直接急速免疫組織化学検査(DRIT)は、狂犬病診断のための直接蛍光抗体(DFA)検査に代わる世界動物衛生・世界保健機関(OIE/WHO)に代わる方法を提供しています。このテストは軽い顕微鏡を使用して脳の印象に約1時間で行うことができる分野ベースの適用を可能にする。
ラボベースの監視は狂犬病の予防、制御および管理の努力のために不可欠である。DFAは狂犬病診断のゴールドスタンダードですが、特に開発途上国では狂犬病の監視を改善するための追加の診断技術を検証する必要があります。ここでは、DFA と比較して光顕微鏡を使用する代替、実験室またはフィールド ベースのテスト オプションとして DRIT の標準プロトコルを示します。疑わしい動物から採取された脳組織のタッチインプレッションは、10%緩衝ホルマリンで固定される。DRITは狂犬病ウイルス特異的モノクローナル抗体またはポリクローナル抗体(ビオチンに結合)、ストレプトアビジン-ペルオキシダーゼ酵素、およびクロモゲンレポーター(例えば、アセチル3-アミノ-9-エチルカルバゾール)を使用して、感染組織内のウイルス包含物を検出します。約1時間で、脳組織サンプルをDRITによってテストおよび解釈することができる。北米、アジア、アフリカ、ヨーロッパの様々な種から試験された疑わしい動物の脳の評価は、DRITがDFAと比較して100%に近づいていることで高い感度と特異性を示しています。2005年以来、米国農務省野生生物サービス(USDA WS)プログラムは、DRITを使用して大規模な強化狂犬病監視活動を実施し、戦略的狂犬病管理地域で野生生物から収集された94,000サンプルをテストし、94,000サンプルをテストしました。.DRITは狂犬病の診断のための強力で経済的な用具を提供し、現在の狂犬病の監視、予防および制御プログラムを世界的に改善するために実験室および分野生物学者によって使用することができる。
DFAは、日常的な狂犬病診断1のために最も広く使用されているテストですが、蛍光顕微鏡の購入と維持のコストは、発展途上国2、3、4および広範なに制限することができます。大規模な強化狂犬病監視プログラム3,4 .さらに、DFAは、固定中にサンプルを冷蔵し、抗体抗原反応中に周囲温度以上のサンプルをインキュベートする能力を必要とし、適切なインフラのない国では大きなハードルとなる可能性があります。現代のDFA試験に関連する制限の一部により、狂犬病の世界的な影響は長い間過小評価されてきた5.
この点に関しては、特に開発途上国において、狂犬病の監視を世界的に改善するための追加の診断技術を検証する必要がある。ここで提示されるDRITプロトコルは軽い顕微鏡を使用し、テスト6の間に冷凍か実験室のインキュベーションを要求しないDFAに代わる実験室または分野ベースのテストの代わりを提供する。DRITとDFAは、両方の技術が潜在的に狂犬病の動物から収集された脳サンプルのタッチインプレッションを使用するという点で類似しています。しかし、DRITの最初のステップでは、狂犬病ウイルスを不活性化するサンプルの歴史的固定剤としてホルマリンを使用しています。これは、DFAプロトコル3のサンプルを固定するために使用されるアセトンに対して大幅なバイオセーフティの改善を提供します。現在までに、DRITはDFA2、7、8、9と同等の感度と特異性を示しています。
2005年以来、USDA WSプログラムは、包括的な野生動物狂犬病管理プログラム10の一環としてDRITを使用して、北米で大規模な強化狂犬病監視活動を実施してきました。強化された狂犬病の監視は、暴露ベースの公衆衛生監視とテストの補完として使用され、主に野生動物のメソ肉食動物種、アライグマ(プロシオンローター)、ストライプスカンク(メフィティスメフィティス)、灰色のキツネ(ウロシオン・シネレオアルジェンテウス、赤キツネ(ヴァルペス・ヴァルペス)、コヨーテ(カニス・ラトランス)は、ヒトまたは家畜の暴露に関与していない。テストで使用される動物の死体は、強化された狂犬病の監視努力を通じてUSDA WSに提出され、狂犬病ベクター種で構成されました:病気または奇妙な作用;死体、道路死亡、または迷惑が見つかりました。人間または家畜の暴露とは関連していません。DRITは狂犬病の調査を改善し、公衆衛生診断研究所の財政的負担と負荷を減らすために、研究室の経験がほとんどまたは全く訓練された分野生物学者によって採用することができる狂犬病診断テストを提供します 10.USDA WSフィールド従業員のための基本的なDRITトレーニングは、通常、バイオセーフティの基本的な原則、サンプル収集方法とDRITプロセスの方法、および>8 hをカバーする教室の指導の約4時間を含む1.5から2日かかります。テストを行う実験室の時間。トレーニングの機会は、疾病管理予防センター(CDC)、LYSSA LLC、およびウィスター研究所を通じて、USDA WSおよびプログラム協力者に提供されています。
