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1、 HIVHIV感染和感染和 AIDSAIDS的实验诊断的实验诊断 HIV感染及AIDS的实验诊断揭开揭开AIDS历史的历史的 第一页第一页MMWRJUNE5,1981/VOL.30/NO.21MORBIDITYANDMORTALITYWEEKLYREPORT爱滋病是一种有病毒引起的全身性传染病,其定义是血液中查到人类免疫缺陷病毒抗体或其他相关的病毒学指标,机体抵抗感染和疾病的免疫机能受到破坏，而发生的一系列相应症状HIV感染者的定义是血液呈HIV阳性而无症状的感染者。获得性免疫缺陷综合征获得性免疫缺陷综合征(Acquired immuno-deficiency Syndrome,Acquire
2、d immuno-deficiency Syndrome,AIDS)AIDS)1.1.发展简史发展简史发展简史发展简史 19831983年年,法国巴斯德研究所分离到一种新的法国巴斯德研究所分离到一种新的 逆转录病毒，命名为逆转录病毒，命名为LAVLAV。19841984年美国国立年美国国立 癌肿研究所分离出命名为癌肿研究所分离出命名为HTLV-HTLV-的病毒。的病毒。同年，美国加州大学分离出同年，美国加州大学分离出AIDSAIDS相关病毒相关病毒（AIDS Related Virus,ARVAIDS Related Virus,ARV）.1986.1986年，年，非洲西部发现了另一种病毒非洲
3、西部发现了另一种病毒国际微生物学会及病毒分类学会统一命名为国际微生物学会及病毒分类学会统一命名为HIVHIV。一）生物学特征2.HIV2.HIV的结构与蛋白质功能的结构与蛋白质功能HIVHIV呈球形或卵形，直径为呈球形或卵形，直径为100-100-120nm120nm，双层结构。，双层结构。核心核心核心核心由两个相由两个相同拷贝的同拷贝的RNARNA及蛋白质、反转录酶、及蛋白质、反转录酶、核糖核酸酶及整合酶组成，核心核糖核酸酶及整合酶组成，核心外为外为病毒衣壳病毒衣壳病毒衣壳病毒衣壳，2020面体立体对称，面体立体对称，有蛋白质（有蛋白质（P17/P18P17/P18、P24/P25P24/P
4、25）。）。最外层是最外层是膜蛋白膜蛋白膜蛋白膜蛋白。包膜上有刺突，。包膜上有刺突，含糖蛋白含糖蛋白gp120gp120，在双层脂质中有，在双层脂质中有 gp41gp41 。一）生物学特征生物学特征HIV病毒颗粒及其结构蛋白和其他毒粒蛋白病毒颗粒及其结构蛋白和其他毒粒蛋白人类免疫缺陷病毒HIVHIV基因编码的产物及其功能基因编码的产物及其功能HIVHIV结构蛋白包括结构蛋白包括:核 心 蛋 白核 心 蛋 白(gag),(gag),包 膜 蛋 白包 膜 蛋 白(env)(env)聚合蛋白聚合蛋白(pol)(pol)。核心蛋白核心蛋白包括包括:P17:P17位于核蛋白与壳层之间的基质上，位于核蛋白
5、与壳层之间的基质上，包被于包膜蛋白的内部。包被于包膜蛋白的内部。P24P24和和P15P15包被于内部核酸外包被于内部核酸外围核衣壳主要为围核衣壳主要为P24P24。包膜蛋白包膜蛋白为糖蛋白为糖蛋白:gp160:gp160 是前体分子，在感染初期是前体分子，在感染初期产生，然后分解成产生，然后分解成 g p 1 2 0 g p 1 2 0 和和 g p 4 1g p 4 1。聚合酶蛋白聚合酶蛋白包括包括:P66:P66、P51P51和和P31P31，聚合酶抗原位于病，聚合酶抗原位于病毒的核区内，与病毒核酸紧密相关。其功能为转录毒的核区内，与病毒核酸紧密相关。其功能为转录RNARNA为为DNAD
