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Anti-DNase B used in the epidemiologic study of rheumatic fever in the schoolchildren
CHEN Jianguang HUANG Zhendong DONG Taiming
（Rheum atic Fever Laboratory,Guangdong Provincial Cardiovascular Disease Institute,Guan gzhou 510080,China）
【Abstract】 Objective To explore the epidemic conditions of rheumatic fever (RF) with a simple method at some regions.Methods Antistreptococcal DNase B test microtiter method was adopted to detect human sera antibody in natural populations who are responsible to RF. All 216 schoolchildren aged 10～12 years old were chose by the random cluster sa mpling.The schoolchildren′s serum antibody against DNase B in each season from september 1988 to August 1989 was detected,and compared with antistreptolysin “ O” (ASO);furthermore,5 different regional schoolchildren′s serum antibody to D Nase B was tested, and 100 schoolchildren aged 10～13 years old were chose in ev ery region.Meanwhile,the RF incidence of 5～18-year schoolchildren was investig ated for 4 years,and approximately 364 915 person-times were inquired.All the r esults of the anti-DNase B and ASO were compared with the schoolchildren′s RF incidence.Results ① The levels of the anti-DNase B were highe r during fall,winter and spring seasons,and lower in summer,which were coincided with the RF incidence,and linear relation was very good (r＝0.913，P＜ 0.05).② When the schoolchildren′serum antibody to DNase B was high in a regio n,schoolchildren′s RF incidence was high and,linear relation was good (r＝0 .925，P＜0.05).Conclusion The epidemic conditions of RF c an be primary estimated when the anti-DNase B levels of the schoolchildren are detected with anti-DNase B test microtiter method in a region.
【Key words】 Rheumatic fever; Rheumatic heart disease; Epidemiology; Deoxyribonucleases; Antistreptolysin
为探索预测某一地区风湿热(RF)流行状况简便的方法，我们首次采用抗DNA酶B微量法［ 1］测定RF易感自然人群血清抗DNA酶B抗体水平，初步认为此法简便、易行、快速，不失 为对RF流行严重程度预测的有效方法之一。此法用于RF流行病学调查国内外尚无报道，现介 绍如下。
