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文檔簡介

1、病毒(bngd)疾病共五十頁第1節(jié) 人類免疫缺陷病毒 人類免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus, HIV)是獲得性免疫缺陷綜合征(acquired immunodeficiency syndrome,AIDS)的病原體,俗稱艾滋病。HIV主要有兩型:HIV-1型:即通常稱謂的HIV,世界上的AIDS多由HIV-1所致;HIV-2型:1986年在西非發(fā)現(xiàn)一種與HIV-1不同的逆轉錄病毒,兩者的核苷酸序列差異(chy)超過40%,稱為HIV-2型,只在西非呈地區(qū)性流行。共五十頁生物學性狀形態(tài)(xngti)結構共五十頁核衣殼 核酸:兩條ssRNA與核衣殼蛋白(dnb

2、i)(P7)結合形成雙體結構 衣殼:雙層殼膜 內層為衣殼蛋白(P24) 外層為內膜蛋白(P17)包 膜 脂質雙層刺 突 gp120,gp41 生物學性狀(xngzhung)形態(tài)結構共五十頁 病毒基因組全長約9200bp,其5端和3端各有一段相同的核苷酸序列,是長末端(m dun)重復序列(LTR),中間含有env 、pol、gag 3個結構基因和tat、rev、nef、vif、vpu、vpr等6個調節(jié)基因。生物學性狀(xngzhung)基因組結構與功能共五十頁結構基因 env基因:編碼gp41:介導病毒包膜與宿主胞膜的融合; gp120:有病毒顆粒與NT抗體及宿主細胞表面 的CD4分子結合的部

3、位。 pol基因:編碼產生逆轉錄酶(p66/ p53)和整合酶(p31),與 病毒的復制有關。 gag基因:編碼產生蛋白前體,經(jīng)酶解后形成3種蛋白(P17、 P24、P15)。調節(jié)基因: tat、rev、nef、vif、vpu、vpr tat、rev和nef的產物對HIV表達的正、負調節(jié)以及(yj)對維持 HIV在細胞中復制平衡和控制HIV潛伏有重要意義。長末端重復序列(LTR):對病毒轉錄的調控起關鍵作用。生物學性狀(xngzhung)基因組結構與功能共五十頁 HIV病毒體的包膜糖蛋白刺突與細胞上的特異受體結合,然后病毒包膜與細胞膜發(fā)生融合。核衣殼進入細胞質內脫殼,釋放其核心RNA進行復制。

4、病毒(bngd)的復制生物學性狀(xngzhung)共五十頁病毒變異性 HIV基因組可發(fā)生變異,最易變異的是編碼包膜糖蛋白的env基因和調節(jié)基因nef。 估計病毒env基因核苷酸變異概率每年每個位點約0.1%,其變異率與流感病毒相似。 根據(jù)(gnj)nef基因序列的異同將HIV-1分為M、O、N等3組(group)12個亞型(subtype);HIV-2型為AF等6個亞型。 在非洲主要流的是HIV-1的 A、C、D、和E亞型,我國云南省感染者主要為B和C亞型。全球流行將以C和E亞型為主,另外各亞型的流行時間和傳播情況也不同。 生物學性狀(xngzhung)共五十頁 HIV僅感染表面(biomi

5、n)有CD4受體的細胞。實驗室中常用正常人T細胞分離病毒。感染病毒的細胞出現(xiàn)CPE。動物模型可用HIV感染恒河猴和黑猩猩。 培養(yǎng)(piyng)特性生物學性狀共五十頁56加熱 30min;凍干血制品需68 72h方能保證污染病毒(bngd)的滅活;高壓蒸氣滅菌(103.4kpa/121.3)20min可被滅活;10%漂白粉液、0.5%次氯酸鈉、50%乙醇、35%異丙醇、0.3%H2O2、0.5%來蘇等消毒液中室溫10min保證完全被滅活。 抵抗力HIV的抵抗力不強,以下(yxi)條件可被滅活:生物學性狀共五十頁致病性與免疫性傳染源和傳播(chunb)途徑傳染源 a)HIV無癥狀攜帶者 b)艾滋病

