荧光定量PCR在临床医学中的应用.ppt

1、荧光定量PCR在临床医学中的应用,内容提要,一、基因诊断技术简介二、乙型肝炎的病原检测三、丙型肝炎的病原检测四、性病相关病原体的检测,基因诊断技术简介,4 基因诊断,3 免疫学诊断,临床诊断,细胞膜,细胞核,DNA,转录,mRNA,翻译,蛋白质,1 形态学诊断,2 生化诊断,概念,PCR与基因诊断技术,基因诊断即通过核酸的分子生物学检测直接检测基因的存在状态或缺陷对疾病作出诊断的方法。Polymerase chain reaction(PCR)，聚合酶链式反应，是一种DNA的快速扩增技术。PCR技术通过两个短的称为引物的DNA小片段和一种耐热酶的作用，可在3个小时内把特定的DNA片段扩增100

2、0万倍。 九十年代中期PCR临床应用在国内全面开展，1998年，荧光定量PCR技术开始在中国应用于临床检测。,荧光定量PCR技术,实时荧光定量PCR技术，是指在反应体系中加入荧光标记，利用荧光信号积累实时检测整个PCR过程，通过标准曲线对PCR终产物的分析，最终实现对未知的起始模版进行定量分析的一种技术，是迄今对已知基因序列的核酸测定中最灵敏的方法。,荧光染料：SYBR Green I、EVA Green荧光探针：TaqMan、 Hybridization Probes 、Molecular Beacon,荧光定量PCR技术的优点,特异性强：直接扩增病原体的特异DNA或异常基因片段灵敏度高：可

3、检测到极少量的DNA，有效降低漏诊率高效省时：扩增周期短，有利于快速诊断取材范围广：血清、痰液、体液、毛发等多种样本全封闭反应：无需PCR后处理，降低污染定量准确：利用标准曲线法，采用对数期分析自动化程度高：操作安全，避免人为判断,RocheLightCycler,荧光定量PCR技术的临床应用,病毒性肝炎（HBV、HBV-YMDD、HCV）的基因检测性病相关病原体（CT、NG、UU、HPV）的基因检测优生优育项目诊断：人巨细胞病毒（HCMV）、单纯疱疹病毒II型（HSV）、弓形虫（TOX）、风疹病毒其它病原体检测：结核杆菌、肺炎支原体、EB病毒、伤寒杆菌、幽门螺旋杆菌等,乙型肝炎的病原检测,乙

4、肝病毒,HBV的感染过程,乙肝如何传染？,慢性HBV感染,病毒持续6个月未被清除者免疫耐受期：HBV复制活跃免疫清除期非活动或低复制期,慢性乙型肝炎,HBeAg阳性慢性乙型肝炎HBeAg阴性慢性乙型肝炎,乙型肝炎肝硬化,代偿期肝硬化失代偿期肝硬化,HBsAg与抗HBs,HBsAg在感染HBV两周后即可阳性。只要HBsAg阳性就可诊断HBV感染，阴性则不能排除HBV感染。抗HBs为保护性抗体，阳性表示对HBV有免疫力。,HBsAg和抗HBs同时阴性： 即所谓窗口期，此时HBsAg和抗HBs都未产生。HBsAg和抗HBs同时阳性： HBV感染恢复期，此时HBsAg未消失，抗HBs已产生。或者是亚型

5、感染。,为什么HBsAg阴性不能排除HBV感染？,窗口期检测试剂不够灵敏隐匿性慢性乙肝（S基因变异）重叠HCV感染（干扰HBsAg合成）,抗HBs阳性就万无一失了吗？,单一抗HBs阳性HBV DNA检出率0-11.8%先后感染了不同的HBV亚型HBV病毒S基因变异,如何诊断血清HBsAg阴性的HBV感染？,提高检测敏感性采用针对变异抗原的检测试剂HBV DNA的检测！,HBeAg与抗HBe,HBeAg的存在表示病毒复制活跃且有较强的传染性。HBeAg消失而抗HBe产生称为血清转换。抗HBe阳转后，病毒复制水平低，传染性降低。但长期抗HBe阳性者并不代表病毒复制停止或无传染性，研究显示20%50

6、%仍可检测到HBV DNA，部分可能由于前C区基因变异，导致不能形成HBeAg。,HBeAg与抗HBe共存？,处于血清转换过程中野生株与变异株同时存在,HBeAg水平与HBV DNA的关系,HBeAg阳性标本HBV DNA检出率90左右HBeAg与HBV DNA有着良好的相关性,HBeAg阴性/抗HBe阳性/HBV DNA阳性,HBV DNA水平一般较低HBV低水平复制HBV病毒前C区基因变异重叠HCV感染,“两对半”缺陷,“两对半”是机体的免疫反应状态，为间接指标。“携带者”、“大三阳”、“小三阳”等免疫学指标不能反应体内病毒复制水平与感染程度。HBsAg阴性或HBeAg阴性不能排除HBV感

