乙型肝炎病毒(HBV)感染所致的乙型肝炎是一种严重危害人类健康的世界性传染病。HBV感染后,在临床方面可以表现为无症状携带者、急性肝炎、慢性肝炎、暴发型肝炎、肝硬化及肝癌等多种疾病状态。
目前,HBV感染的实验室诊断主要依赖于血清特异性抗原抗体(ELISA)检测和乙型肝炎病毒基因(HBV-DNA)检测。ELISA方法一直是临床诊断HBV感染的传统手段,反映机体HBV感染的免疫状态。而HBV-DNA检测则是采用聚合酶链反应(PCR)技术,特异性扩增乙肝病毒基因组保守的C基因区上270bp基因片段,以近于2 n 的指数(n为循环次数),在数小时内可将极微量的HBV-DNA特定的分子片断扩增至1×10 7 ~1×10 8 倍,大大提高了HBV的检出率,为临床诊断是否为HBV感染提供了一种强有力的手段。
美国科学家K.B.Mullis于1983年发明PCR技术以来,经过十几年不断改进和完善,由简单的HBV-DNA定性检测逐步发展形成了“量化”数值分析的一系列全新检测方法,现在已成为实验诊断常规技术之一。由于不同的检测系统其敏感性和特异性有所不同,在实际应用过程中有一定的优势和局限性。如果预先不了解有关PCR技术方面的知识,很容易混淆适用范围,无法对检测结果做出客观确切的判断,给临床诊疗过程造成较多错觉和假象。为此,本文就HBV-DNA检测技术在临床诊断中的意义简述如下。
HBV-DNA定性检测
是将PCR技术、核酸杂交技术及酶联免疫技术三者有机结合,使低拷贝基因经PCR扩增后DNA量正好在探针检测的敏感性范围内。理论上只要样本中有一个病原体存在,就可以检测到。现行的ELISA检测方法仅能检出ng/ml水平,相当于3×10 7 拷贝/ml,一般需要1×10 5 ~1×10 7 个病原体才可检测出。应用HBV-DNA定性检测,一般能检出4×10 2 拷贝/ml,是检测HBV病毒血症最敏感的方法。因而,在近30%~40%HBV表面抗原(HBsAg)阴性,称为隐匿性HBV感染,单一核心抗体(抗-HBc)阳性的群体中,是否为HBV感染,主要根据PCR的检测结果。PCR技术以其无可比拟的敏感性、特异性和可重复性,适用于被检者是否感染了HBV病毒,结果分别报告为“阳性”或“阴性”。
HBV-DNA定量检测
用于HBV-DNA定量检测的方法主要有:荧光PCR法、竞争PCR法、PCR酶联免疫吸附法、荧光标记物法和PCR酶联化学发光等方法。这些方法各有优缺点,所使用的仪器设备、试剂品质源于不同的国家和地区,设立的标准曲线以及标准荧光等各不相同,得出的数值左右漂浮,偏差很大,得出的检测值范围也不相同。HBV-DNA载量是一个随时都在发生变化的不稳定数值,影响数值变化的因素很多,治疗时数值可能发生变化,不治疗时,数值也会发生变化。数值变化有可能是治疗效应,也有可能是自然变化或检验偏差,其正常值和异常值范围难以统一,有的医院正常值定在1×10 3 拷贝/ml以下,有的定在1×10 4 拷贝/ml以下,有的定在1×10 5 拷贝/ml以下。
讨论
鉴于HBV-DNA定量检测结果尚无国家统一标准,各个医院间检测数值均没有可比性。同一位患者抽血检查HBV-DNA,其定量数值每天都在变化,即便是患者不进行任何治疗,定量检测到的数值都在时刻变化之中。同一份血清标本在不同的时间检测,或在不同的实验室检测,其数值都会有所不同。以这种时刻都在自然变化着的数值用来说明疗效,是难以令人信服的。
从使用情况来看,各种HBV-DNA定量检测方法尚不完善,影响检测数值的因素很多,容易导致结果的重复性差,其变异系数有时可达30%,不宜作为HBV感染的确诊指标。HBV-DNA定量数值只能说明游离在血液中病毒的含量,病毒定量数值高低与病情严重程度没有直接关系。乙肝病情轻重取决于很多因素,诸如患者的免疫状态、遗传因素、病毒的变异等,病毒数量多少不是病情演变的决定因素。乙肝病情进展程度必须结合血清肝酶和肝功能系列检测指标综合分析,动态观察来确定。HBV-DNA定量检测主要用于已知感染者的抗病毒治疗时动态观察疗效,一般情况下HBV-DNA检测值在1×10 7 ~1×10 8 拷贝/ml为高复制,1×10 5 ~1×10 6 拷贝/ml为中等复制,1×10 3 ~1×10 4 拷贝/ml为低复制,低于定量范围下限时,结果报告需以小于××拷贝/ml来表示,尽量避免以“阴性”形式报告。理由是:目前尚无有效可行的治疗手段将乙肝病毒从体内去除,所谓的抗病毒治疗,只不过是将患者体内病毒载量控制在一定程度而已,病毒含量低于仪器检测下限所致,所以不可能出现阴性。再有,通常一个患者多次进行HBV-DNA检测,结果出现2.5×10 6 拷贝/ml、5.3×10 6 拷贝/ml、6.5×10 6 拷贝/ml,属正常波动,看成是三个有明显差异,或是认为实验室检验结果不准,这种认识是不全面的。如果不跟患者善意合理的讲明“系数”与“数量级”之间的关系问题,致使患者错误的理解检测结果,将会导致患者不当抱怨。
简而言之,当面对一个未知是何种肝炎病毒感染的患者时,进行定性测定即可,以确定患者是否为HBV感染。如果盲目将HBV-DNA定量检测视为“金标准”,就对被检者做出临床诊断,这种认识是片面的。HBV-DNA定量检测只是为了解乙肝病毒在体内的变化增添了新的手段,弥补了以往乙肝病毒“两对半”检测的不足,只要抽血化验检测乙肝病毒DNA呈阳性,无论其他乙肝病毒检测结果如何,都说明患者体内存在复制状态的乙肝病毒,血液具有一定传染性,这对于评估治疗效果和了解病情变化有一定帮助。然而,HBV-DNA检测技术尚处于探索阶段,并非尽善尽美,仅限于一些实验条件好、仪器设备先进、有严格的管理制度和质量控制保证的医院开展,要全面推广普及尚需时日。
