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TORCH实验室规范化检测与临床应用专家共识

日期:2020-06-29 23:01:30 来源: 中华检验医学杂志 点击:

文章来源:中华检验医学杂志2020,43(5):553-561

作者:朱宇宁 尚世强 陈英虎 陈大鹏 贾莉婷 渠巍 柯江维 李海波 李晓勤 梁秀云 刘艳秋 马丽娟 莫丽亚 阮强 沈国松 王雨新 许红 徐锦 徐两蒲 许晓红 袁恩武 张乐海 张文利 张欣文


摘要

TORCH指一组病原体,包含弓形虫、风疹病毒、巨细胞病毒、单纯疱疹病毒等,孕妇感染此类病原体后可通过胎盘或产道感染胎儿或者新生儿,可能导至流产、早产、畸胎、死胎、宫内发育迟缓、新生儿多器官损害等不良预后。对于多数孕期TORCH感染,目前尚缺乏有效的治疗手段,加强孕前、产前TORCH感染监测至关重要。TORCH实验室检测在其中发挥着重要作用,但TORCH检测流程的规范化、检验结果的正确解读尚需形成共识性意见。本文基于TORCH检测方法特点,针对不同病原体的感染特点、感染类型,从实验室角度对TORCH规范化检测与临床应用给出了共识性意见。



TORCH一词最早于1971年由埃默里大学免疫学家Andre Nahmia提出,包含一组可导至先天性宫内感染的病原体,其中To代表弓形虫(Toxoplasma gondii,Toxo),R代表风疹病毒(Rubella virus,RV),C代表巨细胞病毒(Cytomegalovirus,CMV),H代表单纯疱疹病毒(Herpes simplex virus,HSV)[1]。随后发现EB病毒(Epstein-Barr virus, EBV)、人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)、人细小病毒B19等其他病原体也可导至宫内感染和新生儿不良预后,"TORCH"中的"O(others)"也因此被用于代表其他相关病原体[2]。在TORCH中,最受临床关注的是巨细胞病毒、弓形虫、风疹病毒、单纯疱疹病毒、人细小病毒B19,因为这几种病原体感染率相对较高,无特异性临床表现或临床症状轻微,容易忽视,但孕妇感染后病原体可通过胎盘或产道感染胎儿或者新生儿,可能导至流产、早产、畸胎、死胎、宫内发育迟缓、新生儿多器官损害等不良预后[2]。对于多数孕期TORCH感染,目前尚缺乏有效的治疗手段,因此加强孕前、产前TORCH感染监测至关重要,有助于避免相关不良妊娠结局的发生。


TORCH临床实验室检测的主要手段包括血清学和病原学检测。血清学检测方法简便、操作标准化、成本较低,是目前临床首选的检测方法,检测指标包括特异性免疫球蛋白M(immunoglobulin M,IgM)抗体、特异性免疫球蛋白G (immunoglobulin G,IgG)抗体和IgG抗体亲和力等。研究和临床实践显示,TORCH感染后IgM、IgG抗体呈现动态改变,仅凭IgM抗体阳性结果并不能确定被检者是否感染或区分特定病原体感染的类型(原发感染或复发感染),难以评估预后。因此,建立规范化的TORCH检测流程,正确解读检验结果,避免过度医疗干预,显得尤为重要。


目前国内尚缺乏实验室方面的TORCH共识或指南。近年来,TORCH检测在方法学上已有了很大的改变,在检验手段和检验方法学大幅度提升的背景下,中国妇幼保健协会临床诊断与实验医学分会、中华医学会儿科学分会临床检验学组联合组织专家研究讨论,基于TORCH检测方法特点,针对最受临床关注的5种病原体的感染特点、感染类型,从实验室角度对TORCH规范化检测与临床应用给出了以下意见。


一、TORCH感染检测方法

(一)病原体检测

包括病原体培养、病原体抗原检测、核酸(DNA或RNA)检测等。


1.病原体检测常用方法与评价:

