科普 | HIV检测发展史

从发现病毒到发明检测

1983年，Robert·Gallo博士首次在免疫系统细胞中培养出一种逆转录病毒，这种病毒命被名为HTLV-III。一年后的1984年英国国务院部长玛格丽特·赫克勒(Margaret Heckler),宣布Robert Gallo博士和他在美国国家癌症研究所已经发现了艾滋病的病因,逆转录病毒HTLV-III。

第一个发现HIV的人Robert Charles Gallo博士

在1985年FDA批准了第一项HIV血检,ELISA酶联法,检测血液中的HIV抗体。美国血库开始对储血和用血进行筛查。HIV抗体检测正式面世。1987年4月,FDA批准了Westernblot血液检测（免疫印迹实验）试剂盒,这是一种更具有特异性的HIV抗体检测方法，也是沿用至今的HIV确诊试验方法。

5年后的1992年，FDA批准了一种HIV快速诊断测试剂盒,HIV快速筛查胶体金试验正式面世,该实验也是目前HIV感染初筛中最常用的试验,市面上试纸大多为胶体金检测。

不久后的1994年，全球首款无创HIV检验方法获批，HIV口腔粘膜渗出液试剂盒，这就是我们现在常说的“唾液”试纸。1996年，FDA批准首套自我检测工具包和病毒载量检测。至此HIV监测可及性已大幅度提高，窗口期也大幅度缩短。

从1代到4代

目前，检测 HIV的方法有 100多种[1]。检测种类虽然繁多，但可分为两大类：抗体检测、病毒检测。病毒检测包括细胞培养 (病毒分离 )、p24 抗原检测和病毒核酸检测 。

从第 1代 HIV抗体检测试剂问世到现在[2], HIV血清学检测试剂已经发展到了第 4代。

1985 年 3 月,FDA 批准了第 1 个用于血筛的HIV 抗体筛查试剂[3],是以体外培养的 HIV 裂解抗原包被反应板,由于包被的抗原蛋白浓度、纯度低和结构不稳定,因此灵敏度和特异性都不高,但第 1 代筛查试剂的出现仍然具有划时代的意义,标志着 HIV 血液筛查试剂的诞生和使用。第一代窗口期约为三到六个月,这也是很多教材上关于HIV窗口期三个月的出处。

随后的1990年发展了第2代HIV血液筛查试剂[3],包被的抗原为基因工程重组或人工合成肽,酶标记物为抗人 IgG 抗体,可同时检测 HIV-1 和 HIV-2 型,特异性和灵敏度都有所提高,HIV 检测试剂得到进一步发展。

但是二代试剂也有相应的缺陷：无法检测HIV-1 O组。且对第二代试剂来说,若抗体浓度处于一个较高的水平,可能有假阴性的情况发生。因需要稀释抗体再进行检测,因而会导致抗体稀释后在一定时间浓度小于检测下限,通常窗口期为8-10周左右。

酶联免疫法中的钩状效应

钩状效应是指在双抗体夹心法测抗原的一步法ELISA中,测定显色随着待测标本中抗原浓度的增加而升高至一定程度后,测定吸光度即随抗原浓度的增加而开始下降直到不显色,而出现假阴性结果。强阳性标本易误测为弱阳性,甚至出现假阴性结果,致使漏检。

一代二代试剂是间接法试剂，在目前已经被淘汰。

1994年，第三代试剂问世[3]，相比第二代检测改为了双抗原夹心法，酶标记物也升级成特异性HIV抗体，同时包被了O型HIV抗原。三代试剂可同时测定IgG、IgM，大幅推进了HIV 血液筛查试剂的发展，将窗口期由10周缩短到3周[8]。双夹心法的应用也避免了假阴性的产生，检测者进行检测时无需稀释样本,保证了敏感性，降低了检测操作难度。

总的来说，三代试剂既保证了检测的特异性，又完善了检测的敏感性，同时实现了窗口期的“大跃进”。

1998年，在第三代检测基础上，第四代HIV血筛试剂诞生。它能同时检测HIV的p24抗原与抗体 [3]。相比前第三代试剂，四代试剂把检出时间又提前了4～5天左右，窗口期缩短了近1周。在艾滋病的早期诊断中，它明显优于三代，仅有2周左右的窗口期。[5]