戦略的管理分野では、USDA WSはDRITを使用して94,000以上の野生生物サンプルをテストし、疑わしい動物の暴露ベースの公衆衛生テストのみに依存して検出されなかった可能性が高い1,850以上の狂犬病のサンプルを検出しました。DRITの結果によって提供される強化された狂犬病の監視データは、米国全体の野生動物のための口腔狂犬病ワクチン接種プログラムをサポートするために、風景上の狂犬病のより完全な時間的および空間的表現を提供するために重要です10, 11.同様に、カナダの州の野生動物機関は、DRITを大規模な野生動物狂犬病の監視活動に組み込み、成功8を持つ公衆衛生プログラムと並行して取り組んでいます。USDA WSとカナダのDRIT監視プログラムの両方が、DFAによって狂犬病を確認し、適切な8としてウイルス変異型タイピングを実行するために、国家参照研究所を使用しています。さらに、USDA WSフィールド生物学者は、DFA確認のための陰性標本の10%を参照ラボに送り、2008年以来、標準の一部としてウィスコンシン州衛生研究所が提供する二年に一度のDRIT能力試験に参加しています。品質保証対策を実施します。
この方法の目的は、分散型の実験室、現場、または電子顕微鏡への日常的なアクセスのない領域で行うことができる狂犬病診断検査のための代替アプローチを提供することです。
DRITは、分散型実験室エリアで使用できる狂犬病ウイルスの存在を検出するためのフィールドベースの監視に適した柔軟な方法です。トラックのテールゲートなど、フィールドベースの設定で全体のテストを行うことは可能ですが、化学、機器、供給保管の問題により、DRIT専用の小さな室内空間を持つことが理想的です。さらに、適用されるすべての連邦法、州法、および地域の法律の遵守、および化学物質の使用と廃棄に関する規制を考慮する必要があります。現在、USDA WS には 17 の州のサンプルをテストする 15 の DRIT 施設があります。USDA WS DRIT施設は、大学および州の公衆衛生研究所と連携して設立され、より大きな施設内の指定された部屋や、改装され、モバイルテストユニットとして機能するように改造され、改造されたトレーラー内に設置されています。緊急発生時の緊急発生対応の場合、即時のターンアラウンドタイムで強化された狂犬病監視テストが重要です(図5)。
この検査は可変品質の脳幹材料を用いて成功しているが、組織分解のない新鮮な脳幹組織が最適である。分解、乾燥、または液化が起こると、サンプルの品質が低下し、試験は結果を混乱させる可能性のあるより多くの非特異的染色を検出する可能性があります。この観測値は、DFA と DRIT2の間で類似しています。脳幹/CNSは、できるだけ早く収集し、試験まで凍結(-20°C)保存する必要があります。
通常、ほとんどの USDA WS 施設は、DRIT セッション中に 12 ~ 24 スライドを一度に処理します。正と負のコントロールは、テストが成功したことを確認し、テスト スライドで解釈上の質問が発生するかどうかを確認するために、DRIT 実行の各基準点を提供します。サンプルが明確な正または負の結果を持っていると判断されない場合、それは不確定としてラベル付けされ、DRITによって2回目のテストを行います。このサンプルが 2 回の DRIT テストの後に明確な正または負でない場合は、DFA または関連するテストのリファレンス ラボに送信されます。
他の診断テストと同様に、「トラブルシューティング」は予期しない発見に役立ちます。たとえば、DRIT の実行が失敗した場合(つまり、正の対照は+3 または+4 の染色強度と抗原分布を示さない)、すべての化学物質および試薬の有効期限が切れていないことを確認します。新たに開いた過酸化水素のボトルを週に1回以上使用することは、脳組織の酸化による非特異的染色を防ぐのに役立つことがわかった。また、ラベル付けされた有効期限に関係なく、少なくとも年に1回はアセテートバッファーを交換することをお勧めします。
DFAに対するDRITの多くの利点には、低コスト、集中型実験室の外でテストを行う能力、蛍光顕微鏡の代わりに光顕微鏡検査の必要性、および比較的簡単なトレーニングプロセスが含まれ、DRITの多くの利点があります。テスト2、3、4を管理し、読む人々。これらの利点は、DFA2、7、8、9に匹敵するDRITの感度と特異性と相まって、テストが広いスケールで重要なツールとして機能することをすでに証明しています強化狂犬病監視プログラム8、北米で10。さらに、DRITは、特に最近のOIE/WHOガイダンスを推奨テストとして、開発途上国や限られた資源を持つ他の地域で、監視の増加と迅速なテストを可能にする可能性があります。
The authors have nothing to disclose.