6、患者(hunzh)共五十頁 2)血液傳播:醫(yī)源性 吸毒者 1)性傳播:STD之一 同性戀 異性戀傳播途徑 3)母致病性與免疫性嬰傳播:胎盤 產道(chndo) 哺乳共五十頁臨床表現(xiàn) 1)原發(fā)感染致病性與免疫性 HIV進入機體后病毒開始復制,約在812w時出現(xiàn)病毒血癥,此期病毒在體內廣泛播散,并開始在淋巴樣器官種植,36w在許多病人(50%70%)體內發(fā)展成急性單核細胞(xbo)增多癥樣表現(xiàn),其后大多數(shù)病毒以前病毒的形式整合于宿主細胞(xbo)染色體內,進入長期的、無癥狀的潛伏感染期。 共五十頁 2) 潛伏感染致病性與免疫性 此期可長達6個月至10年。臨床無癥狀,有些病人可出現(xiàn)無痛性淋巴結腫大。

7、當機體受到各種因素的激發(fā)使?jié)摲腥镜牟《?bngd)再次大量增殖而引致免疫損害時,才出現(xiàn)臨床癥狀,進入AIDS相關綜合征期。 臨床表現(xiàn)共五十頁 3)AIDS相關綜合征致病性與免疫性臨床表現(xiàn)(AIDS-rilated complex,ARC) 早期有發(fā)熱、盜汗、全身倦怠、體重下降(xijing)、皮疹及慢性腹瀉等胃腸道癥狀,并有進行性淋巴結病及舌上白斑等口腔損害。 共五十頁4)典型AIDS致病性與免疫性臨床表現(xiàn) 出現(xiàn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾患; 合并各種條件致病菌(如分枝桿菌、念珠菌、卡氏肺孢菌等)或其他病毒(如EBV,CMV、HHV-8型等)感染; 并發(fā)卡波濟肉瘤(Kaposi sarcoma) 。 在

8、感染后10年內約有50%的人會發(fā)展(fzhn)為AIDS。AIDS的5年間死亡率約為90%,多于臨床癥狀出現(xiàn)后2年內死亡。 共五十頁HIV的致病機制1)選擇性地侵犯CD4+T 細胞,CD4/CD8比例倒置,導致(dozh)免疫功能紊亂。2)HIV感染后B細胞多克隆活化,出現(xiàn)高丙球蛋白血癥,循環(huán)血中免疫復合物及自身抗體含量增高,但對新抗原刺激的應答受到很大阻礙。3)單核巨噬細胞也表達少量CD4分子,受HIV感染后通常不被殺死,成為感染后較長時期的病毒儲存者。4)HIV感染所致神經(jīng)細胞損害:約有4090的AIDS患者出現(xiàn)不同程度的神經(jīng)異常,包括HIV腦病、脊髓病變、周圍神經(jīng)炎和嚴重的AIDS癡呆綜

9、合征。致病性與免疫性共五十頁HIV對CD4+T 細胞損害的機制 1)病毒感染對細胞的直接殺傷作用a.病毒包膜糖蛋白插入細胞膜或病毒的出芽釋放,增加了細胞膜的通透性;b.HIV增殖時可產生大量未整合的病毒cDNA,干擾(gnro)細胞的正常生物合成;c.感染T細胞表面gp120與非感染細胞的CD4結合,細胞融合死亡,T細胞減少。 2)免疫病理所引起的細胞損傷:a.受染細胞膜上表達病毒的包膜糖蛋白,可激活特異性CTL的識別,或與特異 性抗體結合后通過ADCC作用而破壞細胞;b.HIV的gp120與細胞膜上的MHC類分子有一同源區(qū),抗gp120抗體能與這類 T細胞起交叉反應,即病毒誘導的自身免疫使細

10、胞造成免疫病損害或功能障礙。 3)HIV感染誘導細胞凋亡:病毒激活T細胞凋亡基因,表達FAS受體,當其與細胞表面FAS結合后最終導致感染細胞死亡。 致病性與免疫性共五十頁3.機體對HIV感染的免疫應答(yngd) 機體感染HIV后產生多種抗體,包括抗gp120等中和抗體。HIV感染也可刺激機體細胞產生免疫應答,包括CTL細胞、NK細胞及ADCC的殺傷活性,但細胞免疫依然不能清除有HIV潛伏感染的細胞,這與病毒能逃逸免疫作用有關,如:HIV損傷CD4細胞,使整個免疫系統(tǒng)的功能失效;病毒基因整合于宿主細胞染色體中,細胞不表達或少表達病毒結構蛋白,使宿主長期呈“無抗原狀態(tài);病毒包膜糖蛋白的一些區(qū)段的

