Summary

Schnelle molekulare Erkennung und Differenzierung von Influenza-Viren A und B

Published: January 30, 2017
doi:

Summary

Wir beschreiben eine schnelle, molekülbasierten Influenza A und B-Assay. Die Influenza-Test weist jedes Ziel innerhalb von 15 Minuten durch den Einsatz von isothermen Amplifikation mit Influenza-spezifischen Primer durch Zielerfassung mit molekularen Signalsonden gefolgt. Das Influenza-A-und B-Test ist benutzerfreundlich und benötigt minimale Hands-on-Zeit auszuführen.

Abstract

Influenza ist eine ansteckende durch Influenzaviren A und B in Menschen verursacht respiratorische Erkrankung und verursacht eine erhebliche Menge an Morbidität und Mortalität jedes Jahr. Das Influenza-A-und B-Test war der erste CLIA-verzichtet Molekular schnelle Grippe-Test zur Verfügung. Die Influenza A- und B-Test funktioniert durch Verwendung isothermen Amplifikation mit Influenza-spezifischen Primern durch die Zielerfassung mit molecular beacon Sonden folgten. Hier wird die Leistung des Influenza-A-und B-Test auf gefrorenen archivierten Nasen-Rachen-Abstrich (NPS) Proben in Virustransportmedium (VTM) gespeichert wurden einem Atem Panel-Untersuchung verglichen.

Die Leistung des Influenza A- und B-Assay wurde durch Vergleich der Ergebnisse der Atemtafel Referenzmethode bewertet. Die Empfindlichkeit für die gesamte Influenza-Virus A betrug 67,5% (95% CI (CI), 56,6-78,5) und eine Spezifität von 86,9% (CI, 71,0 bis 100). Für B-Tests Influenza-Virus, die Sensitivität und Spezifität waren 90,2% (CI, 68,5 bis 100) Und 98,8% (CI, 68,5 bis 100), respectively.

Dieses System hat den Vorteil einer erheblich kürzeren Prüfzeit als alle anderen derzeit verfügbaren molekularen Assays und der einfachen, Pipettenfreien Verfahren läuft auf einer voll integrierten, geschlossenen, mit kleinem Platzbedarf System. Insgesamt hat das Influenza-A-und B-Test in dieser Studie untersuchte das Potenzial als Point-of-Care schnelle Influenza diagnostischen Test zu dienen.

Introduction

Influenza – Virusinfektionen führen zu einer signifikanten Menge von Morbidität und Mortalität jedes Jahr 1, 2, 3. Unkompliziert Influenza wird durch Verfassungs- und respiratorische Symptome wie Fieber, Muskelschmerzen, Kopfschmerzen, und nicht produktiven Husten 4, 5 aus. Ältere Menschen, Kleinkinder, immungeschwächten Patienten und Patienten mit zugrunde liegenden Komorbiditäten sind zu einem höheren Risiko für schwere Komplikationen wie Lungenentzündung, Myokarditis, Zentralnervensystem – Krankheit oder Tod 6, 7.

Influenza – Infektion ist einzigartig von anderen respiratorischen Viren in diesem Prompt Verabreichung von antiviralen Therapie innerhalb von 48 Stunden nach Einsetzen der Symptome kann die Schwere der Erkrankung und der Länge 8 zu reduzieren. Schnelle Identifikation von Influenza auch gewesen9, 10 gezeigt , die Verwendung von Antibiotika unnötig zu verringern. Ferner hospitalisierten Patienten mit Influenza-Infektionen müssen in isolierten Räumen mit entsprechenden Infektionsschutzmaßnahmen gesetzt werden. Jedoch durch nicht-Influenzaviren verursacht Atemwegserkrankungen kann schwierig sein, klinisch von Influenza unterscheiden. Aus diesem Grunde ist eine schnelle und genaue diagnostische Tests für Influenza sehr wichtig für die klinische Behandlung der Patienten.

