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神经梅毒的实验室检测指标

感染文献专辑 离床医学 2023-11-22

神经梅毒实验室检测指标研究进展

引用:韦子瀚,陈锐,王永镜,牛建军,杨天赐.神经梅毒实验室检测指标研究进展[J].中国艾滋病性病,2022,28(03):377-381.


神经梅毒(neurosyphilis,NS)是由梅毒螺旋体(Treponema pallidum,Tp)侵犯中枢神经系统导致脑膜、血管和/或脊髓等损害引起的一组临床综合征,可发生于梅毒感染病程的任何时期。

近年随着梅毒感染数的增加,NS的发病数也呈上升趋势。

NS的临床表现复杂多变,加之HIV感染可改变NS的临床表现,使其很难与其他病因引起的神经系统疾病相鉴别。

现有实验室检查缺乏敏感、特异和简便的方法,其漏诊和误诊率很高,临床需要更好的指标辅助诊断NS。

近年来,围绕Tp侵入神经系统后引发的炎症、免疫反应和代谢等变化展开了系列研究,为NS的诊断提供潜在实验室指标。


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本文就神经梅毒实验室现有诊断指标和潜在检测指标进行综述,为其临床应用提供参考,也为科学研究提供思路。


1 诊断指南中神经梅毒实验室诊断指标


NS的诊断主要依据患者流行病学史,临床表现和实验室检查等综合考虑,目前还没有公认的金标准。

一般是在确诊梅毒的前提下,结合临床表现和脑脊液(CSF)检查结果进行诊断。

各指南共同推荐的CSF检查指标包括非梅毒螺旋体血清学试验、梅毒螺旋体血清学试验、CSF白细胞计数和总蛋白量。


1.1 CSF-非梅毒螺旋体血清学试验


非梅毒螺旋体血清学试验是针对Tp感染宿主细胞释放的类脂质及Tp表面脂质所产生的非特异性抗体的检测,包括性病研究实验室试验(VDRL)、RPR和TRUST。

非梅毒螺旋体血清学试验用于各期梅毒的诊断,早期梅毒经治疗后血清滴度下降或转阴,可用于疗效观察;该试验可用于CSF检查

CSF-VDRL是国内外指南诊断NS的重要参考试验。

CSF-VDRL诊断NS的特异性较高,但敏感性不足,一项Meta分析指出,CSF-VDRL对NS诊断的特异性高于90%,敏感性为50%。

合并HIV感染的NS患者CSF-VDRL结果阳性的占比更高,且经常规治疗后,CSF-VDRL更难恢复正常。

目前,VDRL试剂尚需依赖进口,较难在临床推广。

RPR和TRUST操作简单,结果稳定,不需要显微镜观察

研究表明CSF-VDRL,CSF-TRUST和CSF-RPR诊断效能相当,中国和欧洲指南指出在无条件做CSF-VDRL的情况下,可用CSF-TRUST或CSF-RPR代替。

CSF-非梅毒特异性血清学试验是目前诊断NS最重要的指标,但由于其难以自动化,肉眼观察结果较主观,且敏感性不高,因此,需要寻找诊断NS更敏感的实验室指标,作为CSF-非梅毒特异性血清学试验的补充试验。


1.2 CSF-梅毒螺旋体血清学试验


梅毒螺旋体血清学试验是用Tp提取物或重组蛋白作为特异性抗原,检测血清中抗梅毒螺旋体IgG或IgM抗体,包括TPPA和荧光梅毒螺旋体抗体吸附试验(FTA-ABS)等。

梅毒螺旋体血清学试验敏感性和特异性均较高可用作梅毒的证实试验和筛查试验,但不能用于观察疗效和判断复发。

该试验也可用于CSF,有文献报道,CSF-FTA-ABS和CSF-TPPA诊断NS的敏感性均在95%以上,且不受HIV状态的影响。

由于抗梅毒螺旋体IgG抗体可由血液经血脑屏障进入CSF而造成假阳性,其作为NS的诊断指标存在争议。

美国和欧洲指南将其阴性作为排除指标,中国指南则将CSF-FTA-ABS作为NS诊断指标,指出在无条件做CSF-FTA-ABS的情况下,可用CSF-TPPA替代。

CSF-梅毒螺旋体血清学试验是目前诊断NS的重要方法,敏感性高,但特异性不足,其阳性结果需结合临床表现,CSF-VDRL,CSF白细胞计数和蛋白量等证据综合判断。