11、高變異性,致使不斷出現(xiàn)新抗原而逃逸免疫系統(tǒng)的識別;HIV對各種免疫細胞均有損害。故表明機體的免疫力不足以清除病毒,HIV一經(jīng)感染便終生攜帶病毒。致病性與免疫性共五十頁 HIV感染早期呈病毒血癥時,從病人血液、腦脊液和骨髓細胞中能分離到病毒,從血清中查到HIV抗原; 無癥狀的潛伏期內一般不能或很少從外周血中檢測到HIV抗原; 進入AIDS相關(xinggun)綜合征或典型AIDS期,于外周血中均可查到病毒抗原、核酸及抗體。微生物學(wi shn w xu)檢查法共五十頁檢測抗體 ELISA、IFA、RIA: 敏感性好,應用方便(fngbin)。尤其ELISA法目前最為常用。但由于HIV的全病毒抗

12、原與其他逆轉錄病毒(HTLV)有交叉反應,而且病毒系芽生釋放,病毒包膜中常帶有細胞成分,故有一定的假陽性。因此,這類試驗僅適用于篩查HIV抗體. Western Blot(WB): HIV抗體陽性者進一步用WB法予以確認。微生物學(wi shn w xu)檢查法共五十頁檢測病毒及其組分病毒分離 :取新鮮分離的正常人淋巴細胞或臍血淋巴細胞接種病人的 血液單個核細胞、骨髓細胞、血漿或腦脊液等標本。培養(yǎng)24周,細胞病變出現(xiàn)后,可用間接免疫熒光法檢測培養(yǎng)細胞中的病毒抗原,或用生化方法檢測培養(yǎng)液中的逆轉錄酶活性。檢測病毒抗原 :常用ELISA法檢測衣殼蛋白(dnbi)。P24多出現(xiàn)于HIV感染的急性期,

13、而在潛伏期中為陰性,到出現(xiàn)典型的艾滋病癥狀時,p24 又可重新升高。 檢測病毒核酸: 應用核酸雜交法檢測整合在細胞中的前病毒DNA片段,可確定細胞中HIV潛伏感染的情況。應用PCR檢測HIV的前病毒DNA,或用逆轉錄-PCR法檢測病毒的RNA。微生物學(wi shn w xu)檢查法共五十頁防治(fngzh)原則 WHO和包括我國在內的許多國家都制定了控制HIV感染的措施:建立HIV感染和AIDS的監(jiān)測網(wǎng)絡,控制疾病的流行蔓延(mn yn);進行廣泛的宣傳教育,取締娼妓,防止性傳播疾病的流行,抵制吸毒等社會弊??;檢測高危險人群包括供血員、同性戀、靜脈注射毒品成癮者、血友病患者,國外旅游者和外事

14、使館人員等;禁止進口血液制品,如凝血因子等;加強國境檢疫、留檢等。共五十頁疫苗研究 尚缺乏理想的疫苗,目前研究得最多的是:1.基因工程亞單位疫苗: HIV的包膜糖蛋白gp160,gp120和gp41已在細菌、酵母和真核細胞系統(tǒng)表達成功,免疫人和動物后可誘生特異性中和抗體(kngt)和激發(fā)特異性T細胞免疫反應,在黑猩猩實驗中已證明有保護作用。 2.合成寡肽疫苗 根據(jù)gp120分子中的主要中和決定簇(V3區(qū))、與CD4受體結合區(qū)(C4區(qū))和部分T細胞決定簇(C1、C4區(qū))的氨基酸順序,合成各種HIV的寡肽疫苗。在實驗中已證明V3肽可以刺激動物和人產生抗HIV的中和抗體和細胞毒T細胞反應。 3.重組

