疾病检测

导读近年来，水产养殖鱼类各种疾病的发生，给全国各地的养殖业者造成极为严重的经济损失。据统计，每年水产病害导致我国水产养殖的损失接近200亿元。目前危害水产养殖生物的病害已达400～500种，其中养殖鱼类疾病达200余种，病害生物主要包括病毒、细菌、真菌、寄生虫等。水产养殖生物病害的多发性和严重性已成为水产养殖业健康发展的制约因素，如何有效控制病害成为了当务之急！当养殖动物以高密度扩大时，任何动物（不仅是虾和鱼），都将非常容易感染病原体。PCR是一种有效的鱼虾病诊断技术。通过PCR技术检测病原体，具有诸多优势，例如可以在早期检测出病原体，具有较高的特异性和灵敏度、可以识别病原体类型、进行疾病传播监测、优越的养殖选择和节约成本，因此，将PCR技术应用于对虾疾病的诊断，是有效控制和管理疾病的有效方法。早期准确的诊断以及有效的监测是减轻传染病的关键。▎鱼虾的许多疾病可通过PCR快速诊断：▶ 虾白斑病（WSSV）▶ 虾急性肝胰腺坏死病（AHPND/EMS）▶ 肝孢子虫病 (EHP)▶ 桃拉综合征病毒 (TSV)▶ 虾黄头病 (YHV)▶ 传染性肌肉坏死病毒（IMNV）▶ 传染性皮下和造血器官坏死病 (IHHNV)▶ 虾发光病（哈维弧菌）▶ 坏死性肝胰腺炎细菌 (NHPB)▶ 锦鲤病毒病：锦鲤疱疹病毒 (KHV)▶ 罗非鱼细菌性疾病：弗朗西斯氏菌(FLB)▎艾普拜水产病原体快检方案盘古 Super 8便携超快速荧光定量PCR系统，搭配荧光定量PCR酶预混液，20分钟得到结果，是用于即时检测的一款超快速、便携、免校准的分子诊断PCR仪器平台， 保障现场快速分子检测需求。在感染早期阶段，我们就可以带着盘古 Super 8来到养殖地旁边，现场采样，现场检测，第一时间采取预防和控制措施，降低疾病传播的风险。

p 　　肝脏疾病是严重危害人类健康的疾病，其病因复杂多样，既包括感染、肿瘤等常见因素，也包括自身免疫性、先天性疾病等特殊因素。临床最常见的慢性肝病为乙型肝炎病毒(hepatitisB virus，HBV)和丙型肝炎病毒(hepatitis C virus，HCV)感染所致，在世界范围内分别有3.7亿和1.3亿患者 慢性肝炎通常缓慢进展为肝纤维化和肝硬化，最终可能发展为肝细胞肝癌(hepatocellularcarcinoma，HCC)，肝细胞癌死亡率很高，据世卫组织报道，每年全世界死于HCC的患者约为600 000人，而其中一半死亡病例发生在中国[1]。除了病毒感染外，药物和毒物的损害，营养不良和嗜酒，以及代谢异常等因素也是肝脏疾病的主要原因。 p 　　慢性肝病的诊断对疾病的治疗和预后具有重要的意义，目前对肝炎病毒感染的诊断，通常采用免疫学或分子生物学技术检测病毒的特异性抗原、抗体或核酸片段，而肿瘤标志物及影像学技术对HCC的诊断也有广泛的临床应用。近几年，随着技术的发展和革新，质谱技术也开始广泛应用于各个医学诊断领域，如肿瘤标志物筛选、细菌鉴定、耐药分析以及病毒检测等，成为很多临床实验室的常规检测技术[2]。 /p p 　　一、质谱分析技术发展状况 /p p 　　虽然，世界上第一台质谱仪在20世纪早期就已研制成功，但直到20世纪80年代，随着基质辅助激光解析(Matrix–AssistedLaser Desorption/Ionization，MALDI)和电喷雾电离(Electrosprayionization，ESI)等& quot 软电离& quot 技术的发展才使得质谱技术在生物医学领域得到广泛的应用。随后，液质联用技术，如LC–MS/MS的出现，则极大地推动了质谱技术在医学检验领域的发展。