Elecsys HIV Duo试剂诊断效能评价研究
黄继德 谭明凯 黄 颖 肖云菊 石亚玲▲
广州医科大学附属市八医院检验科,广东广州 510060
[摘要]目的 评估人类免疫缺陷病毒(HIV)检测试剂Elecsys HIV Duo 的检测性能,探讨HIV Duo 的临床应用价值。方法 参考临床化学定量检验程序性能验证指南评价检测方法的性能。收集广州医科大学附属市八医院2020年12月的105 例初筛阳性HIV 感染患者血清样本,验证Elecsys HIV Duo 对HIV 感染不同阶段的检出能力。结果 三个水平样本批内精密度分别为4.03%、0.95%、0.81%,小于6.25%(1/4 TEa),批间精密度分别为4.7%、1.23%、1.66%,小于8.33%(1/3 TEa)。使用Elecsys HIV Duo 试剂检测57 份含潜在干扰物质的血清样本,特异性为100%。正确度:HIV-1 抗体及p24 抗原阴性和阳性符合率均为100%。检测能力方面,该检测试剂针对HIV p24 抗原最低检出限为0.62 U/mL,HIV-1 抗体在1 NCU/mL 水平下仍可检出。抗干扰能力方面,对含20 mg/L 胆红素、800 mg/L血红蛋白、2000 mg/L 脂肪乳剂的样本进行检测,添加干扰物质前后测定值之间符合率≥80%。对105 例已知阳性样本的检测结果显示,该系统能检出不同感染时期的阳性标本。结论 Elecsys HIV Duo 试剂盒能够分别检测HIV-1 p24 抗原和HIV 抗体,在HIV 抗原抗体检测中的诊断价值良好,可应用于HIV 感染的早期筛查。
[关键词]Elecsys HIV Duo;HIV 抗原抗体检测;性能验证
艾滋病又称获得性免疫缺陷综合症(aquired immunodeficiency syndrome,AIDS)是由人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)感染引起的高致死率传染病[1-3]。有数据显示,我国约55%的新报告HIV/AIDS 病例的感染时间在5年以上[4]。因此有效的HIV 检测对疾病控制和公共卫生管理至关重要。HIV 血清学检测主要是检测人血清或血浆中HIV抗体或抗原,用于筛查和确证HIV 感染者以及进行流行病学监测等。目前HIV 的筛查普遍应用第四代检测试剂[5-6],Elecsys HIV Duo 检测试剂在第四代检测试剂的基础上定性测定人血清和血浆中的HIV-1 p24 抗原以及HIV-1 和HIV-2 抗体,可以实现对抗原抗体分别检测[7],可为临床诊断提供更多的信息。为此,本研究评价了该试剂的检测性能,为其在临床实验室的开展提供依据。
1 材料与方法
1.1 仪器和试剂
罗氏cobas e 801 全自动化学发光免疫分析仪及其配套试剂;HIV 有证参考物质(HIV1 抗体和p24 抗原)、HIV-1 抗体以及HIV p24 抗原血清盘购自北京康彻思坦生物技术有限公司。
1.2 标本来源
本研究所有标本均来源于广州医科大学附属市八医院患者的新鲜血清,样本外观无脂血、溶血。其中HIV 感染患者血清标本来源于经广州医科大学附属市八医院研究所HIV 确证实验室,经免疫印迹法确证,共150 例。本研究经广州医科大学附属市八医院伦理委员会审核批准。
1.3 操作过程
采用罗氏公司生产的Elecsys HIV Duo 试剂盒,严格按照说明书操作,采用夹心法原理,通过不同反应杯同时检测HIV-1 p24 抗原以及HIV-1 和HIV-2抗体,随后通过cobas e 801 平台特有的e-flow 系统自动计算Elecsys HIV Duo 的主要结果,次要结果(HIV 抗原和抗体)用于辅助对有反应的样本选择合适的确认流程。
1.3.1 精密度验证试验 根据CNAS-GL037:2019《临床化学定量检验程序性能验证指南》[8]要求,选择新鲜高中低三个水平样本。每天检测1 个分析批,每个样本重复检测3 次,连续检测5 d。收集数据进行离群值检验,计算项目中的相关指标,以室间质评评价界限作为允许总误差(total error allowance,TEa),要求批内精密度≤6.25%(1/3 TEa);批间精密度≤8.33%(1/4 TEa)。
