4688 重庆医学2016年11月第45卷第33期 ・技术与方法・doi:10.3969/j.issn.1671—8348.2016.33.026 双重实时荧光RT—PCR法检测肠道病毒方法的建立及应用 许联红 ,岳玉林 ,王永仿 ,楚 鹰 ,蒋立新 (1.江苏大学附属武进医院检验科,江苏常州213002;2.江苏省南京市儿童医院检验科210008) [摘要] 目的 建立检测肠道病毒(EV)和肠道病毒71型(EV71)的双重实时荧光RT—PCR法。方法 设计特异性引物和 探针,建立双重实时荧光RT—PCR反应体系,绘制标准曲线,对该方法的灵敏度、精密度等进行评价。收集109例临床手足口病患 者粪便和咽拭子标本用该法进行检测,并与EV71商品化试剂盒检测结果进行比较。结果 双重荧光PCR法建立的EV和 EV71标准曲线相关系数(,)均为0.998;该法检测EV和EV71的灵敏度分别达到0.5 TCID50/mL和0.05 TCID ̄。/mL;检测EV 和EV71的批内精密度均小于3 ,总精密度均小于或等于4 ;对肠道病毒及其他人类非肠道病毒进行检测,显示了良好的特异 性。109例临床样本用该法检测出84例EV病毒阳性样本,其中EV71阳性56例,EV71总阳性率为51.4V0;与单重荧光PCR商 品化试剂盒的检测结果完全一致(P一1.ooo)。结论建立的双重实时荧光RT-PCR法灵敏度高、稳定性好,对手足口病的早期 高通量快速诊断具有重要意义。 [关键词]手足口病;肠道病毒;肠道病毒71型;双重实时荧光RT-PCR [中图分类号] R512.5;Q93—33 [文献标识码] A [文章编号] l671 8348(2016)33—4688—03 Establishment and application of dual real-time fluorescent RT—PCR method for detection of Enterovirus Xu Lianhong ,Yue Yulin。,Chu Ying ,Wang Yong g ,Jiang Lixin (1_Department of Clinical Laboratory,A liated Wujin Hospital of Jiangsu University,Changzhou,Jiangsu 213002,China; 2.Department of Clinical Laboratory,NaRjing Municipal Children s Hospital,Nanjing,Jiangsu 210008,China) EAbstract]0bjective To develop a dual real—。time fluorescent RT-PCR method for rapid detection of enterovirus(EV)and en—_ terovirus type 7 1(EV7 1).Methods Specific primers and probes were designed and the dual real-time fluorescent RT—PCR reaction system was established.The quantitative standard curve was drawn;its sensitivity and precision were evaluated.Feces and throat swab specimens of.109 clinical patients with hand foot and mouth disease were collected and tested by using this method.Then the obtained results were compared with those detected by commercial EV7 1 PCR kit.Results The relative coefficient(2)of EV and EV71 standard curve established by the dual real—time fluorescent RT-PCR method were both 0.998.Its sensitivity