摘要

CD4細胞計數是免疫功能的一個重要指標，仍然是監測艾滋病病毒感染者疾病進展和預測總生存期的一個重要工具。測定CD4細胞計數的金標準技術是使用靜脈穿刺收集的全血的流式細胞術。現在，技術進步允許在近患者平台上使用小樣藥量，如手指棒樣本的毛細血管血，精確測量CD4細胞計數。為了確定毛細管樣品是否適合替代靜脈穿刺樣品進行CD4細胞計數測定，需要仔細比較成對的靜脈和毛細管樣品的結果。

文獻報告在樣本類型的生理差異的背景下，以及采樣方法和檢測技術的潛在臨床影響進行了檢查。當對成年HIV患者使用相同的細胞計數技術時，毛細管樣本的CD4計數與靜脈樣本的CD4計數相比顯示出約5%的陽性偏倚趨勢。在實踐中，這種CD4細胞計數的微小差異在大多數情況下是不顯著的，隻要遵循適當的采樣方法，從毛細血管血液樣本中獲得的CD4細胞計數與從靜脈血樣本中得到的結果是相同的。臨床醫生現在可以關注與患者健康相關的因素，而不是樣本類型和檢測平台，因為他們使用CD4細胞計數來做出患者管理決策。

關鍵字

艾滋病毒;艾滋病;靜脈血;毛細血;CD4 + T細胞;醫療點

簡介

人類免疫缺陷病毒(HIV)結合輔助性T細胞表麵的CD4糖蛋白，作為進入細胞並啟動病毒生命周期機製的一部分。HIV的複製導致宿主CD4 t淋巴細胞的數量逐漸減少。CD4計數是監測艾滋病毒感染者免疫健康狀況和優先護理和開始抗逆轉錄病毒藥物治療(ART)的一個重要參數[1,2]。據估計，全世界有3600萬艾滋病毒感染者，其中大多數生活在發展中國家，撒哈拉以南非洲、南亞和東南亞以及拉丁美洲的流行率最高。

對艾滋病毒的全球供資對策已導致在降低發病率和死亡率方麵取得重大進展。截至2015年12月，有1700萬艾滋病毒感染者正在接受抗逆轉錄病毒治療，而2015年6月為1580萬人，2010年為750萬人。擴大獲得治療的機會的一個持續挑戰是，許多感染者居住在地理位置偏遠的地區，為他們提供高質量和一貫的護理在後勤方麵存在困難。為了解決高負擔和資源有限地區擴大護理的這一需求，越來越需要使用小容量樣本的快速、直觀和低成本CD4計數測定法，適用於實驗室基礎設施有限的地區。

近患者CD4檢測是一種幫助臨床醫生對患者的免疫能力進行分期、基線和監測的工具。在抗逆轉錄病毒治療供應不持續可靠或無法進行分子檢測的情況下，CD4繼續作為確定抗逆轉錄病毒治療的資格和監測接受治療患者免疫健康的方法。在資源有限的環境下，近患者CD4檢測已被證明可以縮短資格評估的時間，並增加在開始治療前的護理保留時間[4,5]。最近，為了滿足這一需求，幾種近患者CD4計數解決方案已進入市場，將低複雜性檢測與指棒毛細管抽血相結合，並為偏遠地區帶來高質量的護理。

與需要靜脈血樣本的檢測相比，使用毛細血管血液樣本的診斷檢測更方便，特別是對於高頻檢測和護理點或近患者檢測。與靜脈穿刺樣品相比，手指棒檢測結果的準確性和精確度存在爭議。對於CD4檢測，靜脈血是大多數臨床化驗的金標準。要接受毛細血管血液樣本作為靜脈血樣本的替代品，需要了解結果的準確性和精密度。毛細管血液樣本已被研究為靜脈/動脈血液樣本的替代品，用於測量血氣和pH值、葡萄糖和治療藥物水平，以及測量大型多肽分析物，如血紅蛋白A1C[6-9]。對於血細胞計數，已經有一些研究比較了白細胞、淋巴細胞和毛細血管血液中的其他細胞類型vs靜脈血液。這篇綜述將檢查比較靜脈和毛細血管血液樣本的血細胞計數研究，為比較這兩種樣本類型的CD4細胞計數提供背景，以用於艾滋病毒感染患者的護理。還將討論近患者CD4計數係統的最新結果。