1.3.2 特异性验证 收集广州医科大学附属市八医院57 例HIV 初筛阴性的其他疾病患者的新鲜血清标本(含疟疾、卵巢癌、肝癌、乙型肝炎携带者、丙型肝炎携带者、孕妇),使用Elecsys HIV Duo 进行检测验证该检测试剂的特异性。
1.3.3 阴阳性符合率 使用HIV 抗体1 血清盘(共40份标本,20 份免疫印迹法阳性,20 份阴性),HIV p24 抗原血清盘(共30 份标本,10 份免疫印迹法阳性,20 份阴性),与免疫印迹法(金标准)的结果进行比较,判断阴阳性符合率是否符合要求。
1.3.4 最低检出限 将HIV 有证参考物质(HIV-1 抗体和HIV p24 抗原)分别进行梯度稀释,HIV-1 抗体9个浓度水平,HIV p24 抗原4 个浓度水平,检测不同梯度水平样本与参考结果进行对比,分析该试剂对标准物质的最低检出能力。
1.3.5 抗干扰能力验证 将200 mg/L 胆红素、8000 mg/L血红蛋白、20 000 mg/L 脂肪乳剂作为干扰物质以10%体积比分别加入本文“1.2”中HIV-Duo-Ag 阴性、弱阳性、阳性以及健康体检者的血清样本中,分别检测添加前后的HIV Duo,每个浓度重复检测2 次,并计算均值。添加干扰物质前后测定值之间的符合率≥80%即合格。
1.3.6 Elecsys HIV Duo 检测能力验证 从 “1.2”纳入的150 例确诊患者中,主要来源为高危行为无症状、AIDS 发病(患者),健康查体时发现。从上述样本中,根据病历资料和样本来源,随机抽取无症状HIV感染者28 例,AIDS 患者55 例,健康查体HIV 初筛阳性22 例,共同进行Elecsys HIV Duo 检测能力验证研究对象,用Elecsys HIV Duo 试剂检测该105 例样本中HIV 抗原抗体,验证该试剂对不同感染时期阳性样本的反应性(图1)。
图1 Elecsys HIV Duo 检测能力验证流程
2 结果
2.1 精密度验证结果
本次试验三个水平批内精密度分别为4.03%、0.95%、0.81%,小于6.25%(1/4 TEa),三个水平批间精密度分别为4.7%、1.23%、1.66%,小于8.33%(1/3 TEa)。表明检测项目的精密度良好,可进行项目的后续性能评价(表1)。
表1 精密度验证结果
2.2 特异性
Elecsys HIV Duo 检测试剂的特异性为100%,结果显示57 例初筛阴性且含有潜在干扰物质的样本,Elecsys HIV Duo 检测结果均为阴性,HIV-1RNA 定量检测阳性0 例,真阴性57 例,假阳性0 例,特异性100%。
2.3 阴阳性符合率
HIV-1 抗体及p24 抗原阴性和阳性符合率均为100%,符合要求(表2)。
表2 阴阳性符合率
2.4 最低检出限
该检测系统针对HIV p24 抗原的最低检出限为0.62 U/mL,HIV1 抗体在1 NCU/mL 水平下仍有检出能力,NCU 为卫生部临床检验中心单位,将使用国际上公认的一流公司的试剂盒检出原血清中某物质的最低含量称为1 NCU/mL,该试剂检出限符合要求(表3)。
表3 血清盘梯度稀释标准物质检出结果
2.5 抗干扰能力
添加干扰物质前后HIV-Duo、HIV-Duo-Ag 和HIV-Duo-Ab 测定结果之间符合率均≥80%(表4)。
表4 抗干扰能力验证结果
2.6 Elecsys HIV Duo 检测能力验证结果
采用Elecsys HIV Duo 试剂检测105 例HIV RNA 检测阳性患者的血清标本,结果显示,HIV Duo的主要结果与RNA 检测的结果相符,对不同感染时期的标本均有反应性(表5)。
表5 不同感染时期HIV Duo 检测结果[n(%)]
3 讨论
