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血清HBsAg 定量检测及探讨-从检验者角度看HBsAg定量

2019.8.09

赵秀英

首都医科大学附属北京佑安医院临床检验中心(北京,100069) 

[摘要随着乙肝病毒表面抗原(HBsAg)检测技术的突破,以血清HBsAg 定量作为慢性乙肝抗病毒疗效观察及治疗终点预测逐渐得到国际认可。研究表明血清HBsAg 定量:1) 分别与HBV DNA定量及肝内cccDNA定量存在一定相关性;2)可作为干扰素或核苷类似物抗病毒疗效及治疗终点评估的指标。作为一项新的检验指标,如何发挥其在HBV诊疗中的作用,需要临床医生与检验人员共同努力,合理应用并理解血清HBsAg定量检测中可能存在的问题。本文针对国内HBsAg 定量检测现状,结合国内外文献,分析了 HBsAg与Dane颗粒既完整HBV的关系,以及HBsAg检测中可能存在的钩状效应的影响,并对HBsAg实际定量中的关键问题如稀释、误差与应用范围等进行了分析。希望临床在应用血清HBsAg定量指标的同时,结合患者病情与其它血清学标志物,以及HBV DNA定量客观分析,并正确理解由技术及操作等带来的HBsAg量值波动。

关键词乙肝病毒;表面抗原定量;抗病毒治疗 

Quantitative detection of serum HBsAg and a discussion from the view of a laboratorian

ZHAO Xiu-ying,Center of Clinical Laboratory, Beijing Youan Hospital, Capital Medical University, Beijing 10069, China 

Corresponding author: ZHAO Xiu-ying. Email: zhaoxiuying2001@yahoo.com 

[Abstract] With the breakthrough in detection technology of hepatitis B virus surface antigen (HBsAg), Quantitative assay of HBsAg (QAHBsAg) in chronic hepatitis B, especially in evaluation of anti-viral treatment and endpoint prediction has gradually gain the international recognition. Study indicated that serum HBsAg level 1) were correlated with serum HBV DNA and intrahepatic cccDNA amount; and 2) can be used as indicator of efficacy and therapy end assessment during both interferon or nucleoside analogue antiviral treatment. As a new indicator, it needs clinicians to work together with laboratorian to make it in effect. It is also necessary to rationally use and understand the possible problems during QAHBsAg. In this paper, we analysis the application of QAHBsAg in China, combined with domestic and foreign literature review. We analysis the correlation between HBsAg and HBV Dane particles, the hook effects on HBsAg detection, and the practical key issues such as the dilution, the application area and possible errors. It is important for clinical stuff to use QAHBsAg as indicator at the same time combined with patient’s status, other serological markers, as well as HBV DNA quantification, and correctly understood fluctuations in HBsAg level bring to by technical and operational errors in QAHBsAg.

Key words: Hepatitis B virus; Quantitative detection of HBsAg; Antiviral therapy

随着免疫发光检测技术在临床实验室普及应用,对HBV血清免疫学标志物(HBV-M, 或称乙肝“五项” )的定量检测日渐成为现实,并迅速被临床认识及认可[1-3]。抗-HBs (HBV表面抗体)是最早被实现定量检测的指标,目前普遍采用WHO标准定量,结果以IU/L为单位,其线性范围可达1000IU/L。研究认为自然感染HBV痊愈后产生的抗-HBs介于10-100IU/L,足以对HBV起到保护作用。有效的HBV疫苗接种所产生的抗-HBs多大于100IU/L,抗-HBs小于10 IU/L是HBV免疫的临界量值。在肝移植术后针对HBV的被动免疫治疗过程中抗-HBs定量值也十分有用,可以用来估算乙肝免疫球蛋白(HBIG)的用量及给药间隔。可见抗-HBs定量对于乙肝防治发挥了重要作用。近期肝病治疗界对HBsAg定量再次给予了高度关注,以血清HBsAg 定量作为慢乙肝抗病毒疗效观察及治疗终点预测 |检验地带网|已得到国际认可。我们对2004年1月至今五年内涉及HBsAg 定量的文章进行检索,以HBsAg定量作为主题词,检索中国知网(中国学术文献网络出版总库),共查到45篇相关文献。在PubMed使用HBsAg assay 与HBsAg level作为主题词,查到相关文献32篇。综合这些文献的结论大致如下:1)血清HBsAg 定量分别与HBV DNA定量及肝内cccDNA定量存在相关性;2)血清HBsAg 定量可作为干扰素或核苷类似物抗病毒疗效及治疗终点的评估指标 [4-6]。在实际工作中,我们也经常面临临床与检验界同行对HBsAg 定量的询问。作为一项新的检验指标,如何发挥HBsAg 定量在HBV诊疗中的作用,需要临床医生与检验人员共同努力,合理应用并理解血清HBsAg定量检测中可能存在的问题。

