文章内容整理自 国家卫生健康委临床检验中心 张瑞 教授的专题讲座
临床实验室中的常规检验检测的是血常规、生化和免疫等检验,检验的只是疾病“因果关系”中的“果”;病原体的特异抗原和抗体也是检测“病因”,但阳性结果通常需实验确认;分子检验检测的是疾病“因果关系”中的“因”,往往具有“一锤定音”的作用。分子诊断在病原体感染的诊断具有直接意义。
历经三年的疫情挑战,实验室的分子检测能力获得了大幅提升。各类医疗机构所属的实验室,可根据其各自的技术实力与资源条件,承担相应层级的检测任务。
地市以及县一级可根据临床需求使用国家批准的体外诊断产品(IVDs)开展新的分子扩增检测项目,如病原体(病毒、细菌、支原体等),肿瘤基因突变(靶向治疗),遗传病诊断(特定遗传病基因突变检测),药物基因多态性。省级三甲医院可通过人员能力提升,开展分子的实验室自建检测(LDTs)。
荧光PCR最初是对单靶标的检测,然而,实验室在实际工作中存在对多种病原体进行间接诊断的需求。考虑到呼吸道病毒的流行特征,如流行高峰期相互重叠、临床症状相似度高,导致鉴别诊断的困难。为了能够在一次检测中同时鉴别多种病原体,从而有效节省检测成本和时间,六联检——即多病原检测技术应运而生。
常见的多重呼吸道病原体检测组合
呼吸道病毒感染、院内感染、结核耐药性以及败血症等感染性疾病,是核酸快速检测技术最主要的应用领域。这些疾病的患者群体中,儿童占据了相当大的比例,他们往往表现出相似的临床症状,并且在秋冬季节高发。因此,对于这类疾病的核酸检测,要求操作简便快捷,同时检测通量相对较小。
向POCT发展的核酸快速检测:
◆ 简化操作流程。自动化代替手工提取检测;从磁珠法改为一步法,采用操作步骤更少的方法。
◆ 缩短反应时间。优化核酸扩增反应体系,缩短逆转录以及扩增反应时间。
◆ 减少标本等候时间。标本随时上机,随到随测,减少检测通量。
◆ 一体化。减少实验室所需的辅助仪器设备。
◆小型化(便捷式)。降低了对实验室空间大小的要求。
核酸检测的快速化(国外)
★ 基于荧光基团的盒式多重qPCR检测:GeneXpert。
不同病原靶标探针标记上不同荧光基团,设计10色光学模块,通过探针荧光基团的激发与检测,在一次反应中实现至多10种病原微生物或耐药基因的检出。手工操作~1min,综合检测TAT~30min。
适用于呼吸道感染、血液病毒感染、女性健康及性健康、肿瘤与人类遗传病、结核病及新发传染病及其他传染病等检测。
★ 基于熔解曲线的囊袋巢式多重PCR检测:Filmarray
囊式结构基于多重PCR原理,借助巢式PCR增强敏感性及特异性,通过微阵列熔解曲线法的方式,实现220种病原微生物及耐药基因的检出。手工操作~2min,综合检测TAT~1h。适用于呼吸道感染、血培养阳性、胃肠道感染、脑炎/脑膜炎、肺炎感染以及关节感染等领域检测。
国内核酸检测的快速化,主要是核酸提取和扩增检测的一体化模式和非一体化模式。
核酸快速检测相比常规检测的优势主要是以下七点。
(1) 院内采集、院内检测(运输时间短,环节少;适合复杂性低、质量高的标本)
标本采集后,通常送至本医疗机构的实验室检测,不推荐长途运输或者外送检测。标本运输、保存等时限通常基于临床需求。
(2) 实验室空间要求小
(3) 配套仪器设备少,便携
(4) 试剂配套性要求高
大多数快速检测试剂都会配套提供提取试剂,而获取高质量的核酸则是确保核酸检测成功的关键步骤。
(5) 检测性能
快速检测系统性能需关注的重要方面:分析敏感性/检测性;精密度;分析特异性;交叉污染和核酸产物污染风险评估。
(6) 检测通量小
当然,核测通量较低的快速检测,同样需要进行室内质量控制。对于4通道的检测设备,应在初次开机时先检测弱阳性和阴性的质控品,开机运行24小时后再次检测弱阳性质控品以确认稳定性;而对于16通道的检测设备,同样在初次开机时先检测弱阳性和阴性的质控品,并在检测了50个标本后,再次检测弱阳性质控品以确保检测质量的持续可靠。
(7) 人员操作少
病原体检测方法:
◆ 涂片显微镜检
◆ 培养法
◆ 抗原检测
◆ 抗体检测
◆ 单/多重病原体核酸检测
◆ mNGS/tNGS
知识贴片
宏基因组高通量测序Metagenomic Next-generation Sequecing (mNGS)
·Metagenome 指宏基因组,是环境中全部生物基因组的总和。
·mNGS指不依赖微生物培养,借助高通量测序平台一次性对标本中所有的核酸测序,序列比对到微生物数据库,进而鉴定样本中的微生物组成及功能特征。
·用于疑难重症、疑难感染、新发突发传染病
以下呼吸道感染患者送检支气管肺泡灌洗液标本为例,演示mNGS检测流程:
病原体检测方法对比
病原体检测方法应用
nobody is perfect(人无完人),现阶段,mNGS技术仍相对复杂。未来,病原体检测将朝着更加准确、快速、简便、经济、高通量、自动化以及多元化测量的趋势发展。在合适的场景下应用病原体检测,通过不同方法学的相互补充,能够为临床提供最大化的价值和益处。
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