reached 0.5 TCID5o/mL for detecting EV and 0.05 TCID50/mL for detecting EV71.The within-run precision for detecting EV and EV71 was <3 and total precision≤4 .The results showed good specificity for the detection of enterovirus and non-enterovirus.In 109 detected clinica1 samples.84 cases of EV positive samples were detected,in which 56 cases were EV71 positive with the total posi— tive rate of 5 1.4 ,which was consistent with the result of simple fluorescent RT—PCR commercialization kit(P 1.000).Conclu- sion The established dual real—time fluorescent RT-PCR method has high sensitivity and good stability,which has an important significance for early high throughput rapid diagnosis of hand foot and mouth disease. [-Key words ̄hand foot and mouth disease;enterovirus;enterovirus7 1;dua1 real—time fluorescence RT—PCR method 手足口病(HFMD)是一种急性传染病,由多种肠道病毒引 断提供一种有效、快速的检测手段。 起,多发生于5岁以下儿童,主要通过密切接触或消化道传播, 1资料与方法 基本临床表现为手、足、口腔等部位出现疱疹,部分患者可引起 1.1 一般资料 收集2014年3月至2015年8月南京市儿童 心肌炎、肺水肿、无菌性脑膜脑炎等多种与神经系统相关的疾 医院住院HFMD患儿的109份治疗前标本(粪便标本64份和 病l1]。个别重症患儿病情发展很快,最终可能导致死亡。引发 咽拭子45份)。HFMD诊断标准参考中华人民共和国卫生部 HFMD的2O多种肠道病毒中以EV71型最为常见。1969年 制定的2010年版《手足口病诊疗指南》。EV71/FY0805和 Schmidt等 首次从加利福尼亚州患有中枢神经系统疾病的 EV71/BrCr病毒株由南京大学公共卫生中心实验室提供。 婴儿粪便标本中分离出肠道病毒71型,属于小RNA病毒科 1.2仪器与试剂病毒核酸提取试剂盒(江苏硕世公司),一 肠道病毒属。EV71病毒主要通过粪一口传播,且隐性感染者居 步法荧光定量RT—PCR试剂盒(大连宝生物公司),ABI7500荧 多,因此易出现暴发流行 。]。该病已被我国定为乙类传染病。 光PCR仪(美国ABI公司),肠道病毒71型核酸检测试剂盒 快速、简便、高敏感性的检测方法对该病的预防控制极其重要。 (中山大学达安基因公司)。 传统的病毒分离培养、血清学方法等,步骤繁琐,灵敏度不高, 根据EV71的VP1区核酸序列和EV的5 UTR区核酸序 容易出现漏检。本试验拟通过建立一种双重实时荧光RT— 列,用Primer Express3.0软件设计特异性引物与TaqMan探 PCR方法,在完全闭管的条件下同步检测通用型肠道病毒 针,并对其进行BLAST序列比对,验证引物和探针的特异性。 (enterovirus,EV)和EV71病毒,为临床HFMD患者的早期诊 引物和探针序列见表1,均由上海生物工程公司合成。 * 基金项目:江苏省武进市科技发展计划(WS201312)。 作者简介:许联红(1981一),硕士,主管技师,主要从事病原体分子生物学研究。 重庆医学2016年11月第45卷第33期 表1 引物和探针序列 4689 1.3方法 1.3.1病毒核酸的提取粪便标本须加入适量生理盐水(0.5 g粪便或0.5 mL液态粪便样本加5 mL生理盐水),然后将悬 液12 000 r/min离心10 min,取200 L上清液进行RNA抽 提;咽拭子标本中加入1 mI 生理盐水充分搅动1O次,取200 L提取RNA;病毒细胞培养物直接取200 L培养液用于抽 提RNA。