15、病毒載體活疫苗 用痘苗病毒、腺病毒和脊髓灰質炎病毒疫苗株作載體,將HIV基因插入構建成重組病毒載體疫苗。動物試驗已證明能產生特異性細胞免疫和中和抗體。用表達HIVgp160、gp120蛋白的重組疫苗病毒接種志愿者后,可以產生較強的T細胞免疫反應,但體液免疫相對較弱。 防治(fngzh)原則共五十頁AIDS的治療阻止HIV吸附穿入的重組可溶性CD4分子(rsCD4)的使用;給予抑制病毒逆轉錄酶活性的核苷類似物如疊氮胸苷(azidothymidine,AZT),雙脫氧肌苷(2,,3,-dideoxyinosine,DDI)與2,,3,-雙脫氧肌苷(2,,3,- dideoxyinosine,DDC

16、)等;非核苷類逆轉錄酶抑制劑,如德拉維拉丁(Delaviradine)和耐維拉平(Nevirapine)等,國內多用施多寧;近年來研制的蛋白酶抑制劑,如佳息患、賽科納瓦(sapuinavir)、瑞托納瓦(ritonavir)以及英迪納瓦(indinavir)等;免疫調節(jié)劑,如IFN-,IL-2和胸腺素等。 “雞尾酒療法”:聯(lián)合(linh)交替使用2種HIV逆轉錄酶抑制劑和1種HIV蛋白酶抑制劑,可有效地把血液中的HIV含量減少到最低(外周血中測不出HIV或其RNA),因而能減輕癥狀及延緩生命。但無法清除整合在CD4+細胞染色體上的前病毒,因此仍不能從體內徹底清除HIV。 防治(fngzh)原則

17、共五十頁第2節(jié) 乙型肝炎病毒 乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)屬嗜肝DNA病毒科(hepadnaviridae)。 HBV的發(fā)現(xiàn)源于表面抗原的研究。 1963年Blumberg首先在澳大利亞土著人血清中發(fā)現(xiàn)一種新抗原,稱為澳大利亞抗原(Australia antigen);直至1968年確定這種抗原與血清型肝炎密切相關,稱為肝炎相關抗原(hepatitis associated antigen,HAA);1970年D.S. Dane在肝炎患者血清中發(fā)現(xiàn)具有傳染性的顆粒,即Dane顆粒(Danes particle)。從而HBV被確認。 HBV是乙型肝炎病原體,主要經(jīng)輸

18、血、注射、性行為和母嬰傳播。起病(q bn)徐緩,部分患者可轉為慢性,少數(shù)還可導致肝硬化和肝癌。共五十頁形態(tài)與結構 完整的HBV顆粒亦稱Dane顆粒,直徑為42nm,具有雙層核殼結構:核心(hxn)顆粒:直徑為28nm。 顆粒內部:DNA和DNA多聚酶。 顆粒表面(內衣殼):含有HBcAg 和HBeAg 。外殼(包膜):厚7nm。 脂質雙層:含有HBsAg、PHSAr 和PreSAg 蛋白質生物學性狀(xngzhung)共五十頁小球形顆粒,直徑(zhjng)22nm;管形顆粒,直徑22nm,長度在50700nm之間;大球形顆粒,即Dane顆粒,直徑42nm。生物學性狀(xngzhung)形態(tài)與

19、結構共五十頁HBV基因結構及復制HBV基因結構 HBV DNA是由長鏈L (負鏈) 和短鏈S (正鏈) 組成的不完全(wnqun)雙鏈環(huán)狀DNA(cccDNA),短鏈的長度相當于長鏈的50%85%。 HBV DNA長鏈載有病毒蛋白質的全部密碼,有4個開放讀碼框架(ORF),分別稱為S、C、P和X區(qū) 。生物學性狀(xngzhung)共五十頁HBV基因結構S區(qū)基因:包括S基因、PreS1與PreS2基因,分別編 碼HBsAg、PreS1和PreS2 Ag。C區(qū)基因:編碼(bin m)HBcAg,還有一個PreC區(qū)可能在病毒核 心和外殼的附著及結合中起作用。P區(qū)基因:最長,編碼HBV DNA多聚酶、

