目的:為豬場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室提供科學(xué)的非洲豬瘟病毒核酸診斷試劑盒選擇方案。方法:選擇4種非洲豬瘟核酸檢測(cè)試劑盒,通過對(duì)比梯度稀釋后標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的線性擴(kuò)增、對(duì)低含量時(shí)(20copies/μL)的敏感性、對(duì)以純水為樣本時(shí)假陽性檢出率。結(jié)果:線性擴(kuò)增試驗(yàn)中,A試劑盒對(duì)20copies/μL濃度的標(biāo)準(zhǔn)品檢測(cè)率為100%(3/3),其他試劑盒對(duì)該濃度下的標(biāo)準(zhǔn)品,均未達(dá)到100%;低含量敏感性試驗(yàn)中,A試劑盒陽性檢出率為91.67%(44/48),其他廠家試劑盒的檢出率分別為85.42%(41/48)、79.17%(38/48)、58.33%(28/48);假陽性試驗(yàn)中,A和B未出現(xiàn)陽性反應(yīng),而C、D試劑盒分別出現(xiàn)2、1個(gè)非特異性反應(yīng)。結(jié)論:經(jīng)過性能比較,A試劑盒更符合豬場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室對(duì)于高敏感性和低假陽性的要求。
非洲豬瘟病毒(AfricanSwinefevervirus,ASFV)是一類古老的病毒,早在1921年在非洲肯尼亞首次發(fā)現(xiàn),至今有約100年的歷史。非洲豬瘟(Africanswinefever,ASF)即是由非洲豬瘟病毒引起的家豬、野豬的一種急性、熱性、高度接觸性動(dòng)物傳染病,所有品種和年齡的豬均可感染,發(fā)病率和死亡率高,可達(dá)100%。世界動(dòng)物衛(wèi)生組織將其列為法定報(bào)告動(dòng)物疫病,中國也將其列為一類動(dòng)物疫病。ASF最早于1921年在非洲肯尼亞被發(fā)現(xiàn),1957年傳入歐洲,1971年傳入加勒比海地區(qū)和南美洲,2007年傳入高加索地區(qū),現(xiàn)仍在非洲、南撒丁島和高加索地區(qū)流行,給世界各國的養(yǎng)豬業(yè)造成了巨大經(jīng)濟(jì)損失。2018年8月3日,中國確診首例非洲豬瘟疫情,之后不斷蔓延,2020年4月19日,海南報(bào)道非洲豬瘟疫情后,我國內(nèi)地31個(gè)省份,已全部發(fā)現(xiàn)非洲豬瘟疫情。
目前尚無有效的疫苗對(duì)非洲豬瘟進(jìn)行防控,各地養(yǎng)殖場(chǎng)需依賴生物安全措施,并組建快速診斷實(shí)驗(yàn)室,使用高精準(zhǔn)的檢測(cè)方法,對(duì)進(jìn)出入豬場(chǎng)物質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。該研究旨在通過比對(duì)不同廠家的非洲豬瘟核酸診斷試劑盒的主要性能,為豬場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室提供科學(xué)的試劑盒選擇方案,幫助豬場(chǎng)合理選擇試劑盒,構(gòu)筑穩(wěn)固的生物安全檢測(cè)防線,阻擊非洲豬瘟的入侵。
4種商品化的非洲豬瘟病毒實(shí)時(shí)熒光PCR檢測(cè)試劑盒,A廠家試劑盒(非預(yù)混型)批次342020005,B廠家試劑盒(非預(yù)混型)批次202006,C廠家試劑盒(預(yù)混型)批次20191118,D廠家試劑盒(預(yù)混型)批次20200301;B646L基因標(biāo)準(zhǔn)品GBW(E)091034(批號(hào):2020001)購自中國牧工商集團(tuán)有限公司。
實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀SLAN-48P購自上海宏石醫(yī)療科技有限公司。
將B646L基因標(biāo)準(zhǔn)品稀釋至1000copies/μL、100copies/μL、20copies/μL、4copies/μL、0.8copies/μL,共5個(gè)稀釋度,使用4種試劑盒,按照其說明書配置PCR體系,進(jìn)行熒光PCR檢測(cè),每個(gè)稀釋度重復(fù)3次,同時(shí)設(shè)置陰陽性對(duì)照。分析各試劑盒對(duì)不同梯度核酸檢測(cè)Ct值,比較不同試劑盒對(duì)各稀釋度的檢出率和變異系數(shù)。
將B646L基因標(biāo)準(zhǔn)品稀釋至20copies/μL,使用4種試劑盒對(duì)稀釋后的標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行熒光PCR擴(kuò)增,每種試劑盒重復(fù)檢測(cè)48個(gè)孔,統(tǒng)計(jì)該拷貝數(shù)下不同試劑盒的檢出率。
使用純化水做無模板陰性對(duì)照,每種試劑盒配置46個(gè)陰性反應(yīng),設(shè)置陰陽性對(duì)照。統(tǒng)計(jì)不同試劑盒出現(xiàn)假陽性的次數(shù),假陽性概率最低者為佳。