取上述各种标本200 ffL于1.5 mL离心管中,加入 600 L裂解液,震荡混匀,室温放置5 rain;加入600 L缓冲 液震荡混匀,混合液转移至吸附柱中,12 000 r/rain离心1i min,去掉废液,重复此操作直至转移完;加入500 L漂洗液, 12 000 r/min离心1 min,去掉废液,重复漂洗1次;12 000 r枷/ 舶min空柱离心2 min;将吸附柱放人1个干净的1.5 mL离心管 中,加入5O”L洗脱液静置5 rain,12 000 r/min离心1 min收 获纯化的核酸溶液,一8O℃冰箱保存备用。 1.3.2双重荧光RT—PCR检测方法的建立 反应体系:2× PCR缓冲液12.5 L,5 U/uL Ex Taq酶0.5 L,5 U/uL逆转 录酶(M—MLV)0.5 I ,20/ ̄mol/L上、下游引物各0.5 ffL,10 mol/L探针0.5 ffL,总RNA 5 L,DEPC水补足至25 L。 扩增条件:5O℃30 min;95℃5 min;95℃10 S,55℃35 S, 共45个循环,在55℃进行双重荧光信号检测。 1.3.3 双重荧光RT—PCR法的灵敏度检测 将EV71/ FY0805病毒株培养液(病毒滴度为5X10 TCIDs。/mL)10倍 连续稀释(5~0.005 TCIDs。/mL),提取病毒RNA,按上述条 件进行荧光定量RT—PCR,每个稀释标本重复检测1O次。 1.3.4双重荧光RT PCR法的精密度检测 每天分析1个批 次,2个浓度样本(5X10。和0.5 TCIDs。/mL),每个样本重复 测定3次,连续检测5 d。参照文献E5]计算批内精密度(CV批 内)和总精密度(CV总)。 1.3.5双重荧光RT—PCR法的特异度检测 应用双重荧光 RT-PCR法分别检测EV71病毒株、柯萨奇病毒A16、埃可病 毒、轮状病毒和流感病毒。 1.3.6双重荧光RT—PCR法的临床应用 应用双重荧光RT— PCR法检测收集的109例HFMD患者粪便和咽拭子样品,并 与肠道病毒71型核酸检测试剂盒检测结果进行比较。 1.4统计学处理 采用SPSS17.0统计软件进行统计分析, 计数资料用四格表资料的 检验,以P<0.05为差异有统计 学意义。 2 结 果 2.1 Ev和EV71标准曲线建立 将EV71/FY0805病毒株 培养液以1o倍连续稀释,提取病毒中的核酸(RNA)作为模 板,按上述条件进行双重实时荧光RT—PCR反应,分别得到相 应荧光信号的EV和EV71特异性扩增曲线,见图1。然后建 立相对定量标准曲线,其中横坐标为病毒滴度的log值,纵坐 标为RT—PCR循环的c£值,EV和EV71标准曲线的相关系数 (r)均为0.998,见图2。 2.8e+06 一1 2 , .. !。 -. D / / f 。厂 ::= ;;; 一_ .-一. d / . ,, 一一 嚼米粼 | |, ’/ 一一 _—一 一 一一,一 一 8 4 n 4 . 秭一 埘 =拿 咖 =一旱 { ‘/l., 。 1 /。 -., 0,。 f g} 1 循环数 EV71扩增曲线(a:5×10 TCID5。/mL,b:5×10。TCID5o/mI ,C:5 ×10z TCID5。/mL,d:50TCID5。/mI )。EV扩增曲线(e:5×10 TCID5。/mL,f:5×10。TCID5o/mL,g:5×10 TCIDso/mL,h: 5OTCID5o/mL)。 图1 EV和EV71双重荧光PCR扩增曲线图 图2 EV71和EV标准曲线的建立 2.2双重荧光RT—PCR法的灵敏度 当病毒滴度为5和0. 5TCID5。/mL时,1O次EV和EV71均能检出;当滴度为0.05 TCID 。/mL时,1O次中有2次EV未检出,EV71全部检出;而 当滴度为0.005 TCID5。/mL时,EV均未检出,EV71有1次 未检出。因此该方法检测EV和EV71的灵敏度分别为0.5 和0.05 TCID5o/mL。 2.3 双重荧光RT-PCR法的精密度 病毒滴度为5×10 TCID 。