1.3 CSF-白细胞计数和总蛋白量


CSF-白细胞计数(WBC)和总蛋白量的增加提示神经组织存在炎性和免疫反应。

多国指南均将CSF-WBC和总蛋白量的增加作为NS的诊断指标。

NS患者CSF存在炎性反应,CSF-WBC通常升高(>5×10^6/L)。

若NS患者合并HIV感染则以CSF-WBC>20×10^6/L作为临界值,用来提高NS诊断的特异性。

另有研究显示NS患者CSF-WBC越多,总蛋白量越高,预后越差,提示CSF-WBC和总蛋白量对NS疗效的判断有重要意义。

但CSF-WBC和总蛋白量缺乏特异性,仅能辅助NS的诊断,其结果必须结合其他特异性指标综合分析。

2 CSF-梅毒螺旋体病原学检查


2.1 兔感染试验,暗视野显微镜检查、银染色


兔感染试验(rabbit infectivity testing,RIT)是将可疑NS患者CSF接种至兔睾丸,观察兔感染梅毒情况。

RIT是确认Tp侵入神经系统最直接的证据,但其操作烦琐,检测周期长,且随着抗生素的大量使用,CSF-RIT敏感性降低,阳性率仅为3.17%,不适用于临床检查。

暗视野显微镜检查、银染色等直接镜检法,需要丰富的临床经验,主观性大,易漏诊,无法满足临床要求。


2.2 CSF-PCR检测


由于RIT和直接镜检法的局限性,且Tp难以体外培养,Tp的病原学检查一直受限。

近年随着核酸检测的兴起,可检测Tp基因的PCR法有着巨大前景。

为提高检出率,PCR法检测Tp应根据梅毒的疾病进程,选择相应类型的标本进行检测,一期梅毒患者采集溃疡分泌物检测,二期梅毒患者采集血液检测。

PCR法可用于CSF检测,一项Meta分析显示,CSF-PCR对NS的敏感性为40%~70%,特异性为60%~100%。

但近期一项研究中8名临床确诊NS患者的CSF-PCR结果均为阴性,提示其距离临床应用还有一定距离。

PCR法检测Tp的技术尚不成熟,检出率不高可能是因为NS患者CSF中Tp缺失或较少;一方面应探究Tp在侵入神经系统后的运行规律以及Tp进入CSF的时间和临床意义;另一方面应研究如何提高低载量Tp的检出率。

可检测微量基因的数字PCR有望解决低载量Tp问题,但目前关于数字PCR检测Tp的研究较少。


3 梅毒螺旋体侵犯神经系统的炎症和免疫指标


3.1 CSF-CXCL13


CSF中CXCL13由小胶质细胞分泌,在神经系统发生炎症和感染时升高,大量升高的情况仅见于神经莱姆病和NS。

NS患者CSF-CXCL13水平较未感染者升高100倍在抗生素治疗后CSF-CXCL13明显下降,可用于疗效观察。


由于不同研究的NS诊断标准不尽相同、CSF-CXCL13的界值也不同,其敏感性和特异性存在差异。

MARRA等以CSF VDRL阳性或CSF-WBC>20×10^6/L定义无症状NS,以视力或听力丧失定义症状性NS,发现CSF CXCL13≥250 pg/mL对无症状NS和症状性NS的敏感性均为41%,特异性分别为93%和79%。

LI等以CSF-VDRL或CSF-TRUST阳性,且CSF-WBC>10×10^6/L和/或蛋白高于500 mg/L定义NS,结果表明NS患者CSF中CXCL13的浓度≥13.37pg/mL的诊断敏感性为84.9%,特异性为78.87%。

HIV感染会使CSF-CXCL13轻度升高,在NS患者CSF-CXCL13大量升高的情况下可忽略,也有学者认为CSF-CXCL13更适用于NS合并HIV感染患者的诊断。

需要指出的是,CSF-CXCL13是目前研究相对成熟,最接近临床应用的诊断螺旋体性神经疾病的潜在指标,我国2020版指南将CSF CXCL13升高列为NS参考诊断依据。


3.2 CSF-Tau蛋白


Tau蛋白与微管蛋白结合促进其聚合形成微管,并维持微管的稳定性。

PARASKEVAS等发现NS患者CSF的Tau蛋白明显高于非NS患者。

ZHANG等发现NS和阿尔兹海默症患者CSF-Tau蛋白含量有着显著差异,提示Tau蛋白可用于鉴别有梅毒病史合并认知功能减退的NS患者。

然而,Tau蛋白是急性时相反应蛋白,在多种神经系统疾病尤其是神经退行性疾病中会有不同程度的增高,特异性较低。

Tau蛋白能否成为NS的鉴别指标有待进一步研究。


3.3 其他炎症和免疫指标


CSF巨噬细胞迁移抑制因子(Macrophage migration inhibitory factor,MIF)由神经细胞或非神经细胞分泌,参与机体多种炎性病理生理改变过程,可在多种神经系统疾病中升高,特异性不高。