1 材料及方法
1.1 试剂及仪器
1.1.1 抗DNA酶B测定试剂盒(微量法)：本实验室制备，经美国明尼苏达大学世界卫生组织(WHO)链球菌参考研究中心鉴定合格。
1.1.2 抗链球菌溶血素“O”(ASO)测定试剂盒(微量法)：DIFCO公司产。
1.1.3 仪器：微量滴定板，微量稀释棒，水浴箱等。
1.2 资料来源
RF和风湿性心脏病(RHD)发患病率：其调查数据为我所1986-1990年承担的国家“七五”攻 关课题“风湿热调查和风湿性心脏瓣膜病一级预防”的科研资料［2］。本研究对象 是从该课题研究人群中抽样获得。
表1 广州地区城乡10～12岁小学生抗DNA酶B及ASO水平
| 时间 | 地点 | 调查
人数 |
抗DNA酶B几何均值
U/ml |
ASO几何均值
U |
抗DNA酶B≥240 U/ml | ASO≥320 U | ||
| 例数 | % | 例数 | % | |||||
| 1988年9月 | 农村 | 106 | 341 | 120 | 78 | 73 .6 | 8 | 17.3 |
| (秋) | 城市Δ | 74 | 121 | 139 | 20 | 27.0 | 12 | 16.0 |
| 1988年12月 | 农村 | 108 | 245 | 134 | 66 | 61.1 | 13 | 12.3 |
| (冬) | 城市 | 109 | 93 | 133 | 27 | 25.0 | 20 | 19.0 |
| 1989年3月 | 农村 | 106 | 148 | 110 | 52 | 49.2 | 17 | 6.6 |
| (春) | 城市 | 108 | 142 | 133 | 35 | 32.4 | 23 | 22.5 |
| 1989年6月* | 农村 | 96 | 162 | 106 | 39 | 4 0.7 | 1 | 1.1 |
| (夏) | 城市 | 106 | 127 | 142 | 30 | 28.3 | 19 | 18.1 |
|
合计 |
农村 | 416 | 214** | 117 | 235 | 56. 5** | 29 | 6.9** |
| 城市 | 397 | 120 | 140 | 112 | 28.2** | 74 | 1 8.6 | |
注：*因放假，部分学生未到校，**城乡比较P＜0.05；Δ头一个季 度城市因故选少一个班1.3 统计学处理
采用SAS 6.04软件包和SPASS软件包进行统计学处理，各组间均数比较采用F检验和Coc hran Q test检验；率的差异采用χ2检验。
1.4 对象及方法
1.4.1 城乡RF易感自然人群抗DNA酶B抗体水平调查：1988年9月至1989年8月随机整群抽 样，选择广州(城市)及番禺大石(农村)四年级10～12岁学生各108名。前者男52名，女56名 ；后者男44名，女64名。每月咽拭子培养一次，了解A组溶血性链球菌(GAS)的流行状况；每 季度空腹抽血一次，用微量法分别测定抗DNA酶B和ASO水平。实验过程有严格的质量控制(质 控血清由美国明尼苏达大学WHO链球菌参考和合作中心提供)。
1.4.2 各地区同一季节抗DNA酶B水平的调查：于1990年4-5月间，分别在海南三亚、广 东湛江、番禺、三水、广州5个RF/RHD调查协作区对5个年级10～13岁学生各100名进行咽拭 子培养和抗DNA酶B测定。
2 结 果
2.1 城乡抗DNA酶B及ASO的几何平均滴度(GMT)
全年抗DNA酶B的GMT水平农村为214 U/ml，城市为120 U/ml，农村明显高于城市(P ＜0.05)；相反，全年ASO的GMT水平城市高于农村(分别为140 U和117 U)；抗DNA酶B水平随 季节而异，秋、冬、春季高，夏季低，但差异无统计学意义。不同季节ASO的GMT差异不明显 ，见表1。
2.2 GAS感染率
根据1992年最新Jones标准［3］，儿童的抗DNA酶B≥240 U/ml 或ASO≥320 U为GAS感 染实验室诊断标准。本研究显示依据抗DNA酶B确定的GAS感染率农村(56.5%)明显高于城市( 28.2%)(P＜0.05)；但ASO却相反，农村(6.9%)明显低于城市(18.6%)(P＜0.05 )。见表1。
2.3 依据抗DNA酶B及ASO确定的GAS感染率与RF发病率关系