急性感染期,取血液、羊水、尿液、唾液、疱疹液、脑脊液等样本,进行TORCH病原体培养、抗原检测、核酸检测,阳性检测结果是判断特定病原体急性感染最直接的证据。这些基于病原体样本的检测方法(包括样本取材)与病原体复制特点、潜伏或定植位置等特性有关。其中,病原体培养和病原体抗原检测成本高、费时、费力、周期长,且对实验室及操作人员专业程度要求较高,临床应用较少;核酸检测(比如PCR方法)灵敏度高、特异性好,可快速、高通量检测,是目前临床病原体检测的首选方法。由于原发感染和复发感染均可检测到病原体存在,所以样本中检测出病原体不能区分原发感染和复发感染。


2.胎儿宫内感染确诊方法:

羊水PCR检测常用于胎儿宫内感染的诊断,比常规病原体培养方法更敏感、快速和准确。考虑到胎儿发育规律、病原体感染进程以及病原体垂直传播的特点,为提高病原体的检出率,针对不同病原体进行羊水穿刺的时间有差异:巨细胞病毒感染通常在孕21周以后,孕妇感染至少6~7周后进行[3,4,5,6];弓形虫感染可在孕18~20周以后,孕妇感染至少4周后取羊水样本检测[7,8,9];风疹病毒感染可在孕16~20周,孕妇感染至少3~6周后进行羊水检测[10,11,12]。羊水中巨细胞病毒、弓形虫等病原体核酸检测,多采用定量PCR方法,有研究显示,病毒载量越高,胎儿预后相对越差[3,9]


(二)血清学检测

血清学检测是分析病原体感染后机体内出现的特异性抗体,与个体的免疫功能有关,适合于感染筛查和机体免疫状态的评估。


1.特异性IgM抗体:

包括IgM抗体特点和IgM抗体检测的临床意义。


IgM抗体特点:IgM抗体是病原体感染后机体内出现最早的抗体。IgM抗体分子是一个五聚体,有10个抗原结合表位(Fab),比其他种类的抗体分子具有更高的效价。五聚体结构特点使得IgM易于与有重复决定簇的抗原结合,容易出现交叉反应,可能出现假阳性结果[13,14]


IgM抗体检测的临床意义:IgM抗体阳性,提示患者可能处于急性感染期。初次感染期间,IgM抗体滴度一般在1~2个月内急剧上升,达到峰值后逐渐降低[15],大约3~6个月转阴。但部分人群体内的IgM抗体可以保持较低的滴度水平,并可持续数年[16]。原发感染和复发感染均能产生IgM抗体,因此仅IgM抗体阳性检测结果不能诊断急性感染,也不能区分原发感染和复发感染。


2.特异性IgG抗体:

包括IgG抗体特点和IgG抗体定量检测和动态监测的临床意义。


IgG抗体特点:IgG抗体是血清中含量最多的抗体类型,占人体血清球蛋白含量80%左右。IgG抗体能够通过胎盘,出生时新生儿体内IgG抗体均来自母体,出生后迅速下降,至7月龄时几乎完全消失。新生儿在出生后1~3个月内逐渐合成IgG抗体,大约在7岁时达到成人水平。特异性IgG抗体在IgM抗体出现后产生,随着感染进展,IgG抗体滴度逐步增加达到峰值后进入平台期,在免疫正常的个体内可以长期存在。


IgG抗体定量检测和动态监测的临床意义:IgG抗体的临床价值主要在于其定量结果。在疑似感染期两次取样(间隔2~3周),在同一平台检测特异性IgG抗体滴度,如果第2次检测较第1次检测的滴度有显著增加[4,17],提示感染。既往基于ELISA方法的研究提示,巨细胞病毒和风疹病毒急性感染期的IgG抗体滴度有4倍以上增加[4,12];近年基于定量精准度更高的发光法(化学发光、电化学发光等)发现,两次IgG抗体滴度变化如果显著超出实验室的日间检测差异,也提示可能为近期急性感染,但需要临床结合多指标进行综合判断。实验室需要关注的是,由于每个检测平台线性范围有限,超过检测线性范围限制时,建议按试剂说明书稀释后再测,以明确IgG定量结果,只报告大于最大检测线性值会降低其临床辅助诊断价值。


