呼吸道病毒感染的诊断

文摘

呼吸道病毒感染的诊断已经大幅近年来新出现的病原体和新颖的检测方法的发展。虽然最近的进步提高了灵敏度和周转时间呼吸道病毒的诊断测试,他们也提出了重要的问题,如成本、和检测的临床意义多个病毒通过分子生物学方法在一个标本。本文综述最新进展在样本收集和检测呼吸道病毒感染的诊断方法,并讨论了这些方法的性能特征和局限性。

1。介绍

呼吸道病毒感染对健康产生重大影响。急性呼吸道疾病,大多是由病毒引起,最常见的疾病,否则全球健康的儿童和成人。上呼吸道感染(uri),如在婴幼儿感冒非常普遍,继续在年龄较大的儿童和成年人是很常见的。婴幼儿可能每年3 - 8集冷;那些参加日托中心每年可能有更多集(1- - - - - -4]。URI可能导致并发症如急性中耳炎,哮喘恶化,下呼吸道感染(爱丽丝)。而爱丽丝,如肺炎、支气管炎、细支气管炎发生较少,造成较高的发病率和死亡率,因此他们与高医疗成本和更大的影响。大约三分之一的儿童开发一个LRI第一年的生活;LRI发病率减少-10%到5%在早期学年,在青春期前的健康成人年和5% (5,6]。

常见的呼吸道病毒包括流感A和B, A和B呼吸道合胞体病毒,副流感病毒病毒类型1 - 3、腺病毒、鼻病毒、人类metapneumovirus,冠状病毒类型OC43和229 e。不太常见的呼吸道病毒包括副流感病毒病毒4型,流感病毒C,特定类型的肠道病毒。最近发现的意义人类bocavirus等病毒,冠状病毒NL63,和HKU1尚未阐明7,8]。

呼吸道病毒感染的临床表现重叠由各种病毒引起。此外,临床表现可能会模仿这些由细菌引起的疾病。因此,抗生素是最常用在这些感染,其中大多数是不必要的。此外,爱丽丝通常需要住院管理,如静脉注射抗生素和症状性和支持性治疗。特定的抗病毒治疗呼吸道病毒感染仅用于流感。呼吸道病毒诊断病人管理的一个组成部分。准确诊断特定的呼吸道病毒感染不仅提高了疾病病人的知识而且还可以影响病人管理和防止二次感染的传播。病毒快速诊断可能导致停止不必要的抗生素,引发流感的抗病毒药物,降低相关成本减少不必要的调查,和缩短住院时间9- - - - - -11]。

介绍了最新信息在诊断病毒学实验室方法目前实验室和那些即将到来的呼吸道病毒的检测。

2。样本采集

2.1。小说拭子类型

也许最重要的进展之一检测呼吸道病毒是最近聚集棉签等引入小说拭子类型。植绒拭子由尼龙纤维垂直于轴擦洗。与标准编织人造丝拭子陷阱样品材料,纤维的聚集拭子像刷收集呼吸道上皮细胞和有效释放他们在运输中12]。研究比较鼻聚集拭子从儿童鼻吸入物表明,聚集棉签的敏感性至少相当于各种呼吸道病毒的检测13,14]。相似的研究比较聚集拭子和编织人造丝拭子在成人患者是必要的。另一种类型的小说拭子材料是聚氨酯泡沫。最近的一项研究表明,聚氨酯泡沫拭子前鼻孔的表现好于聚集拭子检测流感病毒在儿童通过快速抗原测试(15]。

2.2。拭子标本和送气/洗的性能

传统上,鼻腔冲洗和吸入等一直被认为是优于拭子标本进行分离呼吸道病毒在细胞培养和检测病毒抗原的免疫测定(16- - - - - -18]。然而,随着当代诊断化验和聚集拭子的使用,这种优势可能会减轻(13,14,19]。在最近的一项研究,发现鼻咽癌和鼻拭子都优于鼻清洗检测流感病毒的快速抗原免疫测定小儿科目(20.]。最近提倡抽样方法是抽汲的喉咙和前鼻孔为一个单一的标本。最近的一项研究显示,优秀的流感病毒PCR的灵敏度和RSV进行结合nose-throat标本(21]。