2.3.1 与季节的关系：城乡学龄儿童根据抗DNA酶B测定的GAS感染率为秋、冬、春季较高 ，夏季较低，与该地区RF发病率秋、冬、春季高，夏季低呈一致性的趋势，两者具有明显的 相关性(r＝0.913，P＜0.05)；但ASO无明显的季节性差异，与RF发病率亦无相关 性关系(r＝－0.149，P＞0.05)，见表2。
表2 依据抗DNA酶B及ASO确定的GAS感染率
与RF发病率的比较
| 季节 | RF发病率* | 抗DNA酶B感染 | ASO感染 | |||
| 例数 | /10万 | 例数 | % | 例数 | % | |
| 秋 | 24 | 6.57 | 98 | 54.4 | 20 | 11.1 |
| 冬 | 20 | 5.48 | 93 | 42.8 | 33 | 15.2 |
| 春 | 20 | 5.48 | 87 | 40.6 | 30 | 14.0 |
| 夏 | 11 | 3.01 | 69 | 34.1 | 20 | 9.9 |
注：*RF监测4年共364 915人次2.3.2 与地区的关系：在同一季节测定了5个不同地区儿童抗DNA酶B水平，发 现抗DNA酶B水平高的三亚地区，RF发病率高，抗DNA酶B水平低的广州地区，其RF发病率也低 。经统计学处理，5个地区抗DNA酶B的GMT与RF发病率有明显的相关关系(r＝0.918， P＜0.05)，依据抗DNA酶B确定的GAS感染率与RF发病率也有相关关系(r＝0.925， P＜0.05)。另外发现抗DNA酶B水平与RHD患病率也有相关性，如果当地的GAS感 染率高，其RHD患病率亦高，三亚的RHD患病率最高，其GAS感染率亦最高；广州的RHD患病率最 低，其GAS感染率也最低，呈现一致性的关系。见表3。
表3 广东 海南两省不同地区10～13岁儿童GAS感染与RF/RHD发患病率的关系
| 地点 | 调查
人数 |
抗DNA酶B≥240 U/ml | 抗DNA酶B GMT
U/ml |
RF年均发病率
/10万* |
RHD平均患病率*
‰ | |
| 例数 | % | |||||
| 三亚 | 102 | 46 | 45.1 | 172 | 39.88 | 0.79 |
| 湛江 | 109 | 44 | 40.3 | 154 | 19.81 | 0.58 |
| 番禺 | 110 | 30 | 27.3 | 103 | 14.85 | 0.65 |
| 三水 | 102 | 20 | 19.6 | 99 | 6.06 | 0.36 |
| 广州 | 108 | 22 | 20.3 | 94 | 4.64 | 0.38 |
注：*5～18岁RF发病率调查共346 915人次，5～18岁RHD患病率调查共446 985人次
表4 城乡抗DNA酶B ASO测定与RF/RHD发患病率的关系
| 地点 | 调查
人数 |
ASO≥320 U |
抗DNA酶B≥240 U/ml | RF发病* | RHD患病* | GAS带菌率
% | ||||
| 例数 | % | 例数 | % | 例数 | /10万 | 例数 | ‰ | |||
| 农村 | 416 | 29 | 6.9 | 235 | 56 | 53 | 29 .10 | 159 | 0.82 | 22 |
| 城市 | 397 | 74 | 18.6 | 112 | 28 | 21 | 11.49 | 121 | 0.43 | 15 |
注：*RF发病率调查：农村182 126人次，城市182 789人次；RHD患病率调查：农村1 93 244人次，城市284 624人次
因限于进口ASO试剂短缺，未能同时作ASO与抗DNA酶B的对照研究。
2.4 城乡抗DNA酶B、ASO测定与RF/RHD发患病率的关系
对城乡各100名左右学龄儿童进行了为期1年的动态观察。以依据抗DNA酶B和ASO确定的GAS感 染率为观察指标，发现农村抗DNA酶B高于城市(P＜0.05)，RF/RHD的流行病学调查结果 也发现农村的RF/RHD发患病率高和城市低的现象，显示城乡RF/RHD发患病率差异非常显著( P＜0.01)。而依据ASO确定的GAS感染率却呈现相反的结果，城市高，农村低，与RF发 病率呈现矛盾的结果，见表4。
3 讨 论
风湿热发病率是反映风湿热流行严重程度最直接的指标，但要获得有代表性的RF易感自然人 群发病率却是公认的难题，因需要足够大的观察对象，还需要大量的人力、物力、财力资源 ，准确的选点，严密的监测系统，良好的诊断技术、设备和专业防治队伍，还需要有足够的 观察时间才能进行。本研究旨在探索一种能简便、快速、经济的方法来初步估计某一地区的 RF的流行状况。现已公认，只有GAS的上呼吸道感染才能导致RF的发生，因而从某种意义上 讲，风湿热的流行病学基本上是GAS上呼吸道感染的流行病学［4］，故测定某一地区 人群血清抗GAS细胞外产物抗体水平，可估测GAS感染状况，继而可大致推测该地区的RF流行 情况。
