尋找藍(lán)?!X脊液特異性抗體檢測
神經(jīng)系統(tǒng)感染性疾病十分常見,是一組由細(xì)菌、真菌、病毒和螺旋體等多種病原體侵犯腦實(shí)質(zhì)和血管等引起的急、慢性炎癥性或非炎癥性疾病,根據(jù)感染的部位不同可分單個(gè)部位感染和多部位感染(見圖1)。神經(jīng)系統(tǒng)急性感染是臨床醫(yī)療中最重視的問題之一,尤其是各類腦膜炎如化膿性腦膜炎(化腦)、病毒性腦膜炎(病腦)、結(jié)核性腦膜炎(結(jié)腦),具有發(fā)病急、進(jìn)展快、病死率和致殘率高等特點(diǎn),對這類疾病進(jìn)行早期診斷、實(shí)施快速而有效的治療有重要意義。
圖1:神經(jīng)系統(tǒng)感染性疾病感染的解剖圖
對于中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染性疾病的診斷仍需依賴腦脊液檢查結(jié)果,尤其是病原微生物的檢查結(jié)果。不同炎癥反應(yīng)(包括細(xì)菌性、病毒性、肉芽腫性)腦脊液成分特點(diǎn)不同,通常以腦脊液常規(guī)實(shí)驗(yàn)室檢測進(jìn)行鑒別診斷,然而因經(jīng)驗(yàn)性抗生素的應(yīng)用,各類腦膜炎患者的臨床癥狀、體征及腦脊液改變越來越不典型,且炎癥指標(biāo)易受到外界因素影響,對鑒別病毒性、化膿性腦膜炎局限性較大,無法判斷感染程度。
血清病原體抗體陽性僅能證明體內(nèi)存在病原微生物感染,唯有腦脊液檢出病原體抗體才表明存在中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染性免疫反應(yīng)。根據(jù)中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染性疾病的病原體類型分為細(xì)菌性感染、病毒性感染、真菌性感染、寄生性感染等;從目前的調(diào)研來看,用于腦脊液抗體檢測的試劑在NMPA中暫無注冊產(chǎn)品(見表1),也就是說目前關(guān)于腦脊液抗體檢測試劑在國內(nèi)市場的臨床注冊產(chǎn)品仍處于空白。
雖然國內(nèi)用于腦脊液抗體檢測的試劑仍處于空白,但檢測腦脊液特異性抗體對臨床診斷具有重要意義;目前國內(nèi)各大研究機(jī)構(gòu)、臨床科室及臨床檢驗(yàn)中心已針對中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染性疾病的腦脊液特異性抗體檢測開展了大量的前瞻性研究(見表2)。
根據(jù)《Global, regional, and national burden ofmeningitis, 1990–2016: a systematic analysis for the Global Burden of DiseaseStudy 2016》的研究,中國的病毒性腦膜炎死亡人數(shù)是全球最高的前十個(gè)國家之一,發(fā)病率為4-5/10萬,與艾滋病的發(fā)病率相仿(艾滋病:4/10萬),而病毒性腦膜炎只是中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染性疾病的冰山一角;可見中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染性疾病的腦脊液特異性抗體檢測在中國乃至海外市場仍處于藍(lán)海領(lǐng)域。
小結(jié):
1、腦脊液抗體檢測在國內(nèi)市場處于空白領(lǐng)域;
2、針對中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染性疾病的市場臨床需求量大。
腦脊液特異性抗體檢測的臨床意義
