内外抗-HCV抗体检测应用最广泛的方法,但容易受污染出现假阳性,且采用间接法原理检测的ELISA诊断试剂盒为人工合成或基因工程制造的固相多肽抗原,检测结果常因生产厂商不同而存在明显差异[13-14]。我国《血站操作技术规程》规必须采用两家ELISA抗体诊断试剂对献血者进行筛查,目前常用抗原包括HCV-core、NS3、NS4及NS5等,但由于间接法本身的局限性导致仍难以完全避免假阳性和漏检发生,为避免血液资源浪费和防止HCV经输血传播,寻找更为准确有效的HCV筛查方法势在必行[15-16]。随着丙型肝炎重组抗原技术进步,双抗原夹心法作为新型检测手段近年来也逐渐推广,虽然与间接法基本原理均为免疫性诊断,但检测过程和所用试剂盒不同[17]。本研究比较两种检测方法三种ELISA诊断试剂对HCV检出率显示,上海科华间接法、英科新创间接法和北京万泰双抗原夹心法检出率分别为4.30%、4.06%和3.52%且三种检测试剂S/CO无明显差异,表明不同试剂对HCV检出率基本相同,但由于假阳性和假阴性存在,此结果尚不足以判断各种试剂优劣。
间接ELISA法采用HRP标记抗-IgG抗体为第二抗体酶结合物,因血清中IgG产生的时间相对较晚,故而用于HCV早期筛查和诊断存在一定漏检可能性,同时由于部分非特异性物质吸附,检测结果又可能产生假阳性[18]。随着基因工程应用和生产工艺改进,ELISA诊断试剂盒质量不断提升,但由于窗口期和患者免疫功能影响,仍难以完全避免漏检情况发生[19]。与间接ELISA法相比,双抗原夹心ELISA法检测抗-HCV抗体包括IgG和IgM的总抗体,且反应时不受IgG亚型影响,有利于缩短HCV感染“窗口期”,提升早期感染患者检出率,同时双抗原夹心法采用两种重组抗原分别标记生物素及吖啶酯,可有效减少类风湿因子及非特异抗体的干扰,从而减少假阳性产生[20]。陕柏峰[21]等研究显示双抗原夹心ELISA法检测HCV结果与确证实验符合率达96.60%,假阳性率较间接法明显降低且稀释实验理论检测下限≥0.007NCU/ml。周齐洋等[20]研究认为双抗原夹心ELISA法特异性和早期感染监测能力明显优于间接ELISA法,因此有望成为HCV检测主要方法。本研究结果显示,间接法和双抗原夹心法用于HCV检测灵敏度分别为94.00%和97.91%,特异度为分别为98.27%和99.26%,阳性预测值分别为62.67%为79.66%,阴性预测值分别为99.81%和99.94%,准确率分别为98.15%和99.22%,一致性Kappa为0.743和0.875,可见双抗原夹心ELISA法在灵敏度和特异度方面均具有一定优势,诊断准确率较间接法明显提升,用于早期感染诊断可有效避免漏诊或误诊,对及时干预和改善患者预后具有重要意义。周奕等[22]对198例慢性丙型肝炎患者临床资料进行研究显示,HCV感染途径包括输血、静脉药瘾和性接触等,且输血为主要传播方式。因此双抗原夹心ELISA法用于血液样品筛查则有利于减少漏检和假阳性,及避免血液资源浪费,又可有效控制HCV经输血途径传播,从而降低感染率和控制疾病流行。此外本研究采用McNemar检验比较双抗原夹心ELISA法和间接ELISA法对HCV检出率一致性显示,两者差异有统计学意义,表明双抗原夹心法用于HCV检测较间接法具有较大优势,可明显提升HCV早期筛查和诊断准确性。
综上所述,双抗原夹心ELISA法用于HCV检测灵敏度和特异度均明显高于间接ELISA法,对控制HCV感染和传播具有较高临床价值和应用前景。