但是，四代检测中，抗原和抗体同时在反应板上，存在相互干扰的可能。这影响了免疫反应的特异性，使四代检测的假阳率略高于三代检测。

抗体到病毒本体

在过去，大多数对HIV的检测是通过病毒以及机体对病毒的一些反应，从而间接对HIV进行检测。而随着科技革新，直接对病毒本身进行检测的方法,登上了历史的舞台。

1996年,HIV-RNA检测通过FDA审批。截至21世纪初，全世界已有33国开始使用核酸检测筛查血液中的HIV：德国于1997年引进核酸检测，瑞士于2002年在法律中规定，必须使用核酸检测筛查献血者HIV。[6]

从 2010 年开始，中国在部分血站试点开展核酸检测。2015年，要求全国实现血站核酸检测的全覆盖[8]。

血站核酸检测 保障血液安全

目前，在HIV感染筛查的指标中，HIV核酸检测最为敏感，优于酶联免疫检测，可有效缩短窗口期。有研究显示，核酸检测可将HIV感染窗口期缩短至2. 93 天[7]。目前得益于HIV-DNA检测技术的出现，窗口期得以进一步的缩短。

常见的RNA 20精度核酸检测，窗口期为1周左右，它距离广泛运用于HIV初筛还有一定距离。这是因为，这种检测出报告较慢，可及性较差，且价格过于昂贵。现在，核酸检测主要用于监测感染者的治疗状况，以便及时发现与处理治疗失败的情况。

核酸检测用于初筛大多是婴幼儿的HIV诊疗方面，因为婴幼儿抗体产生并不是那么稳定，对成年人来说，除可能暴露HIV后处在严重恐艾情绪中的人，一般还是推荐在2-3周后进行抗原抗体联合实验或在4到6周后进行抗体筛查。

从抽血到自检

快速HIV检测，是利用特异性高的抗体抗原反应、免疫层析分析技术，来确定血液中是否含有1型或2型HIV抗体（这些抗体通常是gp41、gp120、gp160包膜蛋白）。
在1992年5月27日第一个HIV快检上线后至今，HIV快速自检方案也在快速发展，除第一代检测外，其他检测均有发展出HIV快检方案。

现我国市场上可以获得多种国产及进口的HIV 快速诊断试剂，包括硒标记法、金标记法和凝集法。目前，国内血站为减少血液报废，也在献血前使用快速 HIV检测试剂初筛献血者。

其中快速胶体硒法 30 min 内即可报告结果，与 ELISA 法相比在阳性结果方面无统计学差异，与 WB 确证试验比较，有更高的敏感性和准确性，但特异性较WB低（较高的假阳性可能[8]。

快速检测不仅相对便宜，而且检测效能显著。快速检测不但可以使用血清、血浆，全血，唾液，甚至尿液筛查不同病原体，而且还具有操作简便，试剂反应时间短，结果可以目测，不需要特殊的仪器设备，对技术人员要求不高，试剂可以在室温条件下保存等优点，使得检测更为便利。

参考文献

[1]Weber B, Berger A, Rabenau H, etal . Evaluation of a new combined antigen and antibody human immunodeficiency virus screening assay, VIDAS HIV DUO Ultra[ J] .J Clin

Microbiol, 2002, 40(4):1420-1426.

[2]沈霞.艾滋病的实验室诊断 [ J] .中华检验医学杂志, 2003, 26(5):327-328.

[3] 强来英,HIV 抗体诊断试剂的发展． 中国健康教育,2006,22( 11) : 863-865．

[4] 李桓,王静,付晓,等． HIV 抗体快速检测的临床意义探讨． 儿科药学杂志,2013,19( 8) : 3-5．

[5] 王梓,张立红． 第四代与第三代 HIV 诊断试剂检测结果比较．中国误诊学杂志,2011,11( 3) : 577．

[6] Gottschalk J．,Achermann Y,Niederhauser C． First case of HIV window doNATion in Switzerland after 8 years of universal HIV NAT screening． Abstracts of Swiss transfusion 2010,Joint Congress of WAA,ESFH,BTS / SＲC,SATM / Transfusion and Apheresis Science,2010,43 ( 10) : S1-S27．

[7] Weusten J,Vermeulen M,van Drimmelen H,et al． Ｒefinement of a viral transmission risk model for blood donations in seroconversion window phase screened by nucleic acid testing in different pool sizes and repeat test algorithms． Transfusion,2011,51( 1) : 203- 215．

[8] Li L,Li KY,Yan K,et al． The history and challenges of blood donorscreening in China． Transfusion Medicine Ｒeviews,2017,31 (2) : 89-93．