第七节 实验室检查
一、醋酸白试验
用3-5%醋酸外涂疣体2-5分钟,病灶部位变白稍隆起,肛门病损可能需要15分钟。本试验的原理是蛋白质与酸凝固变白的结果,HPV感染细胞产生的角蛋白与正常的未感染上皮细胞产生的不同,只有前者才能被醋酸脱色。醋酸白试验检测HPV的敏感性很高,它比常规检测观察组织学变化还好。但偶尔在上皮增厚或外伤擦破病例中出现假阳性、假阳性变白迹象显得界限不清和不规则。美国CDC提示,醋酸白试验并不是特异试验,且假阳性较常见。
二、免疫组织学检查
常用过氧化物酶抗过氧化物酶方法(即PAP),显示湿疣内的病毒蛋白,以证明疣损害中有病毒抗原。HPV蛋白阳性时,尖锐湿疣的浅表上皮细胞内可出现淡红色的弱阳性反应。
三、组织化学检查
取少量病损组织制成涂片,用特异抗人类乳头瘤病毒的抗体作染色。如病损中有病毒抗原,则抗原抗体结合。在过氧化物酶抗过氧化物酶(PAP)方法中,核可被染成红色。此法特异性强且较迅速,对诊断有帮助。
四、病理检查
主要为角化不全,棘层高度肥厚,乳头瘤样增生,表皮突增厚,延长,其增生程度可似假性上皮瘤样。刺细胞和基底细胞并有相当数量的核分裂、颇似癌变。但细胞排列规则,且增生上皮和真皮之间界限清楚。其特点为粒层和刺层上部细胞有明显的空泡形成。此种空泡细胞较正常大,胞浆着色淡、中央有大而圆,深嗜碱性的核。通常真皮水肿、毛细血管扩张以及周围较致密的慢性炎性浸润。Bushke-loewenstein巨大型尖锐湿疣,表皮极度向下生长,代替了其下面的组织、易与鳞状细胞相混,故须多次活检。若有缓慢发展之倾向,则为一种低度恶变的过程,即所谓疣状癌。
五、基因诊断
迄今,HPV难于用传统的病毒培养及血清学技术检测,主要实验诊断技术是核酸杂交。近年来发展的PCR方法具有特异、敏感、简便、快速等优点,为HPV检测开辟了新途径。
(一)标本的采集及处理
1.标本的采集和预处理:用刮板或生理盐水浸润的棉棒从阴道和宫颈外口取分泌物和细胞。在作细胞学检查的同时,将标本放入5ml含有0.05%硫柳汞的PBS中,用PBS离心(3000g,10min)洗涤2次,沉积细胞重悬于1mlPBS中,取0.5ml细胞悬液抽提DNA。
2.标本核酸的提取:按1体积细胞悬液加10倍体积的细胞裂解液(10mmol/l Tris-HCl,pH 7.4,10mmol/L EDTA,150mmol/L NaCl,0.4%SDS,1.0mg/ml蛋白酶K)37℃下处理过夜;且等体积酚/氯仿(1:1),氯仿/异戊醇(24:1)各抽提2次;加1/10体积3mol/l NaAc(pH 5.2)及2.5倍体积无水乙醇置-20℃ 2h或过夜沉淀DNA;加1体积乙醇洗涤1次;用60μl含RNA酶(100μg/ml)的TE液(10mmol/l Tris-HCl,pH 8.0,1.0mmol/L EDTA)溶解DNA,37℃温育30min。
(二)PCR扩增
1.引物设计和合成:HPV基因组可分为早期区(E)和晚期区(L),每区含一系列开放读码框架(ORF)。序列分析表明,各型HPV的非编码区及E1、E6、E7和L1区均有保守序列。Manos等从HPVL1区中选择保守序列设计合成引物MY11和MY09见表1,该引物与HPv 6、11、16、18及33型有互补序列,也可扩增其它型HPV。
Manos等设计的HPVL1通用引物
MY11:GCMCAGGGWCATAAYAATGG
MY09:CGTCCMARRGGAWACTGATC
表1
HPV型 | MY11的第1个硷基位置 | MY09的第1个硷基位置 | PCR产物长度(bp) |
6 | 6722 | 7170 | 448 |
11 | 6707 | 7155 | 448 |
16 | 6584 | 7035 | 451 |
18 | 6558 | 7012 | 454 |
33 | 6539 | 6987 | 448 |
M=A+C, R=A+G,W=A+T,Y= C+T
表2列述了Manos等设计的寡核苷酸探针。公用混合探针序列选自HPVL1区中另一保守序列,可与 MY11和MY09引物产生的多种HPVL1 PCR扩增产物杂交:型特异探针只与相应HPV型有互补序列,用于检出的HPV分型。
表2 Manos等设计的HPVL1 PCR产物探针
公用混合探针 | |||
GP1 CTGTTGTTGATACTACACGCAGTAC | |||