GAS的细胞外产物较多，临床应用包括ASO、抗DNA酶B、抗透明质酸酶(AH)、抗链激酶、抗尼 克酰胺腺嘌呤二核苷酸酶(ANAD)等。ASO仍是首选测定GAS感染的血清学指标。由 于抗DNA酶B试验微量法重复性好，1992年最新Jones标准选择抗DNA酶B试验作为第二候选的 指标［3］。ASO和抗DNA酶B的抗体动力学存在差异，前者反应较快，出现高峰早，恢 复也快，2个月后大多降至正常；后者则出现高峰期较晚，但高滴度状态持续时间较长，可 达3～6个月，往往ASO已正常时，抗DNA酶B试验仍处于较高的水平［3，5，6］，因此 二者具有平行、互补的诊断作用。由于抗DNA酶B试验微量法具有良好的重复性和稳定性，并 有特别长的高滴度状态，兼之考虑到受试者的顺从性，选择抗DNA酶B试验作为观察GAS感染 证据是非常适合的流行病学调查工具；反之，如果选择ASO作为观察指标，则需要每1～2个 月抽血一次，才能真实反映GAS感染状态，这样不管是儿童还是家长均会反对。
我们选择抗DNA酶B试验作为判断GAS感染的血清学指标，与该地区同期的RF/RHD发患病率比 较，发现GAS感染率高的秋、冬、春季RF发病率高，相关性分析显示具有良好的相关性，感 染率低的夏季其RF发病率则低(r＝0.913，P＜0.05)。另一方面，用抗DNA酶B试 验作为GAS感染指标，测定横贯面五个不同地区学龄儿童的抗DNA酶B，也呈类似规律，抗DNA 酶B水平高的地区如三亚，其RF发病率也高；相反，广州地区的感染率低，其RF发病率也低( r＝0.925，P＜0.05)。第三个方面，城乡对照研究也得出相同的结果，农村抗DN A酶B水平高，其RF/RHD发患病率也高；城市抗DNA酶B水平低，其RF/RHD发患病率也低(P ＜0.05)。
在与ASO对照研究中发现，据ASO确定的GAS感染率，其季节性分布却无明显差异，与RF发病 率亦无相关(r＝－0.149，P＞0.5)，依据ASO与抗DNA酶B确定的GAS感染率及GMT 在城乡对照呈矛盾的结果，尚无很好的解释，有待进一步研究。
抗DNA酶B抗体具有高滴度状态持续较长的抗体动力学特点，兼之抗DNA酶B试验微量法良好的 稳定性，不易受其他因素干扰等特点，是其检出结果较为可靠的重要原因。因此，选用抗DN A酶B试验作为预测一个地区RF流行水平的方法是完全可取的，而单独检测ASO则不能反映真 实的RF流行状况。
(志谢：广东省心血管病研究所卓绮玲、罗健、陈志红、苏健等同志参与研究工 作，表示感谢)
参 考 文 献
1，翁书和，黄震东.风湿热风湿性心脏病患者抗DNA酶B测定的临床评价.中华内科 杂志，1991，30：489.
2，黄震东，饶栩栩，倪戈敏，等.广东、海南近年来中小学生风湿热发病及流行趋 势.中华心血管病杂志，1994，22：129.
3，American Heart Association Writing Group.Guidelines for the diagnosis of rheumatic fever:Jones criteria upated 1992.Circulation,1993,87:302.
4，Kaplan EL.Prevention of acute rheumatic fever.In:Willis HJ,ed.Current therapy in cardiovascular disease.4th ed.St Louis:Mosby Year Book Inc,1994.206- 209.
5，Ferrieri P.Immune response to streptococcal infections.In:Rose NP,Frie dman H,Fahey JL,eds.Manual of clinical laboratory immunology.Washington DC:Ameri can Society for Microbiology,1986.336-341.
6，Ferreri P.Streptococcus.In:Milgrom F,Abeyounis CJ,Kano K,eds.Principle s of immunological diagnosis in medicine.Philadelphia:Lea Febiger,1981.54-60.