20、逆轉錄酶以及 RNaseH。X區(qū)基因:編碼X 蛋白,可反式激活一些細胞的癌基因 及病毒的基因等,可能與肝癌的發(fā)生有關。生物學性狀(xngzhung)共五十頁HBV的復制(fzh)生物學性狀(xngzhung)共五十頁抗原(kngyun)組成 生物學性狀(xngzhung)外殼:HBsAg:是機體受HBV感染的主要標志之一。 具有抗原性,能刺激機體產生保護性抗體,即抗HBs 。 根據(jù)HBsAg抗原性差異,HBV可分為adr、adw、ayr、 ayw 等4種血清型。血清型分布有明顯的地區(qū)差異,并與 種族有關。如歐美主要是adr型,為A基因型;我國以 adr、ayw為多見。PreS1和PreS2:存

21、在吸附肝細胞受體的表位; 其抗原性比HBsAg 更強,抗PreS1和抗PreS2通過阻 斷HBV與肝細胞的結合而起抗病毒作用。共五十頁生物學性狀(xngzhung)衣殼HBcAg:HBcAg主要定位于感染細胞核內,不易從患者血清中檢出。 但HBcAg也可在肝細胞膜表面表達,宿主CTL作用的主要 靶抗原。 HBcAg抗原很強,能刺激機體產生抗HBc,但無中和作用。 檢出高效價抗HBc,特別是抗HBc IgM則表示HBV在肝內 處于復制狀態(tài)。HBeAg:HBeAg可作為(zuwi)HBV復制及血清具有傳染性的標志。 急性乙型肝炎進入恢復期時HBeAg消失,抗HBe陽性;但 抗HBe亦見于攜帶者及慢

22、性乙型肝炎血清中。 抗原組成共五十頁易感動物和細胞培養(yǎng)只有黑猩猩對HBV易感,接種后可發(fā)生與人類相似的急慢性感染。 體外細胞培養(yǎng)尚未成功。近年來應用基因克隆技術,可使HBV基因轉移(zhuny)給小鼠或轉染細胞株。將病毒DNA導入肝癌細胞后,病毒可復制并在細胞中表達HBsAg、HBcAg和HBeAg。有此細胞株可持續(xù)地產生Dane顆粒。這些細胞培養(yǎng)可用于抗HBV藥物的篩選、疫苗制備及HBV致病機制研究等。生物學性狀(xngzhung)共五十頁抵抗力 HBV 對理化因素的抵抗力相當強: 對低溫、干燥、紫外線、醚、氯仿(l fn)、酚等均有抵抗性。 高壓滅菌 (12115min)、0.5%過氧乙酸

23、、5%次氯酸鈉、3%漂白粉液、0.2%新潔爾滅等均可使HBV失活。 但應指出,HBV的感染性與HBsAg的抗原活性并非一致。如10010min或pH2.4處理6h均可使HBV失去感染性,但仍保持HBsAg的抗原活性。生物學性狀(xngzhung)共五十頁傳染源和傳播(chunb)途徑 傳染源 急性、慢性乙肝患者及HBsAg無癥狀攜帶者均為傳染源,特別是無癥狀的HBsAg攜帶者做為傳染源危害性更大。致病性和免疫性共五十頁 乙型肝炎主要是經(jīng)血液或注射途徑傳播即非胃腸道的感染 (parenteral infection):1.血液、血制品傳播:有少數(shù)HBsAg陰性、而HBV DNA陽 性的血液仍可引

24、起感染。2.醫(yī)源性傳播:通過注射、手術、采血、拔牙、內窺鏡檢查、預防接種、針刺、紋身、各種醫(yī)療器具、甚至工作人員的手,均可傳播乙型肝炎。3.母嬰傳播主要是在圍產期,分娩時新生兒經(jīng)產道接觸或吸吞入含HBV的母血、羊水、或分泌物所致,少數(shù)可由于宮內感染(10%),也可通過母乳、體液或密切接觸而傳播。4.接觸傳播:日常生活中如共用牙刷、洗澡刷子、剃須刀等可引起HBV感染。通過唾液傳播的可能性也應受到重視。性交,尤其男性同性戀亦可傳播HBV。因此,在西方國家將乙肝列為性傳播疾病(jbng)(STD)之一。尿液、鼻液、汗液和糞-口傳播的可能性很小。致病性和免疫性傳播(chunb)途徑共五十頁致病機制 乙