6、NA；整合病毒；整合病毒DNADNA到宿主细胞的到宿主细胞的DNADNA上和切割前上和切割前体 分 子 使 之 成 为 有 活 性 的 小 分 子。体 分 子 使 之 成 为 有 活 性 的 小 分 子。HIV的结构蛋白HIV-1分为M M、O O、N N三组，M M组包括A、B、C、D、E、F、G、H、I、J共10个亚型，加上O O、N N型共12个亚型。HIV-2至少有A、B、C、D、E、F 等6个亚型。3.HIV3.HIV的病原特异性的病原特异性：HIVHIV亚型亚型ABCDEFGHIJOHIV2SIVAdapted from:J.Levy HIV and the Pathogenesi
7、s of AIDSHIV1HIV-1 亚型全球分布B,a,c,d,f,oA,O,d,g,hB,a,d,e,oBBBBB,f,cB,eBCA,D,eC,a,dC,a,b,eC,E,bE,bB,e,cB,eB,a,c,d,g,hB,iUNAIDS Dec.1996非洲及亚洲部分地区有重组株病毒。HIV的亚型特点有相对优势亚型同一亚型差异很大亚型内的变异水平估算存在时间不同亚型传播途径和致病性不一不同亚型对抗-HIV药物引起耐药不同亚型重组属于逆转录病毒逆转录病毒，复制速度快可感染人体各种细胞，造成多器官损伤破坏具有调节免疫系统功能T4淋巴细胞淋巴细胞在血液、淋巴液、精液、阴道分泌液和乳汁中其抗体无
8、保护作用对外界抵抗力弱外界抵抗力弱（低于乙肝病毒）人类免疫缺陷病毒人类免疫缺陷病毒1.1.艾滋病成为全球艾滋病成为全球第四大杀手第四大杀手，传染性疾病，传染性疾病 的的第一大杀手第一大杀手第一大杀手第一大杀手夺取了超过夺取了超过280280万人的性命；万人的性命；2.2.截止截止20082008年，年，15-4915-49岁岁HIVHIV患病人数已有患病人数已有40004000万，万，其中其中40%40%是是15-2415-24岁的青年岁的青年.(.(有有120120万儿童万儿童)3.3.亚洲人感染艾滋病的增长速度最快，尤其亚洲人感染艾滋病的增长速度最快，尤其 是是中国中国中国中国和印度；和印
9、度；4.4.HIVHIV的研究仍跟不上其破坏的速度的研究仍跟不上其破坏的速度；5.5.治疗性控制是可以达到的。治疗性控制是可以达到的。二）流行病学全球爱滋病感染人数及感染途径全球爱滋病感染人数及感染途径根据联合国爱滋病委员会和世界卫生组织统计，全球每年新感染爱滋病带毒者410万。(24h全球增加16000感染者)因HIV死亡的人数超过了280万,已超过了肺结核(病死率200万)和疟疾(100万).1.1.西方国家西方国家HAARTHAART的使用，患病率和病死率在下降，的使用，患病率和病死率在下降，而发展中国家而发展中国家AIDSAIDS形势严峻形势严峻；2.2.以以注射吸毒注射吸毒和和性传播
10、性传播(以异性间的传播为主以异性间的传播为主)；3.3.不洁的血液采集不洁的血液采集;4.4.女性病例上升；女性病例上升；母婴母婴母婴母婴传播传播5.5.儿童病例增加（儿童病例增加（152个月2重组或多肽间接42-45d3重组+多肽夹心22d4抗原+抗体夹心16d(抗原5pg)5基因扩增法，基因芯片6-11.5dHIVHIV抗体筛查试剂抗体筛查试剂bb：第三代抗体试剂的双抗原夹心法模式第三代抗体试剂的双抗原夹心法模式第三代抗体试剂的双抗原夹心法模式第三代抗体试剂的双抗原夹心法模式两步法酶标法测试，两步法酶标法测试，可以用来检测可以用来检测HIVHIV抗体抗体I I型，型，II II型和型和O