目前应用较广泛的质谱技术包括表面增强激光解析电离飞行时间质谱(surface–enhancedlaser desorption/ionization–time of flight，SELDI–TOF–MS)和基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(Matrix–AssistedLaser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry，MALDI–TOF–MS)等，它们是新型的蛋白质组学研究技术，具有高通量和高速度的优势，目前主要用于肿瘤及其他疾病标志物的筛选。但二者的灵敏度和重复性存在一定缺陷，严重制约了它们在临床检测中的应用。而且上述技术只能对目的蛋白或疾病标志物进行定性检测，无法反映疾病的严重程度并对疾病进行预后判断。近年新发展起来的包括核素标记定量(isobarictags for relative and absolute quantitation, iTRAQ)技术可对样品进行蛋白质绝对和相对定量研究，具有分离能力强，分析范围广的特点，但是，对样本要求高，样本处理过程复杂及高试剂成本是该技术的主要缺陷。基于气相色谱–质谱(GasChromatography–Mass Spectrometer，GC/MS)和液相色谱–质谱联用(LiquidChromatography –Mass Spectrometry，LC/MS)技术是目前常用的检测方式，尤其是该技术在代谢组学中的研究价值受到学者的广泛关注，代谢组学的研究对象大都是相对分子质量1 000以内的内源性小分子物质，通常采用核磁共振(nuclearmagnetic resonance，NMR)，色谱(high performanceliquid chromatography，HPLC)等技术分离并检测人体尿液或血浆等生物样本中的代谢物谱图，再结合模式识别方法，可以判断出生物体的病理、生理状态，并找出与之相关的生物标志物。相比较蛋白质组研究，代谢物分子检测更加容易，并且种类少，更适合作为疾病的标志物。 /p p 　　二、质谱技术在病毒性肝炎检测中的应用 /p p 　　HBV及HCV感染严重威胁着人类健康，目前临床实验室主要采用化学发光和核酸扩增技术进行病毒抗原、抗体和核酸的检测。MassARRAY是基于MALDI–TOF–MS的核酸分析技术，已有学者将该技术用于HBV与HCV的血清分型，该方法的主要优势是快速、廉价。另外，该技术可以检测病毒的变异，区分野生株和突变株，指导临床用药，但缺点是只能用于HBV的B和C型[3]。 /p p 　　HBV突变可导致拉米夫定耐药，目前主要检测方法是测序，但耗时长，不适合大样本量的检测。Hong SP等采用MALDI–TOF–MS方法进行变异位点的检测，具有更高的灵敏度和特异性，并且可以对HBV感染患者抗病毒药物治疗效果进行监测[4]。另外，对HCV分型的MALDI–TOF–MS方法也有不少文献报道[5,6,7]。MALDI–TOF–MS技术也可用于其他抗病毒药物耐药的检测[8]。 /p p 　　三、质谱技术在肝纤维化及肝硬化检测中的应用 /p p 　　肝脏活组织检查是诊断肝纤维化的金标准，但该方法是有创性检查，患者依从性差，因此临床迫切需要寻找简单且易推广的无创性诊断指标用于评估肝纤维化。目前对肝纤维化的无创性诊断方法主要包括影像学和血清学指标，而质谱技术在寻找新的无创性诊断指标中发挥了很大的作用。Poon的研究组应用SELDI–TOF MS技术寻找与肝纤维化分期相关的蛋白指纹峰，并利用差异蛋白峰建立了神经网络(ArtificialNeural Network，ANN)诊断模型，发现了5个蛋白峰(m/z为5905, 5928, 5948，3162，3267)与Ishak纤维化评分显著相关，ANN模型指数与纤维化评分呈显著相关性(r=0.831)，并且其对肝硬化的预测正确率可到达89%，对Ishak& gt 4的纤维化患者预测灵敏度可达100%[9]。Marfà 等最近报道采用色谱和SELDI–TOFMS技术发现了一个5.9KDa的多肽具有肝脏早期纤维化的诊断价值，随后证实为纤维蛋白原α链的C末端片段。 /p p 　　四、质谱技术在酒精性肝病检测中的应用 /p p 　　酒精性肝病(alcoholicliver disease，ALD)是由于长期大量饮酒所导致的肝脏疾病。ALD的诊断是基于综合临床特征的，包括明确的饮酒史、肝病临床证据和血清异常指标的支持。但常用的实验室检测指标在ALD诊断中的灵敏度和特异度均不能满足临床的需求，因此研究ALD的特异性诊断指标具有重要的现实意义。然而，由于酒精性肝病与其他类型肝病在患者机体生理变化上极其相似，所以寻找ALD特异性的标志物非常困难。Nomura的研究组早在2004年就采用质谱技术进行了这方面的探索，他们的思路是通过对酒精依赖症患者血清中的差异蛋白进行分析，试图找到具有诊断价值的ALD标志物，他们发现在慢性酒精依赖患者血清中纤维蛋白原aE片段和Apo AII以及色素上皮衍生因子(PEDF)都可能成为酒精依赖的特异性标志物]。另一个研究思路是通过对成人酒精摄入前后血清中蛋白质的变化来寻找酒精代谢的标志物，如Liangpunsakul等[13]采用MALDI–TOF–MS技术对16例志愿者饮酒前后的血清蛋白质谱进行比较，发现一个59 000的蛋白质在饮酒后发生了显著改变，经鉴定该差异蛋白为α–纤维蛋白原，并认为该蛋白可以作为ALD的特异性标志物。 /p p 　　另外，部分学者通过建立酒精依赖的动物模型，通过质谱检测发现了部分具有ALD诊断价值的蛋白质或代谢物分子，如Zhang L等采用蛋白质组学技术对酒精诱导的小鼠模型进行蛋白差异分析，他们提取了肝细胞的胞浆膜，并用双向技术和iTRAQ技术分别进行检测，结果共有15个不同的蛋白被检测出来，其中，角蛋白–8被在两种不同的方法中均被检测出有意义，他们认为该分子可能在酒精对肝脏的损害中发挥一定的作用[14,15,16]。 /p p 　　五、质谱技术在肝细胞癌检测中的应用 /p p 　　HCC是常见且致死率高的恶性肿瘤，目前临床使用的甲胎蛋白(alpha–fetalprotein，AFP)一直是HCC诊断的重要指标，但AFP诊断HCC的灵敏度只有39%～65%，无法满足早期诊断和预后判断的要求，因此研究新的血清学标志物具有重要的意义。 /p p 　　2003年Poon的研究组采用SELDI–TOF–MS技术比较慢性肝病组(chronic liver disease，CLD)和HCC患者的血清蛋白指纹图谱，并根据差异蛋白建立了神经网络预测模型。他们发现m/z为8944和8811的蛋白峰在两组之间具有显著性表达差异，并且与肿瘤转移有关，ANN模型可到达90%的特异性和92%的灵敏度[17]。Liu C等采用MALDI–TOF–MS技术对60例HCC患者，36例其他肝病患者和46名性别年龄匹配的正常人的血清蛋白质谱进行比较，他们发现4471、8936、11670和13752 m/z的蛋白峰具有HCC鉴定的特异性，采用决策树建立诊断模型，其AUC可达到0.927[18]。Xiao等[19]采用超高效亲水性液相色谱与电喷雾四极杆飞行时间串联质谱联用法(PerformanceLiquid Chromatography–Quadrupole Time of Flight–Mass Spectrometry，UPLC–QTOF–MS)技术对HCC患者和肝硬化患者血清小分子代谢产物差异进行比较，最终，甘氨胆酸(glycocholicacid，GCA)，甘氨脱氧胆酸(glycodeoxy–cholicacid，GDCA)等代谢产物被发现在HCC组和肝硬化组有显著差异性，有望成为新的HCC诊断标志物。 /p p 　　六、展 望 /p p 　　生物质谱技术具有高通量、快速等特点，因此在生物大分子研究领域得到了广泛应用，目前很多具备条件的临床实验室也开始引进质谱仪用于临床样本的检测[20]，例如MALDI–TOF–MS已成功进入临床微生物实验室，成为细菌鉴定领域突破性的技术。在肝病的诊断中，生物质谱技术具有很好地发展前景，通过质谱技术有可能发现一些灵敏度高和特异度好的肝病分子标志物，可极大地提高目前的肝病诊断水平。 /p p 　　(参考文献：略) /p p br/ /p /p

