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。
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。
狂犬病診断検査を行う各人は、標準的な曝露前狂犬病ワクチン接種シリーズを受け取り、必要に応じてブースター免疫を伴う定期的な血清抗体評価を受けるべきである。予防接種を受けていない個人は、そのような作業が行われる実験室や領域に入ってはならない。組織およびスライドのすべての操作は、液体をエアロゾル化したり、空気中の粒子を生成しないように行われるべきです。ヒュームフードは必要ありませんが、可能な場合には、臭気、エクトパラサイト、および骨片から余分な保護を提供することができます。手袋や目の保護を含む最小限の個人用保護具は、サンプルの収集とテスト中に常に着用する必要があります。
1. ブレインステムコレクション
2. DRIT用材料の準備
3. 直接急速免疫組織化学試験
DRITからの肯定的な結果は青みを帯びた細胞体の細胞質内の形およびサイズ(図3)で変化することができる赤い細胞質内のウイルス包含物を示す。包含物は非常に明るい余白およびより集中的に染色された中央区域と滑らかに見える。強度および抗原分布は、包含物が検出されたときに記録されます。強度は+4から+1に等級付けされます。肯定的な制御スライドは+4の強さと呼ばれる強烈な、輝くマゼンタの輝きを持っている必要があります。特にサンプル処理が最適でない場合(サンプル組織がわずかに分解している)、これらは+3としてグレーディングする必要がある場合に、わずかな色の損失が発生する可能性があります。顕著に鈍い染色は+2から+1として等級付けされ、狂犬病ウイルス感染の診断とは見なされず、不確定として標識される。
さらに、抗原分布は+4から+1にグレードされ、+4はサイズと形状が変化する大小の包含物の豊富さで構成される抗原分布を表し、CNS組織内のあらゆる視野(またはほぼすべての分野)に存在する。タッチインプレッション。陽性対照は、通常、+4抗原分布を有する。+3 の抗原分布は、ほとんどの場合、すべての視野にさまざまなサイズの包含がある場合に割り当てられます。顕微鏡分野の10%~50%に含有物が見つかった場合、+2抗原分布が割り当てられます。顕微鏡分野の<10%に含有物が見つかった場合、+1抗原分布が割り当てられます。
狂犬病ウイルスを有するほとんどのCNS組織は、+3または+4強度および抗原分布として等級付けされた典型的なウイルス包含物を示す。結果が+2または+1強度または+2または+1抗原分布を示す場合、サンプルは「不確定」と宣言され、繰り返しテストが保証されます。同じサンプルに繰り返し不確定試験結果がある場合、サンプルはDFAまたは関連する確認試験のリファレンスラボに送られるべきです。
DRITを用いた試験サンプルは、CNS組織を含むスライドが200X以上の倍率でスキャンされ、典型的なウイルス包含物が検出されなかった後、狂犬病ウイルス抗原に対して陰性と見なされる(図4)。陰性サンプルは、非特異的染色をほとんどまたは全く伴う青みを帯びた細胞体を示す。

図1:試験用試薬を用いた10枚のスライド染色皿のセットアップ。皿はプロトコルに従うために必要な順序で試薬名でラベル付けされる。この図のより大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。

図2:湿ったペーパータオルと細胞培養プレートで作られた単純な湿度室。 湿ったペーパータオルおよび細胞培養版を使用する簡単な湿気の部屋は分野ベースの適用を可能にする。 この図のより大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。

図3:+4強度および+4抗原分布を有する狂犬病陽性ウイルス包含物の代表的なスライド。(AおよびB)は、200倍の倍率で陽性狂犬病ウイルス包含を示す。 (CおよびD)は、400倍の倍率で陽性狂犬病ウイルス包含を示す。 スケールバー = 5 μm.この図のより大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。

図4:狂犬病ウイルス含有物のない陰性サンプルの代表的なスライド。(AおよびB)は、200倍の倍率で狂犬病ウイルス包含物に対して陰性のサンプルを示す。 (CおよびD)は、狂犬病ウイルス包含物に対して400倍の倍率で陰性のサンプルを示す。 スケールバー = 5 μm.この図のより大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。