HIV 是一种逆转录病毒,进入人体后攻击人类CD4+T 细胞,导致感染者的免疫功能部分或完全丧失继而发生机会性感染、肿瘤等[9]。世界卫生组织的数据显示,目前全世界有大约3700 万人感染HIV 病毒,每年约有200 万新诊断的艾滋病病例[10]。我国2019年新报告HIV/AIDS 约15 万例,较2018年增加1.8%。但不可忽略的是,仍然有一部分感染人群尚未被检测出来。此外,HIV 属于逆转录病毒家族,目前已识别出HIV-1 和HIV-2 两种类型,人类主要以HIV-1 型感染为主[11-12]。其传播途径包括性传播、血液及母婴传播等。HIV 感染后在人体内主要经历三个时期:急性期、无症状期和艾滋病期[13-14]。在前两个时期大多数患者无明显症状,随着疾病的进展,体内CD4+ T 细胞被大量破坏,人体免疫系统下降和功能障碍,出现各种机会性感染、肿瘤等,最终导致患者死亡[15-16]。因此,HIV感染的早期诊断对实施有效的干预措施并限制疾病的传播至关重要。
目前人血清或血浆中HIV 抗体或抗原的检测是筛查和确证HIV 感染的主要手段。对于新近感染的患者,在感染后的2~3 周即可检测到HIV p24 抗原。随后抗体血清转化,在HIV 感染后大约4 周可从血清中检出抗-HIV 抗体[17-19]。与传统的检测方法相比,HIV Duo 试剂采用两次不同的检测平行测定HIV-1 p24 抗原以及HIV-1 和HIV-2 抗体,再通过计算得出Elecsys HIV Duo 的主要结果。主要结果HIV Duo可用于早期筛查HIV 感染,次要结果(HIV-Ag 和抗-HIV) 可用于辅助对有反应样本选择合适的确认流程,能够为临床诊断提供更多信息。
本文根据CNAS-GL037:2019《临床化学定量检验程序性能验证指南》要求,对Elecsys HIV Duo 在cobas e 801 平台上检测HIV 进行了精密度、阴阳性符合率、特异性的验证。利用3 个水平样本进行精密度验证,批内精密度分别为4.03%、0.95%、0.81%,<6.25%(1/4 TEa),批间精密度分别为4.70%、1.23%、1.66%,<8.33%(1/3 TEa),说明Elecsys HIV Duo 检测HIV 的重复性好,性能稳定。特异性验证时,由于孕妇、自身免疫性疾病和肿瘤患者中可能存在干扰HIV 抗体检测的物质,因此笔者收集广州医科大学附属市八医院57 例HIV 初筛阴性,其他疾病患者(含疟疾、卵巢癌、肝癌、乙型肝炎携带者、丙型肝炎携带者、孕妇)和健康体检者的新鲜血清标本进行特异性验证,结果显示该检测系统的特异性为100%,提示该检测系统特异性高,但本研究所纳入的标本较少,不能完全排除上述疾病中无干扰HIV 抗体检测的物质。正确性方面,使用血清盘为参考品进行比对,检测结果显示其阴阳性符合率100%,提示Elecsys HIV Duo 检测准确性高,结果可信。检出能力方面,使用HIV 有证参考物质梯度稀释后检测其检出限,与参考结果进行比较,结果显示该检测系统针对HIV p24 抗原最低检出限为0.62 U/mL,针对HIV1 抗体,在1 NCU/mL 水平下仍有检出能力。抗干扰能力方面,对添加了高浓度胆红素、血红蛋白、脂肪乳剂的样本进行测定,添加干扰物质前后测定结果符合率为100%,表明该检测系统对干扰物质的抵抗能力较强。同时,笔者收集广州医科大学附属市八医院105 例HIV RNA 检测阳性的患者血清进行HIV Duo 检测,结果显示在28 例无症状HIV 感染者血清中,HIV Duo 结果均为阳性,其中有3例HIV Ag 阳性;22 例健康查体来源的HIV 阳性标本HIV Duo 均为阳性,有3 例HIV Ag 阳性,提示Elecsys HIV Duo 试验不仅能够在感染的早期阶段检测HIV 感染,还可初步区分近期感染的患者,虽然检测窗口期较第三代试剂有显著缩短,但仍然存在早期感染者漏检的情况,同时由于第四代检测试剂的高灵敏度与抗体确证试验的相对低敏感性,导致部分初筛HIV 抗体阳性患者的确证试验回报结果为阴性,从而影响急性感染期患者的早期诊断和治疗,这将对早期感染患者的疾病干预和公共卫生管理具有重要意义。但因检测标本数量有限,更多的临床数据还需要进一步的研究。
综上所述,Elecsys HIV Duo 检测HIV 的性能稳定,结果可靠,能够用于临床诊断。但鉴于目前任何HIV 检测方法都存在假阳性和假阴性的可能,因此在实验结果分析时,研究者应将多种检测方法与临床表现、流行病学史相结合,综合分析后作出诊断。