p 　　我很喜欢基因科学。在中学里，我喜欢用孟德尔发现的遗传定律计算各种基因型的概率 在大学里，我惊奇地学到，地中海贫血症患者居然能抵抗疟疾 在医学院里，我对DNA的机理着迷。遗传学是一种将数学、计划生物学和生物化学神奇地组合在一起的学科。 /p p 　　但我对类似23andMe、deCODEme这样给健康人做基因检测的服务没什么兴趣。简单来说，基因检测就是寻找基因中的风险因素。由于每个人都有患某种病的风险，这种检测会让我们所有人都变成病患。基因组科学的迅速发展使得基因检测的项目越来越多，与此同时，我们应该质问：有多少人将会被不必要地告知自己有某种程度上的异常?我们应该对他们采取什么措施? /p p 　　想象一下，一位90后姑娘往样品采集器中吐了一口唾液，然后将其寄给了某家基因检测公司。几周后，姑娘收到了基于她的基因数据得到的解读报告：终生患卵巢癌风险8.5%，比普通人高4倍 心脏疾病风险40%，比普通人高1.25倍& amp #823& amp #823但并没有告诉姑娘改如何达到最佳健康状态，也不知道做什么可以保持健康。 /p p 　　我思考了一个重要的差别，即对人类基因科学了解更多和对你自己的基因组了解更多之间的差别。两者是完全不相关的。我完全赞同追求科学，但我非常担心个人基因检测可能带来预想之外的副作用。这些副作用的产生是因为我们认为自己懂的比我们实际懂的多。 /p p 　　 strong 更多检查，更多干预 /strong /p p 　　乳腺癌风险高的女性，可能会很早就开始高频率地做乳腺X线检查。前列腺癌风向高的男性可能会很早就开始做前列腺特异性抗原检查。 /p p 　　乳腺癌风险高的女性，可能会服用他莫昔芬甚至切除乳腺的方式来预防 前列腺癌风险高的男士，可能会服用非那雄胺或者切除前列腺来预防。 /p p 　　 strong 遗传学不是宿命 /strong /p p 　　基因检测试图不考虑环境等其他因素，仅凭基因型来预测你的表现型。对于已知的表型，比如眼睛的颜色，真的有必要再通过基因检测确定一下?如果你乳糖不耐受，超喜欢吃香菜，会因为基因检测告诉你乳糖耐受、喜欢吃香菜而改变生活习惯吗? /p p 　　 strong 基因异常不等于疾病 /strong /p p 　　有些疾病是完全由基因决定的，这些是罕见的遗传病。但大部分疾病都是基因、人体和环境互作用的结果。 /p p 　　并不是所有的基因突变都会反映到表型上。外显率(penetrance)是衡量基因型在多大程度上能够预测表现型的指标。即使是BRCA1和BRCA2这样跟疾病密切相关的基因，其外显率只在30%~70%之间(编者注：在亚洲人中的外显率应该更低)。其他跟疾病有关的基因的外显率要远低于这个值。 /p p 　　 strong 癌症风险高该怎么办? /strong /p p 　　一位20岁的男士做了基因检测，前列腺癌的风险比一般人高2.3倍，死于前列腺癌的风险高达6.9%，这个风险是否意味着应该采用预防性前列腺切除术?或者他需要开始激素治疗吗?但这会导致勃起障碍和男性乳房发育。那剩下的唯一办法就是多做检查――前列腺特异性抗原筛查。假设这个检查真的能帮你降低前列腺癌的死亡率，是不是即使你死于前列腺癌的风险只有2%，也会定期去做这个检查?那基因检测到底起了什么作用? /p p 　　 strong “现在怎么做?” /strong /p p 　　我们解读基因组的能力远远领先于我们判断基于解读基因组所做的医疗干预是否有道理的能力。 /p p 　　让健康的人们了解他们患病的风险真的是通往健康社会的路线图吗?让年轻人在离死亡还很远的时候就关注他们可能的死因，这真的是健康的做法吗?而且基因检测不需要等到20岁才做，在怀孕时就可以给胎儿做基因检测。很讽刺的是，最健康的人群可能正是那些对自己的DNA一无所知的人。 /p