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黄雪原 桂嵘 杨瑞锋 行业发展蓝皮书

【编者按】本文摘选自《中国输血行业发展报告（2021）》（主编 骆群 执行主编 耿鸿武 副主编 宫继武）B19，作者 黄雪原中南大学湘雅三医院输血科，博士研究生；桂嵘 中南大学湘雅三医院输血科主任，教授，博士生导师； 杨瑞锋，北京大学人民医院，北京大学肝病研究所，副研究员，博士。

【摘 要】保障输血安全是血液中心、医疗机构的基本职责。随着对输血相关病原体基础研究及流行病学研究的深入，人们对感染性疾病及其标志物的认知加深。感染性疾病的检测也向更灵敏、更特异、更高效迈进。同时，信息技术、分子生物技术、免疫技术和纳米技术的结合进一步推进了感染性疾病检测的发展。本文通过报告我国输血前感染性疾病病原体及其检测相关研究，总结了我国规范性文件要求必须检测的输血相关梅毒螺旋体（TP）、乙型肝炎病毒（HBV）、丙型肝炎病毒（HCV）和艾滋病毒（HIV）及地方性、时限性输血相关感染性疾病病原体检测的现状及研究进展。结合国内外相关规范指南，介绍病原体血清学标志物及核酸检测的临床意义及适用范围，总结近年来主要研究成果和技术更迭，旨在为更好的开展输血前感性疾病检测工作、保障血液安全提供理论基础。

【关键词】输血安全 感染性疾病 检测方法

好消息：《输血服务蓝皮书》第六部 《中国输血行业发展报告（2021）》出版

（以下为正文）

血液相关感染性疾病影响输血安全，威胁人民健康，我国现有慢性乙肝患者约2800万，慢性丙肝患者约450万[2]，艾滋存活者约95万[3]、梅毒每年报告新发病人数约50万[4]。基于此，对献血者血液感染性疾病的准确检测，是保障患者、献血者安全的必要措施，也是输血工作者关注的重要领域。另一方面，在受血者输血前进行感染性疾病检测也是保障血液安全的重要环节，不仅可以有效避免患者的交叉感染、降低医生职业感染的机会、避免医疗纠纷的产生而且能够及早发现感染者，及时治疗并控制感染传播。

一 我国输血前感染性疾病检测及相关研究

为了保障血液安全，我国政府先后颁布了一系列相关文件包括《血站基本标准（1994版）》、《中国输血技术操作规程（血站部分）（1997版）》、《血站技术操作规程(2012版)》等。《血站技术操作规程(2019版)》在2012版基础上做出了更新，规定我国血液采集后必须检测的输血相关传染病标志物有HIV感染标志物（HIV RNA和抗-HIV）、HBV感染标志物（HBV DNA和HBsAg）、HCV感染标志物（HCV RNA和抗-HCV，或HCV抗原和抗-HCV）、TP和丙氨酸氨基转移酶（ALT）。《临床输血技术规范》推荐输血治疗同意书和临床输血申请单上需填写受血者ALT和HBV、HCV、HIV、TP相关标志物情况。下面将分别介绍ALT、梅毒、HBV、HCV、HIV及其检测方法的研究进展。

（一）丙氨酸氨基转移酶（ALT）及其检测

血清ALT活性是肝细胞损伤的敏感指标，也是病毒性肝炎的重要标志。健康人ALT水平每天都有10%-30%的波动[5]，且ALT水平升高也可能是由非病毒性肝炎等引起的。近年来越来越多的研究对ALT检测的价值提出了质疑，武汉血液中心进行的一项90人的临床试验利用宏基因组学技术，未发现ALT水平升高相关的已知或新病毒[6]。但也有文献表明，ALT筛查对避免抗-HCV漏检或HCV感染窗口期的血液仍有一定的意义[7]。

除此之外，全球每年大约有2000万人感染戊型肝炎病毒（HEV）[8]，输血是传播HEV的重要途径之一，有研究表明ALT水平的升高与HEV感染具有一定的相关性[9]，在不能普及HEV检测的情况下，ALT对预防HEV的血液传播具有一定意义。在肝炎高发的我国，ALT筛查是否必要，需要更多的临床试验进行证明。ALT的检测常用干化学法及速率法（湿化学法）。《血站技术操作规程(2019版)》推荐ALT检测策略为采血后进行1次检测，采血前ALT筛查则可根据各地情况开展，不做强制要求。