[参考文献]
[1]Cribbs SK,Crothers K,Morris A.Pathogenesis of HIV-related lung disease:immunity,infection,and inflammation[J].Physiol Rev,2020,100(2):603-632.
[2]Monaco CL,Gootenberg DB,Zhao G,et al.Altered virom andbacterial microbiome in human immunodeficiency virus associated acquired immunodeficiency syndrome[J].Cell Host Microbe,2016,19(3):311-322.
[3]Rey F,Barré-Sinoussi F,Schmidtmayerova H,et al.Detection and titration of neutralizing antibodies to HIV using an inhibition of the cytopathic effect of the virus on MT4 cells[J].J Virol Methods,1987,16(3):239-249.
[4]郝阳,崔岩,孙新华,等.“四免一关怀”政策实施十年来中国艾滋病疫情变化及特征分析[J].中华疾病控制杂志,2014,18(5):369-374.
[5]Weber B,Fall EH,Berger A,et al..Reduction of Diagnostic Window by New Fourth-generation Human immunodeficiency Virus Screening Assays[J].Clin Microbiol,1998,36(8):2235-2239.
[6]Guertler L,Mühlbacher A,Michl U,et al..Reduction of the diagnostic window with a new combined p24 antigen and human immunodeficiency virus antibody screening assay[J].J Clin Microbiol,1998,36(8):2235-2239.
[7]Zhang B,Ma Q,Zhao B,et al.Performance evaluation of Elecsys HIV Duo on cobas e 801 using clinical samples in China[J].J Med Virol,2020,92(12):3230-3236.
[8]中国合格评定国家认可委员会.临床化学定量检验程序性能验证指南[Z].CNAS-GL037:2019.
[9]Davies S,Gardner A,Vance DE,et al.Barriers to HIV Testing:Patient and Provider Perspectives in the Deep South[J].AIDS Behav,2019,23(4):1062-1072.
[10]Havlir D,Lockman S,Ayles H,et al.What do the Universal Test and Treat trials tell us about the path to HIV epidemic control?[J].J Int AIDS Soc,2020,23(2):e25455.
[11]Gardner EM,McLees MP,Steiner JF,et al.The spectrum of engagement in HIV care and its relevance to test-and-treat strategies for prevention of HIV infection[J].Clin Infect Dis,2011,52(6):793-800.