Mehrere Tests sind für den Nachweis und die Identifizierung von Influenza-Viren zur Verfügung. Schnelle Influenza – Antigen – Nachweistests (RIDTs) sind weit verbreitet in der klinischen Praxis als Point-of-Care – Tests verwendet , weil sie einfach zu bedienen sind und liefern Ergebnisse innerhalb von 15 bis 30 min 11, 12; jedoch variieren ihre Empfindlichkeiten stark (10-80%) in Abhängigkeit von dem Hersteller und der Population getestet, und die influenza Typ und SUBTY13 pe, 14, 15. Direkte Fluoreszenzassays (DFAs) eine überlegene Empfindlichkeit gegenüber RIDTs, aber die Verarbeitungszeit größer (~ 3 h) , und muss von erfahrenen Technikern 16, 17 abgeschlossen werden. Viral Kultur hat für Influenza – Diagnostik der Gold – Standard und hat eine verbesserte Empfindlichkeit über beide RIDTs und DFAs 18. Allerdings Influenzaviruskultur kann überall 2-14 d in Anspruch nehmen, ihre Nützlichkeit verringern in 19 Patienten – Management unterstützen. Schließlich haben die Nukleinsäureamplifikation Tests (NAAT) Kulturtechniken wie der neue Goldstandard in der Influenza-Diagnostik ersetzt. NAAT werden als zum Detektieren influenza in wenigen Stunden die größte Empfindlichkeit zu haben. NAAT sind jedoch die teuersten Assays und erfordern spezielle Ausrüstung und Technologen 5 auszuführen <snach oben>, 20, 21, 22, 23, 24, 25.

Das Influenza-A-und B-Test hier beschrieben wird, ist die erste CLIA-verzichtet Molekular schnelle Grippe-Test, die leicht verfügbar ist. Dieser Test funktioniert durch eine Nicking Endonuklease Amplifikationsreaktion (NEAR) unter Anwendung, die durch Zielerfassung mit molekularen Signalsonden gefolgt isothermen Amplifikation mit Influenza-spezifischen Primer verwendet. Dieser Test unterscheidet Influenza A von B, erfordert 2 Minuten einzurichten und eine Probe verarbeiten und erfordert insgesamt 15 Minuten zu beenden.

Hier präsentieren wir das Protokoll für die Influenza A & B-Test. Darüber hinaus bieten wir ein Beispieldaten die Leistung des Influenza-A-und B-Test auf archivierten Nasen-Rachen-Abstrich (NPS) Exemplare, gespeichert in der viralen Transportmedium zu vergleichen (VTM) zu einem anderen respiratorischen Erreger Panel-Untersuchung.

Protocol

ETHIK STATEMENT: Die Verwendung von übrig gebliebenen klinischen Proben zugelassen ist und nach den Richtlinien des Memorial Sloan Kettering Cancer Center Institutional Review Board. 1. Vor dem Assay Lauf HINWEIS: Das Influenza-A-und B-Test wird für Nasen-Rachen-Abstrichproben und für Nasen-Rachen-Abstrichen in viralen Transportmedien gespeichert zugelassen. Tupfer sind im Kit enthalten und sollte für eine optimale Leistung verwendet werden. Jedoch, Rayon, Schaum, beflockte Tupfer oder Polyester Nasena…

Representative Results

In dieser Studie wurden archivierten NPS Proben von Patienten stationär gesammelt 15, am Memorial Sloan-Kettering Cancer Center (MSKCC) während einer Influenza-Ausbruch zwischen Dezember mit grippeähnlichen Symptomen präsentiert 2012 und 1. März 2013. Die NPS Exemplare in 3 ml vorgelegt wurden von VTM und als Teil der klinischen Routine mit einem molekularen Test getestet, die eine Gruppe von Atemwegsviren (RP), einschließlich Influenza A, A-1, A-3 und B. Während der Studie, 3675 …