7、染。,HBV DNA,是病毒复制和传染性的直接标志。HBV DNA定量对于判断病毒复制程度、传染性大小、病毒药物疗效等有重要意义。,HBV DNA拷贝数乙肝病毒载量,HBV DNA检测的临床意义,HBV DNA是HBV存在最直接的依据HBV DNA是HBV复制的标志HBV DNA是患者具有传染性的标志HBV DNA对乙肝两对半起补充作用HBV DNA是目前判断乙肝抗病毒药物疗效最敏感的指标HBV DNA可检测出隐匿性慢性乙型肝炎,提供直接证据缩短“窗口期”,有利于献血员窗口期病毒核酸的筛查和早期诊断,HBV DNA检测的临床意义,HBV DNA检测的临床意义,调查表明并不是所有“大三阳”的病人

8、都处于HBV复制期，具有传染性；也不是所有“小三阳”的病人HBV都无复制。因此，要准确知道HBV是否处于复制状态，最准确的方法还是通过检测HBV DNA来决定。,HBV DNA检测方法,斑点杂交（基本淘汰）定性PCR（基本淘汰）荧光定量PCR（主流）基因芯片（将来？）,为什么建议病人要进行HBV DNA检测？,荧光定量PCR方法检测HBV感染的各期,HBsAg和HBeAg均阳性而HBV DNA阴性？,干扰素或拉米夫定等治疗后病毒复制受抑制。PCR所用引物相应的DNA序列发生突变，此引物与突变DNA不能配对结合。病毒DNA整合于宿主肝细胞染色体而血中游离HBV DNA很少或缺乏。,乙肝的治疗,目

9、前尚无一种能迅速、直接杀死清除乙肝病毒的药物，最好的抗病毒药物疗效也仅能达到50左右。目前国际医学界公认的治疗慢性乙肝有确切疗效的抗病毒药物主要有两大类： 干扰素：重组人-1b干扰素、- 2a、 -2b干扰素等。 核苷类似物：拉米夫定、阿德福韦。,乙肝的治疗,主要包括抗病毒、免疫调节、抗炎保肝、抗纤维化等对于HBV DNA105的患者应进行抗病毒治疗,拉米夫定,可迅速降低HBV DNA的浓度，改善肝脏组织的病变，还可能阻断肝纤维化的进程，终止肝硬化的发展。尤其是拉米夫定不受病毒感染的模式、野生型或基因组前C区突变的影响。此外拉米夫定还能抑制肝移植受体和AIDS病人体内的HBV复制。,拉米夫定治

10、疗人群,有明显HBV DNA复制者前C区变异的慢性乙型肝炎代偿期的慢性乙型肝炎接受肝脏移植的患者干扰素治疗失败,拉米夫定治疗效果,绝大多数患者HBV DNA水平显著下降。用药4周开始下降，12至16周约半数以上的病例血清HBV DNA降到可检测水平以下。治疗1年后HBeAg阴转率约为20%。,病毒学应答：HBV DNA低于检测下限血清学应答生化学应答组织学应答,应用抗病毒药物后如何判断疗效？,应用抗病毒药物后如何判断疗效？,治疗结束时完全应答随访1年持续应答无应答,YMDD变异,YMDD：酪氨酸蛋氨酸天门冬氨酸天 门冬氨酸蛋氨酸（M）突变为异亮氨（I）或缬氨酸（V）形成YIDD变异株或YVDD

11、变异株 。,抗病毒治疗中存在的问题,HBV-YMDD变异检测的临床意义,动态检测：服用拉米夫定3个月开始，每月 检测1次提前发现：可在耐药临床表现发生前1-4个 月检测出突变株及时调整：适时调整用药方案，防止因耐 药而导致病情恶化,丙型肝炎的病原检测,丙肝病毒,HCV是单链RNA病毒主要通过血液和血制品传播感染后易转变为慢性肝炎或发展为肝硬化、肝癌呈全球性分布，约1%普通人群感染,抗HCV IgM和抗HCV IgG,HCV抗体不是保护性抗体，是存在HCV感染的标志。抗HCV IgM在发病后即可检测到，一般持续13个月。如果抗HCV IgM持续阳性，提示病毒持续复制，易转为慢性。低滴度抗HCV

12、IgG提示病毒处于静止状态，高滴度提示病毒复制活跃。,HCV抗原检测的困难,HCV在血液中含量极低，仅为HBV的1%HCV病毒颗粒很难有效地分离纯化、人工合成抗原丙型肝炎的窗口期很长，血清学检测无法早期诊断抗体持续性存在，无法提示正确的病毒载量HCV的型别复杂，高突变率HCV核心抗原检测试剂盒敏感性差：45.68%,HCV RNA,HCV RNA阳性是病毒感染和复制的直接标志。HCV RNA的定量测定有助于了解病毒复制程度、抗病毒治疗的选择及疗效评估等。,HCV RNA荧光定量PCR检测的临床意义,早期诊断：在免疫学检测的“窗口期”或一部分不产生抗体的丙肝病毒携带者，都可出现HCV RNA阳性