毛細血管血液樣本生理學

皮膚穿刺獲得的毛細血管血液來自動態組織流體係統，包含循環毛細血管血液、間質液和淋巴液(圖1)[10]。在毛細血管的動脈端，富氧流體從毛細血管進入間隙，因為靜水壓力高於滲透壓。當毛細血管內靜水壓力下降時，液體的再吸收發生在毛細血管的靜脈端。多餘的間質液被收集到淋巴毛細血管，並最終返回循環。

圖1:毛細管血液取樣所涉及的組織液係統

由於毛細管血液采集過程中所涉及的流體係統的複雜性，這些血液樣本的組成可能比靜脈血樣本更容易變化，更依賴於采集技術。采集毛細血管樣本的標準程序要求去除第一滴血，同時避免在皮膚穿刺點周圍施加外部壓力[11,12]。這在一定程度上是為了盡量減少間質和淋巴液進入血液樣本。在理想的采血條件下，專家一致認為，由於較高的靜水壓力[13]，采集的毛細血管血液可能有很大比例來自毛細血管的動脈端。通過比較動脈、靜脈和毛細血管血液樣本中的氧、pH值和其他參數，這一假設得到了支持。毛細血管血液樣本與靜脈血樣本的血液化學檢測結果差異雖小，但具有統計學意義[14-16]。

與血細胞計數結果相關的毛細血管血液收集的另一個方麵是皮膚穿刺後發生的細胞反應和傷口愈合過程。傷口愈合過程的關鍵是凝血級聯中的凝血酶激活血小板，從而導致血栓形成，以及其他細胞遷移到傷口部位。在手指棒樣本采集過程中，這些過程對細胞組成的影響尚不清楚，對毛細血管血液樣本中細胞計數的意義也很大程度上未知。由於毛細血管血流的獨特生理特性，皮膚穿刺采集的樣品可能與靜脈血樣品具有不同的性質。毛細血管血液的收集可能受到多種因素的影響，包括樣本收集技術，如穿刺位置和深度、傷口部位施加的外部壓力、收集的樣本量、皮膚顆粒或碎片的汙染，以及患者的人口統計和潛在的醫療狀況[17,18]。

據了解，循環的外周淋巴細胞僅占人體淋巴細胞總數的一小部分，外周淋巴細胞與駐留在淋巴係統和其他組織(如脾、腸、骨髓[19])中的淋巴細胞之間存在著動態的循環/遷移過程。血液淋巴細胞計數，包括CD4細胞計數，受季節、晝夜節律和醫學因素的影響[20-23]。外周血淋巴細胞計數也會隨著供體生理狀況的變化而迅速變化。例如，最近一項關於優秀青少年遊泳運動員血細胞計數的研究顯示，他們的總淋巴細胞計數(4270vs1837個細胞/μL)， CD4增加60%以上⁺強化運動後t淋巴細胞計數(1152 vs 718細胞/μL)[24]。

毛細血管白細胞計數vs靜脈血液樣本

盡管這些複雜因素影響毛細血管血液樣本中的細胞計數，但文獻中有一個總體趨勢，即毛細血管血液樣本中的紅細胞和白細胞的細胞計數略高於靜脈樣本[25]。比較配對毛細血管和靜脈樣本中細胞計數的文獻研究總結見表1。這些研究都有一個共同的特點，即對兩種樣本類型使用同一種細胞計數儀器[26-33]。除了一項研究(Hollis et al)外，其他所有研究均報告毛細血管樣本中白細胞數量高於靜脈樣本。在9項研究中，毛細血管血液中白細胞計數相對於靜脈血的平均偏差為10.1%，範圍為-1.2%至19.2%。在霍利斯的研究中，相對於靜脈血樣本，測量到毛細血管血液中的白細胞計數略低。作者推測，與其他文獻報道的差異可能是由於樣品采集技術，需要過度擠壓指尖，以獲得他們的研究[32]所需的大容量(約250 μL)血液。