25、型肝炎的臨床表現(xiàn)呈多樣性,可表現(xiàn)為無癥狀病毒攜帶者、急性肝炎、慢性(mn xng)肝炎及重癥肝炎等。 HBV的致病機制,除了HBV對肝細胞直接損害外,主要是通過宿主的免疫應答引起肝細胞的病理改變的臨床表現(xiàn)。 致病性和免疫性共五十頁1細胞介導的免疫病理損傷 2體液(ty)免疫所致的免疫損傷 3自身免疫所致的損傷 致病性和免疫性共五十頁免疫性 體液免疫: 抗HBs:中和體液中HBV,使其失去感染性。 抗PreS2:封閉病毒與肝細胞表面的PHSA受體,阻止 病毒吸附于肝細胞。 抗Hbe:可通過與肝細胞表面HBeAg結合后,通過補體 介導而參與破壞病毒感染的肝細胞。 細胞免疫:主要依靠CTL。CTL對

26、HBV感染的肝細胞(靶細 胞)有直接殺傷(shshng)作用。據(jù)認為,針對HBcAg的CTL在清 除HBV感染的靶細胞中有較重要的作用。致病性和免疫性NT抗體(kngt)共五十頁HBV與原發(fā)性肝癌 HBV感染與原發(fā)性肝癌的發(fā)生有密切關系,其依據(jù)是:經(jīng)流行病學調查表明,乙型肝炎患者及HBsAg攜帶者的原發(fā)性肝癌發(fā)生率明顯高于未感染人群(危險性高217倍);用與HBV分子生物學相似的土撥鼠肝炎病毒(bngd) (WHV) 可誘發(fā)土撥鼠原發(fā)性肝癌。而未感染鼠則無一只發(fā)生肝癌;用HBVDNA探針與肝癌組織進行Southern 印跡核酸雜交時,獲得陽性結果,說明肝癌細胞染色體上整合有HBVDNA。致病性

27、和免疫性共五十頁 最常用的是采用(ciyng)血清學方法檢測患者血清中HBV抗原、抗體,并根據(jù)這些標志進行分析判斷。 近年來,臨床上也常采用PCR技術對乙型肝炎進行輔助診斷。 微生物學(wi shn w xu)檢查法共五十頁檢測HBV抗原、抗體 常用的方法有RIA、ELISA法,間接血凝、反向間接血凝,對流免疫電泳、雙向瓊脂擴散法等,其中最敏感的方法是RIA、ELISA。 檢測的項目主要是HBsAg和抗HBs、HBeAg和抗HBe、以及抗HBcIgM和抗HBcIgG,必要時也可檢測PHSA、PreS1和PreS2的抗原和抗體。上述各項檢查(jinch)組成一套乙型肝炎病毒抗原抗體檢測系統(tǒng) (H

28、BV血清標志) 。微生物學(wi shn w xu)檢查法共五十頁1. HBsAg:感染性(+);傳染性(+); 抗HBs: NT抗體,免疫力(+);2. HBcAg:DNA復制標志,血清(xuqng)中(-),肝細胞核內 (+); 抗HBc:無中和作用,包括 抗HBc IgM :急性乙肝 抗HBc IgG:恢復期3. HBeAg:感染性(+);傳染性(+);恢復期(-); 抗Hbe:無中和作用,恢復期(+),攜帶者,慢性(+);4. PreS1、PreS2和PHSA受體:新感染(+); 抗PreS1、抗PreS2: NT抗體,恢復期(+);微生物學(wi shn w xu)檢查法共五十頁微生

29、物學(wi shn w xu)檢查法HBV感染血清(xuqng)標志及其臨床意義HBsAgHBeAg抗HBc 抗HBe抗HBs結 果 解 釋IgMIgG-+感染過HBV或接種過乙肝疫苗,有免疫力+-/+-肝功正常為無癥狀攜帶者;肝功異常為正患乙肝;+-+-(小三陽)正患乙肝,肝炎趨向好轉,有傳染性+/-+-正患肝炎,或趨于恢復,有傳染性+/-(大三陽)正患乙肝,病毒復制,傳染性強-+/-+乙型肝炎恢復期共五十頁血清HBV DNA檢測 核酸(h sun)分子雜交及PCR技術檢測HBV DNA可用于乙型肝炎的診斷及流行病學調查。 常用斑點雜交法將特異的HBV DNA探針與患者血清進行雜交檢測血清中HBV DNA,方法敏感、特異,能測出0.1-1pg核酸。 用PCR技術檢測患者血清中HBV D

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