四种国产和三种进口第四代HIV抗原抗体检测试剂的质量评价_614

四种国产和三种进口第四代HIV抗原抗体检测试剂的质量评价_614四种国产和三种进口第四代HIV抗原抗体检测试剂的质量评价**ξ李秀华许四宏宋爱京聂建辉王佑春(中国药品生物制品检定所，北京100050)摘要目的:对四种国产和三种进口第四代HIV诊断试剂的质量进行评价。方法:利用HIV抗体阴性样品库和核酸阳性样品库、BBI阳转血清盘样品等，对四种国产和三种进口第四代试剂的敏感性和特异性、检测HIV-1早期感染的能力进行。结果:七种第四代试剂的敏感性均为100%(95%CI:99.86~100%)，且1份HIV-1感染窗口期样品均检测为阳性，其中1种进口试剂“δ+”值较大(1.0892)，其余6种试剂的“δ+”值均比较小(为0.0836~0.3003)。对阴性样品，七种试剂均存在不同程度的假阳性(特异性为97.80~99.60%，“δ-”值为-1.3803和-0.4778)。对BBI阳转血清盘样品，国产试剂的阳转血清相对敏感性系数为-0.500~0，2种进口试剂则为-0.600和-0.700。结论:七种试剂均具有较高的敏感性和特异性，第4代HIV试剂用于血液筛查可发现HIV感染窗口期样本，对减少HIV传播的风险有一定的意义。但进口第四代试剂检测HIV-1早期感染的能力强于国产第四代试剂。关键词:第四代HIV诊断试剂;HIV抗体阴性样品库;HIV核酸阳性样品库;BBI阳转血清;质量评价中图分类号:文献标识码:文章编号:Evaluationoffourdomesticandthreeimportedfourth-generationHIVdiagnosticreagentsLIXiu-hua,XUSi-hong,SONGAI-jing,NIEJian-hui,WANGYou-chun(NationalInstituteforControlofPharmaceuticalandBiologicalProducts,Beijing100050，China)AbstractObjective:Toevaluatethequalityoffourdomesticandthreeimportedfourth-generationHIVdiagnosticreagents.Methods:ThespecificityandsensitivityoftheseassayswereanalyzedwhentestingHIVnegativesamplesandHIV-1RNApositivesamplesTherelativeseroconversionsensitivityindexwasanalyzedwhentestingBBIseroconversionpanels.Results:Thesensitivityofsevenfourth-generationassayswere100%(95%CI:99.86~100%),andonesampleatthewindowperiodofHIV-1infectionweredetectedaspositive.Ofthesevenassays,oneimportedassayexhibitedtherelativelarge"δ+"value(1.0892),andthesmall"δ+"valuewerefoundontheremainingsixassays(~0.0836~0.3003).ForthesamplesnegativeforHIVantibody,varyingdegreesoffalsepositiveswereobservedonthesevenassays(specificity:97.80~99.60%,"δ-"value:-1.3803~-0.4778).WhentestingtheBBIseroconversionpanels,therelativeseroconversionsensitivityindexofdomesticassayswere–0.500~0,however,whichofimportedassayswere–0.600and0.700.Conclusion:Thesevenreagentsexhibitedhighsensitivityandspecificity.The4thgenerationHIVassayscanbeusedasbloodscreeningreagentstofindthesamplesatwindowperiodofHIV-1infection,thusindicatingthecertainmeaninginreducingthetransmissionriskofHIV-1forfourth-generationHIVdiagnosticreagents.However,thebetterefficiencytodetectHIV-1earlyinfectionwasobservedontheimportedassaysthanonthedomesticassays.