人類免疫缺陷病毒(Human Immunodeficiency Virus, HIV)屬于單股正鏈核糖核酸(RNA)逆轉(zhuǎn)錄病毒科慢病毒亞科,是艾滋病的主要病原體,主要傳播途徑為性傳播、血液傳播和母嬰傳播。至今,艾滋病仍然是無有效療法的致命性傳染病。HIV基因組是兩條相同的正鏈RNA,每條RNA長約9.2-9.8kb。HIV載量是指血漿中的病毒負(fù)荷,即體內(nèi)復(fù)制的病毒的數(shù)量,它可以準(zhǔn)確地反映血液中病毒的活躍程度。
在艾滋病的預(yù)防過程中,艾滋病高危人群的診斷是“防艾”的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。血清中HIV RNA是病毒復(fù)制和艾滋病進(jìn)程的確切標(biāo)志。所以血清中HIV RNA的檢測(cè)已經(jīng)成為診斷艾滋病的金標(biāo)準(zhǔn)方法,也是通過國家認(rèn)證的臨床PCR實(shí)驗(yàn)室常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目之一,在艾滋病確診、用藥、療效預(yù)判以及康復(fù)治療過程中具有重要的指導(dǎo)意義。
檢測(cè)HIV-1病毒載量可以監(jiān)控和預(yù)測(cè)病程,指導(dǎo)艾滋病病人的HAART治療,包括確定治療時(shí)機(jī)、選擇治療方案、評(píng)價(jià)治療效果;并且結(jié)合疾病臨床癥狀和其他實(shí)驗(yàn)指標(biāo),還可用于早期感染的輔助診斷。另外,檢測(cè)血漿HIV-1病毒載量還可作為嬰兒早期HIV感染的輔助診斷以及采供血機(jī)構(gòu)樣品的窗口期檢測(cè)方法。具體來說包括:
?、?監(jiān)測(cè)抗病毒藥物治療效果??共《舅幬镏委熐昂螅ㄆ诓《据d量分析和監(jiān)測(cè),結(jié)合CD4+T淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù),有助于抗病毒藥物治療方案的確定和修改。
?、?監(jiān)測(cè)疾病進(jìn)展。定期檢測(cè)HIV-1病毒載量,有助于監(jiān)測(cè)感染者和病人的病程變化,結(jié)合CD4+T淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù),為抗病毒藥物治療提供病毒學(xué)依據(jù)。
⑶ 診斷急性HIV-1感染。針對(duì)HIV-1抗體篩查陰性、近期有流行病學(xué)史的個(gè)體,或確證結(jié)果不確定,核酸定量檢測(cè)可用于診斷HIV-1急性期感染。
?、?確定HIV-1感染。針對(duì)HIV-1抗體篩查陽性或確證結(jié)果不確定的個(gè)體,結(jié)合流行病、和臨床病史和CD4+T淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)等,使用核酸定量檢測(cè)幫助確定HIV-1感染。
HIV-1病毒載量檢測(cè)方法有多種原理,常用的包括核酸等溫?cái)U(kuò)增、實(shí)時(shí)定量聚合酶鏈反應(yīng)(polymerase chain reaction PCR)、分支DNA技術(shù)、非核酸的酶法檢測(cè)等,另外很多交叉學(xué)科也在HIV檢測(cè)方面進(jìn)行了試驗(yàn)型探索。目前國際上常用的病毒載量檢測(cè)方法主要有分支DNA雜交(Branched DNA, bDNA)、核酸序列擴(kuò)增(Nucleic Acid Sequence Based amplification, NASBA)方法及實(shí)時(shí)聚合酶鏈反應(yīng)(Real time Polymerase chainreation, 實(shí)時(shí)-PCR)。分支DNA雜交(Branched DNA, bDNA)基于其獨(dú)特的信號(hào)放大系統(tǒng),即分枝DNA信號(hào)放大系統(tǒng),這是一個(gè)人工合成的分枝DNA,分枝DNA的分枝可結(jié)合多個(gè)酶標(biāo)記物,從而將病毒的信號(hào)放大,以便進(jìn)行檢測(cè)。