/mE时,Ev71和EV检测所获得的D值批内精密度 (CV批内)分别为2.1 和2.4 ,总精密度(CV总)均为3.9 ; 病毒滴度为0.5 TCIDs。/mL时,EV71和EV的批内精密度分别 为2.7 和2,6 ,总精密度分别为4.0 和3.5Vo,见表2。 2.4双重荧光PCR法的特异度 EV71/FY0805和EV71/ BrCr病毒株通用型EV和EV71检测结果均为阳性;柯萨奇病 毒A16和埃可病毒Ev检测阳性,EV71结果阴性;而轮状病 毒和流感病毒二者皆为阴性,见表3。 . 4690 表2 重庆医学2016年11月第45卷第33期 双重荧光RT-PCR法的精密度检测(c£值) 表3 双重荧光PCR法的特异度检测 测已开始广泛使用分子生物学技术,普通的RT-PCR技术虽然 克服了以上缺点,已经成为快速诊断的重要手段,但PCR后需 进行凝胶电泳分析,且系统开放,容易受环境因素发生交叉污 染,造成假阳性,对疾病的诊断造成误诊_1 ]。 本研究建立的双重实时荧光RT-PCR检测方法,利用 +:阳性;一:阴性。 TaqMan技术,改善了单重荧光定量RT—PCR耗时长,成本高 和多重高通量RT—PCR易发生污染、灵敏度和特异性较低的 不足l_1 。该检测方法能在一个反应管中灵敏、特异地检测并 区分EV和EV71。EV71属于EV的一个亚型,利用RT PCR 检测EV71时,理论上不仅仅特异性的EV71探针应该呈现阳 性曲线,EV的通用型EV探针也应该呈现阳性曲线,最后结 果应该显示为双阳性曲线。若是在检测EV71时仅仅只有特 异性EV71探针显示阳性而EV探针显示为阴性时,则该样本 2.5 双重荧光RT—PCR法的临床应用 对109份临床 HFMD患者样品(其中粪便标本64份,咽拭子标本45份)利 用双重荧光RT_PcR和EV71单重荧光PCR商品化试剂盒进 行检测。通用型EV病毒在粪便中检出阳性52例,咽拭子中 检出32例,总阳性率为77.1 (84/109)。粪便和咽拭子标本 的EV7l阳性率分别为56.25 (36/64)和44.4 (20/45)。 双重荧光RT—PCR法和EV71荧光PCR试剂盒检测EV71总 阳性率均为51.4 (56/109),阳性和阴性符合率均为ioo , 检测结果完全一致(P一1.000),见表4。 表4 双重荧光PCR法和单重荧光PCR试剂盒 检测EV71的结果比较 需重新进行检测。而对于EV阳性EV71阴性的标本提示患 者是由其他肠道病毒引起,为明确病因需进一步进行其他肠道 病毒检测。 本研究结果显示,双重荧光PCR法建立的EV和EV71 标准曲线相关系数均为0.998;检测EV和EV71的灵敏度高, 分别达到0.5 TCIDs。/mL和0.05 TCIDs。/mL;重复性好,批 内精密度均小于3 ,总精密度均小于或等于4 ;特异性检测 显示只有EV71样本呈现EV和EV71双阳性曲线,其他病毒 标本均未出现特异性EV71阳性曲线,表明该法特异性强。f临 床样本检测结果显示,双重荧光RT—PCR法通用型EV阳性检 出率为77.1 ,EV71总阳性率为51.4%,与EV71商品化试 剂盒的检测结果完全一致(P一1.ooo)。以上结果表明双重荧 +:阳性;一:阴性。 光RT—PCR法可以对EV和EV71进行稳定可靠的检测。 本研究建立的双重实时荧光RT—PCR法检测肠道病毒快 3讨 论 捷,灵敏度高,稳定性好,污染小,省时省力,能够有效检测手足 口病患者感染的病原体,也可进行大规模流行病学调查。 参考文献 传统的检测EV71病原体的方法有病毒分离培养、血清学 方法和RT—PCR等。病毒分离培养是手足口病感染的实验室 诊断金标准,但对实验室条件和操作人员技术要求严格,培养 周期长,各个实验室分离阳性率不同,病毒流行期间,不能同时 处理大量样本l6 ]。中和抗体检测费时、费力,无法满足快速、早 期诊断的要求。酶联免疫吸附试验(ELISA)法可以检测相应病 [1]Yang TT,Huang LM,Lu CY,et a1.Clinical features and factors of unfavorable outcomes for non—polio enterovirus infection of the central nervous system in northern Tai— 毒特异性IgM抗体,操作简便、特异、准确,适用于早期检测,但 在检测低水平抗体时易出现假阴性,报道称其和RT-PCR方法 联合检测有助于提高HFMD的早期诊断_8 。