Discussion

Influenzaviren sind signifikant weltweit Ursachen von Morbidität und Mortalität. Eine schnelle und genaue Diagnose der Influenza ist eine der wichtigsten Schlüssel zur Grippe-Ausbrüche während Atem Saison zu verwalten. Andere Antigen-basierte Tests sind schnell und einfach durchzuführen; sie haben jedoch geringe Empfindlichkeiten 13. Auf der anderen Seite haben die traditionellen molekularen Tests Empfindlichkeit verbessert, benötigen aber mehr erfahrenen Labortechniker durchführen und si…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

We thank the Clinical Microbiology Service staff of the Memorial Sloan-Kettering Cancer Center for help in collecting clinical specimens. This study was supported in part by a research agreement between MSKCC and Alere Scarborough (SK2013-0262).

Materials

Alere i Instrument Alere NAT-000 (Global), NAT-024 (US)
Alere i Influenza A & B 24 Test Kit Alere 425-000 (Global), 425-024 (US)
Alere i Barcode Scanner Alere EQ001001
Alere Universal Printer Alere 55115 (Global), alereiprinter (US)
200 µL precision pipette
200 µL disposable pipette tips
Viral transport medium Remel M4-RT

References

  1. . . Prevention control of seasonal influenza with vaccines. Recommendations of the Advisory Committee on Immunization Practices–United States, 2013-2014. , 1-43 (2013).
  2. Poehling, K. A., et al. The Underrecognized Burden of Influenza in Young Children. New England Journal of Medicine. 355 (1), 31-40 (2006).
  3. . Estimates of Deaths Associated with Seasonal Influenza — United States, 1976-2007. MMWR. 59 (33), 1057-1089 (2010).
  4. Agrawal, A. S., et al. Comparative evaluation of real-time PCR and conventional RT-PCR during a 2 year surveillance for influenza and respiratory syncytial virus among children with acute respiratory infections in Kolkata, India, reveals a distinct seasonality of infection. Journal of Medical Microbiology. 58 (12), 1616-1622 (2009).
  5. Ginocchio, C. C. Strengths and Weaknesses of FDA-Approved/Cleared Diagnostic Devices for the Molecular Detection of Respiratory Pathogens. Clinical Infectious Diseases. 52, 312-325 (2011).
  6. Grohskopf, L. A., et al. Prevention and control of seasonal influenza with vaccines: recommendations of the Advisory Committee on Immunization Practices-United States, 2013-2014. MMWR Recomm Rep. 62 (07), 1-43 (2013).
  7. Molinari, N. -. A. M., et al. The annual impact of seasonal influenza in the US: measuring disease burden and costs. Vaccine. 25 (27), 5086-5096 (2007).
  8. Aoki, F. Y., et al. Early administration of oral oseltamivir increases the benefits of influenza treatment. Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 51 (1), 123-129 (2003).
  9. Noyola, D. E., Demmler, G. J. Effect of rapid diagnosis on management of influenza A infections. The Pediatric infectious disease journal. 19 (4), 303-307 (2000).
  10. Sharma, V., Dowd, M., Slaughter, A. J., Simon, S. D. EFfect of rapid diagnosis of influenza virus type a on the emergency department management of febrile infants and toddlers. Archives of Pediatrics & Adolescent Medicine. 156 (1), 41-43 (2002).
  11. Dale, S. E., Mayer, C., Mayer, M. C., Menegus, M. A. Analytical and clinical sensitivity of the 3M rapid detection influenza A+B assay. J Clin Microbiol. 46 (11), 3804-3807 (2008).
  12. van Doorn, H. R., et al. Clinical validation of a point-of-care multiplexed in vitro immunoassay using monoclonal antibodies (the MSD influenza test) in four hospitals in Vietnam. J Clin Microbiol. 50 (5), 1621-1625 (2012).
