韋 瑩,陳麗蕓,劉 闖,陳立軍
(南寧海關(guān)技術(shù)中心,廣西南寧 530021)
非洲豬瘟(African swine fever,ASF)是由非洲豬瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)引起的一種急性、出血性、烈性傳染病。世界動物衛(wèi)生組織(OIE)將其列為須通報(bào)動物疫病。該病也是我國重點(diǎn)防范的一類動物疫病。目前國內(nèi)外ASF 疫情防控形勢復(fù)雜多變[1]。ASF 在我國暴發(fā)以來,海關(guān)系統(tǒng)迅速反應(yīng),對邊境口岸截獲的豬肉及豬肉制品實(shí)行100% ASFV 核酸檢測,旨在有效監(jiān)控和防控病毒傳播[2]。商品化檢測試劑盒因其便捷性在實(shí)驗(yàn)室ASFV 快速檢測中被廣泛應(yīng)用[3]。本試驗(yàn)擬通過實(shí)時(shí)熒光PCR 反應(yīng),對國內(nèi)外不同廠家生產(chǎn)的6 種ASFV 檢測試劑盒性能進(jìn)行比較,從而進(jìn)一步了解不同生產(chǎn)廠家試劑對試驗(yàn)結(jié)果的影響,以期為同行今后開展ASFV 核酸檢測提供參考。
參考OIE 推薦的ASFV 熒光定量PCR 方法[4]合成引物和探針,對口岸截獲的不同類型豬肉及豬肉制品進(jìn)行檢測。這些豬肉及豬肉制品經(jīng)多次驗(yàn)證確定為ASFV 強(qiáng)陽性、中陽性及弱陽性樣本,即為本試驗(yàn)樣本。將檢測Ct 值穩(wěn)定在18~21 的樣品劃定為強(qiáng)陽性樣本,Ct 值穩(wěn)定在27~30 的樣品劃定為中陽性樣本,Ct 值穩(wěn)定在32~35 的樣品劃定為弱陽性樣本。將這些不同類型的樣本充分均質(zhì)確保均一性。用全自動核酸提取儀,對不同樣本進(jìn)行核酸提取。最終獲得較為穩(wěn)定的強(qiáng)陽性、中陽性及弱陽性3 種ASFV 陽性核酸樣本。另1 份不同于上述強(qiáng)陽性、中陽性、弱陽性樣品的ASFV 陽性核酸,由本實(shí)驗(yàn)室之前保存?zhèn)溆谩?/p>
6 種ASFV 熒光PCR 檢測試劑盒分別購自國內(nèi)外不同生產(chǎn)廠家,均在效期內(nèi)。其中國產(chǎn)試劑盒4 種,均選自農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公布的ASFV 現(xiàn)場快速檢測試劑名單,另外2 種為國外試劑盒。根據(jù)試劑盒產(chǎn)地分別將試劑盒編號為A(美國)、B(法國)、C—F(國產(chǎn))。不同試劑盒適用樣品范圍、反應(yīng)體系、擴(kuò)增程序、反應(yīng)時(shí)長、結(jié)果判定均各有特點(diǎn),詳情見表1~3。其中,4 種國產(chǎn)試劑盒已經(jīng)過中國動物疫病預(yù)防控制中心比對評價(jià),結(jié)果如表4。
表1 不同試劑盒適用樣品范圍
表2 不同試劑盒反應(yīng)體系及時(shí)長
表3 不同試劑盒結(jié)果判定標(biāo)準(zhǔn)
表4 4 種國產(chǎn)試劑盒經(jīng)中國動物疫病預(yù)防控制中心比對評價(jià)結(jié)果[6] %
核酸提取儀,購自西安天隆科技有限公司;高速冷凍離心機(jī),購自長沙湘儀檢測設(shè)備有限公司;冷凍研磨儀,購自上海凈信實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司;數(shù)顯恒溫水箱,購自常州普天儀器制造有限公司;熒光定量PCR 儀,購自美國應(yīng)用生物系統(tǒng)(ABI)公司。
以O(shè)IE 推薦的ASFV 熒光定量PCR 方法合成引物和探針,對獲得的ASFV 陽性核酸樣本再次驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)Ct 值大小與預(yù)期相符。為驗(yàn)證模板DNA穩(wěn)定性,4 名實(shí)驗(yàn)員(G—J)分別隨機(jī)以抽提好的不同類型ASFV 陽性模板和陰性對照上機(jī)驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果如表5,上機(jī)曲線如圖1。Ct 值大小與預(yù)期相符。