11、O亚型。亚型。手工手工/自动化酶标仪检测，用血清自动化酶标仪检测，用血清/血浆样本。血浆样本。Murex HIV-1.2.O.Murex HIV-1.2.O.夹心模式夹心模式板底样本结合物抗原包被（1）辣根过氧化物酶标记抗原（2）模式：双抗原夹心法。Murex HIV-1.2.O Murex HIV-1.2.O 抗原抗原HIV-1 envHIV-1 envHIV-1 envHIV-1 envHIV-1 envHIV-2 envHIV-1 envHIV-1 p24 HIV-1 envPODPOD PODHIV-O HIV-OHIV-2多肽抗原重组抗原板结合物CD SDPODHIV-1 envHI
12、V-1 p24HIV-1 p24P41/p36前带前带/后带效应的机制后带效应的机制两步冲洗法-可避免此效应低浓度的结合物高浓度的结合物 HOOKHOOK效应的机制效应的机制bbAg 变构是二步夹心酶免出现钩状HOOK的原因bb被测抗原如具有多重决定族与亲和性高于包被抗体的酶标抗体发生交叉重叠结合，由于立体效应和互相挤压，Ag分子发生构象改变而从包被抗体上脱落，造成反应信号下降2.POCT 在艾滋病毒检测中的应用bb快速快速Determine HIV1/2 ODetermine HIV1/2 O抗体检测抗体检测第三代抗体试剂的双抗原夹心法模式第三代抗体试剂的双抗原夹心法模式可以用来检测可以用来
13、检测HIVHIV抗体抗体抗体抗体I I型，型，型，型，IIII型和型和型和型和OO亚型亚型亚型亚型。可用手指可用手指/静脉血，静脉血，1515分钟出结果，可用血清分钟出结果，可用血清/血浆血浆/全血样本结果可密封保存。全血样本结果可密封保存。快速试剂研制的背景bb就地检测（就地检测（POCTPOCTPOCTPOCT）概念：）概念：急诊急诊急诊急诊-手术，紧急输血，事故紧急检测。手术，紧急输血，事故紧急检测。（医护（医护人员和病人的保护）人员和病人的保护）bb筛查概念：筛查概念：母婴筛查，就职，移民，性及吸毒犯罪人员体检母婴筛查，就职，移民，性及吸毒犯罪人员体检等等-简单易用简单易用简单易用简单
14、易用。bb日常检测：日常检测：大，中，小型实验室，及极少量大，中，小型实验室，及极少量HIVHIV样本实验室，样本实验室，偏远地区，实验室条件或设备不齐，外出检测偏远地区，实验室条件或设备不齐，外出检测-方便携带方便携带方便携带方便携带，使用。，使用。bb结果可保存结果可保存结果可保存结果可保存。灵敏度排名及分数灵敏度排名及分数产品产品排名排名分数分数Genscreen HIV 1/2Genscreen HIV 1/21 1237237Murex HIV 1.2.OMurex HIV 1.2.O2 2235235Imx HIV Imx HIV III III3 3231231Ortho HIV
15、 1/2Ortho HIV 1/23 3231231Abbott HIV Abbott HIV Beads Beads 4 4229229Murex 1/2Murex 1/25 5227227Organon Uni II.x5Organon Uni II.x5.214-225214-225Innotest HI 1/2Innotest HI 1/2LastLast1781783.3.第四代试剂及抗原有关的试剂第四代试剂及抗原有关的试剂HIV HIV HIV HIV 抗原抗原抗原抗原/抗体联合试剂抗体联合试剂抗体联合试剂抗体联合试剂：bbMurex HIV Ag/AbMurex HIV Ag/A