腦脊液具有可以調(diào)節(jié)顱內(nèi)壓,參與腦組織物質(zhì)代謝,保護(hù)腦組織等作用,是一種極其重要的動態(tài)代謝活性物質(zhì)。中樞神經(jīng)系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立完整的免疫系統(tǒng),腦脊液為中樞神經(jīng)系統(tǒng)提供了一個(gè)穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境,血腦屏障(BBB,Blood Brain Barrier)是中樞神經(jīng)組織重要的保護(hù)層,維持腦內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定發(fā)揮著重要作用;當(dāng)細(xì)菌、真菌、病毒和螺旋體等多種病原體引起相應(yīng)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染性疾病時(shí),血腦屏障的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變,引起血腦屏障的通透性增加,使大量蛋白質(zhì)成分入腦;而在中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病中,不論血腦屏障是正常的還是受損的,均發(fā)現(xiàn)有免疫球蛋白,無法判斷腦脊液中免疫球蛋白的來源。近年來研究證實(shí)一些B淋巴細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞可以穿越血腦屏障,成了腦脊液中免疫系統(tǒng)的一員;當(dāng)腦脊液受到病原體的感染時(shí),中樞神經(jīng)系統(tǒng)也將啟動體液免疫應(yīng)答產(chǎn)生鞘內(nèi)保護(hù)性抗體;因此,腦脊液中的抗體來源有兩部分:
1)????B細(xì)胞產(chǎn)生的(腦源性蛋白);
2)????血液跨過血腦屏障被動擴(kuò)散產(chǎn)生的(血源性蛋白);
????要區(qū)分該兩種蛋白成分,就必須考慮血腦屏障功能和糾正腦脊液中產(chǎn)生的特異性抗體,從而大大提高診斷中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染性疾病的準(zhǔn)確性和臨床實(shí)用性;當(dāng)前認(rèn)為抗體指數(shù)(AI,Antibody Index)是反映鞘內(nèi)異常體液免疫反應(yīng)的重要指標(biāo),鞘內(nèi)免疫合成的定量抗體檢測對于診斷、治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染性疾病有著重要意義。
AI=Qspec/QlgG
(AI:Antibody Index; Qspec:the cerebrospinal fluid (CSF)/serum quotients for specificantibodies;QlgG:total IgG)
AI正常參考范圍:0.7-1.3;
AI≥1.5表示中樞神經(jīng)系統(tǒng)中有局部特異性抗體合成。
AI是定量評價(jià)鞘內(nèi)IgG合成的一種常用方法,且包含反映血腦屏障功能狀態(tài)的最好指標(biāo)。
在Hansotto Reiber的研究中,除了可以定量評價(jià)鞘內(nèi)IgG,還可用于分析鞘內(nèi)IgA和IgM的生成情況(見圖2)。
圖2:AI在腦脊液特異性抗體IgA、IgG、IgM的應(yīng)用
AI已在多發(fā)性硬化癥、單純皰疹、水痘-帶狀皰疹、HIV和萊姆病等多種中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染性疾病中得到應(yīng)用,且診斷的敏感性和特異性均高于特異性抗體Western Blot、寡克隆區(qū)帶、IEF(等電聚焦電泳法)(見圖3)。
圖3:抗體指數(shù)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染性疾病感染的評估
需要腦脊液特異性抗體檢測的病原體有哪些?
Roberta L. DeBiasi的研究認(rèn)為在中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診斷中腦脊液檢測是極為有效的;根據(jù)國內(nèi)外文獻(xiàn)研究,可引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染疾病的病原體如下表(見表3)。
腦脊液特異性抗體檢測試劑的關(guān)鍵原料——抗原在哪里?