HBV-DNA的检验方法及指标、单位换算
PCR (polymerase chain reaction 或RT-PCR等),最常用的方法,很敏感,但误差大,价钱比较贵,通常单位用 copies/ml of plasma;
bDNA (branched chain DNA assay), 也是目前常用的方法,敏感,常规化,结果比较稳定,价钱比较便宜,通常单位用units/ml of plasma (pg/ml,fg /ml);
NASBA (nucleic acid sequence-based amplification),不常用,很敏感,误差大,工时长,价钱最贵,通常单位用 units/ml of plasma (pg/ml, fg /ml)就HBVDNA而论,目前测验HBV DNA时通常要达到两个目的。一个是定性(qualitative),另外一个是定量(quantitative) 。
HBV-DNA定性的测验注重于HBV-DNA的存在,它通常可以测到低于100copies/ml的病毒存在。当然还有更精确的方法,通常用于科研实验室中,可以测到更低的含量。一般临床用的都可以测到1000-2000 copies/ml以上的精度。定性通常只给阴性 、阳性的结果。
另外一方面,定量的测定着重于HBV DNA量存在的多少。通常用于定量的极限在0.1-5 pg/ml (1 pg/ml = 283,000 copies/ml)之间。同样,更精确的仪器可以测到0.001-0.005 pg/ml的精度。国外常用 fg /ml 为单位。copies/ml 比 fg /ml,pg/ml 单位更小。fg /ml, pg/ml 显示定量比 (?) X 10?易懂不容易错。
关于 copies/ml, pg/ml,fg /ml的换算大致如下: Picogram: 1 pg = 10-12 g= 10-9 mg= 10-6 mg= 10-3 ng= 103 fg Femtogram: 1 fg = 10-15 g= 10-12 mg= 10-9 mg= 10-6 ng= 10-3 pg 1 pg/ml = 283,000 copies/ml
HBV-DNA正常指标
HBV-DNA的正常指标或标准可以说是"不能100%设定的。定性测量的阳性通常说明病毒容易传染给他人, 阴性说明不容易传给他人。一般讲血中测到少于1000copies/ml一下可为阴性。
定量测验,因为结果是数字的,而不是"高低," "阴阳," "正常/不正常," 也就比较麻烦。确定正常值指标一定要知道所做实验的 "参考范围" (reference range)。 参考范围是因测验的仪器,方法,试剂,病人年龄,性别,条件等而定的。如目前一般生产应用的Ultra Sensitive Quantitative PCR (高灵敏度定量PCR) 法的测验参考范围是在: Less than 0.001 pg/mL Less than 2.3 log copies/mL Less than 200 copies/mL Note: The reportable range is 0.001 to approximately 700 pg/mL, which is approximately equivalent to 2.3-8.3 log copies/mL (200 to 200,000,000 copies/ml)。
就是说这种方法可以测到参考范围是在0.001 到 700 pg/ml间, 约合在2.3-8.3 log 拷贝/毫升(200-200,000,000 拷贝/毫升)间;但是不同方法,仪器,批量这个范围不同而正常值(对照)也就不同。 现在技术先进,人们可以在大量生产时人为地把这个范围弄稳定/固定。此外定量是根据拷贝/毫升决定多少而定。它只有量的定性! 只要测得到就是阳性,不是在一个病毒含量浓度没病,一个含量有病,何况测不到也不能说没病了,所以要想知道结果的正确与否,含量高低等应该和所做DNA单位索取所用方法 及仪器的参考范围及标准值或正常对照值。
查不到病毒DNA(Undetectable DNA)是不是就说明疾病治愈,不感染了?
查不到病毒的DNA不能说明已经不感染疾病,或者是治愈了。查不到病毒可能 是因为现有仪器和水平不能测到更精确程度。目前很好的仪器可以测到20copies/ ml之低血中的病毒存在。但是就是低于20拷贝还是有病毒存在在那里,而且病毒可 能存在除血清以外的液体,细胞等中。病毒变化是以log (10的次方)计算的,半个log变化都属于轻微的。
测验HBV DNA的一点建议
一个有经验的医生,第一次给病人测定DNA,用药或检查前,都会用两种不同的方法确定病毒的底线。之后,如果没有特别误差,最好是沿用一种方法。这样可以比较准的记录病毒量的变化。不会因为今天在地坛做的和下次在协和做的结果看起来离谱 (可能方法,参考范围,仪器不同)。医生也是一样,最好固定。不然每个医生不同想法 (不过想法一样就坏了),最后弄得患者一头雾水了。当然第二、第三位医生的会诊建议是不可以忽略的。
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