微生物與免疫學 感染性疾病 科學報導 醫學

淺談梅毒—免疫分析的訊號指標可以改善現有梅毒檢測

在十八、十九世紀的名人中,有許多耳熟能詳的人物都曾經是梅毒的受害者,其中包括作家托爾斯泰、作曲家戴流士舒曼、畫家羅特列克等等 [1]。當時在歐洲有超過百分之十的人感染梅毒,是屬於非常常見的感染性疾病,如今時過境遷,梅毒的感染比例卻仍在世界居高不下。在一項由美國疾病管制與預防中心 2016 年調查的報告中 [2] ,早期梅毒感染的比例已經來到二十年內最高,而這項數字在不同的國家、種族、年齡層,仍持續攀升,因此如何找出更有效的早期檢測方法,並對此疾病做治療,成為各國都需要努力的目標。

梅毒是一種由梅毒螺旋桿菌 (Treponema pallidum) 感染的疾病,先天性梅毒是母親透過胎盤將病原體傳染給胎兒,而後天性梅毒傳染途徑主要以性行為、血液傳輸、或是傷口接觸到患者皮膚或其他黏膜分泌物為主。梅毒在感染後的症狀相當多樣,隨著不同感染階段會有不同的病徵,病原體如果透過皮膚黏膜進入體內,在感染後一至三週病人會有下疳 (chancre) 症狀;感染後六至十二週病原體會進入淋巴及血液系統中,而造成全身性多處的紅疹與潰瘍;之後可能經歷數年的潛伏期,引發身體多處的免疫反應,最終造成脊椎、心臟、肝、睪丸等器官組織壞死,晚期的梅毒症狀常常類似於其他疾病而造成混淆,因此又以偉大的模仿者 (the greatest imitator) 著稱。

血清測試 (serologic testing) 一直以來是檢測梅毒常見的方式,可用於檢測人體因為梅毒螺旋桿菌所產生的抗體,而依照檢測抗體的種類可將檢測方式分為:(1) 特異性梅毒螺旋抗體檢驗 (treponemal test):意指僅檢測對梅毒螺旋桿菌專一的抗體,包含許多特異性的免疫分析方法,如梅毒抗體間接螢光染色法 (flourescent treponemal antibody absorption test, FTA-ABS),屬於較為複雜的分析方法;(2) 非特異性梅毒螺旋抗體檢驗 (nontreponemal test):檢測細胞因爲被破壞所產生的抗體,所以並非僅針對梅毒螺旋桿菌產生的抗體檢測,操作較為簡單方便,如快速血漿反應素試驗 (rapid plasm reagin, RPR)。過去的梅毒檢測往往先進行 nontreponemal test,因為對於人工檢測來說是方便且成本較低的選擇,但隨著自動化系統的演進,進行免疫分析的成本已經大幅下降,許多醫院改採反順序 (reverse algorithm) 的檢測方法 (圖一),意指先進行treponemal test ,可以大量且快速的執行梅毒初步篩檢,這樣的檢測方法相較於傳統的正序檢測,對於第一期和潛伏期梅毒有較高的檢出率,但因為檢測的靈敏度較高,所以同時也提高了偽陽性的風險,特別是在梅毒盛行率較低的地區,這樣的反向篩檢反而可能造成不必要的醫療資源浪費 [3]

為了增進反順序檢測對於梅毒篩檢的可信度,以美國疾病管理及預防中心主導的研究團隊,對於不同 nontreponemal test 的免疫分析方法做了更精細的數據解讀 [4] ,研究發現自動化免疫分析中,樣品的訊號強度,與後續樣品做其他測試來確認患者是否感染梅毒,有非常高的相關性,意即自動化免疫分析的數值越高,患者後續再做其他梅毒檢測為陽性的機率也越高。研究團隊利用樣品和標準值的比值(signal-to-cutoff ratio, S/CO ratio)作為衡量這些免疫分析的重要指標,通常 S/CO ratio 大於 1 即代表這項測試為陽性,患者有患上梅毒的可能,再利用其他的梅毒檢測幫助再度確認此結果。研究團隊對於不同的免疫分析方法,分別找出不同 S/CO ratio 的門檻,分析的結果只要大於這些門檻,在後續的梅毒測試中有高於 95% 的機會仍然是陽性。以 BioPlex 酵素免疫分析方法 (enzyme immunoassay, EIA) 為例,研究團隊找到的 S/CO ratio 的門檻數值是 2.8,意指只要在這項分析得到大於 2.8 的數值,幾乎可以判定受測者患有梅毒,研究團隊提出的這些不同 S/CO ratio 的門檻,可以有效預測進階梅毒檢測的結果,而避免掉後續進階的醫療測試。

在世界梅毒感染人數日益攀升的年代,我們需要有方法對梅毒做更快速的篩檢。研究團隊的結果進一步提高了反順序檢測方法對於梅毒篩檢的可用性,降低了進階梅毒檢測的必要性,讓梅毒患者可以被更早發現、妥善治療,並且降低醫療資源的浪費。

傳統與反順序梅毒檢測流程. 對於梅毒患者來說,treponemal test 檢測結果往往為陽性狀態,利用 nontreponemal test 才能有效追蹤疾病的狀態。
圖片來源:(蔡京庭製作)

參考資料:
1. List of syphilis cases. (2018, June 10). Retrieved from https://goo.gl/1zHV77
2. Centers for Disease Control and Prevention. (2016) Retrieved from https://goo.gl/vAjQnp
3. 
Dunseth, C. D., Ford, B. A., & Krasowski, M. D. (2017). Traditional versus reverse syphilis algorithms: A comparison at a large academic medical center. Practical Laboratory Medicine, 8, 52-59. doi:10.1016/j.plabm.2017.04.007
4. Y. F. Fakile et al. (2017) Correlation of Treponemal Immunoassay Signal Strength Values with Reactivity of Confirmatory Treponemal Testing. Journal of Clinical Microbiology, 56(1). doi:10.1128/jcm.01165-17

撰文蔡京庭
審稿葉意茹

 

About the author

蔡京庭

作者畢業於台灣化學系,即將在今年秋季赴美就讀史丹佛化學系博士班。
希望透過本身的化學背景,用淺顯的文字,將生物科學結合生活,讓科學變得不再那麼遙遠,並運用在日常生活中。

留言

Leave a Comment