使用4種試劑盒對(duì)稀釋后的標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行檢測(cè)時(shí),4種試劑盒在1000copies/μL、100copies/μL兩種拷貝數(shù)的檢出率均為100%,在拷貝數(shù)稀釋至20copies/μL時(shí)出現(xiàn)檢出率的差異:A試劑盒的檢出率為100%(3/3),B試劑:檢出率為33.33%(1/3),C試劑盒的檢出率為33.33%(1/3),D試劑盒的檢出率為66.67%(2/3)。A試劑盒在20copies/μL的檢出率高于其他試劑盒,具體結(jié)果見表1與表2。
使用4種試劑盒對(duì)稀釋至20copies/μL的標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果顯示A試劑盒的檢出率最高為91.67%(44/48),B試劑盒的檢出率次之為85.42%(41/48),C試劑盒的檢出率為79.17%(38/48),D試劑盒的檢出率為58.33%(28/48),具體結(jié)果見圖1與表3。
使用純水做無模板陰性,每種試劑盒配置46個(gè)陰性反應(yīng),設(shè)置陰陽性對(duì)照,統(tǒng)計(jì)不同試劑盒出現(xiàn)假陽性(有Ct值且曲線不典型)的次數(shù),A試劑盒未檢到陽性,B試劑盒未檢測(cè)到陽性,C試劑盒檢測(cè)2個(gè)非特異性陽性反應(yīng),D試劑盒檢測(cè)到1個(gè)非特異性陽性反應(yīng),具體結(jié)果見圖2與表4。
該研究比較了4個(gè)廠家生產(chǎn)的非洲豬瘟核酸診斷試劑盒對(duì)B646L基因標(biāo)準(zhǔn)品的檢測(cè)結(jié)果,結(jié)果顯示:線性擴(kuò)增試驗(yàn)中,A試劑盒對(duì)20copies/μL濃度的標(biāo)準(zhǔn)品檢出率為100%(3/3),其他試劑盒對(duì)該濃度下的標(biāo)準(zhǔn)品的檢出率均未達(dá)到100%;敏感性試驗(yàn)中,A試劑盒對(duì)稀釋至20copies/μL的48個(gè)重復(fù),檢出率為91.67%(44/48),其他試劑盒的檢出率分別為85.42%(41/48)、79.17%(38/48)、58.33%(28/48);假陽性試驗(yàn)中,A試劑盒和B試劑盒,未出現(xiàn)陽性反應(yīng),C、D試劑盒分別出現(xiàn)2、1個(gè)非特異陽性反應(yīng)。綜合3個(gè)試驗(yàn)的結(jié)果,A試劑盒在不同稀釋濃度下的檢出率、低濃度(20copies/μL)的檢出率、假陽性出現(xiàn)頻次上領(lǐng)先其他試劑盒,更符合豬場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室對(duì)于高敏感性和低假陽性的需求,可以應(yīng)用于豬場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室非洲豬瘟病毒的核酸診斷。
非洲豬瘟病毒對(duì)腐敗、溫度、干燥及消毒劑都具有較強(qiáng)的抵抗力。在適宜的蛋白質(zhì)環(huán)境下,非洲豬瘟病毒可在較大的溫度范圍和pH范圍內(nèi)存活,在血液、尿、糞中非常穩(wěn)定,能長時(shí)間存活于經(jīng)加工過的豬肉制品中。由于ASFV在環(huán)境中穩(wěn)定、存活時(shí)間長,生物安全是防控該病毒的唯一方案,進(jìn)入豬場(chǎng)的物質(zhì)和人員必須進(jìn)行執(zhí)行嚴(yán)格的生物安全洗消,并進(jìn)行核酸檢測(cè)。選擇一款敏感性高、假陽性少的試劑盒,能大大提升豬場(chǎng)生物安全牢固程度。
試劑盒的敏感性較低,可能與引物和探針序列、試劑盒生產(chǎn)工藝相關(guān)。在臨床檢測(cè)過程中,檢出率偏低除與試劑盒敏感性有關(guān)外,還可能與樣本復(fù)雜程度、樣本采集運(yùn)輸、樣本核酸提取等各種因素相關(guān);實(shí)驗(yàn)室出現(xiàn)假陽性,可能與試劑盒不穩(wěn)定、實(shí)驗(yàn)室污染、設(shè)備的閾值線設(shè)定等方面相關(guān),豬場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室需要綜合各方面的因素進(jìn)行判斷,該研究中C、D試劑盒為預(yù)混裝,產(chǎn)生的假陽性可能與試劑預(yù)混后,發(fā)生非特異性反應(yīng)有關(guān)。
該研究僅對(duì)4個(gè)廠家試劑某一批號(hào)的檢測(cè)能力做了簡要比較分析,樣本量有限,并不能代表各試劑的整體檢測(cè)性能,僅作為一種試劑盒比對(duì)方案,供豬場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室參考,實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)能力除與試劑盒相關(guān)性能相關(guān)外,還需要實(shí)驗(yàn)室的操作人員嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)操作流程,執(zhí)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制,避免因操作原因引起的假陰性和假陽性結(jié)果。