1. HBsAg的本质

1963年澳大利亚科学家Blumberg首次发现澳大利亚抗原(后简称“澳抗”)。后来研究表明“澳抗”既是HBV表面的膜蛋白颗粒,因此将“澳抗”改称为HBV表面抗原(HBsAg)。HBsAg 是HBV感染的重要血清学标志物,其可诱导机体产生抗-HBs抗体,后者是有保护性的中和抗体。已知HBsAg有9种血清亚型,是由一个特异的共同抗原决定簇“a”和至少两个亚型决定簇“d/y”和“w/r”所决定,我国最常见的血清型为adw、adr。HBsAg在HBV表面的结合松散,容易脱落入血[1,7]。HBsAg在血清中以三种形式存在:一种是小球形颗粒,直径22nm;一种是丝状或管形颗粒,直径22nm,长200-700nm,被认为是小球形颗粒的集合。两种颗粒均不含HBV遗传物质|检验地带网|,因此不具有感染性;此外,一些结合在包膜表面的HBsAg与HBV DNA共同构成完整的病毒被称为Dane颗粒,Dane颗粒有很强感染性。在HBV感染者血清中,小球形颗粒最多,Dane颗粒最少,非感染性HBsAg颗粒与Dane颗粒之比可达103-105。人感染HBV后绝大多数外周血可出现HBsAg,含量在5ng/ml~600μg/ml之间,高者可达2000μg/ml。HBsAg与Dane颗粒的这种量值差异与关系不固定性,无疑会影响HBsAg定量值对Dane颗粒的相关性的推算[1,2,7]

2. HBsAg检测的瓶颈-钩状效应

免疫学检测中的钩状(Hook)效应指抗原抗体结合反应中,结合的强弱及结合的多少与抗原抗体的比例有密切关系,由于某一成分过量而可导致抗原抗体反应减弱甚至出现假阴性结果。钩状效应在一步法的ELISA检测中表现十分突出。在HBV-M的检测中,常见到HBeAg、抗-HBc强阳性而HBsAg呈阴性或弱阳性的标本,其中相当一部分是由于钩状效应导致,原因正在于血清内有大量的游离HBsAg[8,9]。目前大多数液相发光试剂检测HBV-M时采用了两步法,钩状效应的影响有所减弱,但并未完全消失。我们实验室对某知名发光原理的进口试剂检测HBsAg的钩状效应|检验地带网|进行观察,随机选取3份HBsAg、HBeAg与抗-HBc阳性的三份标本,系列稀释后检测HBsAg,发现HBsAg结果仍受钩状效应影响,随着稀释比例增加,HBsAg的 COI值逐渐增加(表1)。可见,即便基于发光原理的HBsAg检测试剂,钩状效应仍然存在。有的临床医生误把代表半定量的COI值当做定量值指导临床,可能遇到当患者HBV DNA下降,反而HBsAg的 COI值升高的现象,就是钩状效应对HBsAg检测的影响。此类反应在其它研究中也有报道[10]

1应用某进口发光试剂检测三例e抗原阳性患者HBsAg结果


  3. HBsAg定量检测的实验状况

目前对HBsAg定量检测,国际上普遍认可的是美国雅培公司(Abbott, USA)的Architect HBsAg检测试剂。该试剂所用标准品可溯源到WHO第一代HBsAg校准标准品80/549,其采用两点定标,线性范围在0-250IU/ml。对超过250IU/ml的标本需手工稀释,样品经500倍稀释,线性范围可达0-125000IU/ml,为此厂家配有手工稀释液。

我们对Architect HBsAg定量及稀释试剂进行了观察,随机选取初检HBsAg大于250 IU/ml的四份慢性HBV感染者血清标本,自1:10开始倍比稀释至1:320作为检测终点。结果显示,随着稀释倍数增加,HBsAg定量值总体呈下降趋势,显示本试剂较好地避免了钩状效应影响。但HBsAg定量与稀释倍数的关系并非典型线性,尤其随着稀释倍数提高,线性愈发不典型(图1)。此外,我们选择初检时HBsAg大于250 IU/ml的10份标本,请多人同时进行系列稀释后|检验地带网|再重新进行HBsAg定量检测,发现同等稀释浓度情况下不同操作者可造成HBsAg定量误差,其CV值在20%以内。表明手工稀释后检测HBsAg定量,其结果不可避免存在误差。以HBsAg定量指导临床时,最好推荐一个合理的稀释倍数,以保证稀释因子与定量值之间的线性关系(如1:50以内),同时应给出合理的操作误差范围,以免临床误解。

 图1 对四例初检时HBsAg大于250IU/ml 的血清样本系列稀释并检测,显示Architect HBsAg定量试剂有较好的抗钩状效应。但其趋势曲线不典型,低倍稀释时定量值与稀释倍数关系更接近线性。

4. HBsAg定量的临床应用

4.1 “e抗体” 阳性患者抗病毒疗效观察及治疗终点预测

慢性乙肝患者的抗病毒治疗需何时终止一直是医师与患者共同关注的问题。美国肝脏病研究学会(AASLD) 于2007年修改的慢性乙肝治疗指南中[11],推荐HBeAg阳性慢性乙肝患者达到HBeAg血清转换后, 并在出现抗HBe抗体后, 仍需要巩固治疗至少6个月或6~12个月后方可停止治疗。对于抗HBe抗体阳性慢性乙肝患者, AASLD指南建议进行长期抗病毒治疗直到出现HBsAg血清转换。因此,对HBeAg阳性患者,检测HBV DNA与HBeAg可以满足抗病毒疗效的监测。笔者曾观察HBeAg阳性患者中,约65-70% 患者HBsAg初检大于250IU/ml,对这类患者没有稀释后再行HBsAg定量的必要。