（二）梅毒螺旋体（TP）及其检测

梅毒螺旋体是最早进行输血前感染性疾病检测的病原体之一。梅毒的检测方法和检测策略多样，可以分为病原学检测和血清学检测两大类。病原体检测主要为显微镜检查和核酸扩增实验，血清学检测主要分为非特异性抗体检测（NTT）和特异性抗体检测(TT)。在输血前传染性疾病筛查中，一般仅对梅毒螺旋体抗体进行检测。目前我国主要采用ELISA或CLIA,而国外主要采用CLIA或梅毒螺旋体颗粒凝集试验（TPPA）。

TP抗体一般在感染4周-10周可在血清中检测到，TP抗体检测检测存在窗口期且无法区分现症感染和既往感染。为了兼具灵敏度和特异性，世界卫生组织（WHO）在1982年就已指出，联合使用非特异性抗体检测和特异性抗体检测方法才能诊断梅毒，此后各国提出了不同的TP检测策略以减少TP漏诊和误诊[10]（见表1）。对于献血者血液感染性疾病检测，《血站技术操作规程(2019版)》提出采用两个不同厂家的血清学试剂进行检测。

表1 梅毒血清学检测策略对比

(三)乙型肝炎病毒（HBV）及血清学检测

HBV是最早发现的经血液传播的病毒之一，我国属于HBV感染的中流行区[11]。随着免疫学发展和试剂仪器的商品化、规范化，HBV血清学检测方法发展到放射免疫检测、ELISA和CLIA，当前以ELISA和CLIA为主。不同HBV血清学标志物的检测具有不同的临床意义。血站标准推荐至少采用核酸检测技术和血清学技术各检测一次HBV感染标志物（HBV DNA和HBsAg）。

HBsAg最常用的HBV检测血清学标志物，在介导病毒黏附与侵入、诱导内质网应激和细胞凋亡以及参与细胞免疫应答等方面起着重要作用，HBsAg常在HBV病毒感染后30-60天检测到。HBsAg检测主要有定性和定量两类，基于HBsAg定性检测灵敏度高，对变异株的检出能力较强，血液筛查常采用HBsAg定性检测；而HBsAg定量检测可以反映共价闭合环状DNA（cccDNA）的活性，在预测HBsAg疗效、评估病情等方面具有重要意义[12]。

乙肝核心抗体（HBcAb）一般存在于HBV急性感染期和恢复期，有报道称在隐匿性肝炎（OBI）中，80% 的HBcAb呈反应性[13]。也有研究报道，定量HBcAb检测结合AST水平可以在不依赖肝活检的情况下准确预测HBV慢性感染患者的免疫耐受（定义为HBeAg阳性，HBV DNA高载量和ALT水平正常）[14]。HBcAb浓度与肝组织的病理也存在相关性，对于慢性HBV感染患者病情的评估、预后的判断具有重要意义。我国标准虽未对HBcAb检测做出要求，但美国红十字会血液系统将其纳入感染性疾病检测项目。但HBcAb并不能鉴别现症感染和既往感染，在HBV高流行的我国人群中HBcAb阳性率可达34.11%[15]，常规使用HBcAb作为献血屏蔽指标可能流失大量献血者。

（四）丙型肝炎病毒（HCV）及血清学检测

HCV潜伏期长，多为慢性感染，慢性化率为55%-85%，5%-15%发展为肝硬化，以血源性传播为主。HCV的血清学检测方法从间接法发展为ELISA和CLIA等。

HCV血清学检测最常用的标志物为抗-HCV，抗-HCV窗口期长，平均为70天，对于急性HCV感染患者容易漏检，且无法区分现症感染还是既往感染。HCV核心抗原（HCV-cAg）的序列高度保守，在感染后12-15天内即可检测到，是病毒复制的血清学指标，不受免疫抑制的干扰，可监测抗病毒疗效及预测持续性病毒学应答（SVR）。有研究表明HCV-cAg表达与HCV-RNA高度一致[16][17]， HCV-cAg可能是一种操作简便、低成本的HCV-RNA的潜在替代品。抗原抗体联合检测的开展更好的综合了两者的优点，有助于发现HCV早期感染，准确诊断HCV感染的不同阶段，并评估抗病毒药物的治疗效果。