”好試劑的基礎(chǔ)是好原料“,生產(chǎn)企業(yè)一定要認(rèn)真篩選符合企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品質(zhì)量要求的優(yōu)質(zhì)上游原材料。?只有這樣,才能生產(chǎn)出好的產(chǎn)品,確保產(chǎn)品的質(zhì)量。歐美國家大量關(guān)于腦脊液抗體檢測的臨床應(yīng)用案例表明,德國維潤賽潤的相關(guān)抗原用于生產(chǎn)腦脊液特異性抗體檢測試劑已獲歐美市場普遍認(rèn)可,符合CE認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。以下是部分應(yīng)用案例:
案例1:
荷蘭鹿特丹伊拉斯姆斯醫(yī)學(xué)中心持續(xù)研究了2009-2019年間的HSV(單純皰疹病毒)、VZV(水痘-帶狀皰疹病毒)、風(fēng)疹、麻疹、腸道病毒、A型流感、B型流感、CMV(巨細(xì)胞病毒)、TBEV(蜱傳腦炎病毒)、WNV(西尼羅河病毒)等病毒感染的抗體指數(shù)分布,建立抗體指數(shù)的有效值,為鞘內(nèi)特異性抗體合成提供有力證據(jù)的同時(shí)也將發(fā)揮國家及國際參考的作用。
圖4:2009-2019年測定多種特異性鞘內(nèi)抗體指數(shù)
案例2:德國弗萊堡醫(yī)學(xué)中心一項(xiàng)關(guān)于鞘內(nèi)特異性抗體指數(shù)AI區(qū)分中樞神經(jīng)受累的風(fēng)濕病與多發(fā)性硬化癥的研究表明,腦脊液抗體指數(shù)是確診多發(fā)性硬化癥的檢測方法,也是快速診斷及鑒別診斷的必要方法。
圖5:針對麻疹、風(fēng)疹、水痘-帶狀皰疹病毒的多種鞘內(nèi)特異性抗體指數(shù)的評估
圖6:評估麻疹、風(fēng)疹、水痘-帶狀皰疹病毒的鞘內(nèi)特異性抗體指數(shù)
總結(jié):
超越模仿,IVD行業(yè)將會迎接更美好的未來;創(chuàng)新跨越,基礎(chǔ)和保障的關(guān)鍵是核心原材料。Virion\Serion GmbH(德國維潤賽潤)擁有BSL-3三級生物安全實(shí)驗(yàn)室(P3實(shí)驗(yàn)室),在病原體診斷領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累超過四十年,相關(guān)抗原用于生產(chǎn)腦脊液特異性抗體檢測試劑符合CE認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),在國外已廣泛應(yīng)用于開發(fā)商品化試劑,是我國IVD生產(chǎn)廠家研發(fā)和生產(chǎn)腦脊液抗體檢測試劑的可靠保障!
參考文獻(xiàn):
【1】Global, regional,and national burden of meningitis,1990–2016: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study2016. Lancet Neurol 2018; 17: 1061–82.
【2】Fiona McGill.Incidence, aetiology, and sequelae of viral meningitis in UK adults: amulticentre prospective observational cohort study. Lancet Infect Dis 2018;18:992–1003.
【3】Amira Kohil.Viral meningitis: an overview. Archives of Virology (2021) 166:335–345.
【4】Junhong Ai. Etiology and prognosis of acute viral encephalitis andmeningitis in Chinese children: a multicentre prospective study. BMC Infect Dis.?2017Jul 14;17(1):494.
【5】Rebecca M. Cantu. ViralMeningitis. Treasure Island (FL):?StatPearls Publishing; 2021Jan-.
【6】Roberta L.DeBiasi. Molecular Methods for Diagnosis of Viral Encephalitis.?Clin Microbiol Rev.?2004Oct; 17(4): 903–925.
【7】Heidemarie Holzmann. Diagnosis oftick-borne encephalitis. Vaccine 21 (2003) S1/36–S1/40.
【8】Hottenrott et al.?TheMRZ reaction helps to distinguish rheumatologic disorders with central nervousinvolvement from multiple sclerosis.?BMC Neurology (2018) 18:14.
【9】Hansotto Reiber and Peter Lange. Quantificationof Virus-Specific Antibodies in Cerebrospinal Fluid and Serum: Sensitive andSpecific Detection of Antibody Synthesis in Brain. CLIN. CHEM.37/7,1153-1160(1991).
【10】Taojun He.Laboratory Diagnosis ofCentral Nervous System Infection. Curr Infect Dis Rep (2016) 18: 35.
【11】Trifon Valkov, Blood-Brain Barrierand Intrathecal Immune Response in patients with neuroinfections. Le Infezioniin Medicina, n. 4, 320-325, 2017.
【12】Alina Tomescu-Baciu, Frode Vartdal.G1m1 predominance of intrathecal virus‐specificantibodies in multiple sclerosis. Annals of Clinical and TranslationalNeurology 2018; 5(10): 1303–1309.
【13】MarcC.ShamierSusanneBogers.The role of antibody indexes inclinical virology. Clinical Microbiology and Infection,2021.
【14】中樞神經(jīng)系統(tǒng)病毒性感染的實(shí)驗(yàn)室診斷研究進(jìn)展.
【15】宋海波:體外診斷上游原材料篩選的重要性.