3.IgG抗体亲和力:

包括IgG抗体亲和力特点、检测方法和临床意义。


IgG抗体亲和力特点及检测方法:机体感染病原体后,初次免疫应答产生的IgG抗体与抗原结合能力较弱(低亲和力抗体),经过数周或数月后,机体产生的IgG与抗原结合能力更强,互补性更好(高亲和力抗体),此后高亲和力IgG在体内终身存在[18,19]。IgG抗体亲和力有多种检测原理,结果以百分比表示。以变性剂法为例:利用尿素或二乙胺等变性剂处理结合在抗原上的抗体,低亲和力的抗体很容易受变性剂的影响而被洗脱掉,高亲和力的抗体与相应的抗原结合力强,经过变性剂作用后仍结合在相应的抗原上而未被洗脱,经信号检测分析,待测样本的亲和力=处理缓冲液孔信号值/对照缓冲液孔信号值×100%。不同试剂对高亲和力和低亲和力判定范围不同,应依据试剂盒说明书判断。


IgG抗体亲和力检测的临床意义:IgG和IgM抗体同时阳性时,IgG抗体亲和力检测结果可辅助临床判断是否为近期原发感染。巨细胞病毒特异性IgG抗体研究显示,如IgG抗体检测表现为高亲和力,则可排除近18~20周内的原发感染[5,20],IgM阳性和IgG低亲和力表示原发感染发生在近3个月,敏感度和特异度均大于90%[18,21]。风疹病毒IgG抗体在不同个体的成熟时间有差异,研究显示一些个体IgG抗体经过6周即可成熟、表现为高亲和力,有些个体风疹IgG抗体成熟需要38周[22,23]。弓形虫IgG抗体亲和力检测多以20周或4个月作为亲和力判断的一个临界时间点[24]。一般而言,IgG抗体高亲和力可排除近3~4个月内的原发感染[25];IgM抗体阳性,同时IgG抗体低亲和力,提示可能为近期原发感染[18,25]。在临床缺乏IgG抗体基础数据、不能检测到血清学转化情况下,结合IgM抗体检测和IgG抗体亲和力检测,可显著提高原发感染的检测敏感度及特异度至90%以上[18]。需要注意的是,在原发感染之后,特别是药物治疗后,一些个体的IgG抗体低亲和力状态可能持续数月甚至超过1年,所以不能仅凭IgG抗体低亲和力结果判断患者近期的急性感染[26,27],应结合IgG抗体定量结果等多项指标进行综合判断评估。


二、不同TORCH感染类型的血清学指标特点与实验室质量保障

(一)不同TORCH感染类型的血清学指标特点

不同感染类型的风险不同,明确感染类型对胚胎或胎儿预后评估至关重要。对于有免疫功能的个体,通过血清学多指标的联合、动态监测,有助于临床判断TORCH感染类型,见表1


(二)TORCH血清学指标检测的实验室质量保障

1.采用定量分析:

抗体的定量分析是TORCH血清学检测技术的进步和最佳选择。建议按照相关的要求对检测系统的精密性、稳定性、线性等性能指标进行验证[28,29,30],以保障检测结果的准确、稳定、可靠。


2.不同检测平台检测结果的溯源性及可比性:

目前临床在用的TORCH项目中,RV IgG抗体和Toxo IgG抗体有世界卫生组织(World Health Orgnization, WHO)校准品,可溯源到WHO国际参考品,所使用的单位为IU/ml的国际单位,不同厂家试剂有一定的可比性(注:Toxo-IgG的WHO校准品已经有四代产品,不同厂家试剂溯源的校准品代次不同,量值结果只有溯源至同一代次的校准品才具有可比性)。除RV-IgG和Toxo-IgG的其他TORCH定量结果均溯源至企业自建参考品,所使用单位有U/ml、AU/ml、COI或S/CO。U/ml、AU/ml是企业自定的定量单位,与IU/ml相比,AU/ml、U/ml不能通用,不同厂家、不同仪器以及不同试剂检测结果之间不具有可比性;界值指数(cut off index,COI)或样本与界值比值(sample/cut off,S/CO)是一个半定量结果单位,只是简单反映一种倍数关系,无法准确定量。