表1:比較毛細血管血液樣本中血細胞計數的文獻報道摘要vs靜脈樣品

使用毛細血管和靜脈血樣本用流式細胞儀測定CD4細胞計數

使用毛細血管血液樣本檢測hiv感染患者CD4細胞計數的興趣始於20多年前，因為它提供了一種替代程序，可以方便地在靜脈通路困難的兒童和成人中采集樣本。一些臨床研究對流式細胞術測定的兩種不同樣本類型的CD4細胞計數進行了比較，這些研究結果彙總於表2。最早的研究比較淋巴細胞亞群細胞計數，包括CD4⁺Cracknell等[34]報道了毛細血管和靜脈樣本中的t淋巴細胞。用流式細胞術對22例急性白血病兒童和10例健康成人配對靜脈和毛細血管樣本中淋巴細胞主要亞群的細胞計數進行了評估。結果表明，除自然殺傷細胞外，其餘細胞亞群在毛細血管樣本中的細胞計數比自然殺傷細胞高4.8 ~ 6.4%，比自然殺傷細胞高10.7%。其中，毛細血管中CD4+ T淋巴細胞計數中位數為740個/μL，範圍為250 ~ 2500個/μL;靜脈血中CD4+ T淋巴細胞計數中位數為710個/μL，範圍為230 ~ 2310個/μL。毛細血管樣本中CD4計數的中位數比靜脈樣本高4.2%，從配對靜脈和毛細血管血液樣本中獲得的CD4計數的差異p值為0.033。

表2:毛細血管CD4細胞計數研究結果綜述vs用流式細胞術測定靜脈血樣本

2007年，MacLennan等人首次報道了HIV陽性患者毛細血管和靜脈樣本中CD4細胞計數的直接比較。來自馬拉維布蘭太爾伊麗莎白女王中心醫院ART診所的111名連續艾滋病毒陽性成人的成對靜脈和毛細血管血液樣本，在流式細胞儀上並行測試了CD4計數。在丟棄第一滴血後，用最小擠壓的手指獲得手指棒樣本。從毛細血管樣品中獲得的CD4計數比從靜脈樣品中獲得的CD4計數高6.6個細胞/μL (95% Cl: 1.0- 12.0個細胞/μL)。當以每一種細胞類型的平均值的百分比表示時，CD4的偏差⁺毛細血管的淋巴細胞、總淋巴細胞和總白細胞計數分別為2.2%、8.2%和15.2%vs靜脈樣本。

Sitoe等人於2011年發表了一份報告，比較了資源有限的熱帶地區艾滋病毒陽性成人和兒童的毛細血管和靜靜脈血液樣本中的CD4計數和% CD4值。這項橫斷麵研究連續招募了在莫桑比克馬普托市的兩個門診診所就診的152名艾滋病毒陽性患者(101名成人和51名兒童)。收集6小時內靜脈和毛細血管血液樣本，在兩種不同的流式細胞儀係統上進行CD4細胞計數。使用BD FACSCalibur^™係統的平均絕對CD4⁺成人毛細血管和靜脈血t細胞計數分別為323.4和305.1個細胞/μL。基於成人毛細血管平均CD4細胞計數的偏倚vs靜脈血占6.3%。相反，平均絕對CD4⁺兒童毛細血管和靜脈血中t細胞計數分別為1,262.7和1,335.8細胞/μL，毛細管和靜脈血樣本中CD4細胞計數平均值的偏差為-5.3%。

當同一組樣品在BD FACSCount上進行測試時^™係統中，基於毛細管和靜脈樣本平均細胞計數的偏差在成人為1.7%，在兒童患者為-5.8%。這是第一份在比較毛細血管和靜脈血樣本時分別分析兒童患者CD4細胞計數結果的報告。本研究兒童患者的中位年齡為4歲，範圍為4個月至15歲，在兒童患者樣本中觀察到的毛細血管血液樣本CD4計數的負偏倚趨勢與在成人患者樣本中觀察到的相反。

使用近病人裝置比較毛細血管和靜脈血樣本的CD4計數

在過去的幾年裏，一些用於CD4計數檢測的護理點或近患者設備已經開發和商業化，包括Alere Pima™係統，BD FACSPresto™係統，Partec CyFlow^®miniPOC係統和HumaCount CD4 now係統[37,38]。這些設備設計用於資源有限環境下的應用，通常不需要冷鏈存儲、廣泛的儀器維護或用戶培訓。此外，這些係統中的大多數都能夠使用靜脈和毛細血管血液樣本進行CD4細胞計數測定，並且比標準的流式細胞儀方法需要更小的全血容量。在這些為資源有限環境設計的CD4計數係統中，Alere Pima係統和BD FACSPresto係統已獲得世衛組織資格預審。在PubMed上使用關鍵詞“PIMA CD4”進行搜索，結果顯示有38篇論文，包括最近一篇關於該係統在22項獨立研究中的性能的元分析[39]。在這些出版物中，有四項研究包括使用Pima係統直接比較配對靜脈和毛細血管血樣中的CD4計數。對BD FACSPresto係統的類似搜索獲得了四篇論文，其中三篇研究包括對靜脈和毛細血管血樣中CD4計數的直接比較。這七篇論文使用兩種護理點/近病人裝置比較了成對靜脈和毛細血管血液樣本中的CD4計數，結果彙總於表3。