（五）人类免疫缺陷病毒（HIV）及血清学检测

HIV的血清学筛查方法从最初的免疫荧光检测抗-HIV发展到了现在的第四代ELISA HIV Ag /Ab 联检、CMIA、CLIA等。

HIV的血清学标志物主要为抗-HIV和HIV-1 p24。抗-HIV是我国HIV常规筛查项目，需要HIV感染继发机体免疫系统后才能产生，窗口期较长，一般为6周到3个月，对HIV感染急性期诊断价值有限。血清中HIV p24抗原水平可以反映病毒的复制情况，常在感染后约2-3周内检出, 1-2个月进入抗原高峰，但随着抗体的产生及中和作用，p24抗原的检出受到影响直至疾病后期再次随病毒的复制而增强。故p24抗原可作为HIV的早期诊断标志。基于此，我国现阶段第4代、第5代ELISA检测方法实现了抗原抗体联检，缩短了窗口期，降低了漏检率。WB法是血清学确证试验，近年来开发了多种简化操作，缩短检测时间的策略[18][19]，有望在未来实现更广泛的应用。

（六）输血前感染性疾病核酸检测及研究

病毒感染后在体内快速复制，于血清或血浆中可检测出病毒DNA/RNA（病毒载量VL），VL是病毒复制的指标标志物,可用于急性期/窗口期和晚期患者诊断及疗效评估。1996年首次使用核酸扩增实验（NAT）分析VL后，日本红十字会在1999年推出了NAT[20]，我国于2015年将核酸检测技术实现血站全覆盖，《血站技术操作规程(2019版)》要求HBV、HCV、HIV应至少采用核酸和血清学试剂各进行一次检测。但各医院并未普及患者输血前感染性疾病核酸检测。

目前常用的核酸检测方法主要分为两类：聚合酶聚合酶链式反应（PCR）和转录介导的核酸扩增（TMA）。检测模式有核酸混样检测和核酸单检两种。

许多研究对核酸检测及血清学检测结果进行了对比[21][22][23]，现行的两次ELISA方法也存在漏检和假阳性的情况[24]。核酸检测可大大缩短血清学检测的窗口期，研究报道， HBV、HCV 、HIV的血清学窗口期分别是45天、70天和16天，而核酸单样本检测可将窗口期缩短至20天、7天和7天[25]。核酸检测技术的发展使得输血残余风险降低，深圳无偿献血人群ELISA筛查和ELISA+核酸筛查传播HIV的残余危险度分别为1:207125 和1:414250[26]。浙江无偿献血人群ELISA和核酸筛查后HBV的残余危险度分别为28.2×10-5和13.0×10-5 [27]。HCV的残余风险为每百万2.482（ELISA）和每百万0.207（核酸检测）[28]。

（七）输血前感染性疾病检测新技术

微流控芯片技术在病毒诊断领域的作用受到了广泛关注，其具有快速、自动、高通量的优点。进一步结合成像装置和计算分析软件实现高效定量HIV-1病原体（即时定量POC）[29]。基于其微型化的特性，美国Caliper公司开发的Lab Chip不需处理样本可实现自动快速取样，在几个小时内完成数百样品分析[30]。目前该技术也存在一些缺点有待改善包括定量检测结果重复性较低、精密度差等[31]。

数字PCR(dd PCR)技术是基于定性、定量PCR技术发展起来的第三代PCR技术，其通过将PCR体系分散成小体积反应单元扩增，实现单拷贝核酸检测，从而达到核酸的绝对定量。d PCR对核酸抑制物耐受性强且灵敏度高，但其对操作人员和实验条件的要求更为严苛，易造成假阳性结果。且d PCR的有效动态范围小，对样品的稀释具有一定要求，对此Rain DanceTechnologies公司（现被Bio-Rad公司收购）开发的Rain DropTM数字PCR系统可将反应体系稀释至1000万份，有效动态范围达6个数量级。