NASBA技術(shù)是一種等溫?cái)U(kuò)增系統(tǒng),其擴(kuò)增基礎(chǔ)在于系統(tǒng)內(nèi)的混合酶系統(tǒng),此系統(tǒng)內(nèi)含有逆轉(zhuǎn)錄酶AMV-RT和T7-DNA多聚酶在體外模擬逆轉(zhuǎn)錄病毒體內(nèi)復(fù)制過程。實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù),是指在PCR反應(yīng)體系中加入熒光基團(tuán),利用熒光信號(hào)積累實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)整個(gè)PCR進(jìn)程,最后通過標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)未知模板進(jìn)行定量分析的方法。這三種方法的原理、敏感性均不同,各有優(yōu)勢(shì)及不足。
隨著HIV載量應(yīng)用的普及,檢測(cè)技術(shù)的快速進(jìn)步,目前HIV-1病毒載量檢測(cè)技術(shù)總體上分為以下幾個(gè)發(fā)展方向。
第一,實(shí)時(shí)熒光檢測(cè)技術(shù)成為主流,該技術(shù)由于成本低、操作簡(jiǎn)單、技術(shù)積累豐富等優(yōu)點(diǎn),在病毒載量檢測(cè)中發(fā)揮越來越大的作用。目前國內(nèi)廠家的病毒載量檢測(cè)試劑均是基于實(shí)時(shí)PCR技術(shù)開發(fā)的,其他技術(shù)例如分支DNA技術(shù)已逐步退出載量檢測(cè)領(lǐng)域。
第二,檢測(cè)設(shè)備趨向于一體化,或者是大型的全自動(dòng)設(shè)備完成樣本處理和檢測(cè),或者發(fā)展成小型的POCT (point-of-care testing, 現(xiàn)場(chǎng)快速檢驗(yàn))產(chǎn)品,而核酸等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)由于對(duì)反應(yīng)條件要求很低,最有希望開發(fā)成POCT產(chǎn)品。第三,由于抗病毒藥物的使用,多數(shù)HIV-1感染者血漿中的病毒會(huì)得到控制,表現(xiàn)為經(jīng)典的病毒載量檢測(cè)結(jié)果小于檢測(cè)下限,此時(shí)為了更好地評(píng)價(jià)治療效果,細(xì)胞基因組中整合的HIV成為研究熱點(diǎn),它的水平高低決定著患者預(yù)后。
由于HIV有很高的遺傳變異性,所以對(duì)于HIV核酸檢測(cè)試劑來說,所用擴(kuò)增引物的保守性和基因型覆蓋能力,以及檢測(cè)不同基因型樣本的靈敏度,是評(píng)價(jià)此類產(chǎn)品的性能之一,也是困擾當(dāng)今HIV診斷試劑向國際化發(fā)展的壁壘之一。目前國內(nèi)已上市的HIV核酸檢測(cè)試劑不多,僅有6種,這些試劑都是針對(duì)HIV-1型的主要基因型進(jìn)行檢測(cè),對(duì)HIV-1型中的不常見基因型則很難檢測(cè)出來,從而造成漏檢以及各亞型定量不準(zhǔn)確,而且靈敏度低,一般在1000 IU/ml左右,對(duì)于低值樣本無法準(zhǔn)確檢測(cè)。國外性能優(yōu)異的試劑有羅氏CAP-CTM-HIV-version-2.0試劑盒,靈敏度較高,但只能對(duì)HIV M組和O組樣本進(jìn)行檢測(cè),無法檢測(cè)出HIV-N組樣本,且試劑盒對(duì)樣本需求量大,試劑和耗材價(jià)格比較昂貴,很難在醫(yī)院廣泛開展。因此研究開發(fā)艾滋病病毒新一代核酸檢測(cè)試劑,對(duì)實(shí)現(xiàn)對(duì)艾滋病病毒早期、超敏診斷成功,全面提升我國艾滋病的診、防、治水平起著至關(guān)重要的作用。
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