[12]Peacock ME,Arce RM,Cutler CW.Periodontal and other oral manifestations of immunodeficiency diseases[J].Oral Dis,2017,23(7):866-888.
[13]Popovic M,Sarngadharan MG,Read E,et al.Detection,Isolation and ContinousProduction of Cytopathic Retroviruses(HTLV-Ⅲ) from Patients with AIDS and Pre-AIDS[J].Science,1984,224(4648):497-500.
[14]Gallo RC,Salahuddin SZ,Popovic M,et al.Frequent Detection and Isolation ofcytopathic Retroviruses (HTLV-Ⅲ)from Patients with AIDS and RISk for AIDS[J].Science,1984,224(4648):500-503.
[15]沈银忠,李兰娟.艾滋病诊疗指南(第三版)[J].中华传染病杂志,2015,33(10):577-593.
[16]虞洋.2016年-2018年本溪市新发现艾滋病病毒感染者/患者首次CD4+T 淋巴细胞检测结果分析[J].中国卫生检验杂志,2020,30(19):2406-2408.
[17]Marsden MD,Zack JA.Humanized Mouse Models for Human Immunodeficiency Virus Infection[J].Annu Rev Virol,2017,4(1):393-412.
[18]Tokuhira M,Tamaru JI,Kizaki M.Clinical management for other iatrogenic immunodeficiency-associated lymphoproliferative disorders[J].J Clin Exp Hematop,2019,59(2):72-92.
[19]McDermott DH,Pastrana DV,Calvo KR,et al.Plerixafor for the Treatment of WHIM Syndrome[J].N Engl J Med,2019,380(2):163-170.
Study on evaluation of diagnostic efficacy of Elecsys HIV Duo assay
HUANG Ji-de TAN Ming-kai HUANG Ying XIAO Yun-ju SHI Ya-ling▲
Clinical Laboratory,the Eighth Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University,Guangdong Province,Guangzhou 510060,China [Abstract]Objective To evaluate the detection performance of human immunodeficiency virus(HIV)detection reagent Elecsys HIV Duo,and to explore the clinical application value of HIV Duo.Methods The performance of the test method was evaluated according to the performance verification guidelines of clinical chemistry quantitative test procedure.A total of 105 serum samples of HIV positive patients were collected from the Eighth Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University in December 2020 to verify the detection ability of Elecsys HIV Duo in different stages of HIV infection.Results The intra assay precision of three concentration samples were 4.03%,0.95% and 0.81%,respectively,which were lower than 6.25%(1/4 TEa).The interbatch precision were 4.7%,1.23%,1.66%,respectively,less than 8.33%(1/3 TEa).A total of 57 samples containing potential interfering substances were detected by Elecsys HIV Duo assay,and the results showed that the specificity of the assay was 100%.The coincidence rate of p24 antigen and HIV antibody negative and positive results were both 100%.The detection limit of p24 antigen was 0.62 U/mL,while HIV-1 antibody was still detectable at the level of 1 NCU/mL.Anti-interference ability: the samples containing 20 mg/L bilirubin,800 mg/L hemoglobin,and 2000 mg/L intralipid were detected by Elecsys HIV Duo assay.The coincidence rate between measured values before and after adding interference substances was ≥80%.The detection results of 105 positive samples in different infection periods showed that the system can detect effectively.Conclusion HIV-1 p24 antigen and antibodies were detected by the Elecsys HIV Duo assay separately,and the assay has a good diagnostic value in HIV antigen and antibody detection,which has a great help in the diagnosis of early HIV-infected cases.
[Key words]Elecsys HIV Duo; HIV antigen and antibody detection; Performance verification
[中图分类号]R446.6
[文献标识码]A
[文章编号]1674-4721(2021)8(a)-0020-04
[作者简介]黄继德(1986-),男,研究方向:医疗质量管理
▲通讯作者
(收稿日期:2021-03-18)
|