我々は、現在または以前に強化された狂犬病の監視サンプルを収集し、狂犬病診断のためのDRITを実施したすべてのUSDA野生生物サービススタッフを認めます。同様に、我々は強化狂犬病監視コレクションで私たちを支援する多くの協力者を認めます。また、DRITの実施に必要な重要な試薬へのアクセスとトレーニングの機会を提供するために、疾病管理予防センターとウィスター研究所に感謝します。さらに、疾病管理予防センターとニューヨーク州保健省のワズワースセンターが提供する確認診断と技術支援に感謝します。商用製品の使用は比較のみを目的としており、推奨を構成するものではありません。
3-Amino-9-Ethylcarbazole (AEC tablets; 50 count) | Sigma Aldrich (https://www.sigmaaldrich.com/) | A6926 | |
Acetate Buffer, 0.1M, 5.2 pH, 32oz | Poly Scientific R&D Corp. (https://www.polyrnd.com/) | s140 | |
Ag Tek MiniScalpel, PN110, Non-sterile #10, 40 per package | Patterson Veterinary (https://www.pattersonvet.com/) | PN110 | Supplemental equipment for sample touch impressions; Also available through Clipper Distributing (http://www.clipperdist.net/) |
BD Luer-Lok Disposable Syringe without needle, 10cc | Fisher Scientific (part of Thermo Fisher Scientific https://www.fishersci.com/us/en/home.html) | 14-823-2A | BD Manufacturer Number 309604 |
Binocular Light Microscope with Seidentopf Head or equivalent | Multiple Vendors | ||
Blue Rectangular UN-rated Disposal Container, 5G | Berlin Packaging (https://www.berlinpackaging.com/) | 1147T01BLU | Supplemental equipment for chemical waste storage/disposal (Gill hematoxylin and AEC solution) |
Corning Square and Rectangular Cover Glass, 24×60 | Fisher Scientific (part of Thermo Fisher Scientific https://www.fishersci.com/us/en/home.html) | 12-553-465 | Corning Manufacturer Number 2975246 |
Corning Universal Fit Pipet Tips: Racked, Nonsterile (1-200ul) | Fisher Scientific (part of Thermo Fisher Scientific https://www.fishersci.com/us/en/home.html) | 07-200-300 | Corning Manufacturer Number 4863 |
Falcon 15mL Conical Centrifuge Tubes, polypropylene | Fisher Scientific (part of Thermo Fisher Scientific https://www.fishersci.com/us/en/home.html) | 14-959-70C | Corning Manufacturer Number 352097 |
Falcon 96-Well Assay Plates (Tissue culture plate lids) | Fisher Scientific (part of Thermo Fisher Scientific https://www.fishersci.com/us/en/home.html) | 08-772-5 | Corning Manufacturer Number 353910 |
Fisher Brand 25mm Syringe Filter, Nylon, 0.45um, Sterile | Fisher Scientific (part of Thermo Fisher Scientific https://www.fishersci.com/us/en/home.html) | 09-719D | |
Fisher Chemical Gill Method Hematoxylin Stain (Gill-2), 4L | Fisher Scientific (part of Thermo Fisher Scientific https://www.fishersci.com/us/en/home.html) | CS401-1D | |
Fisherbrand Sharps-A-Gator Point-of-Use Sharps Containers, 5qt | Fisher Scientific (part of Thermo Fisher Scientific https://www.fishersci.com/us/en/home.html) | 14-827-122 | Supplemental equipment for proper BSL-2 Laboratory Set-Up |
Fluoro-Gel with Tris Buffer (Gel/Mount Media), 20mL | VWR, part of Avantor (https://vwr.com) | 102092-122 | Fluoro-Gel Substitute for BioMeda™ Gel-Mount, Electron Microscopy Sciences |
Formalin, Buffered, 10%, 4L | Fisher Scientific (part of Thermo Fisher Scientific https://www.fishersci.com/us/en/home.html) | SF100-4 | Available each or in case of 4 |
Gilson Pipetman P200 Pipet, 50-200uL | Daigger Scientific (https://www.daigger.com) | EF9930E | |
Hy-Clone Phosphate Buffered Saline, 1X Solution, 1L (PBS) | Fisher Scientific (part of Thermo Fisher Scientific https://www.fishersci.com/us/en/home.html) | SH30256LS | Alternative dry powder product can be used |
Hydrogen Peroxide, 3% | Multiple Vendors | Any commercially available source, such as pharmacy or store brands, etc. | |
