การตรวจหาไวรัสและการทดสอบทางซีรัมวิทยา

การตรวจหาไวรัสและการทดสอบทางซีรัมวิทยาเป็นวิธีการทางห้องปฏิบัติการที่ใช้ในการพิจารณาว่าบุคคลนั้นมีการติดเชื้อไวรัสอยู่หรือไม่ หรือเคยติดเชื้อไวรัสมาก่อน การตรวจหาไวรัสเป็นการค้นหาตัวไวรัสเอง ไม่ว่าจะเป็นกรดนิวคลีอิกหรือแอนติเจนของไวรัส ในขณะที่การทดสอบทางซีรัมวิทยาเป็นการวัดการตอบสนองของแอนติบอดีต่อไวรัส วิธีการทั้งสองนี้ช่วยสนับสนุนการวินิจฉัย การจัดระยะของการติดเชื้อ และการเฝ้าระวังโรค

Definition

การตรวจหาไวรัสคือการระบุไวรัสในตัวอย่างทางห้องปฏิบัติการผ่านกรดนิวคลีอิกหรือแอนติเจนของไวรัส ส่วนการทดสอบทางซีรัมวิทยาคือการตรวจหาและวัดแอนติบอดีที่ร่างกายสร้างขึ้นเพื่อตอบสนองต่อการติดเชื้อไวรัส

Scope

บทความนี้ครอบคลุมการทดสอบการเพิ่มจำนวนกรดนิวคลีอิก (เช่น real-time PCR) การตรวจหาแอนติเจนของไวรัส และการทดสอบแอนติบอดีทางซีรัมวิทยา รวมถึงผลกระทบของช่วงเวลาการติดเชื้อต่อการเลือกใช้การทดสอบที่เหมาะสมและการแปลผลลัพธ์ บทความนี้ถือว่าสิ่งเหล่านี้เป็นวิธีการทางห้องปฏิบัติการ และไม่ได้ให้คำแนะนำในการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล

Core questions

• มีไวรัสอยู่ในตัวอย่างนี้หรือไม่ หรือมีหลักฐานทางซีรัมวิทยาของการติดเชื้อในปัจจุบันหรือในอดีตหรือไม่?
• วิธีการใด – การเพิ่มจำนวนกรดนิวคลีอิก การตรวจหาแอนติเจน หรือซีรัมวิทยาแอนติบอดี – เหมาะสมกับคำถามทางคลินิกและระยะของการติดเชื้อ?
• ช่วงเวลาการปรากฏของแอนติเจน กรดนิวคลีอิก และแอนติบอดีส่งผลต่อการแปลผลการทดสอบอย่างไร?
• ความไว ความจำเพาะ และระยะเวลาการรอผลของแต่ละวิธีมีข้อจำกัดอย่างไร?

Key concepts

• การทดสอบการเพิ่มจำนวนกรดนิวคลีอิก (เช่น real-time PCR)
• การตรวจหาแอนติเจนของไวรัส
• ซีรัมวิทยาแอนติบอดี (IgM, IgG, seroconversion)
• การทดสอบแอนติเจน-แอนติบอดีแบบรวม
• ช่วงเวลาหน้าต่างและการกำหนดเวลาของเครื่องหมาย
• การทดสอบเชิงคุณภาพเทียบกับเชิงปริมาณ (ปริมาณไวรัส)
• การตรวจหาโดยตรงเทียบกับหลักฐานทางอ้อม (ซีรัมวิทยา)
• ความไวและความจำเพาะในการวิเคราะห์

Mechanisms

วิธีการตรวจหาโดยตรงจะระบุตัวไวรัสเอง: การเพิ่มจำนวนกรดนิวคลีอิก เช่น real-time PCR จะเพิ่มจำนวนและตรวจหายีนของไวรัสด้วยความไวสูงและสามารถหาปริมาณได้ และการตรวจหาแอนติเจนจะตรวจหาโปรตีนของไวรัส (Espy et al., 2006) วิธีการทางซีรัมวิทยาเป็นวิธีทางอ้อม โดยจะตรวจหาแอนติบอดีของโฮสต์ซึ่งชนิดและระดับความเข้มข้นจะเปลี่ยนแปลงไปตามระยะเวลาของการติดเชื้อ โดยทั่วไป IgM และ IgG จะปรากฏขึ้นหลังจากการสัมผัสเชื้อ ดังนั้นการเปลี่ยนซีรัม (seroconversion) จึงบ่งชี้ถึงการติดเชื้อล่าสุด ในขณะที่ IgG สามารถบ่งชี้ถึงการสัมผัสเชื้อในอดีตหรือภูมิคุ้มกัน เนื่องจากแอนติเจน กรดนิวคลีอิก และแอนติบอดีปรากฏขึ้นในเวลาที่แตกต่างกัน ระยะของการติดเชื้อจึงเป็นตัวกำหนดว่าเครื่องหมายใดให้ข้อมูล และการทดสอบบางอย่างจะรวมการตรวจหาแอนติเจนและแอนติบอดีเข้าด้วยกันเพื่อลดช่วงเวลาของการติดเชื้อในระยะแรก การวินิจฉัยไวรัสที่รวดเร็วและบูรณาการได้ดีขึ้นเป็นส่วนหนึ่งของความพยายามที่กว้างขึ้นในการปรับปรุงการทดสอบโรคติดเชื้อ (Caliendo et al., 2013); แมสสเปกโทรเมทรีได้ปรับเปลี่ยนการระบุจุลินทรีย์โดยทั่วไป แม้ว่าวิธีการเพาะเลี้ยงและโมเลกุลยังคงเป็นหัวใจสำคัญในวิทยาระบบไวรัส (Clark et al., 2013)