*为共同第一作者。ξ通讯作者，tel:Tel:(010)67095415;E-mail:wangyc@nicpbp.org.cn.目前，国际上HIV抗体常规血源筛查的主流试剂是以双抗原夹心法为原理的第三代试剂[1,2]，它与第1、2代HIV诊断试剂不同，可同时检测所有类型抗体，提高了试剂的敏感性，同时特异性也得到了提高，且比第2代试剂对HIV感染的检测平均提高5天。第4代HIV诊断试剂是将HIV抗原和抗HIV-1p24抗体同时包被载体，可同时检测样本中的HIV-1p24抗原和HIV抗体，因此该类试剂可以检出HIV-1p24抗原阳性但抗体还未阳转的HIV感染的“窗口期”样本，从理论上讲，第四代试剂检出HIV感染的时间要早于第三代试剂。国外有文献报道第[3]4代HIV试剂可进一步将“窗口期”缩短4,5天。我国第一家国产HIV抗体第四代试剂(HIV抗原抗体联合检测试剂)于2004年申请注册。到目前为止，多家企业研制成功HIV抗体第四[4]代试剂。为正确这些评价试剂的质量，必须选择有代表性的样品。本研究采用本室保存的种国产及3种进口的第四代HIVHIV抗体阴性样品库和核酸阳性样品库、BBI阳转血清盘对4抗体试剂的质量进行评价。1材料和方法1.1材料:1.1.1试剂:共使用四种国产HIV抗体第四代试剂(EIA-2、3、4和5)和三种进口HIV抗体第四代试剂(EIA-1、6和7)，其中参比试剂选用生物梅里埃公司产品(EIA-1)，另外两种进口第四代试剂为生物梅里埃公司改进版的HIV第四代试剂(EIA-6)和Bio-Rad公司的HIVAg/AbUltra试剂(EIA-7);四种国产第四代试剂生产企业分别为金豪、丽珠、新创、万泰。[5,6]1.1.2临床样品:1189份，来自于本室建立的HIV抗体阴性样品库和核酸阳性样品库，其中包括1001份HIV未感染HIV样品、187份HIV抗体阳性的不同基因型HIV-1感染者样品以及1份HIV抗体阴性的HIV-1感染窗口期样品。1.1.3HIV-1BBI阳转血清盘:共10套(编号分别为PBR924、PBR930、PBR944、PBR945、PBR949、PBR952、PBR954、PBR955、PBR957和PBR958)，购于BBI公司。每套血清盘均为个体感染HIV-1开始到该个体产生抗HIV-1抗体期间，连续采集的一系列血清样本组成。1.2检测方法及结果判断:用以上7家HIV抗体第四代试剂对HIV阴性样品、不同基因型HIV-1感染者样品、BBI阳转血清盘样品进行平行检测。对HIV阳性和阴性样品检测结果不一致者进行双份复试，并以复试结果为准。所有实验操作及结果判定均严格按试剂说明书进行。1.3统计分析:对BBI阳转血清盘样品，以生物梅里埃第四代试剂为参比试剂，参考WHO[7]对HIV抗体检测试剂的评价，计算每种试剂的阳转血清相对敏感性系数。对HIV阳性样品及HIV阴性样品，分别计算每份样品的S/CO值，然后计算S/CO值的平均值(mean)和SD，最后分别计算每种试剂检测阴性样品和阳性样品的δ值;同时计算每种试剂的特异[8,9]性和敏感性及其95%CI、阴性预期值(NPV)和阳性预期值(PPV)。所有计算公式如下:δ=(lgmean)?SD;NPV=检测到的真阴性样品数量?(真阴性样品数量+假阴性样品数量);PPV=检测到的真阳性样品数量?(真阳性样品数量+假阳性样品数量);95%CI:p?1.96×[p1/2(1-p)/n](其中p为特异性或敏感性，n为样品数量)。2结果2.1对HIV阴性样品和阳性样品的检测:HIV阴性样品共有1001份，经检测，结果7种试剂均存在不同程度的假阳性，其中参比试剂检测有12份假阳性(特异性为98.80%)，4种国产第四代试剂(EIA-1、2、3和4)分别检测有4份、8份、10份和5份假阳性，特异性分别为99.60%、99.20%、99.00%和99.50%。EIA-6和7分别存在5份和22份假阳性，特异性分别为99.50%和97.80%。