  13. Hurt, A. C., Alexander, R., Hibbert, J., Deed, N., Barr, I. G. Performance of six influenza rapid tests in detecting human influenza in clinical specimens. Journal of Clinical Virology. 39 (2), 132-135 (2007).
  14. Fiore, A. E., et al. Antiviral agents for the treatment and chemoprophylaxis of influenza — recommendations of the Advisory Committee on Immunization Practices (ACIP). MMWR Recomm Rep. 60 (1), 1-24 (2011).
  15. Harper, S. A., et al. Seasonal influenza in adults and children–diagnosis, treatment, chemoprophylaxis, and institutional outbreak management: clinical practice guidelines of the Infectious Diseases Society of America. Clin Infect Dis. 48 (8), 1003-1032 (2009).
  16. Hannoun, C., Tumova, B. Survey on influenza laboratory diagnostic and surveillance methods in Europe. European Journal of Epidemiology. 16 (3), 217-222 (2000).
  17. Leonardi, G. P. Rapid identification of 2009 H1N1 influenza A virus using fluorescent antibody methods. Am J Clin Pathol. 134 (6), 910-914 (2010).
  18. Chartrand, C., Leeflang, M. M. G., Minion, J., Brewer, T., Pai, M. Accuracy of Rapid Influenza Diagnostic TestsA Meta-analysis. Annals of Internal Medicine. 156 (7), 500-511 (2012).
  19. Lee, G. C., et al. Evaluation of a rapid diagnostic test, NanoSign(R) Influenza A/B Antigen, for detection of the 2009 pandemic influenza A/H1N1 viruses. Virol J. 7, 244 (2010).
  20. Tang, Y. W., et al. Clinical accuracy of a PLEX-ID flu device for simultaneous detection and identification of influenza viruses A and B. J Clin Microbiol. 51 (1), 40-45 (2013).
  21. Bandt, D., et al. Economic high-throughput-identification of influenza A subtypes from clinical specimens with a DNA-oligonucleotide microarray in an outbreak situation. Molecular and Cellular Probes. 26 (1), 6-10 (2012).
  22. Pierce, V. M., Elkan, M., Leet, M., McGowan, K. L., Hodinka, R. L. Comparison of the Idaho Technology FilmArray system to real-time PCR for detection of respiratory pathogens in children. J Clin Microbiol. 50 (2), 364-371 (2012).
  23. Teo, J., et al. VereFlu™: an integrated multiplex RT-PCR and microarray assay for rapid detection and identification of human influenza A and B viruses using lab-on-chip technology. Archives of Virology. 156 (8), 1371-1378 (2011).
  24. Babady, N. E., et al. Comparison of the Luminex xTAG RVP Fast assay and the Idaho Technology FilmArray RP assay for detection of respiratory viruses in pediatric patients at a cancer hospital. J Clin Microbiol. 50 (7), 2282-2288 (2012).
  25. Chidlow, G., et al. Duplex real-time reverse transcriptase PCR assays for rapid detection and identification of pandemic (H1N1) 2009 and seasonal influenza A/H1, A/H3, and B viruses. J Clin Microbiol. 48 (3), 862-866 (2010).
  26. Bell, J. J., Selvarangan, R. Evaluation of the Alere I influenza A&B nucleic acid amplification test by use of respiratory specimens collected in viral transport medium. J Clin Microbiol. 52 (11), 3992-3995 (2014).
  27. Nie, S., et al. Evaluation of Alere i Influenza A&B for Rapid Detection of Influenza Viruses A and B. Journal of Clinical Microbiology. 52 (9), 3339-3344 (2014).
  28. Chapin, K. C., Flores-Cortez, E. J. Performance of the Molecular Alere i Influenza A&B Test Compared to That of the Xpert Flu A/B Assay. Journal of Clinical Microbiology. 53 (2), 706-709 (2015).

Play Video

Cite This Article
Otto, C. C., Kaplan, S. E., Stiles, J., Mikhlina, A., Lee, C., Babady, N. E., Tang, Y. Rapid Molecular Detection and Differentiation of Influenza Viruses A and B. J. Vis. Exp. (119), e54312, doi:10.3791/54312 (2017).

View Video