LIN等的研究表明CSF-MIF诊断NS患者敏感性为74.42%,高于CSF-RPR(39.53%)和CSF蛋白质含量增加(48.84%),与CSF-WBC升高相当(67.44%),结合四项试验,总敏感性可提高至100%。


CSF可溶性髓样细胞触发受体2(soluble triggering receptor expressed on myeloid cells 2,sTREM2)是一种免疫球蛋白受体,与细胞成熟,吞噬和炎症调节等多种功能有关。

LI等发现CSF-sTREM2水平在NS患者中升高并在晚期达到高峰,提示其在NS病程中具有一定的作用。


CSF基质金属蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9,MMP-9)是一种具有降解功能的锌依赖性内肽酶,在神经系统生理发育及病理损伤过程中起重要作用。

TSAI等检测的20名梅毒合并HIV感染患者CSF-MMP-9明显高于对照组,其中10名(50%)合并NS患者的MMP-9水平明显高于非NS患者,表明MMP-9具有一定的鉴别价值。


上述三个指标在NS患者和非NS患者中表现出差异性,可用于NS的鉴别诊断,或者通过综合多项免疫学指标,描绘NS的免疫图谱,形成NS诊断。

但目前三个指标均是单文献或单中心的研究,需要更多的临床研究以明确其诊断价值。

4 其他


4.1 神经梅毒风险预测指标


在梅毒感染早期,Tp即可侵入中枢神经系统。

对有神经系统症状的NS患者进行CSF检查是毫无争议的,但对无症状NS患者是否也需要行CSF检查仍存在争议,甚至有专家建议对所有HIV阳性的梅毒患者都进行CSF检查。若能寻找一些指标预测疑似NS患者,便能尽早发现病例,同时避免不必要的穿刺。


Tp三基因联合分型系统是梅毒分子流行病学重要的研究手段,Tp分型和梅毒临床症状存在一定联系,部分Tp型别可能与NS有关。

MARRA等从50%的NS患者CSF中分离出14 d/f亚型Tp,与其他亚型的分离率(23%)相比具有显著性差异,推测14 d/f亚型Tp更具有神经系统侵袭力。

另有研究指出19 d/c也可能与NS有关。

Tp基因分型或可作为NS的预测指标。

由于样本量不足,不同基因型Tp和NS的相关性需进一步研究。


从技术和经济方面考虑,Tp基因分型相对复杂和昂贵,若能通过血液检查指标筛选出高风险NS人群,则对NS的诊治具有积极意义。

XIAO等发现,血清高滴度的RPR和TPPA与NS可能存在联系,血清RPR≥1∶4和TPPA≥1∶2 560联合使用可使灵敏度提高至88.1%,并能筛查出97.6%的确诊NS病例。

梅毒血清学指标或可作为NS简单和无创性的预测指标。


4.2 CSF代谢组学分析


代谢组学分析为能量代谢、生理学、疾病诊断标志物和病原体的干预提供大量的信息,对阐明梅毒的发病机制有一定意义。

LIU等对NS患者CSF进行非靶向组学分析,发现几种代谢物明显改变,包括d-甘露醇,N-乙酰-酪氨酸,次黄嘌呤,s-甲基-5’硫代腺苷,其中NS患者CSF的N-乙酰-酪氨酸相比于非NS梅毒患者和非梅毒患者分别升高了87.4倍和7.5倍。

这些差异代谢物有望成为NS代谢图谱而应用到NS的诊断。


4.3 microRNA表达谱(miRNA)


miRNA在动植物中参与转录后基因表达调控。

CHEN等分析NS患者血清和CSF中miRNA的表达谱,研究显示与未发展为NS的梅毒患者相比,NS患者血清和CSF中miR-590-5p,miR-570-3p显著上调,miR-93-3p的表达显著下调。

有趣的是,miR-21-5p的表达在NS患者CSF中上调,表明miRNA表达谱是NS的潜在生物标志物。


5 小结与展望


目前神经梅毒的实验室检查是在确诊梅毒的前提下,以CSF非梅毒螺旋体血清学试验和/或CSF梅毒血清学试验阳性为确诊依据,CSF-WBC和总蛋白量升高作为可疑NS的重要依据,但现有诊断不能满足临床需求。

近年以来,CXCL13的研究较多,表现出良好的诊断效能,最有望应用于临床;PCR技术的进步,使CSF-PCR检测Tp逐渐成为可能。

MIF、sTREM2、CSF代谢组和miRNA等指标具有一定的潜力,可综合多个指标描绘NS患者的实验室诊断图谱,但这些指标的特异性不高,研究也较少。

值得注意的是,HIV状态会影响部分实验室指标结果。

总的来说,NS的诊断仍充满挑战,综合多个诊断标志物联合判断,寻找新的高灵敏高特异诊断标志物,并开展高质量的多中心临床研究是今后NS实验室诊断研究的重要方向。


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