16、b：第四代试剂：第四代试剂大大提高灵敏度的筛查试剂，进一步缩短了大大提高灵敏度的筛查试剂，进一步缩短了 检测检测“窗口期窗口期”。bbRIA Delta HIV Ag/AbRIA Delta HIV Ag/Ab：放免：放免HIVHIV抗原抗原/抗体联合试剂。抗体联合试剂。HIVHIVHIVHIV抗原试剂：抗原试剂：抗原试剂：抗原试剂：bbMurex HIVMurex HIV抗原单克隆试剂：抗原单克隆试剂：临床上只用于临床上只用于HIVHIV抗原检测以早期检测样本，抗原检测以早期检测样本，或观察或观察HIV HIV 疾病进程。疾病进程。bbMurex HIV Murex HIV 抗原确认试剂抗原
17、确认试剂,确认抗原试剂阳性样本。确认抗原试剂阳性样本。HIV 标记物标记物 CDCgroup I CDCgroup II/III CDCgroup IVHIV Ag/RNAIgMIgG(env)IgG(p24)HIV Ag/RNA第一代第二代第三代第四代抗原补充 4.HIV 4.HIV特殊试剂特殊试剂bbHIV HIV HIV HIV 抗体抗体抗体抗体WBWBWBWB确认试剂确认试剂确认试剂确认试剂：为唯一一种经典和全球公认的抗体确认试为唯一一种经典和全球公认的抗体确认试剂，剂，2.22.2版本包含有极早期血清转换片段，版本包含有极早期血清转换片段，便于早期样本的确认。便于早期样本的确认。bb
18、LCx HIV LCx HIV LCx HIV LCx HIV 核酸物质定性核酸物质定性核酸物质定性核酸物质定性/定量分析定量分析定量分析定量分析：（LCRLCRLCRLCR和和和和PCRPCRPCRPCR技术）技术）技术）技术）用于用于HIV HIV 病人遗传物质检测，可用于部分病人遗传物质检测，可用于部分确认，和病人治疗监测。确认，和病人治疗监测。结构蛋白HIV-1HIV-2envgp160前体gp140gp120外部gp105/125gp41跨膜gp36/41polP66逆转录酶p68P51逆转录酶p53P31内切酶p31/34gagp55前体p56p24核心p26p17基质p16 We
19、stern BlotWestern Blot分析分析HIV HIV 蛋白蛋白 Western blot原理HIV病毒核酸分析和血清学免疫测定比较病毒核酸分析和血清学免疫测定比较血清学免疫测定核酸分析感染后天数天血清HIV抗体核酸分析 5.自身红细胞凝集试验原理bb双功能试剂：抗RBC,gp120bb简单，快速，微量，不需分离血清bb有假阳性6.HIV6.HIV6.HIV6.HIV亚型分析；亚型分析；亚型分析；亚型分析；HIVHIV变异的识别；变异的识别；7.7.细胞因子的测定；细胞因子的测定；8.PCR8.PCR追踪追踪HIVHIV自然感染史。自然感染史。HIV HIV的实验诊断的实验诊断世界
20、爱世界爱滋病日bb1988年月将每年的月日定为世界爱滋病日，号召世界各国和国际组织在这一天举办相关活动，宣传和普及预防爱滋病的知识bb在加拿大举行的第16届国际爱滋病大会,美国前总统克林顿和微软公司比尔.盖茨 均出席会议.”时不我待”爱滋病会议永远 是政治会议.(探讨消除歧视探讨消除歧视,提高人权和全民享有医疗提高人权和全民享有医疗)结束语艾滋病问题的解决尚无固定的时间表,也不会有奇迹出现.必须准备与艾滋病长期共存.随着对HIV实验诊断试剂盒和新技术的不断进步,早期检测早期检测才有可能;如果没有PCR方法的建立不可能对HIV的基因结构基因结构有透彻的了解.为此,只有随着人类社会及科学的不断进展,通过无数人的努力艾滋病才可能被征服.谢谢 谢谢