圖1 不同類型ASFV 陽性模板驗(yàn)證結(jié)果
表5 3 類不同強(qiáng)度ASFV 陽性核酸由不同實(shí)驗(yàn)員驗(yàn)證結(jié)果(Ct 值)
以實(shí)驗(yàn)室留存的1 份ASFV 陽性核酸分別驗(yàn)證6 種試劑盒穩(wěn)定性,每個(gè)試劑盒做6 個(gè)平行孔。然后以強(qiáng)陽性、中陽性及弱陽性3 種ASFV 核酸樣品分別驗(yàn)證試劑盒檢測情況,再將弱陽性核酸樣品按1:2、1:4、1:8 稀釋,設(shè)置平行孔,進(jìn)一步驗(yàn)證試劑盒敏感性。按每個(gè)檢測試劑盒說明書標(biāo)識的反應(yīng)體系配制反應(yīng)液,并分別加入已提取的模板DNA,同時(shí)設(shè)置試劑盒陰陽性對照和空白對照。使用熒光定量PCR 儀進(jìn)行擴(kuò)增,各試劑盒反應(yīng)程序按說明書要求設(shè)定。
觀察不同試劑盒擴(kuò)增情況,分析不同試劑盒對相同核酸樣品以及強(qiáng)陽性、中陽性及弱陽性3 種ASFV 核酸樣品檢測Ct 值差異。
熒光PCR 試驗(yàn)結(jié)果均經(jīng)儀器自動分析獲得。各試劑盒陰陽性對照均符合說明書標(biāo)示范圍,試驗(yàn)陰陽性質(zhì)控符合要求,有效性成立。
如圖2 所示,使用不同試劑盒對同1 份ASFV陽性核酸樣本進(jìn)行6 個(gè)平行孔擴(kuò)增,得到的擴(kuò)增曲線輪廓大致相同,表明所用的6 種試劑盒(A—F)重復(fù)性均較好。此外,6 種試劑盒檢測Ct 值統(tǒng)計(jì)結(jié)果(表6)顯示,雖然不同試劑盒檢測Ct 值均值存在差異,但同一試劑盒在重復(fù)(6 個(gè)平行孔)檢測同1 份樣品時(shí)Ct 值差異較小。這同樣說明此6 種試劑盒擴(kuò)增穩(wěn)定性良好。其中D 試劑盒標(biāo)準(zhǔn)差最小,樣品間差異最小。
表6 相同陽性核酸不同試劑盒檢測Ct 值
圖2 6 種試劑盒穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果
以強(qiáng)陽性、中陽性及弱陽性3 種ASFV 樣品分別驗(yàn)證試劑盒檢測情況。結(jié)果(圖3)顯示,不同試劑盒擴(kuò)增不同強(qiáng)弱的ASFV 核酸樣品得到的擴(kuò)增曲線輪廓大致相同,擴(kuò)增曲線均呈現(xiàn)對數(shù)增長后趨于平穩(wěn)。但不同試劑盒擴(kuò)增曲線呈現(xiàn)不同特征,即對數(shù)期出現(xiàn)的時(shí)間和對數(shù)增長曲線的斜率不同。其中F 試劑盒僅對強(qiáng)陽性樣本有擴(kuò)增曲線。就本次試驗(yàn)擴(kuò)增情況而言,A—E 試劑盒結(jié)果較為理想。
圖3 不同試劑盒對不同強(qiáng)弱ASFV 核酸樣品擴(kuò)增結(jié)果
Ct 值統(tǒng)計(jì)結(jié)果(表7)顯示:對于強(qiáng)陽性樣品,所有試劑盒均可檢出,檢測Ct 值為17.93~28.86,平均值為22.81;對于中強(qiáng)陽性樣品,Ct 值為23.86~28.85,均值為27.38;對于弱陽性樣品,Ct值為28.77~32.95,均值為31.87。F 試劑盒僅成功檢出強(qiáng)陽性樣品,對中陽性和弱陽性樣品均未檢出,且強(qiáng)陽性樣品檢測Ct 值為28.86,與其他試劑盒差異極顯著(P<0.01)。E、F 試劑盒模板加入量差異最小,分別為2、2.5 μL,但對不同強(qiáng)弱的陽性樣本試驗(yàn)結(jié)果差異明顯。A、B、D 試劑盒模板加入量均為5 μL,對不同強(qiáng)弱的陽性樣本試驗(yàn)結(jié)果數(shù)值接近,這3 種試劑盒檢測Ct 值與OIE推薦的ASFV 熒光定量PCR 方法檢測Ct 值(表5)在中陽性、弱陽性樣本的檢測中無顯著差異(P>0.05)。C 試劑盒模板加入量也為5 μL,對不同強(qiáng)弱的陽性樣本檢測Ct 值在本次比對試驗(yàn)中最小,其對強(qiáng)陽性、中陽性、弱陽性樣品檢測Ct 值分別為17.93、23.86、28.77,均小于OIE 推薦的ASFV熒光定量PCR 方法。由此可見,不同試劑盒的敏感性存在不同差異。