GP2 CTGTGGTAGATACCACWCGCAGTAC | |||
第一个硷基位置 | |||
HPV6 6771 HPV11 6757 HPV16 6631 | |||
HPV18 6607 HPV33 6588 | |||
型特异探针 |
|||
探针 | HPV型 | 序列 | 基因位置 |
MY12 | HPV6 | CATCCGTAACTACATCTTCCA | 6813—6833 |
MY13 | HPV11 | TCTGTGTCTAAATCTGCTACA | 6800—6820 |
MY14 | HPV16 | CATACACCTCCAGCACCTAA | 6926—6945 |
MY74 | HPV18 | GGATGCTGCACCGGTCTGA | 6905—6922 |
MY16 | HPV33 | CACACAAGTAACTAGCTACAG | 6628—6648 |
H=A+C+T,R=A+G,W=A+T,Y=C+T
2.PCR反应试剂:Taq DNA聚合酶(2U/ml)、10mmol/l dNTP贮备液(dATP、dCTP、dGTP、dTTP各10mmol/L),10×PCR缓冲液(500mmol KCl、40mmol/L MgCl2、100mmol/L Tris-HCl、pH 8.5),100μmol/L MY11和MY09贮备液,灭菌的玻璃蒸馏器制备的蒸馏水。
3.PCR扩增方法和程序:以100μl PCR反应液,用无菌0.5ml硅化塑料离心管为反应管进行扩增反应。
(1)实验前配制预混反应试剂并分装。预混反应试剂包括除标本DNA外的其它各种PCR反应试剂。每支反应管中含有的PCR反应试剂见表3。
表3 每支反应管中的PCR反应试剂
反应试剂 | 体积(μl) | 终浓度 |
10×PCR缓冲液 | 10 | 1×PCR缓冲液 |
dNTP贮备液 | 2 | 200μmol/L每种dNTP |
MY11贮备液 | 0.5 | 500μmol/L |
MY09贮备液 | 0.5 | 500μmol/L |
Taq DNA聚合酶 | 0.5 | 2.5μ |
灭菌蒸馏水 | 75.5 | |
总计 | 90.0 |
(2)各反应管依次加入10μl标本和90μl预混反应试剂。
(3)加入80-100μl石蜡油,在台式离心机上快速离心数秒钟,使各反应试剂收集于油层下。目前,PCR试剂已商品化,反应体积为25μl。使用时只加入标本DNA即可。
(4)将反应管置PCR扩增仪上,循环参数为95℃30s,55℃ 40s,72℃ 50s循环35次,最后72℃延伸5min。
4.每次试验应设阳性及阴性对照。以载有HPV的重组质粒(每反应为100pg)或含有HPV的细胞系(如Caski、HeLa)DNA为阳性对照,以无HPV的人细胞系DNA为阴性对照。
(三)扩增产物的检测和分析
1.凝胶电泳:扩增反应结束后,取出反应管,冷却至室温,取10μl扩增产物用5%-7%聚丙烯酰胺凝胶或1.5%琼脂糖电泳,溴化乙锭染色,紫外分析仪下分析结果,分子量约为450bp处出现明显的DNA带。
2.核酸杂交:如果凝胶电泳无清楚的DNA或需确定DNA带的特异性时,可用标记的公用混合探针和(或)型特异探针作Southern吸印杂交、斑点杂交验证。
按照标准方法制32p ATP标记的寡核苷酸探针,需达到约107cpm/pmol特异活性。杂交液中需含有2×106-5×106cpm探针/ml。在55℃缓慢振荡下杂交2-3h,随后于30-55℃下用洗涤液(2×SSC、0.1%SDS)迅速冲洗杂交膜,除去多余探针。然后进行洗膜,其条件依所用探针而异:公用混合探针,55℃洗膜10min;MY12、MY13及MY16探针,56-57℃下10min,并换液重洗1次;MY14及WD74探针,58-59℃下10min,亦换液重洗1次。
用PCR方法检测HPV比核酸杂交方法优越。其敏感性高,GP-PCR方法以凝胶电泳直接分析结果,可检出标本中200个拷贝的HPv DNA,若以核酸杂交检测PCR产物,敏感性提高,能检出10个拷贝的HPv DNA。
鉴于PCR技术的高度敏感性,以生殖道脱落细胞为检材足以满足试验要求,避免了活检取材、研磨组织繁杂操作。一般情况下,PCR扩增产物经凝胶电泳,观察产生的DNA可直接作出诊断。因此,PCR技术检测HPV实验周期短、简便快速。