13、，抗HCV阴性的检测结果。弥补ELISA方法的高漏检率,HCV RNA可作为HCV感染诊断的指标。HCV RNA定量可指导用药，为疗效观察及预后判断提供客观指标。抗HCV不能作为抗病毒疗效的指标。慢性丙型肝炎长期抗HCV阳性，这只表示曾经感染了丙肝病毒并出现了相应的免疫应答，并不代表体内仍有丙肝病毒的存在或复制，这时只能通过HCV RNA定量检测鉴别丙肝病毒的活动性和复制程度。HCV主要通过输血和血制品传播，对献血员及血制品进行检测，以减少医源性丙型肝炎的发生和传播。,核酸检测在HCV感染的诊断中要比HBV感染的诊断重要得多！,性病相关病原体的检测,性病在我国已成为一个重要的公共卫生问题，自9

14、9年以来，性病的发生率居高不下，其发病率在传染性疾病中位居第3位，03年我国累计报道性病病例数（HIV除外）73万。浙江省为高发区，位居全国第三。,常见性传播疾病病原体,淋病双球菌(NG)沙眼衣原体(CT)解脲支原体(UU)人类乳头瘤病毒(HPV)人类免疫缺陷病毒(HIV),淋病双球菌的传统检测方法,涂片染色：对于女性患者检出率低，易出现假阴性分离培养：培养较困难，生化鉴定复杂，时间长ELISA抗原检测法：存在交叉反应，非特异反应较严重,荧光定量PCR检测NG的优势,可在短时间内快速、准确地直接从临床各种标本中检出含量极低的病原菌对女性疑似淋球菌引起的各种炎症的诊断及鉴别诊断起决定性作用对症状

15、轻者或无症状的淋球菌感染者做到早期诊断和鉴别诊断可用于疗效考核,沙眼衣原体,沙眼衣原体感染与致病,近年来在欧美等国，沙眼衣原体的感染率和危害性已超过淋球菌在我国，在非淋球菌性尿道炎中居首位泌尿生殖道感染，妨碍妊娠盆腔感染，可致生殖能力损害,传统方法检测沙眼衣原体的缺陷,“窗口期”检测不出不能判定是现症感染还是既往感染,荧光定量PCR检测衣原体的优势,灵敏度98%以上、特异性100%提高阳性检出率适用于感染的早期诊断和无症状携带者的检查,解脲支原体,UU难以分离，需特殊培养基培养，操作费时，需1-3天才能得到初步结果。血清学检查，仅10%UU尿道炎患者在病程中特异性抗体滴度升高4倍，使其方法学应

16、用受限。一些非致病的脲原体或培养过程中的污染都可能导致假阳性的结果。,传统方法检测解脲支原体的缺陷,具有高度的敏感性和特异性，提高阳性检出率快速、定量准确，可以为临床评价疗效提供依据,荧光定量PCR检测支原体的优势,CT、UU是美国FDA批准的PCR检测试剂盒，作为首选方法，在临床推广应用,人类乳头瘤病毒,有100多个型只能感染人的皮肤和黏膜上皮细胞，人是HPV的惟一宿主免疫原性低，易形成持续性感染新生儿产道感染,HPV,传统巴氏涂片漏诊率可达30%从细胞学水平来观察细胞的形态学改变，其中80%的患者确诊时已是宫颈癌晚期,传统方法检测HPV的缺陷,早期感染的病原检测可对HPV进行分型可以评估病

17、毒载量与患癌症风险可以考核疗效与预后用于HPV感染与生殖器肿瘤相关性的研究,荧光定量PCR检测HPV的优势,人类免疫缺陷病毒,是引起艾滋病的病原体,可判定无症状且血清阴性患者潜在的HIV传播性检测长潜伏期的HIV携带者使“窗口期”缩短10天在治疗过程中观察患者血清HIV载量的变化预示病情的转归和指导临床用药对于新生儿是否从母体感染HIV的诊断尤为适用,荧光定量PCR检测HIV,小结,荧光定量PCR是特异、灵敏、高效的基因诊断技术对致病微生物核酸含量进行定量检测弥补免疫检测的缺陷（如HCV）缩短诊断的窗口期（如HIV），利于早期诊断,对治疗过程进行疗效监测指导用药过程及剂量，以制定合理的疗效方案定量PCR的临床应用可结合临床表现，并与传统的免疫学、影像学等诊断方法来综合评判，更为科学,小结,04年6月，卫生部临检中心主任申子瑜、中国医科大学附属一院副院长尚红等专家对迪安医学检验中心的PCR基因诊断实验室进行验收，并顺利通过！,谢 谢 大 家 ！,