Clinical relevance

ผลการตรวจหาไวรัสและซีรัมวิทยาเป็นข้อมูลสำคัญในการให้เหตุผลทางคลินิกว่ามีการติดเชื้ออยู่หรือไม่ ติดเชื้อเมื่อเร็วๆ นี้ หรือติดเชื้อในอดีต และเกี่ยวกับสถานะภูมิคุ้มกัน แต่ความหมายของผลลัพธ์ขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของการทดสอบและบริบททางคลินิก บทความนี้อธิบายวิธีการทำงานของวิธีการต่างๆ และผลกระทบของช่วงเวลาต่อการแปลผล; เป็นข้อมูลอ้างอิงและไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล

Epidemiology

การตรวจหาไวรัสและซีรัมวิทยาเป็นรากฐานของการเฝ้าระวัง การสอบสวนการระบาด และการวัดภูมิคุ้มกันของประชากร เช่น ผ่านการศึกษาความชุกของซีรัม ความพยายามในการวินิจฉัยที่รวดเร็ว แม่นยำ และบูรณาการได้ดีขึ้น สะท้อนให้เห็นถึงคุณค่าต่อสาธารณสุขและทางคลินิก (Caliendo et al., 2013)

History

วิทยาระบบไวรัสทางคลินิกได้เปลี่ยนจากการเพาะเลี้ยงไวรัสที่ต้องใช้แรงงานมากและการทดสอบทางซีรัมวิทยาในยุคแรกๆ ไปสู่การตรวจหาแอนติเจน และที่สำคัญคือการเพิ่มจำนวนกรดนิวคลีอิก ซึ่งทำให้การตรวจหาโดยตรงที่มีความไวสูงและมักจะหาปริมาณได้กลายเป็นเรื่องปกติ (Espy et al., 2006) การทดสอบแอนติเจน-แอนติบอดีแบบรวมและการใช้แพลตฟอร์มโมเลกุลที่มีประสิทธิภาพสูงได้ช่วยลดระยะเวลาตั้งแต่การเก็บตัวอย่างจนถึงการได้ผลลัพธ์ ซึ่งสอดคล้องกับการปรับปรุงการวินิจฉัยโรคติดเชื้อให้ทันสมัยยิ่งขึ้นโดยรวม (Caliendo et al., 2013)

Seminal works

• espy-2006
• caliendo-2013

Frequently asked questions

การตรวจหาไวรัสกับการทดสอบทางซีรัมวิทยาแตกต่างกันอย่างไร?

การตรวจหาไวรัสหมายถึงการค้นหาสิ่งมีชีวิตโดยตรง ไม่ว่าจะเป็นกรดนิวคลีอิก (ด้วยวิธีเช่น PCR) หรือแอนติเจนของไวรัส การทดสอบทางซีรัมวิทยาเป็นวิธีทางอ้อม: เป็นการวัดแอนติบอดีที่ร่างกายสร้างขึ้นเพื่อตอบสนองต่อไวรัส ซึ่งบ่งชี้ถึงการติดเชื้อในปัจจุบันหรือในอดีต

ทำไมช่วงเวลาจึงมีความสำคัญต่อการทดสอบไวรัส?

กรดนิวคลีอิกและแอนติเจนของไวรัสจะปรากฏขึ้นในช่วงต้นของการติดเชื้อ ในขณะที่แอนติบอดีจะพัฒนาขึ้นในภายหลัง ดังนั้นการทดสอบอาจให้ผลลบปลอมได้หากทำการทดสอบก่อนที่เครื่องหมายเป้าหมายจะเพิ่มขึ้น ระยะของการติดเชื้อเป็นตัวกำหนดว่าวิธีใดให้ข้อมูลที่ถูกต้อง