病原微生物检 wan,1994—2003[J].J Microbiol Immunol Infect,2005,38 (6):4l7-424. [2] Schmidt NJ,Lennette EH,Ho HH.An(下转第4741页) 重庆医学2016年I1月第45卷第33期 论,并能在课内及时完成平台上的单元测试题。学生对知识的 4741 liminary testing of a self—rating instrument to measure 学习不再停留在简单的书本知识掌握与理解上,而是进一步开 始运用相关知识解决问题ll9],学生学习的主动性得到了充分发 挥。课堂中引入典型案例进行讨论,活跃了课堂气氛,激发了 self—directed learning ability of nursing students[J].Int J Nurs Stud,2010,47(9):1152—1158. 22]秦桂英,朱葛俊.高职院校推行“翻转课堂”教学模式的条 件研究EJ].职教通讯,2014(18):50—52. [3]杨翔,沈军.网络教学平台对护理本科学生自主学习能力 的效能研究[J].重庆医学,2012,41(28):3005 3007. [4]沈王琴,胡雁,史亚琴,等.护理专业本科学生自我导向学 习能力现状及相关因素分析VJ].中华护理杂志,2012,47 (2):132—135. 学习兴趣,培养了学生的创造能力及分析解决问题的能力,提 高了学习效果l1 。(2)从观察组学生对利用课程平台开展翻 转课堂教学的评价问卷结果看,学生们对外科护理翻转课堂的 教学方式,基本持肯定支持态度,平均支持率高达85.7 ,特 别在“养成了课前主动学习的习惯”、“增强了外科护理课堂的 趣味性”、“提高了学生的课堂参与度”三方面支持率高达 89.8 以上,学生们普遍认为该教学方式加深了对外护知识和 技能的理解、掌握和巩固,切实促进了外科护理的学习。 F-s]隋树杰,仰曙芬,于方,等.护理学专业网络教学平台应用 效果分析_J].护理研究,2015,29(2):489—491. [6]刘俊香,杨柳清,丁洪琼.“微课”视频在高职高专《急救护 3.4基于课程平台的翻转课堂教学模式有待改进之处 (I) 翻转课堂教学模式目前已较成功地应用于外科护理理实一体 课,但尚未在以理论为主的教学单元中成熟应用,这是由于以 理论为主的教学单元在微课制作上以录播形式为主,缺乏生动 性,难以吸引学生主动进行课前学习,又由于其内容具有高度 概括性,在课堂上难以就具体外科病例展开讨论,翻转课堂实 施效果欠佳。因此,今后应加强研究外护理论与临床实际在教 学中的深度融合。(2)翻转课堂的全员参与度仍有不足。观察 组仍有6 的学生未按照翻转课堂的要求及时进入课程平台 进行课前学习,课堂内很少主动参与讨论。这少部分学生需引 理技术》教学中的应用[J].重庆医学,2014,43(33):4557— 4558. [-71田志娟,金瑞华,刘春风.翻转课堂在老年护理学教学中 的应用研究LJ].中华护理教育,2Ol5,12(5):333—335. [8]张金磊,王颖,张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].远程 教育杂志,20I2,30(4):46—5i. [9]张春梅,金昌德.翻转教学设计在急救护理学教学中的应 用研究[J].中华护理教育,2015,12(4):259—263. ,110]钟正伟,刘丹丹,唐旖旎.外科护理教学中引入典型案例 的应用研究_J].重庆医学,2014,43(14):1815-1816. (收稿日期:2016-05—10修回日期:2016—06—28) 起高度关注,其参与度低的原因有待进一步调查分析。 参考文献 Eli Cheng SF,Kuo CL,Lin KC,et a1.Development and pre一 (上接第4690页) apparently new enterovirus isolated from patients with _J].Jpn J Infect Dis,2014,67(5):333—338. 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