选自中华检验医学杂志,,40(01)

感染性疾病是全球主要的公共卫生威胁，早发现、早诊断和早治疗是感染性疾病防治的主要原则，要实现上述"三早"原则，除了临床经验外更重要的是诊断技术的发展。现阶段创新性的感染性疾病诊断技术正不断涌现，特别是基于分子或者蛋白质组学技术的快速检测系统的应用，给感染性疾病的诊断带来了新的变革，这种变革包括检测的时效性缩短、操作的便捷性提高、检测和治疗的精准度提升等方面。

一、传统的感染性疾病诊断技术

革兰染色和显微镜检查不管是过去还是现在，都是感染性疾病诊断最常用的手段，比如急性淋球菌性尿道炎和早期梅毒的诊断。而对于采用传统染色法无法识别或者不易识别的细菌(比如嗜肺军团菌、结核分枝杆菌等)，可采用荧光素酶标记的单克隆抗体进行检测，常用的是酶免法和酶联吸附法，该方法能在几小时内检测单种抗原或抗体，也可同时检测多种抗原和(或)抗体，但这种方法无法提供药敏结果。而人工媒介的培养法不仅可以提供细菌或者部分病毒的鉴定，还可以提供药敏结果，目前是绝大多数病原体检测的金标准，但是培养通常至少需要1～3d，某些特殊病原体，比如结核分枝杆菌，甚至需要3～4周，极大延长了患者诊治的时间。综合过去20年感染性疾病诊断技术的发展史，发展最快的是PCR技术以及其他基于核酸测序的技术，这项诊断技术不仅敏感度和特异度高，而且可对病原体进行快速定量检测，比如HIVRNA、HBVDNA、HCVRNA、巨细胞病毒(Cytomegaoviyns，CMV)等的检测，这些定量检测的结果不仅可用于疾病诊断，还可用于疾病治疗和预后评估。但随着临床和感染性疾病监测要求的提高，上述传统诊断技术已无法满足临床的需求，因此，基于新型诊断技术平台的床旁检测和多重检测模式正迅速发展，并可能给感染性疾病的诊断带来变革。

二、新型诊断技术平台的发展带来的变革

1．集中检验向分散的POCT转变：

现阶段大部分的感染性疾病检测项目都在实验室中进行，但感染性疾病具有暴发性和传染性的特点。例如HIV、HBV和HCV等感染性疾病，不仅发病率和传染率高，而且发病较隐匿，依靠实验室的集中检验对于监测分散的病例有很大的困难，所以POCT在新一轮的诊断技术变革中受到越来越多的重视。这类技术一般具有如下优点：更少的样本需求、更快的分析结果、更便捷的操作。

POCT检测常用的技术方法主要有干化学技术、免疫层析技术、化学发光免疫技术、生物传感器技术、生物芯片技术、微流控技术等。第一代的POCT检测技术常用于检测容易检测的生物标记物，比如抗原、抗体检测，可用于梅毒、肝炎、麻疹、血吸虫等感染性疾病的诊断；第二代的POCT可检测包括核酸和细胞表面标志物，该技术已用于CD4＋T细胞计数、基于核酸检测的结核病检测、耐药筛查以及HIV病毒载量检测等方面。第三代的POCT检测设备将能同时进行复合检测，并可检测更广泛的标志物，而且使用的设备也将更小、更便于操作[1]。现阶段POCT设备诊断的准确性差异较大，以HCV感染诊断为例，一项纳入30篇文献的meta分析显示，POCT检测HCV抗体的合并敏感度和特异度达到97.4%和99.5%[2]，但不同厂家的检测准确性有差异。A群链球菌咽炎快速抗原诊断的meta分析也显示，与咽拭子培养比较，快速抗原检测的合并敏感度和特异度分别为86%和96%。准确性最高的是采用分子技术的检测方法，其次是光学免疫检测法、酶联免疫吸附测定和侧流/免疫层析技术，最不稳定的是乳胶凝集试验和脂质体技术(敏感度范围在0.53～0.91，特异度范围在0.85～0.96)[3]。虽然诊断准确性仍有争议，但从经济效益角度出发，POCT检测具有很高的价值。Sewell等[4]比较了快速分子诊断方法(GeneXpert)与细胞毒素试验对艰难梭菌的诊断效果发现，如果使用快速分子诊断技术作为常规检测，可减少患者的住院天数，阳性患者减少4.88d，阴性患者减少7.03d；同时，患者的医疗费用也明显降低，平均每位艰难梭菌感染疑似患者可节约多至.62英镑的费用。Li－Kim－Moy等[5]也发现POCT在儿童流感早期诊断中，与标准检测(直接荧光抗体、PCR或者病毒培养)比较起来，POCT诊断阳性患者的住院时间可减少1d(P＝0.)，并可显著增加抗病毒的处方和减少流感诊断时间(2.4h和24.4h,P0.)，但对于POCT诊断阴性的结果，流感诊断时间反而延长了，所以对于阴性的结果仍需要综合考虑。