表7 不同試劑盒對不同強(qiáng)弱ASFV 核酸樣品檢測Ct 值
將弱陽性核酸樣品按1:2、1:4、1:8 進(jìn)行梯度稀釋,設(shè)置2 個(gè)平行孔,進(jìn)一步驗(yàn)證不同試劑盒的敏感性。結(jié)果(表8)顯示,除了F 試劑盒,其他試劑盒均能檢出稀釋后的ASFV 弱陽性樣本。
表8 不同試劑盒在不同稀釋度下對弱陽性ASFV 核酸檢測Ct 值
通過試驗(yàn)比對,發(fā)現(xiàn)大部分試劑盒均能較好檢測出豬肉及豬肉制品中不同強(qiáng)弱ASFV 陽性核酸樣本,能滿足實(shí)驗(yàn)室檢測基本需求。本次試驗(yàn)使用的不同強(qiáng)弱ASFV 陽性DNA 模板來自口岸截獲的豬肉及豬肉制品混樣,且樣品滅活后經(jīng)過多輪試驗(yàn)驗(yàn)證。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),F(xiàn) 試劑盒雖然擴(kuò)增時(shí)間較短,理論反應(yīng)時(shí)間僅31 min,但不能檢出本次試驗(yàn)的中陽性和弱陽性樣本,隨后經(jīng)實(shí)驗(yàn)室再次驗(yàn)證,該批次試劑盒依舊未能檢出中陽性和弱陽性樣本。本試驗(yàn)中,將檢測Ct 值穩(wěn)定在27~30 的混合樣本劃定為中陽性樣本,F(xiàn) 試劑盒檢測結(jié)果呈陰性,但在使用另1 份實(shí)驗(yàn)室留存的ASFV 陽性核酸驗(yàn)證F試劑盒穩(wěn)定性時(shí),該試劑盒6 個(gè)平行孔均檢出樣品Ct 值,且均值為29.93(表6)。這可能與該批次試劑盒相關(guān)試劑質(zhì)量或試劑盒本身引物/探針的兼容性和敏感性有關(guān)[5],也可能是混合陽性模板中某些物質(zhì)的存在導(dǎo)致該試劑盒引物對目的基因序列無法準(zhǔn)確識別,從而抑制基因擴(kuò)增。由此可見,技術(shù)性驗(yàn)收在使用試劑盒前非常必要,有條件的應(yīng)以弱陽性樣本開展技術(shù)驗(yàn)證,避免因試劑問題導(dǎo)致的假陰性結(jié)果。
就本次擴(kuò)增情況而言,A—E 試劑盒均可用于實(shí)驗(yàn)室ASFV 日常檢測??筛鶕?jù)樣本類型和實(shí)驗(yàn)室檢測需求進(jìn)行選擇。A、B 為進(jìn)口試劑盒,檢測結(jié)果穩(wěn)定,且可同時(shí)擴(kuò)增病毒DNA 和豬內(nèi)參基因。檢測內(nèi)參基因既可驗(yàn)證被檢測樣本豬源細(xì)胞的存在,辨別樣本處理和提取是否存在問題,同時(shí)可驗(yàn)證熒光PCR 擴(kuò)增過程中抑制因子存在與否。實(shí)際工作中如果對實(shí)驗(yàn)室質(zhì)控要求較高,可以考慮選擇這些進(jìn)口試劑盒。C 試劑盒對3 種強(qiáng)弱的ASFV 陽性樣本檢測Ct 值都低于理論值和其他試劑盒檢測均值,究其原因可能與試劑盒反應(yīng)液中相關(guān)酶擴(kuò)增效率和離子含量和活性有關(guān),其在相同濃度DNA模板情況下擴(kuò)增效率最高。該試劑盒理論反應(yīng)時(shí)間較短,在儀器允許條件下可以設(shè)置快速程序。如果想以最快速度得到定性檢測結(jié)果可以選擇該試劑盒,但是其多次驗(yàn)證比對樣本的Ct 值均低于理論值,所以不能單憑該試劑盒檢測結(jié)果判定檢測樣本中實(shí)際模板濃度大小,同時(shí),也要注意預(yù)防假陽性結(jié)果。在實(shí)際檢測工作中,ASFV 樣本的定性檢測需要在實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制條件下多試劑盒比對或多方法比對,才能較為準(zhǔn)確地給出判定結(jié)果。