図5:USDA WSが使用するDRIT試験施設の代表的な写真。(A) 輸送用の密閉されたトレーラー内のモバイル試験施設。(B) DRITテスト用に改造されたレクリエーション車両。(C) DRIT試験施設は、大学の研究室と連携しています。この図のより大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。
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。
著者は何も開示していない。
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。
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 3-アミノ-9-エチルカルバゾール (AEC 錠剤; 50 錠) | Sigma Aldrich (https://www.sigmaaldrich.com/) | A6926 | |
| アセテート緩衝液、0.1M、5.2 pH、32 oz | 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 | サンプルタッチインプレッションのための補助装置;また、クリッパー配布(http://www.clipperdist.net/) |
| BDルアーロック使い捨てシリンジ(針なし)、10 cc | フィッシャーサイエンティフィック(サーモフィッシャーサイエンティフィック https://www.fishersci.com/us/en/home.html の一部) | 14-823-2A | BDメーカー番号309604 |
| サイデントップヘッド付き双眼光学顕微鏡または同等の | 複数のベンダー | ||
| 長方形UN定格廃棄を通じても入手可能コンテナ、5G | Berlin Packaging (https://www.berlinpackaging.com/) | 1147T01BLU | 化学廃棄物の保管/処分用補助装置(ギルヘマトキシリンおよびAEC溶液) |
| コーニングスクエアおよび長方形カバーガラス、24x60 | Fisher Scientific(Thermo Fisher Scientific https://www.fishersci.com/us/en/home.html の一部) | 12-553-465 | コーニング メーカー番号 2975246 |
| コーニングユニバーサルフィットピペットチップ:ラック付き、非滅菌(1-200ul) | フィッシャーサイエンティフィック(サーモフィッシャーサイエンティフィック https://www.fishersci.com/us/en/home.html の一部) | 07-200-300 | ニングメーカー番号4863 |
| ルコン15mLコニカル遠心分離チューブ、ポリプロピレン | ッシャーサイエンティフィック(サーモフィッシャーサイエンティフィック https://www.fishersci.com/us/en/home.html の一部) | 14-959-70C | ニングメーカー番号352097 |
| Falcon 96ウェルアッセイプレート(組織培養プレートの蓋) | Fisher Scientific(Thermo Fisher Scientific https://www.fishersci.com/us/en/home.html の一部) | 08-772-5 | Corning メーカー番号 353910 |
| Fisher Brand 25mm シリンジフィルター、ナイロン、0.45 μm、滅菌フィ | ッシャーサイエンティフィック(サーモフィッシャーサイエンティフィック https://www.fishersci.com/us/en/home.html の一部) | 09-719D | |
| フィッシャーケミカルギルメソッドヘマトキシリン染色(ギル-2)、4L | フィッシャーサイエンティフィック(サーモフィッシャーサイエンティフィック https://www.fishersci.com/us/en/home.html の一部) | CS401-1D | |
| フィッシャーブランドシャープス-A-ゲイターポイントオブユースシャープスコンテナ、5クォート | フィッシャーサイエンティフィック(サーモフィッシャーサイエンティフィック https://www.fishersci.com/us/en/home.html の一部) | 14-827-122 | 適切なBSL-2ラボセットアップ |
| フルオロゲル | 。ゲルマウント、電子顕微鏡科学 | ||
| ホルマリン、緩衝、10%、4L | フィッシャーサイエンティフィック(サーモフィッシャーサイエンティフィック https://www.fishersci.com/us/en/home.html の一部) | SF100-4 | それぞれまたは4 |
| ルソンピペットマンP200ピペットの場合、50-200 μL | Daigger Scientific (https://www.daigger.com) | EF9930E | |
| Hy-Clone Phosphate Buffered Saline, 1x Solution, 1 L (PBS) | Fisher Scientific (Thermo Fisher Scientific https://www.fishersci.com/us/en/home.html の一部) | SH30256LS | 代替の乾燥粉末製品を使用できます |
