李冰潔(撫順市衛(wèi)生學(xué)校檢驗教研室,撫順 113008)
手足口病(hand,foot and mouth disease,HFMD)是世界范圍內(nèi)流行的兒童常見病,可由多種病毒感染引起,以發(fā)熱和手、足、口腔等部位出現(xiàn)皮疹或皰疹為主要特征。絕大多數(shù)HFMD患者預(yù)后良好,一般可在發(fā)病后5-7 d內(nèi)痊愈,屬于自限性疾病,但有時候,尤其是人腸道病毒71型(human enterovirus 71,HEV71)感染5歲以下的兒童導(dǎo)致HFMD時,會出現(xiàn)比較嚴重的并發(fā)癥,包括心肺并發(fā)癥(如急性神經(jīng)源性肺水腫、肺出血和心肌炎等)和神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥(如腦干腦炎、無菌性腦膜炎和類脊髓灰質(zhì)炎樣麻痹等)[1,2],所以選擇一種敏感的細胞系對腸道病毒EV71型進行快速準確分離及鑒定,不僅能為臨床診斷提供輔助依據(jù),同時能為制定降低兒童的重癥和死亡率的防控措施提供有力的科學(xué)依據(jù)。
本研究采用三種不同的細胞對EV71核酸檢測陽性的標本進行病毒分離,通過對比不同細胞的分離率來比較細胞的敏感性,從而確定腸道病毒EV71的敏感細胞,建立快速準確的病毒分離方法,為進一步對腸道病毒EV71進行變異分析打下基礎(chǔ)。
病毒采樣管:友康恒業(yè)生物科技(北京)有限公司生產(chǎn)。
細胞株:人喉癌上皮細胞(HEP-2)、非洲綠猴腎細胞(VERO)、人橫紋肌肉瘤細胞(RD)三種細胞進行病毒分離,細胞均為本單位細胞庫保存。
細胞培養(yǎng)液 MEM、胎牛血清:美國Gibco/BRL公司生產(chǎn);青霉素、鏈霉素為東北制藥廠生產(chǎn)。
核酸提取儀器:QIAGEN公司的EZ1 Advanced XL全自動核酸提取儀。核酸提取試劑盒:QIAGEN公司的 EZ1 Virus Mini Kit V2.0(Cat.No.955134)試劑盒。核酸檢測試劑盒:江蘇碩世公司腸道病毒EV71型檢測試劑盒。熒光定量PCR儀:美國AB公司的ABl7500型熒光定量PCR儀。
1.2.1 標本的采集和處理 在2014-07~2014-08期間于撫順市中醫(yī)院內(nèi)科門診采集20名癥狀典型、發(fā)病7 d內(nèi)的臨床診斷為HFMD的患者咽拭子標本,采集后立即投入裝有病毒采樣液的小試管中冷藏運輸至實驗室。標本一部分用于核酸提取并進行PCR檢測,另一部分-70℃冰箱凍存用于病毒分離。
1.2.2 病毒分離鑒定 使用 HEP-2、VERO、RD三種細胞進行病毒分離,每種細胞接種500 μl標本,在35℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)7 d,每份標本在三種細胞上至少傳三代,如果不出現(xiàn)致細胞病變效應(yīng)(CPE),則判為陰性;如果出現(xiàn)CPE,則使用熒光定量PCR(real time-PCR)方法進行腸道病毒EV71型型別鑒定。
1.2.3 病毒核酸提取 將HFMD患者的咽拭子標本及經(jīng)過細胞培養(yǎng)的有CPE的病毒液提取核酸,所提取的核酸為 RNA。實驗采用 QIAGEN公司的EZ1 Advanced XL全自動核酸提取儀,使用EZ1 Vi-rus Mini Kit V2.0(Cat.No.955134)進行核酸提取,具體步驟參考說明書。
1.2.4 病毒核酸檢測 將所提取的核酸應(yīng)用real time-PCR檢測方法進行檢測,使用的試劑盒是江蘇碩世公司腸道病毒EV71型檢測試劑盒,擴增反應(yīng)體系和條件按照說明書操作和設(shè)置,在ABl7500型熒光定量PCR儀上進行操作。
對所采集的20份標本進行腸道病毒EV71型檢測,檢測結(jié)果見圖1。
圖1 20份標本的real time-PCR檢測結(jié)果Figure 1 Real-time PCR amplification results of 20 cases of hand,foot and mouth disease
如圖1 所示,共有10條典型的陽性曲線,其中1條為陽性對照,其余9條為陽性標本,這9份標本的CT值小于35,可以確定為EV71陽性。通過核酸檢測,在所收集的20份標本中,有9份標本核酸檢測陽性,可以認為其陽性檢出率為45%(9/20)。
