Snabb molekylär detektion och differentiering av influensavirus A och B
Summary
Vi beskriver ett snabbt, molekylbaserade Influensa A och B-analysen. Influensa analys detekterar varje mål inom 15 minuter genom att använda isotermisk förstärkning med influensaspecifika primers följt av ekopresentation med molekylära beacon-prober. Influensa A och B-analysen är användarvänligt och kräver minimal praktisk tid att utföra.
Abstract
Influensa är en smittsam respiratorisk sjukdom orsakad av influensavirus A och B hos människor och orsakar en betydande mängd av sjuklighet och dödlighet för varje år. Influensa A och B-analysen var den första CLIA-frångås molekyl snabba influensatest tillgängligt. Influensa A och B-test fungerar genom att använda isotermisk förstärkning med influensaspecifika primers följt av ekopresentation med molekylära beacon-prober. Här, utförandet av influensa A och B-analys på frusen, arkiveras nasofarynxpinne (NPS) prover lagras i virustransportmedium (VTM) jämfördes med en andnings panel analys.
Utförandet av influensa A och B-analysen utvärderades genom att jämföra resultaten för andningspanelen referensmetoden. Känsligheten för total influensavirus A var 67,5% (95% CI (CI), 56,6-78,5) och specificiteten var 86,9% (CI, 71,0-100). För influensavirus B-testning, känsligheten och specificiteten var 90,2% (CI, 68,5-100) Och 98,8% (CI, 68,5-100), respektive.
Detta system har fördelen av en betydligt kortare testtid än någon annan tillgänglig molekylär analys och enkel, pipett fritt förfarande körs på en helt integrerad, stängd, små fotavtryck systemet. Sammantaget influensa A och B-analysen utvärderades i denna studie har potential att fungera som en point-of-care snabb influensa diagnostiskt test.
Introduction
Influensavirusinfektioner resultera i en betydande mängd morbiditet och mortalitet varje år ett, två, tre. Okomplicerad influensa kännetecknas av konstitutionella och luftvägssymtom som feber, myalgi, huvudvärk, och icke-produktiv hosta fyra, fem. Äldre personer, barn, patienter med nedsatt immunförsvar och patienter med underliggande sjukdomstillstånd löper större risk för allvarliga komplikationer såsom lunginflammation, myokardit, centrala nervsystemet sjukdom eller död 6, 7.
Influensainfektion är unik från andra luftvägsvirus i att snabbt administrering av antiviral terapi inom 48 timmar från symtomdebut kan minska sjukdomens svårighetsgrad och längd 8. Snabb identifiering av influensa har också varitvisat att minska användningen av onödiga antibiotika 9, 10. Vidare måste inneliggande patienter med influensainfektioner placeras i isolerade rum med lämpliga försiktighetsåtgärder för infektionskontroll. Emellertid kan luftvägssjukdomar orsakade av virus icke-influensa vara svårt att kliniskt skilja från influensa. Av denna anledning är det mycket viktigt för klinisk behandling av patienten snabb och noggrann diagnostiska tester för influensa.
Flera analyser finns tillgängliga för detektion och identifiering av influensavirus. Snabba influensaantigen detektionstester (RIDTs) används allmänt i klinisk praxis som point-of-care test, därför att de är enkla att använda och ger resultat inom 15 till 30 min 11, 12; Men deras känslighet varierar kraftigt (10-80%) beroende på tillverkaren och befolkningen som testas, och influensa typ och subtype 13, 14, 15. Direkt fluorescensanalyser (DFAS) ger överlägsna känslighet över RIDTs, men bearbetningstiden är större (~ 3 h) och måste kompletteras med skickliga tekniker 16, 17. Viral kultur har varit den gyllene standarden för diagnostik influensa och har förbättrad känslighet över både RIDTs och DFAs 18. Däremot kan influensa virusodling ta allt från 2 till 14 d för att slutföra, vilket minskar dess användbarhet i medhjälp patienthantering 19. Slutligen har nukleinsyraamplifikationsteknik tester (NAAT) ersattes odlingstekniker som den nya guldstandarden i diagnostik influensa. NAAT anses ha störst känslighet för detektering av influensa i ett par timmar. Men NAAT är de dyraste analyserna och kräver specialutrustning och tekniker för att utföra 5 <supp>, 20, 21, 22, 23, 24, 25.
Influensa A och B-analysen som beskrivs här är den första CLIA-avstått molekylär snabbinfluensatest som är lätt tillgängliga. Denna analys fungerar genom att använda en hack endonukleas amplifieringsreaktion (nära) som använder isotermisk förstärkning med influensaspecifika primers följt av ekopresentation med molekylära beacon-prober. Denna analys skiljer influensa A från B, kräver två minuter för att ställa upp och bearbeta ett prov, och kräver totalt 15 minuter att slutföra.
Här presenterar vi protokollet för influensa A och B-analys. Dessutom ger vi ett prov datauppsättning jämföra prestandan hos influensa A och B analys på arkiverade nasofarynxpinne (NPS) exemplar lagras i virustransportmedium (VTM) till en annan andnings patogen panel analys.
Protocol
Representative Results
Discussion
Influensavirus är betydande globala orsaker till sjuklighet och dödlighet. Snabb och korrekt diagnos av influensa är en av de viktigaste nycklarna till att hantera influensautbrott under andnings säsong. Andra antigenbaserade tester är snabba och lätta att utföra; Men, de har låga känsligheter 13. Å andra sidan har de traditionella molecular test förbättrad känslighet, men kräver mer erfarna laboratorie tekniker att utföra och är dyrare. Influensa A och B-analys som beskrivs i den…
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
- . . Prevention control of seasonal influenza with vaccines. Recommendations of the Advisory Committee on Immunization Practices–United States, 2013-2014. , 1-43 (2013).
- Poehling, K. A., et al. The Underrecognized Burden of Influenza in Young Children. New England Journal of Medicine. 355 (1), 31-40 (2006).
- . Estimates of Deaths Associated with Seasonal Influenza — United States, 1976-2007. MMWR. 59 (33), 1057-1089 (2010).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Hannoun, C., Tumova, B. Survey on influenza laboratory diagnostic and surveillance methods in Europe. European Journal of Epidemiology. 16 (3), 217-222 (2000).
- Leonardi, G. P. Rapid identification of 2009 H1N1 influenza A virus using fluorescent antibody methods. Am J Clin Pathol. 134 (6), 910-914 (2010).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