目前，各类POCT检测试剂越来越多，虽然总体检测的准确性较高，但各个厂家和方法的检测效果仍需要进一步研究，有些因素比如分析物特性、检测方法敏感度、收集样本类型、患者年龄、临床症状出现后检测的时间等可显著影响POCT的检测结果。另外，由于临床医生一般不会了解每种检测方法的局限性，因此，当临床症状明显时，仍然有必要额外增加检验。

2．单独检测向高度自动化的多重检测转变：

过去大部分的诊断试剂均为单病种检测设计的，比如抗原、抗体和核酸的检测等，但随着尖端技术的发展，比如微流控技术、微电子学、可视化系统以及基于核酸扩增检测技术的基因芯片技术，病原体的多重检测正成为可能，其中又以高度自动化的多重检测平台的发展最为快速。近年来创新的快速诊断系统平台有Alerei、CobasLiat，FilmArray和GeneXpert等，这些平台都是基于核酸扩增检测的原理，不仅可以快速完成检测，而且自动化程度高，操作简单，都获得了美国FDA临床实验室标准认证，只需简单培训即可掌握。目前，这些多重检测平台的检测范围从几种到几十种不等，比如Alerei和CobasLiat上可检测项目只有流感病毒和A族链球菌；而GeneXpert系统则可检测涵盖危重感染、院内感染、病毒和肿瘤等领域的20多个项目。这些多重快速检测平台与传统检测技术比较起来，从诊断的准确性和经济效益出发，比如Leber等[6]对FilmArray脑炎/脑膜炎检测板进行多中心的评价，发现与传统的培养和PCR检测相比，FilmArray在9种病原体的检测中的阳性符合率是%，而对于未能观察到的病原体的阴性符合率是99.2%或者更高。另一个快速诊断平台是基于模块化的GeneXpert平台，年埃博拉病毒暴发，GeneXpert的埃博拉病毒检测试剂在年就获得美国FDA授权和WHO紧急采购，其在外周静脉血和口腔拭子检测埃博拉病毒的敏感度均达到%，特异度分别为95.8%和%[7]。GeneXpert埃博拉检测试剂不仅展现了良好的检测性能，而且这类快速检测平台从疾病暴发到产品研发和市场投入的时间不到2年，研发周期短，检测便捷快速，符合新形势下感染性疾病的防控要求。

三、新型诊断技术的变革带来的挑战与机遇

新型诊断技术的主要特点是高通量、标准化和自动化[8]。目前各类新型诊断技术层出不穷，比如生物传感器技术、生物芯片技术和微流控技术等，基于上述技术平台的诊断产品正不断被探索和应用于临床。比如Tawil等[9]采用表面等离子体共振生物传感器技术(使用T4和BP14噬菌体分别作为捕捉因素)检测大肠埃希菌O：H7和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌，在不需要标记或者富集的情况下，20min内检测到低至0cfu/ml浓度的细菌。另一项采用基于DNA的微阵列平台(50种病原体)对血培养阳性标本进行细菌筛查的观察性研究发现，采用微阵列技术的灵敏度和特异度分别为94.7%和98.8%，对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌筛查的敏感度和特异度均为%，与传统的基于培养的方法进行比较，检测结果平均快了18h[10]。而对于微流控技术，Czilwik等[11]设计了一个整合了样本前处理并采用高灵敏度巢氏PCR的离心力驱动微流控芯片系统(LabDisk)，该系统只需要大概5min进行样本和DNA提取试剂的手工加样，其余步骤均自动化运行，该系统在μl血清样本中对沃氏葡萄球菌、无乳链球菌、大肠埃希菌和流感嗜血杆菌的检出限分别低至3cfu、cfu、5cfu和2cfu，整个从样本到结果的分析过程仅需3.75h，而传统的培养方法需要几天时间。总之，上述新型诊断技术的发展为感染性疾病的诊断提供了新的机遇，但基于这些技术的研究大部分还处于实验室研究阶段，虽然在实验室研究中展现了良好的敏感度和特异度，但其检测的重复性和稳定性等问题仍需要进一步探索。鉴于这些诊断技术具有的操作简单、快速、灵敏、准确、可实时检测等优势，在未来的感染性疾病诊断领域有广阔的应用前景。

四、总结与展望

综上所述，感染性疾病的诊断随着科技的进步取得了长足的发展，基于新型诊断技术平台的床旁检测和多重检测模式正引领着感染性疾病诊断的变革，这些变革将使临床诊断向着更快捷、更准确、更高经济效益的方向发展，从而更好地服务于临床医生，并减轻患者的负担。但仍需要正确对待新型诊断技术在临床应用中的问题，比如检验结果的准确性、可重复性和标准化等问题，新型诊断技术在未来的应用中拥有巨大的优势，推动新技术的应用也将推动感染性疾病诊断的变革进程。

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