3.血清学标本的稳定性与保存价值:

研究表明,血清和血浆中IgM和IgG抗体在-20 ℃条件下可保持较好的稳定性,经历反复多次冻融,仍保持稳定的抗体滴度[31,32]。因此对于IgM抗体阳性样本,低温条件下保存检测过的剩余血清可为后续检测结果评估提供不可替代的参考价值(用于动态监测比较)。


三、不同时期(孕前-孕期-新生儿期)TORCH感染规范化检测建议

(一)孕前TORCH规范化检测流程及结果解释

建议在孕前进行TORCH筛查,以确定孕妇基础免疫状态,这对后续孕期TORCH筛查和风险判断具有重要价值,见表2。如果孕前错过了TORCH筛查,建议孕早期补做。


(二)孕期及新生儿期TORCH规范化检测流程

1.孕期巨细胞病毒抗体标准化检测流程:

孕期有CMV原发感染风险(孕前特异性IgG阴性),也有复发感染或再感染风险(孕前特异性IgG阳性)。


巨细胞病毒感染检测方法:孕妇血清学检测是目前巨细胞病毒感染筛查的首选方法,血液、尿液、宫颈分泌物等标本的巨细胞病毒DNA检测(PCR法)常用于感染的诊断。


孕期巨细胞病毒血清学检测流程[33]图1

注:CMV示巨细胞病毒,IgG示免疫球蛋白G,IgM示免疫球蛋白M

图1 孕期巨细胞病毒感染检测流程及风险判别


新生儿先天性巨细胞病毒感染诊断:在新生儿巨细胞病毒感染诊断中,血清学IgM和IgG抗体亲和力检测具有较高的诊断价值,但仍以尿液和唾液样本巨细胞病毒DNA检测作为金标准[19,34],且以尿液标本巨细胞病毒DNA检测价值较高[35]。应尽量在出生后3周内进行巨细胞病毒核酸检测,在出生3周以后再进行检测已不能区分是先天性感染还是产后感染,因为新生儿可能在分娩或者哺乳过程中已感染巨细胞病毒[36]。在哺乳结束至少1 h后取新生儿唾液样本可排除母乳中巨细胞病毒的潜在污染[37]


2.弓形虫实验室规范化检测流程:

孕期有弓形虫原发感染风险(孕前特异性IgG阴性);如孕前曾感染(孕前特异性IgG阳性),免疫力正常孕妇复发感染风险极低,而有免疫抑制或免疫缺陷的孕妇(如HIV患者)则存在复发感染风险[38]


孕期弓形虫感染血清学检测流程[38]图2

注:Toxo示弓形虫,IgG示免疫球蛋白G,IgM示免疫球蛋白M

图2 弓形虫感染孕期检测流程与风险判别


新生儿先天性弓形虫感染诊断:疑似先天性弓形虫感染,在出生时应进行眼科检查和脑部影像学检查。同时进行血清学检测IgM和IgA抗体,并持续性监测IgG抗体。必要时,采用PCR法检测全血、脑脊液等样本。考虑新生儿体内母源性IgG抗体的存在,以及新生儿IgM和IgA抗体检测受母源性抗体干扰的可能性,可在出生时同时对比检测母亲和新生儿体内IgG、IgM和IgA抗体[39]


3.风疹病毒抗体标准化检测流程:

RV-IgG抗体具有高度免疫保护性,孕前RV-IgG抗体检测可评估确定机体的免疫状态;孕期主要防范原发感染风险。


孕期风疹病毒感染检测流程[10,40]图3

注:RV示风疹病毒,IgG示免疫球蛋白G,IgM示免疫球蛋白M

图3 风疹病毒感染孕期检测流程与风险判别


新生儿先天性风疹病毒感染诊断:应对新生儿进行体检评估,是否有先天性风疹综合征症状,包括生长受限、眼睛或心脏异常、皮疹、血液异常、肺炎和骨髓炎等。其他风疹病毒感染相关的检测方法包括:新生儿脐带血IgM抗体检测;母亲IgG和IgM抗体检测;PCR检测(尿液和咽拭子);尿液、咽拭子或者泪液病毒培养;胎盘组织检测等。


对于有临床症状的先天性风疹综合征新生儿,如果新生儿IgM抗体阳性,PCR阳性,可确认先天性风疹综合征。无临床症状的先天性风疹综合征新生儿:若检查结果IgM抗体阳性,PCR阳性,存在迟发性持续感染风险;如果新生儿IgG滴度低于母亲IgG滴度,IgM抗体阴性,PCR阴性,新生儿未感染可能性大,若新生儿体内风疹病毒IgG抗体在9个月大后消失,可以排除新生儿先天性风疹感染。


4.单纯疱疹病毒规范化检测流程:

单纯疱疹病毒属于疱疹病毒家族,一经感染,终生携带。孕期有原发感染风险和复发感染风险。


单纯疱疹病毒感染实验室诊断:单纯疱疹病毒分为1型和2型。近期研究表明1型和2型疱疹病毒都能引起生殖器疱疹,2型相对多见;但是复发生殖器疱疹常常和2型相关,1型生殖器疱疹复发频率远低于2型[41]。鉴于二者感染率差别和感染特点差异,建议对HSV IgG抗体进行分型检测,但在结果分析时应考虑到两种型别存在交叉反应的可能性。


实验室单纯疱疹病毒感染诊断主要有病原学核酸诊断和血清学抗体检测。有疱疹症状的感染者建议取感染部位疱疹液进行PCR检测。由于多数感染者并无典型临床症状,且感染期间病毒存在间歇性排毒特点,此时血清学抗体检测可辅助判断感染情况。


孕期单纯疱疹病毒感染检测流程[42]图4

注:HSV示单纯疱疹病毒,IgG示免疫球蛋白G,IgM示免疫球蛋白M

图4 单纯疱疹病毒感染孕期检测流程与风险判别


5.细小病毒B19规范化检测流程:

人类细小病毒B19感染后产生特异性IgG抗体,对免疫功能正常个体来说几乎不会发生再次感染。孕期主要防范原发感染。


人类细小病毒B19感染实验室诊断:目前实验室检测方法有血清学抗体检测和病毒核酸检测,血清学检测是首选。孕妇一旦确认接触或暴露于细小病毒B19传染源,应立即进行血清学筛查,以进行感染风险评估和后续检测。


人类细小病毒B19感染孕期检测流程[4]图5

注:B19示人类细小病毒B19,IgG示免疫球蛋白G,IgM示免疫球蛋白M

图5 人类细小病毒B19感染孕期检测流程


四、TORCH感染实验室规范化检测小结

TORCH血清学检测是确诊感染及评估风险的重要依据。在妊娠期,存在孕妇感染而胎儿不一定感染情况,必须基于规范、可靠的检测结果,才能协助临床正确地评估风险。在实际的TORCH检测开展中,也应充分认识到血清学检测的局限性,检测技术平台、个体免疫因素等都可能影响IgM和IgG检测,类风湿因子等也可能导至假阳性结果[43]。因此,从实验室角度提出以下意见供临床参考。


(一)定量检测IgG和IgM抗体

建议采用定量技术检测TORCH IgG和IgM抗体。目前部分商品化试剂盒IgM抗体检测给出的虽然是具体数值,但属于定性结果,其定量值参考性有限。考虑到不同区域检测平台的差异性,建议至少对IgG抗体进行定量检测,以动态观察抗体滴度变化。


(二)关于单纯IgM抗体阳性检测结果的检测建议

建议2~3周后重新检测,同时保存第一份阳性血清。第一份血清对后续风险评估有重要参考价值。


(三)关于IgG和IgM抗体

(责任编辑:xsq)

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