2.3。病人/ Parent-Collected拭子

Parent-collected呼吸道被用于研究,他们已被证明产生敏感性相当于医疗worker-collected拭子当结合PCR测试(22]。实际限制父母,或者患者拭子是病毒传输介质的可用性。然而,最近的一项研究表明,稳定在干燥的呼吸道病毒RNA,而这些拭子比传统更敏感的呼吸道标本收集检测病毒的核酸序列扩增(NASBA) [23]。

3所示。实验室诊断

3.1。抗原检测试验

3.1.1。快速的分析

提供结果的保健在不到30分钟,快速分析被广泛用于流感病毒的检测和RSV。快速免疫测定格式包括膜基酶免疫分析法、侧流免疫层析法和光学免疫测定。大多数测试结果手动读取眼睛虽然一个测试包括一个自动化的读者。快速RSV的灵敏度分析在儿科患者通常高于细胞培养由于RSV的不稳定性24]。快速免疫测定的灵敏度还依赖于研究人口;孩子经常摆脱呼吸道病毒滴度较高(25和长时间时间比成年人26]。尽管穷人这些测试检测流感病毒的敏感性,积极的结果在紧急或从住院病人可以显著影响病人管理27,28]。最近的评估的快速分析检测的小说2009年甲型流感(H1N1)病毒已经证明了变量和一般灵敏度差,在某些情况下25%或更低而逆转录酶聚合酶链反应(RT) (29日- - - - - -31日]。这些数据突出诊断测试的局限性这一目标传染性病原体,如甲型流感病毒,有能力明显和迅速发展。

3.1.2。直接荧光抗体试验

直接荧光抗体(DFA)的病毒抗原染色病人标本通常被认为比快速免疫测定(更敏感32]。DFA的特异性很高,但依赖于有经验的技术人员。食品和药物管理局(FDA)清除商业DFA试剂一直用于探测和识别的甲型和乙型流感病毒,呼吸道合胞病毒副流感病毒1 - 3,和腺病毒。最新进展在DFA的可用性测试包括fda商业DFA人类metapneumovirus试剂检测。研究显示良好的灵敏度(95%和rt - pcr)人类metapneumovirus DFA进行鼻咽吸入物从孩子33]。DFA是明显更敏感比2009年小说的快速分析检测甲型流感(H1N1)病毒,虽然不如病毒隔离和/或敏感的rt - pcr (31日,34]。

3.2。病毒隔离

长期以来被认为是黄金标准呼吸道病毒的检测,传统的细胞培养的周转时间对呼吸道病毒通常是太长管临床相关(35]。当新鲜标本上执行维护在冷藏温度下,对大多数呼吸道病毒病毒隔离具有良好的敏感性。使用centrifugation-enhanced (shell瓶)文化和混合细胞系在同一瓶减少周转时间和简化工作流24 - 48小时之内(36]。包含混合的研究表明,壳瓶细胞系有相似的文化敏感性和常规管检测流感和副流感病毒的病毒。RSV检测,壳牌瓶系统比传统的文化更加敏感,但不如直接敏感抗原测试(37]。病毒隔离2009年壳牌瓶是高度敏感的检测甲型流感(H1N1) (31日]。

3.3。血清学

血清学诊断实用程序通常是有限的,需要收集两个急性和恢复期的血清识别血清转化或抗体效价增加4倍。因此,血清学方法检测免疫球蛋白反应通常在病人管理几乎没有影响。测试,检测IgM抗体可以检测急性感染,但灵敏度降低,因为血清IgM水平往往偏低,由于反复接触或传播病毒的疫苗。最近的进步对呼吸道病毒血清学的检测主要是局限于小说microagglutination化验,检测和测量抗体滴度新流感病毒亚型。这些化验利用工程记者viruses-a慢病毒载体准型控制流感病毒血凝素蛋白不需要增强biocontainment设施(38]。准型慢病毒粒子的血凝素蛋白表达,但复制缺陷。Microneutralization化验使用感染性或非传染性的记者病毒主要为回顾性研究,流行病学调查,对常规诊断和疫苗试验和有限影响。