Lens Microscope Objective 20X and 40X | Multiple Vendors | ||
Lysol IC Quarternary Disinfecting Cleaner, 1G | Daigger Scientific (https://www.daigger.com) | EF8481 | Supplemental materials for proper BSL-2 Laboratory disinfection |
Miltex brand Disposable Scalpel Size 22 (alternative size to MiniScalpel) | AMD Next (www.amdnext.com) | 999112314 | Supplemental equipment for sample touch impressions; Alternative size to Ag Tek MiniScalpel |
N,N-Dimethylformamide, Amber Glass Packaging, 500mL | Fisher Scientific (part of Thermo Fisher Scientific https://www.fishersci.com/us/en/home.html) | D119-500 | |
Peroxidase Labeled Streptavidin, 50mL | SeraCare (https://www.seracare.com/) | 5550-0001 | KPL Immunoassay and Kits Reference Number 71-00-38 |
Phosphate Buffered Saline Powder (alternative to Fisher liquid PBS) | Sigma Aldrich (https://www.sigmaaldrich.com/) | P3813 | Must be prepared in 1L distilled water; Available in quantities of 1, 10 and 50 packs |
Primary antibody: Polyclonal anti-nucleoprotein or cocktail of anti-lyssavirus biotinylated antibodies | Store at 4 degrees C | ||
PYREX Disposable Serological Pipets, Glass, Sterile, Plugged, Corning, 1.0mL | VWR, part of Avantor (https://vwr.com) | 7078D-1 | VWR Manufacturer Number 89091-220 |
PYREX Disposable Serological Pipets, Glass, Sterile, Plugged, Corning, 10.0mL | VWR, part of Avantor (https://vwr.com) | 7078D-10 | VWR Manufacturer Number 89091-106 |
PYREX Disposable Serological Pipets, Glass, Sterile, Plugged, Corning, 5.0mL | VWR, part of Avantor (https://vwr.com) | 7078D-5 | VWR Manufacturer Number 89091-484 |
Richard-Allan Scientific Gills Hematoxylin Stain No. 2, 1PT (alternative to above) | Fisher Scientific (part of Thermo Fisher Scientific https://www.fishersci.com/us/en/home.html) | 22-050-201 | Thermo Scientific Manufacturer Number 72504 |
Slide Holders, 24-place | VWR, part of Avantor (https://vwr.com) | 25608-868 | Sakura®Finetek Supplier Number 4465; Available through multiple vendors |
Specimen Tin Boxes, 1/2oz | VWR, part of Avantor (https://vwr.com) | 101412-452 | Supplemental equipment for storage of brain tissue samples |
Taylor 2-Event Digital Timer/Clock | Multiple Vendors | Supplemental equipment | |
Tissue-Tek Slide Staining Kit | VWR, part of Avantor (https://vwr.com) | 25608-902 | Sakura®Finetek Supplier Number 4551; Available through multiple vendors |
TWEEN 80, Polyethylene glycol, 500mL | Sigma Aldrich (https://www.sigmaaldrich.com/) | P1754 | Also available in 25mL, 1L and 1G volumes |
VWR FLIP Pipette Filler (0.05-100mL) | VWR, part of Avantor (https://vwr.com) | 53497-055 | |
VWR Soft Nitrile Examination Gloves, L (100 per box) | VWR, part of Avantor (https://vwr.com) | 89038-272 | Supplemental equipment for proper PPE |
Water, Deionized (20L) | VWR, part of Avantor (https://vwr.com) | 10806-022 | |
Wheaton Clear Glass Sample Vials, 8mL | Fisher Scientific (part of Thermo Fisher Scientific https://www.fishersci.com/us/en/home.html) | 06-408C | DWK Life Sciences Manufacturer Number 224884 |
White Coated, Double Well Pattern Microscope Slides, 14mm | Tekdon Incorporated (https://www.tekdon.com/coated-microscope-slides.html) | 2-140 | |
White Rectangular UN-rate Disposal Container, 5G | Berlin Packaging (https://www.berlinpackaging.com/) | 1147T01WHT | Supplemental equipment for chemical waste storage/disposal (Formalin) |