Chẩn đoán huyết thanh học: Phát hiện kháng thể và kháng nguyên

Chẩn đoán huyết thanh học sử dụng các phản ứng miễn dịch để phát hiện kháng thể đặc hiệu với virus do vật chủ tạo ra hoặc kháng nguyên virus có trong mẫu bệnh phẩm. Bằng cách khai thác tính đặc hiệu của liên kết kháng thể-kháng nguyên, huyết thanh học có thể xác nhận sự phơi nhiễm với virus, phân loại giai đoạn nhiễm trùng thông qua loại kháng thể và hiệu giá, hoặc trực tiếp chứng minh sự hiện diện của protein virus, thường với các định dạng xét nghiệm nhanh và có khả năng mở rộng.

Definition

Chẩn đoán huyết thanh học là việc phát hiện trong phòng thí nghiệm các kháng thể đặc hiệu với virus (đáp ứng miễn dịch của vật chủ) hoặc các kháng nguyên virus, sử dụng các phản ứng liên kết kháng thể-kháng nguyên được đọc bằng hệ thống phát hiện có gắn enzyme, huỳnh quang hoặc các chất đánh dấu khác.

Scope

Chủ đề này bao gồm các nguyên tắc phát hiện kháng thể và kháng nguyên trong virus học, các nền tảng xét nghiệm chính (xét nghiệm miễn dịch enzyme, immunoblot, xét nghiệm nhanh dòng chảy bên, trung hòa), và việc giải thích loại kháng thể và hiệu giá liên quan đến thời điểm nhiễm trùng. Đây là một tài liệu tham khảo về phương pháp luận và không cung cấp các quy trình đặt xét nghiệm hoặc lời khuyên quản lý lâm sàng.

Core questions

• Xét nghiệm nên phát hiện kháng thể của vật chủ hay kháng nguyên của virus, và mỗi loại ngụ ý điều gì về tình trạng nhiễm trùng?
• IgM và IgG, và những thay đổi về hiệu giá, cho biết thời điểm hoặc giai đoạn nhiễm trùng như thế nào?
• Độ nhạy, độ đặc hiệu và phản ứng chéo được cân bằng như thế nào trong thiết kế xét nghiệm?
• Khi nào cần xét nghiệm xác nhận hoặc trung hòa để xác thực kết quả sàng lọc?

Key concepts

• Tính đặc hiệu kháng thể-kháng nguyên
• Xét nghiệm miễn dịch liên kết enzyme (ELISA)
• Xác nhận bằng Immunoblot (Western blot)
• Xét nghiệm kháng nguyên nhanh dòng chảy bên
• IgM so với IgG và chuyển đổi huyết thanh
• Hiệu giá kháng thể
• Xét nghiệm trung hòa
• Giai đoạn cửa sổ và phản ứng chéo

Mechanisms

Các xét nghiệm huyết thanh học dựa vào sự liên kết đặc hiệu giữa kháng thể và kháng nguyên của nó. Trong phát hiện kháng thể, kháng nguyên virus cố định sẽ bắt giữ các kháng thể của bệnh nhân, sau đó được phát hiện bằng thuốc thử thứ cấp có gắn nhãn, như trong xét nghiệm miễn dịch liên kết enzyme. Trong phát hiện kháng nguyên, thuốc thử cố định là một kháng thể bắt giữ protein virus từ mẫu bệnh phẩm, định dạng được sử dụng trong nhiều xét nghiệm nhanh dòng chảy bên. Loại kháng thể được phát hiện giúp phân loại giai đoạn nhiễm trùng: IgM thường xuất hiện sớm hơn và IgG tồn tại lâu hơn, và hiệu giá tăng lên giữa các cặp huyết thanh hỗ trợ cho việc nhiễm trùng gần đây. Các xét nghiệm miễn dịch sàng lọc thường được kết hợp với các phương pháp xác nhận đặc hiệu hơn như immunoblot hoặc trung hòa, phương pháp sau đo lường các kháng thể có chức năng liên quan ngăn chặn khả năng lây nhiễm của virus. Mỗi thiết kế cân bằng độ nhạy với độ đặc hiệu, với phản ứng chéo giữa các virus liên quan là một thách thức thường xuyên.

Clinical relevance

Huyết thanh học hỗ trợ chẩn đoán nhiễm virus trong quá khứ hoặc hiện tại, đánh giá tình trạng miễn dịch và khảo sát huyết thanh học; các xét nghiệm kháng nguyên cung cấp khả năng phát hiện trực tiếp nhanh chóng tại điểm chăm sóc. Mục này mô tả cách các xét nghiệm này hoạt động và cách kết quả của chúng được trình bày, bao gồm cả hạn chế là kháng thể có thể không có mặt sớm trong quá trình nhiễm trùng (giai đoạn cửa sổ); nó mang tính mô tả và không phải là cơ sở cho các quyết định chẩn đoán hoặc điều trị cá nhân.

Epidemiology

Các khảo sát huyết thanh học dựa trên kháng thể là một công cụ tiêu chuẩn để ước tính tỷ lệ tích lũy của một quần thể đã phơi nhiễm với virus, bổ sung cho giám sát phân tử nhằm phát hiện nhiễm trùng đang hoạt động. Các xét nghiệm kháng nguyên nhanh mở rộng khả năng xét nghiệm trong các đợt bùng phát bằng cách cho phép phát hiện nhanh chóng, phi tập trung.

History

Huyết thanh học virus học phát triển từ các xét nghiệm ngưng kết, cố định bổ thể và trung hòa ban đầu, và được biến đổi bởi sự ra đời của xét nghiệm miễn dịch liên kết enzyme bởi Engvall và Perlmann vào năm 1971, giúp định lượng và mở rộng khả năng đo lường kháng thể và kháng nguyên. Kỹ thuật immunoblot protein, được mô tả bởi Towbin và các đồng nghiệp vào năm 1979, đã bổ sung một định dạng xác nhận đặc hiệu vẫn được sử dụng cho một số bệnh nhiễm virus.

Key figures

• Eva Engvall
• Peter Perlmann
• Albert Coons

Seminal works

• engvall-perlmann-1971
• towbin-1979

Frequently asked questions

Sự khác biệt giữa phát hiện kháng thể và phát hiện kháng nguyên là gì?

Phát hiện kháng thể đo lường đáp ứng miễn dịch của vật chủ đối với virus và có thể chỉ ra nhiễm trùng trong quá khứ hoặc đang diễn ra, trong khi phát hiện kháng nguyên trực tiếp chứng minh protein virus và phản ánh sự hiện diện hiện tại của virus. Hai loại này trả lời các câu hỏi khác nhau về tình trạng nhiễm trùng.

Tại sao xét nghiệm huyết thanh học có thể âm tính sớm trong quá trình nhiễm trùng?

Kháng thể cần thời gian để phát triển sau khi phơi nhiễm, vì vậy trong giai đoạn cửa sổ này, xét nghiệm kháng thể có thể âm tính mặc dù virus có mặt. Các phương pháp trực tiếp như phát hiện kháng nguyên hoặc axit nucleic được sử dụng để phát hiện nhiễm trùng sớm.