從發現病毒到發明檢測
1983年,Robert Gallo博士首次在免疫系統細胞中培養出一種逆轉錄病毒,這種病毒命被名為HTLV-III。一年後的1984年英國國務院部長瑪格麗特·赫克勒,宣布Robert Gallo博士和他在美國國家癌症研究所已經發現了愛滋病的病因,逆轉錄病毒HTLV-III。
在1985年FDA批准了第一項HIV血檢,ELISA酶聯法,檢測血液中的HIV抗體。美國血庫開始對儲血和用血進行篩查。HIV抗體檢測正式面世。1987年4月,FDA批准了Westernblot血液檢測試劑盒,這是一種更具有特異性的HIV抗體檢測方法,也是沿用至今的HIV確診試驗方法。
5年後的1992年,FDA批准了一種HIV快速診斷測試劑盒,HIV快速篩查膠體金試驗正式面世,該實驗也是目前HIV感染初篩中最常用的試驗,市面上試紙大多為膠體金檢測。
不久後的1994年,全球首款無創HIV檢驗方法獲批,HIV口腔黏膜滲出液試劑盒,這就是我們現在常說的「唾液」試紙。1996年,FDA批准首套自我檢測工具包和病毒載量檢測。至此HIV監測可及性已大幅度提高,窗口期也大幅度縮短。
從1代到4代
目前,檢測 HIV的方法有 100多種。檢測種類雖然繁多,但可分為兩大類:抗體檢測、病毒檢測。病毒檢測包括細胞培養、p24 抗原檢測和病毒核酸檢測 。
從第 1代 HIV抗體檢測試劑問世到現在,HIV血清學檢測試劑已經發展到了第 4代。
1985 年 3 月,FDA 批准了第 1 個用於血篩的HIV 抗體篩查試劑,是以體外培養的 HIV 裂解抗原包被反應板,由於包被的抗原蛋白濃度、純度低和結構不穩定,因此靈敏度和特異性都不高,但第 1 代篩查試劑的出現仍然具有劃時代的意義,標誌著 HIV 血液篩查試劑的誕生和使用。第一代窗口期約為三到六個月,這也是很多教材上關於HIV窗口期三個月的出處。
隨後的1990年發展了第2代HIV血液篩查試劑,包被的抗原為基因工程重組或人工合成肽,酶標記物為抗人 IgG 抗體,可同時檢測 HIV-1 和 HIV-2 型,特異性和靈敏度都有所提高,HIV 檢測試劑得到進一步發展。
但是二代試劑也有相應的缺陷:無法檢測HIV-1 O組。且對第二代試劑來說,若抗體濃度處於一個較高的水平,可能有假陰性的情況發生。因需要稀釋抗體再進行檢測,因而會導致抗體稀釋後在一定時間濃度小於檢測下限,通常窗口期為8~10周左右。
鉤狀效應是指在雙抗體夾心法測抗原的一步法ELISA中,測定顯色隨著待測標本中抗原濃度的增加而升高至一定程度後,測定吸光度即隨抗原濃度的增加而開始下降直到不顯色,而出現假陰性結果。強陽性標本易誤測為弱陽性,甚至出現假陰性結果,致使漏檢。
一代二代試劑是間接法試劑,在目前已經被淘汰。
1994年,第三代試劑問世,相比第二代檢測改為了雙抗原夾心法,酶標記物也升級成特異性HIV抗體,同時包被了O型HIV抗原。三代試劑可同時測定IgG、IgM,大幅推進了HIV 血液篩查試劑的發展,將窗口期由10周縮短到3周。雙夾心法的應用也避免了假陰性的產生,檢測者進行檢測時無需稀釋樣本,保證了敏感性,降低了檢測操作難度。
總的來說,三代試劑既保證了檢測的特異性,又完善了檢測的敏感性,同時實現了窗口期的「大躍進」。
1998年,在第三代檢測基礎上,第四代HIV血篩試劑誕生。它能同時檢測HIV的p24抗原與抗體。相比前第三代試劑,四代試劑把檢出時間又提前了4~5天左右,窗口期縮短了近1周。在愛滋病的早期診斷中,它明顯優於三代,僅有2周左右的窗口期。
但是,四代檢測中,抗原和抗體同時在反應板上,存在相互幹擾的可能。這影響了免疫反應的特異性,使四代檢測的假陽率略高於三代檢測。
抗體到病毒本體
在過去,大多數對HIV的檢測是通過病毒以及機體對病毒的一些反應,從而間接對HIV進行檢測。而隨著科技革新,直接對病毒本身進行檢測的方法,登上了歷史的舞臺。
1996年,HIV-RNA檢測通過FDA審批。截至21世紀初,全世界已有33國開始使用核酸檢測篩查血液中的HIV:德國於1997年引進核酸檢測,瑞士於2002年在法律中規定,必須使用核酸檢測篩查獻血者HIV。
從 2010 年開始,中國在部分血站試點開展核酸檢測。2015年,要求全國實現血站核酸檢測的全覆蓋。
目前,在HIV感染篩查的指標中,HIV核酸檢測最為敏感,優於酶聯免疫檢測,可有效縮短窗口期。有研究顯示,核酸檢測可將HIV感染窗口期縮短至2. 93 天。目前得益於HIV-DNA檢測技術的出現,窗口期得以進一步的縮短。
常見的RNA 20精度核酸檢測,窗口期為1周左右,它距離廣泛運用於HIV初篩還有一定距離。這是因為,這種檢測出報告較慢,可及性較差,且價格過於昂貴。現在,核酸檢測主要用於監測感染者的治療狀況,以便及時發現與處理治療失敗的情況。
核酸檢測用於初篩大多是嬰幼兒的HIV診療方面,因為嬰幼兒抗體產生並不是那麼穩定,對成年人來說,除可能暴露HIV後處在嚴重恐艾情緒中的人,一般還是推薦在2~3周後進行抗原抗體聯合實驗或在4到6周後進行抗體篩查。
從抽血到自檢
快速HIV檢測,是利用特異性高的抗體抗原反應、免疫層析分析技術,來確定血液中是否含有1型或2型HIV抗體。
在1992年5月27日第一個HIV快檢上線後至今,HIV快速自檢方案也在快速發展,除第一代檢測外,其他檢測均有發展出HIV快檢方案。
現我國市場上可以獲得多種國產及進口的HIV 快速診斷試劑,包括硒標記法、金標記法和凝集法。目前,國內血站為減少血液報廢,也在獻血前使用快速 HIV檢測試劑初篩獻血者。
其中快速膠體硒法 30 min 內即可報告結果,與 ELISA 法相比在陽性結果方面無統計學差異,與 WB 確證試驗比較,有更高的敏感性和準確性,但特異性較WB低。
快速檢測不僅相對便宜,而且檢測效能顯著。快速檢測不但可以使用血清、血漿,全血,唾液,甚至尿液篩查不同病原體,而且還具有操作簡便,試劑反應時間短,結果可以目測,不需要特殊的儀器設備,對技術人員要求不高,試劑可以在室溫條件下保存等優點,使得檢測更為便利。