3.4。核酸扩增检测

核酸扩增方法如rt - pcr和核酸序列扩增(NASBA)越来越常用检测流感病毒和其他呼吸道病毒。用实时荧光检测放大产品,实验室可以进行分子检测在不到3小时。高特异性需要明智的选择的引物和探针,放大的优化条件,并解释结果。连续坚持实验室协议是至关重要的,以避免假阳性将结转污染。由于数量有限和fda核酸扩增检测成本,许多实验室执行测试开发和验证的房子(称为检验科已经得到了(LDTs))。LDTs(和laboratory-verified商业套件)是可行的选项RSV等常见呼吸道病毒的检测39),以及病毒不能获得fda商业化验等人类bocavirus [40]。的开发和验证LDTs需要消耗大量的资源和专长。的性能特点,LDTs可能不同实验室之间的显著。共识建议在实验室测试验证和质量保证,包括LDTs,可用41]。

3.4.1。实时聚合酶链反应

在实时PCR,扩增(增加荧光检测)和分析同时发生。实时PCR是适合定量分析,但目前商业工具检测呼吸道病毒核酸只有定性的说法。大多数实时PCR仪器有限数量的排放可用于多路复用通道。因此,商用多路实时PCR试剂盒一般限于四个或更少的核酸的检测目标。通常是一个内部控制的目标之一。fda目前实时rt - pcr检测用于检测甲型流感(包括亚型)和B型流感病毒,呼吸道合胞病毒副流感病毒1、2和3,和人类metapneumovirus。研究表明分子包括实时rt - pcr扩增方法提供最敏感的检测呼吸道病毒(42,43]。

3.4.2。常规PCR

常规PCR需要postamplification PCR检测产品(例如,通过sequence-specific DNA探针,或电泳)。要么格式允许高度多路检测能够检测病原体在单一PCR反应比实时PCR。fda分析利用常规rt - pcr和微阵列sequence-specific珠子可以检测RSV,甲型流感(包括亚型)和B型流感病毒、副流感病毒病毒1、2和3,人类metapneumovirus,鼻病毒,腺病毒从一个rt - pcr反应。该PCR分析格式提供敏感检测流感病毒,以及检测能力范围广泛的呼吸道病原体(31日]。

分子放大的高灵敏度测试取得积极成果的解释具有挑战性。这些化验检测呼吸道病毒核酸在缺乏症状(44- - - - - -46)也表明核酸持续感染后(47,48]。此外,这些方法经常检测多个病原体在同一标本(47]。进一步的研究需要完全理解这些数据的临床意义,以及新发现的病原学的作用人类bocavirus等代理。定量实时PCR方法被证明是有用的在这方面49]。

4所示。总结

在过去的几年中,我们见证了发生爆炸的改善呼吸道病毒诊断,从小说样本采集工具和多路复用核酸扩增试验高度敏感。扩大的抗原和分子测试列表,现在实验室可以为呼吸道病毒而不提供全面的测试执行病毒隔离。然而,在许多实验室细胞培养仍然是黄金标准。最新进展也一直对这个传统方法提高周转时间通过结合使用shell瓶文化和疣状。

由于敏感性和快速的周转时间,核酸扩增技术,如PCR可能会进一步发展的焦点在呼吸道病毒诊断。未来可能会承诺额外商业测试工具呼吸道病毒的分子检测,包括多路复用化验。因为他们的细腻敏感,核酸扩增检测可以创建诊断难题。进一步的研究需要阐明积极PCR结果的临床意义持久的一个病人,当两个或两个以上呼吸道病毒检测在一个标本。

未来研究呼吸道病毒诊断应该向光谱能够准确地检测临床重要的病毒迅速足以影响病人管理和启动的感染控制措施,同时保持成本负担得起的。商业套件提供标准化与检验科已经得到了不可以实现的,但在更高的成本。最终,利用分子检测,特别是高度多路复用测试常规病人管理取决于成本/收益比率。

当前和未来的诊断选项将包括抗原、分子和培养的方法。这些方法的性能特征和局限性将与新一代的化验有很大区别。重要的是,诊断病毒学家和临床医生理解这些特点和局限性。

承认

这部分工作是支持由国家卫生研究院批准号R01 DC005841。

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