| 過酸化水素、3% | 複数のベンダー | 薬局や店舗ブランドなど、市販の供給元。 | |
| レンズ顕微鏡対物レンズ 20x および 40x | 複数のベンダー | ||
| Lysol IC Quarternary 消毒クリーナー、1G | Daigger Scientific (https://www.daigger.com) | EF8481 | 適切な BSL-2 実験室消毒のための補足資料 |
| Miltex ブランド 使い捨てメス サイズ 22 (MiniScalpel の代替サイズ) | AMD Next (www.amdnext.com) | 999112314 | サンプルタッチ印象のための補助装置。Ag Tek MiniScalpel |
| N,N-ジメチルホルムアミド、琥珀色のガラス包装、500 mL | フィッシャーサイエンティフィック(サーモフィッシャーサイエンティフィック https://www.fishersci.com/us/en/home.html の一部) | D119-500 | |
| オキシダーゼ標識ストレプトアビジン、50 mL | セラケア(https://www.seracare.com/) | 5550-0001 | KPLイムノアッセイおよびキットの代替サイズ 参照番号71-00-38 |
| リン酸緩衝生理食塩水粉末(代替品フィッシャーリキッドPBS) | シグマアルドリッチ(https://www.sigmaaldrich.com/) | P3813 | 1 L蒸留水で調製する必要があります。1、10、50パックの量で利用可能 |
| 一次抗体:ポリクローナル抗核タンパク質または抗リッサウイルスビオチン化抗体 | 4°Cで保存します。C | ||
| PYREXディスポーザブルセロジカルピペット、ガラス、滅菌、プラグ付き、コーニング、1.0 mL | VWR、アバントールの一部 (https://vwr.com) | 7078D-1 | VWR メーカー番号89091-220 |
| PYREXディスポーザブルセロロジカルピペット、ガラス、滅菌、プラグ付き、コーニング、10.0 mL | VWR、アバントールの一部 (https://vwr.com) | 7078D-10 | VWR メーカー番号89091-106 |
| PYREXディスポーザブルセロロジカルピペット、ガラス、滅菌、プラグ、コーニング、5.0 mL | VWR、Avantor の一部 (https://vwr.com) | 7078D-5 | VWR メーカー番号 89091-484 |
| Richard-Allan Scientific Gills Hematoxylin Stain No. 2、1PT (上記に代替) | Fisher Scientific (Thermo Fisher Scientific https://www.fishersci.com/us/en/home.html の一部) | 22-050-201 | Thermo Scientific メーカー番号 72504 |
| スライドホルダー、24 プレース | VWR、Avantor (https://vwr.com) の一部 | 25608-868 | さくら®Finetekサプライヤー番号4465;複数のベンダーを通じて入手可能 |
| 標本ブリキボックス、1/2オン | VWR、アバンターの一部 (https://vwr.com) | 101412-452 | 脳組織サンプルの保管のための補助機器 |
| テイラー2イベントデジタルタイマー/クロック | 複数のベンダー | 補助機器 | |
| ティッシュテックスライド染色キット | VWR、アバンターの一部 (https://vwr.com) | 25608-902 | さくら®Finetekサプライヤー番号4551;複数のベンダーを通じて入手可能 |
| TWEEN 80、ポリエチレングリコール、500mL | シグマアルドリッチ(https://www.sigmaaldrich.com/) | P1754 | 25mL、1L、1Gの容量でも利用可能 |
| VWR FLIPピペットフィラー(0.05-100mL) | VWR、アバントールの一部(https://vwr.com) | 53497-055 | |
| VWRソフトニトリル検査手袋、L(100個/箱) | VWR、アバントールの一部(https://vwr.com) | 89038-272 | 適切なPPE水の補助装置 |
| 、脱イオン(20 L) | VWR、Avantorの一部(https://vwr.com) | 10806-022 | |
| ウィートン透明ガラスサンプルバイアル、8 mL | ッシャーサイエンティフィック(サーモフィッシャーサイエンティフィック https://www.fishersci.com/us/en/home.html の一部) | 06-408C | DWKライフサイエンスメーカー番号224884 |
| ホワイトコーティング、ダブルウェルパターン顕微鏡スライド、14 mm | Tekdon Incorporated (https://www.tekdon.com/coated-microscope-slides.html) | 2-140 | |
| 白い長方形の国連レート処理容器、5G | Berlin Packaging (https://www.berlinpackaging.com/) | 1147T01WHT | 化学廃棄物の保管/処分のための補足機器 (ホルマリン) |
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