表3:用近病人裝置測量毛細血管和靜脈血樣本中CD4細胞計數的研究結果總結
*數據收集自比利時安特衛普網站。
**從坦桑尼亞Da res Salam站點收集的數據
***有些95%置信區間在原始出版物中沒有報道，是根據Bland-Altman分析中報道的一致性極限和樣本量計算的

Alere Pima係統使用微流體盒，需要一個蠕動泵係統來移動盒內的整個血液，並將染色試劑與細胞混合。細胞檢測是通過熒光成像係統實現的。每台儀器的吞吐量約為每小時3次測量，隻產生絕對的CD4細胞計數結果。2012年報道了在南非現場試驗中對Pima係統的性能評估，其中包括使用毛細管對CD4細胞計數結果的比較vs靜脈血樣本[40]。使用Pima係統比較毛細血管和靜脈樣本的CD4計數結果無定論(毛細血管和靜脈的偏差±標準差= -18.81±162.2 CD4/μL, N = 77)。偏倚的95%置信區間為-55 ~ 17 CD4細胞/μL(根據報道數據計算)。在印度使用Pima CD4係統的175名患者的現場設置研究中，觀察到毛細血管血液樣本與靜脈血樣本[41]的平均偏差為2.8%。

當使用Pima係統將肯尼亞840名艾滋病患者的毛細血管血液樣本與靜脈血樣本進行比較時，觀察到平均偏差為7.7 CD4細胞/μL(平均偏差的95%置信區間為-0.2 ~ 15.6 CD4細胞/μL，基於840個樣本量和116.53的標準偏差計算)[42]。最後，在世衛組織對CD4計數測定的多中心評估中，毛細血管血液樣本的平均偏差為-5.5%vs比利時安特衛普(N=240)的靜脈血樣本和坦桑尼亞達累斯薩拉姆(N=200)的平均偏差為8.4%[43]。據報道，在安特衛普，護士不得不擠壓一些病人的手指，以獲得良好的毛細血管滴血，這可能會導致血液樣本稀釋和細胞計數降低。此外，部分患者在手指穿刺後出現手指出血嚴重的情況，導致針管裝錯或滴血。

與Pima係統相比，BD FACSPresto係統不僅提供絕對的CD4細胞計數，而且提供%CD4 (% CD4⁺t淋巴細胞計數(總淋巴細胞計數)值和血紅蛋白測量在同一試驗中運行[44-48]。該係統每台儀器每小時可測試10個樣品。CD4細胞計數的最小樣本量約為25 μL，該係統設計用於使用靜脈和毛細血管血液樣本檢測CD4細胞計數。

Coetzee等人於2016年報道了BD FACSPresto係統在南非實驗室和典型現場診所環境中的性能評估[45]。研究的第一階段在實驗室環境下進行，以評估BD FACSPresto係統的基線準確性和精確度，使用的是從CD4檢測實驗室獲得的殘餘靜脈血樣本。研究的第二階段在約翰內斯堡的Witkoppen HIV谘詢和檢測診所進行，患者的年齡為37.4±10.8歲。用BD抽真空器將毛細管血液樣本從指棒中填充到槍管中^®1.5毫米的刀片，2毫米的深度根據製造商的說明。靜脈血樣本采集在EDTA血管中，並手工填充到血筒中。對於118個配對的毛細血管和靜脈樣本，CD4細胞計數的Bland-Altman平均偏差為50.2±92.79個細胞/μL， %CD4值的偏差為-2.8±2.73個百分點。使用該出版物附錄中的數據集，計算得到毛細血管和靜脈血樣本中CD4細胞計數的BlandAltman偏差平均值為8.6%，95%置信區間為5.4%-11.9%。%CD4值的計算平均偏差為-12.7%，95%置信區間為-15.5% - -9.9%。

Angira等[46]報道了BD FACSPresto在肯尼亞檢測艾滋病患者CD4計數的臨床評價結果。報道了使用毛細血管和靜脈血樣本進行CD4、%CD4和血紅蛋白測定的準確性、精密度、穩定性和線性性。為了比較靜脈和毛細血管樣本，收集了162名hiv陽性患者的成對靜脈和毛細血管樣本並進行了檢測。患者平均年齡31.2歲，年齡範圍2-77歲。33例(33)例為兒童(範圍2-17歲)，129例為成人(範圍18-77歲)。進一步分析了出版物增編中提供的數據集，以比較毛細血管和靜脈樣本的CD4計數結果。

