利用聚合酶链反应技术诊断百日咳的最佳实践方法

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Best Practices for Use of Polymerase Chain Reaction for Diagnosing Pertussis

为了公共卫生事业

要点/关键内容

  • 聚合酶链反应是一种重要的百日咳诊断方法。
  • 与培养法相比,PCR 技术能够更及时地得出检测结果,同时其灵敏度也更高。
  • 应妥善收集和运送样本,以确保医疗工作者能够获得可靠的诊断结果,从而为患者的诊断提供准确依据。
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概述

自 20 世纪 90 年代初以来,百日咳的病例数有所增加。因此,医疗工作者越来越有可能遇到更多疑似患有百日咳的病人。PCR 检测是及时诊断百日咳的重要手段,而且现在越来越多的医疗机构能够使用这种检测方法。

PCR 是一种用于检测百日咳杆菌 DNA 序列的分子生物学技术。与培养法不同,PCR 不需要样本中存在活的细菌。尽管有这些优点,PCR 检测结果仍可能出现假阴性和假阳性。

以下这些最佳实践的汇总,旨在为医疗服务提供者提供帮助:

  • 优化百日咳的 PCR 检测使用方式
  • 避免那些会导致结果不准确的常见错误。

对有相关症状和体征的患者进行检测

百日咳的早期症状往往不具特异性,因此在疾病初期很难通过临床判断患者是否患有百日咳。不过,只有那些出现与百日咳相符的症状的患者才需要进行 PCR 检测以确认诊断。应避免对无症状者进行检测,因为这可能导致假阳性结果。对于确诊病例的无症状接触者,无需进行检测;同时,也不应依据接触者的检测结果来决定是否需要采取暴露后预防措施。

面向医疗服务提供者百日咳的临床特征

进行 PCR 检测的最佳时机

在咳嗽开始的前三周内,由于鼻咽部仍存在细菌 DNA,PCR 检测的灵敏度最高。到了咳嗽的第四周之后,细菌 DNA 的数量会迅速减少,这就增加了检测结果呈阴性的风险。

继续阅读实验室检测

在抗生素治疗之后进行 PCR 检测,也可能会出现假阴性的结果。抗生素使用后,阳性结果会持续多久,目前尚不清楚。不过,抗生素使用 5 天后再进行 PCR 检测,很可能没有任何意义,因此一般不推荐这种做法。

用于 PCR 检测的最佳样本采集方式

用于 PCR 检测的样本应通过抽吸或拭子采样的方式从鼻咽部后部获取。拭子的头部可以由聚酯纤维(如达克罗纶®)、人造丝或尼龙材料制成。如果条件允许,建议使用生理盐水冲洗鼻咽部后部再抽取样本,而非直接用拭子采样。这种方法能确保样本中包含更多的细菌 DNA。

继续阅读样本采集

咽拭子和鼻前部拭子的 DNA 提取率过低,无法满足诊断需求,因此不适用于百日咳的诊断。棉签或海藻酸钙拭子也不适合使用,因为这些材料上的残留物会干扰 PCR 检测结果。

避免因百日咳病毒 DNA 而导致的污染

研究发现,某些百日咳疫苗中含有可通过 PCR 检测到的百日咳杆菌 DNA。在临床环境中进行的检测也证实了这些疫苗中确实存在百日咳杆菌 DNA。不过,这些 DNA 的存在并不会影响疫苗的安全性或免疫效果。但是,如果这些 DNA 从环境表面意外转移到了临床样本中,就可能导致样本受到污染,从而产生错误的检测结果。

如果医疗服务提供者能够遵守良好的操作规范,那就没必要去寻找或使用那些不含有残留 DNA 的百日咳疫苗了。

在远离百日咳样本采集区域的地点来准备和接种疫苗,可以减少交叉污染的风险。在准备和接种百日咳疫苗时,必须格外小心,避免疫苗污染各种表面。只要严格遵守基本的感染控制措施,就能进一步防止样本受到污染。

在以下操作开始前和操作过程中必须佩戴手套,操作结束后则应立即丢弃手套:

  • 样本采集
  • 疫苗制备
  • 疫苗接种

使用 10%的漂白剂来清洁诊所的各个表面,以减少诊所环境中的核酸含量。

避免因液体输送介质而导致的污染

使用液体运输介质也很可能导致检测结果出现假阳性。那些从手上不小心转移到拭子上的 DNA,可能会被冲入液体介质中。这种液体在运输管内循环流动,之后会被提取出来,用于 PCR 检测。

采用以下方法之一,有助于防止拭子杆上的污染物 DNA 进入后续需要提取的样本部分:

  • 半固态或非液态的传输介质
  • 无运输介质的干拭子

只需处理那些在插入培养基后,杆部断裂、位于标记线以上的拭子即可。

采用鼻咽抽吸法而非鼻咽拭子采样,也能有效避免污染。在样本采集过程中,抽吸装置(无论是注射器还是球囊式装置)都属于封闭式系统。

理解与解读测试结果

百日咳的 PCR 检测方法在各个临床实验室之间并不统一,具体表现为:

  • 测试方法
  • 所使用的 DNA 靶标
  • 多种结果解读标准
  • 在判定检测结果为阳性时,没有使用相同的标准。

在 PCR 检测中,较高的循环阈值(Ct 值)意味着被扩增的 DNA 含量较低。对于百日咳而言,虽然较高的 Ct 值可能表明存在感染,但也可能是因为在样本采集过程中,样本被环境中的 DNA 污染所致。临床实验室可能会将较高的 Ct 值报告为“阳性”、“检测到”、“结果不确定”或“结果不明确”等。

此外,大多数临床实验室在检测 IS481 时都只检测一个目标序列。该序列在百日咳杆菌中存在多个拷贝,而在其他博德特氏菌属的细菌中则存在较少。由于该 DNA 序列存在多个拷贝,因此 IS481 容易导致百日咳杆菌检测结果出现假阳性。如果同时检测多个目标序列,就能提高百日咳杆菌检测的准确性。

建议医疗服务提供者了解其实验室所使用的具体 PCR 检测靶标是什么。对于 PCR 检测结果的解释,尤其是那些 Ct 值较高的结果,应结合其他信息来综合判断。

  • 对各种症状和体征的评估
  • 现有的流行病学信息
内容来源:

国家免疫与呼吸系统疾病中心;细菌性疾病科

  1. Tatti KM、Slade B、Patel M、Messonnier N、Jackson T、Kirkland KB 等人。无细胞百日咳疫苗中百日咳博德特菌 DNA 的实时聚合酶链反应检测方法。《儿科传染病杂志》2008;27(1):73–4。
  2. 10%的浓度意味着:每加仑水中需加入 1.5 杯家用漂白剂,也就是说,漂白剂与水的比例为 1:9。
  3. Mandal S、Tatti KM、Woods-Stout D、Cassiday PK、Faulkner AE、Griffith MM 等人。与诊所表面被百日咳杆菌 DNA 污染的样本相关的百日咳假性暴发。《儿科杂志》2012;129(2):e424–30。

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