但抗HBe抗体阳性患者因无法依据HBeAg及HBV DNA指导治疗,因此 HBsAg定量可作为较好的参考指标。HBsAg定量检测还可以预测患者是否可能发生免疫应答,并指导治疗方案的制定。大致上,HBsAg的显著下降预示患者预后良好,HBsAg的消失及最终血清转换会是乙肝患者可能达到的最佳治疗效果[2,8,9]。如Marcellin 等研究显示HBsAg定量可作为其血清转换的预测和治疗终点的评估,在26例HBsAg水平下降幅度超过100IU/ml的患者中有42.3% 患者在3年时间内出现HBsAg阴转;而HBsAg水平下降少于100IU/ml者,仅2.9% 转阴[712]。从检验者视角,多数抗HBe抗体阳性患者的HBsAg定量值初检时小于250IU/ml,既在试剂的原始线性范围内|检验地带网|搜集整理,即使需要稀释测定,稀释倍数多在1:50以内,避免了稀释误差的影响,临床参考意义也因此提高。

以HBsAg定量监测慢性乙肝患者疗程中,若浓度持续增加并有增幅超过原始水平,应留意YMDD耐药株出现。此时,HBsAg定量应与HBV DNA一起使用[212]

4.2可以用于肝移植被动免疫治疗的评估

肝移植时为保护供肝,需要应用HBIG,以提高抗-HBs的浓度,从而降低HBsAg,减少HBV DNA复制与HBsAg免疫符合物对供肝的影响。有研究显示可根据HBsAg浓度计算HBIG 的用量 [11]。但在临床实践中更倾向于使用抗-HBs的定量决定HBIG的用量及给药周期,此时,HBsAg定量并非必要指标。

 5. HBsAg定量检测的问题

5.1 HBV基因突变导致HBsAg定量下降或阴转

在人体天然免疫与干扰素治疗压力下,HBV的S基因区容易发生突变,目前已知的突变有20余种,多数集中在S蛋白的α决定簇,典型的有G145R、T143L等 [1213]。这些突变可能使HBsAg漏检,表现为治疗过程中HBsAg阴转或定量下降。此时HBsAg定量值不能反应真实病情,仍需要与HBV DNA及HBeAg联合应用。

5.2 临床与检验科室对HBsAg定量认识的局限性

部分临床医生不了解定量检验的线性范围及误差,对HBsAg定量存在误解。如夸大HBsAg定量的作用,认为抗病毒有效就意味着HBsAg一定下降,出现HBsAg定量值波动时不能正确向患者做出解释,或将责任推向实验室。这些现象会影响HBsAg定量的应用,也提示检验科室与临床沟通的重要性。此外,作为一项基于免疫学原理的检验项目,HBsAg定量也可能受其它因素如自身抗体、异嗜性抗体、纤维蛋白丝、红细胞脆片等的干扰,需要实验室进行更多的比较与观察,再对其临床意义进行分析|检验地带网|搜集整理。   

5.3 HBsAg定量检测与临床经济学

目前国内还没有建立HBsAg定量检测的收费标准,对定量检测仍参照定性检测收费。对初检大于250 IU/ml而需要进一步手工稀释的标本,有的单位也参照HBsAg定性检测收费,这就形成重复收费;有的单位以科研形式免费检测,这又给医疗单位造成负担。因此,在建立HBsAg定量检测规范的同时,有必要统一收费,以免造成混乱,不利于乙肝的治疗。

此外,HBV既Dane颗粒在体内被清除后,游离HBsAg可持续存在。如单纯以HBsAg定量作为指标,存在增加患者负担的可能,此时再延长疗程的必要性仍需要探讨。

 总之,实现HBsAg的定量检测是检验与临床的一项突破。但无论从检验还是从临床角度,均有必要对HBsAg定量进行正确认识,理解血清HBsAg定量的作用,以免误导治疗与患者。最后笔者愿与大家一同回顾在新概念英语中的一篇小品文, 文章题目叫事实(The fact)。大致内容是一位记者受一家有名的杂志的委托写一篇关于非洲某个新成立共和国总统府的文章。稿子寄来后,编辑看了第一句话就拒绝予以发表。文章的开头是这样的:“几百级台阶通向环绕总统的高墙。”编辑立即给那位记者发去传真,要求他核实一下台阶的确切数字和围墙的高度!记者立即出发去核实这些重要的事实,就在他细数通向15英尺高的总统府围墙的第1084级台阶时,被卫兵抓了起来。编辑过了好长时间不见他把数字寄来,在再三催促未果的情况下,无奈按原样发稿了。一周之后,终于接到记者的传真,才知道那个可怜的记者被送进了监狱。看来某些情况下适当的“模糊”似乎比精确的量值更为符合实际。

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