在合並人群(N=162)中，CD4細胞計數結果的平均偏差為6.6%，95%置信區間為4.9%-8.3%。毛細管標本中測定的%CD4值的平均偏差為-3.3%，95%可信區間為-5.1% ~ -1.5%。毛細管血液樣本測定的血紅蛋白濃度的平均偏差為2.9%，95%置信區間為2.2% ~ 3.6%。在2-17歲的兒童人群(N=33)中，觀察到毛細管樣本中CD4細胞計數的平均偏差為3.3%vs靜脈標本，95%可信區間為0.3% ~ 6.2%。18 ~ 77歲成人人群(N=129)偏倚較高，為8.6%，95%置信區間為6.7% ~ 10.4%。Deming回歸圖和Bland-Altman圖比較了毛細血管和靜脈樣本的CD4計數，如圖2所示。毛細管樣品中CD4計數與成對靜脈樣品中CD4計數具有良好的相關性²線性回歸為0.97。

圖2:Deming回歸圖和Bland-Altman圖比較BD FACSPresto測定的毛細血管和靜脈樣品CD4細胞計數結果(N=162)

世衛組織最近發表了FACSPresto係統的資格預審績效評價[47]。這項研究是在安特衛普(比利時)的熱帶醫學研究所和達累斯薩拉姆(坦桑尼亞)的傳染病診所進行的，使用了從成年艾滋病毒患者收集的靜脈和毛細血管血液樣本。該研究得出結論，BD FACSPresto係統使用靜脈血和毛細血管血均表現良好。靜脈樣本的絕對CD4計數與毛細管樣本相比，與參考流式細胞儀方法的相關性更好，偏倚更低。安特衛普站點的平均偏差為3.1%，95%置信區間為0.7%至5.5%，達累斯薩拉姆站點的平均偏差為11%，95%置信區間為8.8%至13.2%。從靜脈和毛細血管樣本中獲得的絕對CD4計數在兩個研究地點顯示出極好的相關性，報告的R值分別為0.97和0.98。

在最近發表的一篇關於BD FACSPresto係統與Pima係統在CD4檢測中的性能的並排比較中，BD FACSPresto係統顯示出與標準流式細胞術係統相似的精度，並且報道的BD FACSCalibur、BD FACSPresto和Pima的重複性係數分別為4.13%、5.29%和9.79%，[48]。BD FACSPresto係統的高精度可能是毛細管樣品中CD4細胞計數差異較小的原因vs靜脈樣本觀察一致，有統計學意義。

結論

由於預計越來越多生活在世界資源有限地區的艾滋病毒感染者將獲得抗逆轉錄病毒治療，因此繼續需要進行CD4細胞計數化驗，以評估患者的免疫健康。世衛組織指南[49,50]主張CD4檢測在評估基線疾病進展、開始和停止對機會性感染的預防以及在無法進行普遍檢測和治療時為患者確定治療優先次序方麵繼續具有重要性。最近的衛生經濟學分析表明，即使與檢測和治療相關，就地CD4檢測也具有價值[51,52]。使用毛細血管血液樣本進行CD4檢測與護理點檢測兼容，因為操作複雜性降低，結果周轉迅速，成本較低，患者可接受[53]。了解從毛細血管樣本和靜脈穿刺樣本中獲得的CD4計數結果之間的相關性對於采用這些近患者CD4計數測定方法至關重要。盡管手指棒和靜脈穿刺獲得的血液樣本在生理上存在差異，但文獻綜述顯示，當使用有效的方法和檢測平台時，毛細血管血液樣本的總白細胞和CD4細胞計數與靜脈血樣本相比隻有很小的正偏倚。最近的一項研究得出結論，CD4偏倚不應超過+/- 50個細胞/µL，以確保患者在臨床治療決策中得到適當的分類或優先級。在這篇綜述中，許多研究表明毛細血管和靜脈CD4細胞計數之間的偏差是

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條信息

文章類型:評論文章

引用:黃偉，Omana-Zapata I, Bornheimer SJ, Kirakossian H, Wu AHB等(2017)毛細血管和靜脈血樣本CD4計數。J HIV艾滋病3(2):doi: http://dx.doi.org/10.16966/2380-5536.138

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出版的曆史:

收到日期:09年2月2017年

接受日期:06年4月2017年

發表日期:2017年4月11日