二 我国地方性、时限性输血相关感染性疾病检测及研究

除了我国规范性文件要求必须检测的输血相关梅毒、HBV、HCV和HIV外，血液安全的另一主要风险来源于地方性、时限性输血相关感染性疾病和新发感染性疾病（EID）。

2009年美国血库协会（AABB）列出了68种可能威胁血液安全的病原体，2018年我国发布的《WS/T 624—2018 输血反应分类》确定了输血传播病毒、细菌和寄生虫感染常见病原体[32]。《血站技术操作规程（2015版）》首次要求各地根据当地情况开展地区性、时限性输血相关感染性疾病标志物。我国输血传播病毒（TTV）常见有肝炎病毒（HBV、HCV、HEV）、AIDS、巨细胞病毒（CMV）、EB病毒 (EBV)、人类细小病毒B19（HPB19）、人类嗜T淋巴细胞病毒（HTLV）。

人类嗜T淋巴细胞病毒（HTLV） 是1980年发现的一种逆转录病毒，其致病机制及传播方式与HIV相似，主要靶向CD4+T细胞。HTLV主要通过血液、体液和垂直传播。HTLV检测多为血清学抗体检测、病毒蛋白和核酸检测。研究发现，去白细胞血液成分可以减少HTLV[33]，延长红细胞保存时间也可减少HTLV的输血传播率[34]。许多欧美国家已常规开展献血者HTLV筛查，2015年国家卫生部门在全国部分省市血液中心开展HTLV试点检测，例如福建地区2012-2013年筛查HTLV阳性为20/19874，浙江地区2013-2015年筛查HTLV阳性为1/38739。仍然有许多地区无相关流行病学数据支持。虽然我国尚未有输血相关HTLV传播的报道，但HTLV对人体免疫系统危害极大，应在完善各地去HTLV流行病学数据的基础上，结合成本效益进一步确定HTLV筛查方案。

HPB19是一种单链DNA病毒，可导致传染性红斑和急性关节病。输血是HPB19传播的主要途径，对于长期反复输血的患者存在风险。HPB19 IgG在不同国家的血清阳性率为9.78%-79.1%[35]，我国的献血者中HPB19 DNA阳性率为0.58%[36]。美国FDA和欧洲药典确定HPB19 DNA＞107IU/mL与临床疾病相关。并将104IU/mL定位血液成分的合格线。国外已有采用混样HPB19 核酸筛查去除病毒载量高于检测线的血浆预防HPB19的输血传播[37]。目前我国尚未常规进行HPB19筛查，但对于免疫缺陷的易感人群应重视HPB19感染的可能性。

2019年12月在武汉出现的不明原因的肺炎[38]，随后被世界卫生组织（WHO）命名为COVID-19[39]。2020年3月11日，WHO宣布因高度传播的严重急性呼吸系统综合症冠状病毒2（SARS-CoV-2），COVID-19成为大流行病[40]。SARS-CoV-2主要经呼吸道飞沫和密切接触传播。目前没有血液传播SARS-CoV-2的报告，AABB和FDA建议采供血机构可采取自愿性的预防措施，进行献血者教育、鼓励自我延期（延期至少28天）并管理献血后信息及时处理等[41][42]。在COVID-19流行期间，各并未对献血者SARS-CoV-2检测做出要求，但COVID-19的爆发对采供血机构储血量、输血实验室生物安全等造成了挑战。各单位应对此及早制定并启动预案。

对于地方性、时限性输血相关感染性疾病和EID，应结合病原体的流行病学特征，及时调整献血者和受血者的血液病原体筛查策略。在疫情爆发时，注意区分流行季节和疫区，根据各地具体情况最大限度保障血液安全。

总之，随着对输血相关病原体的认知深入和检测技术的更迭，医务工作者对输血安全的把控越发健全，输血传播疾病相关事件越发罕见。为了响应《健康中国行动（2019-2030）》的号召，医疗行业相关人员应密切关注我国输血前感染性疾病检测的主要研究成果和技术更迭，重视对输血相关感染性疾病的预防和控制。针对已知的输血相关病原体，应完善检测策略、标准化实验管理、加强医务工作者培训。对于新发的输血相关病原体，应加强献血者的筛选和问询，关注患者的既往史以最大限度的保障输血安全。