選用人喉癌上皮細胞(HEP-2)、非洲綠猴腎細胞(VERO)、人橫紋肌肉瘤細胞(RD)三種細胞進行病毒分離,將所采集的9份陽性標本分別加入細胞中,每份標本在三種細胞上至少傳三代,其中VERO細胞和RD細胞出現(xiàn)了細胞病變(CPE),HEP-2沒出現(xiàn)CPE。
9份陽性標本接種VERO細胞第二代后,其中8瓶細胞于48 h左右出現(xiàn)了明顯的CPE,病變表現(xiàn)為細胞腫脹、變圓、聚集成葡萄串狀(圖2,見封3)。
9份陽性標本接種RD細胞第二代后,其中5瓶細胞于48 h左右出現(xiàn)了明顯的CPE,病變表現(xiàn)為細胞皺縮、變圓脫落(圖3,見封3)。
我們在組織培養(yǎng)第三代時分別抽取Vero細胞和RD細胞的病毒培養(yǎng)液,進行real-time PCR實驗,結(jié)果見圖4。
如圖4所示,共有15條典型的陽性曲線,其中1條為陽性對照,其余14條為陽性病毒培養(yǎng)液,這14份標本的CT值小于35,均在20左右,可以確定為EV71陽性病毒液。經(jīng)檢測,HEP-2細胞的病毒培養(yǎng)液,9份標本結(jié)果全部為陰性;RD細胞的病毒培養(yǎng)液,6份標本結(jié)果為陽性,3份標本結(jié)果為陰性;VERO細胞的病毒培養(yǎng)液,8份標本結(jié)果為陽性,1份標本結(jié)果為陰性。
腸道病毒是引起嬰幼兒HFMD的病原,人類是其已知的唯一自然宿主,其中最主要的病原是EV71和CA16。與CA16相比,EV71感染更易侵犯神經(jīng)系統(tǒng)導(dǎo)致中樞神經(jīng)性心肺衰竭而導(dǎo)致死亡[3]。我國于2008年5月把手足口病納入法定傳染病,從法律上嚴格規(guī)定了該病的報告與管理[4]。衛(wèi)生部2010年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,在丙類傳染病中,2009年HFMD報告發(fā)病數(shù)和報告死亡數(shù)均躍居第一位。HFMD已成為危害我國兒童健康的重要公共衛(wèi)生問題。遼寧省與其他各省的情況一樣,在2008年手足口病發(fā)病率是33.70/10萬、2009年的發(fā)病率是84.79/10萬,到2012年發(fā)病率為99.95/10萬,發(fā)病率呈逐年上升的趨勢。在病原構(gòu)成上,基本上EV71、CA16和其他腸道病毒各占三分之一,但在重癥及死亡病例的病原構(gòu)成上,EV71占有絕對優(yōu)勢,所以由腸道病毒EV71引起的手足口病造成的危害是不容小覷的[5]。
圖4 病毒培養(yǎng)液的real time PCR檢測結(jié)果Figure 4 Real-time PCR amplification results of the cultured viruses fluid
盡管我們現(xiàn)在有許多快速診斷的方法,諸如熒光定量PCR、膠體金等等,但是細胞培養(yǎng)進行病毒分離是病原檢測的金標準,可進行病毒分型和抗原變異分析[6],所以在手足口病的疫情監(jiān)測和研究中依然是不可替代的方法。本實驗使用人喉癌上皮細胞(HEP-2)、非洲綠猴腎細胞(VERO)、人橫紋肌肉瘤細胞(RD)三種細胞對腸道病毒EV71型進行分離,結(jié)果表明腸道病毒EV71型對VERO細胞的敏感性最高,其次是RD細胞,對HEP-2細胞不敏感,因此我們認為分離腸道病毒EV71型首選的細胞是VERO細胞。VERO細胞是一種傳代細胞,其易培養(yǎng)、生長快,而且在有限的代次內(nèi)無致腫瘤性,在國內(nèi)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于疫苗生產(chǎn)[7];而腸道病毒EV71型在VERO細胞上病變明顯,容易觀察,這就為用VERO細胞生產(chǎn)腸道病毒EV71型疫苗提供了一種可能性。
近幾年EV71疫苗研究取得了快速進展。從疫苗的緊急需求性、安全性等方面而言,滅活EV71疫苗是目前疫苗發(fā)展的主要類型,全球已有5株EV71滅活疫苗進入臨床試驗[8],其中3株來自中國大陸的疫苗于2010年12月先后進入臨床試驗,目前均進入Ⅲ期臨床試驗。雖然臨床試驗顯示滅活EV71疫苗有較好的免疫原性及安全性,但其保護效果仍有待繼續(xù)評價。不僅如此,由其他腸道病毒引起的手足口病疫情也不容小覷,從全面控制手足口病的角度看,研制包括多種腸道病毒的聯(lián)合疫苗將是手足口病疫苗的發(fā)展方向。
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