分析该5种试剂检测阴性样品的“δ-”值，结果显示参比试剂和EIA-4、EIA-6和EIA-7的“δ-”值绝对值均大于1(分别为-1.3803和-1.0940)，其余三种国产第四代试剂的“δ-”值绝对值均小于1，见表1。HIV阳性样品共188份，其中187份为HIV抗体阳性，1份为HIV抗体阴性的HIV-1感染窗口期样品，经7种第四代试剂检测，结果均检测为阳性，敏感性为100%。进一步分析δ值，结果显示，仅EIA-7的“δ+”较大(1.0892)，其余6种试剂的“δ+”均比较小(0.0835~0.3003)，见表1。表1.不同试剂对HIV阴性样品库和阳性样品的检测结果比较Table1.ResultsofHIVpositivesamplesandnegativesamplesdetectedbydifferentkits.NumbersPredictivevalue(%)δSensitivity(%)Specificity(%)(95%CI)(95%CI)PNNPVPPVδ+δ-EIA-11881001100(99.86~100)98.80(98.13~99.48)100940.0835-1.3787进EIA-61881001100(99.86~100)99.50(99.06~99.94)10097.410.2466-1.3803口EIA-71881001100(99.86~100)97.80(96.89~98.71)10089.521.0892-1.0940EIA-21881001100(99.86~100)99.60(99.21~99.99)10097.920.1521-0.4778国EIA-31881001100(99.86~100)99.20(98.65~99.75)10095.920.2904-0.6412产EIA-41881001100(99.86~100)99.00(98.38~99.62)10094.950.1949-1.1397EIA-51881001100(99.86~100)99.50(99.06~99.94)10097.410.3003-0.8254Note:δ+:δforHIVpositivesamples;δ-:δforHIVnegativesamples2.2对BBI阳转血清盘的检测:以生物梅里埃第四代试剂(EIA-1)为参比试剂，对6种试剂检测10套BBI阳转血清盘的结果进行分析，结果显示4种国产第四代试剂对4个血清盘(PRB924、PRB949、PRB955和PRB957)的检出时间和参比试剂相同;对1个血清盘(PRB945)的检出时间均比参比试剂早1份样品;对血清盘PRB944，EIA-5检出时间比参比试剂晚2份样品而EIA-2、3和4则与参比试剂相同;对血清盘PRB930，仅EIA-2检出时间比参比试剂早1份样品，其余三种试剂(EIA-3、4和5)与参比试剂相同;对血清盘PRB954，仅EIA-5检出时间比参比试剂早1份样品，其余三种试剂(EIA-2、3和4)与参比试剂相同;对血清盘PRB952，EIA-2、3和4检出时间比参比试剂分别早2份、1份和2份样品而EIA-5检出时间与参比试剂相同;对血清盘PRB958，EIA-2和4检出时间比参比试剂均早1份样品而EIA-3和5检出时间与参比试剂相同。另外2种进口试剂对5个血清盘(PBR930、949、952、954和955)的检出时间和参比试剂相同，对2个血清盘(PBR945和958)的检出时间均比参比试剂早1份样品，对2个个血清盘(PBR924)，血清盘(PBR944和957)的检出时间均比参比试剂早2份样品，另外1EIA-6检出时间和参比试剂相同而EIA-7的检出时间比参比试剂早1份样品。因此，与参比试剂相比，国产试剂中，EIA-2对HIV-1感染的检出时间最早(其阳转血清相对敏感性系数为-0.500)，而2种进口试剂(EIA-6和7)的检出时间比国产试剂均早(其阳转血清相对敏感性系数为-0.600和-0.700)，见图1。图1不同试剂检测阳转血清盘样品的相对性能比较(参比试剂为试剂1)Fig1.RelativeperformanceinBBIseroconversionpanelsascomparedtothereferenceassay(EIA-1)Y-axisreferringtotheseroversionrelativesensitivityindexofeachassaywhentestingthe10panels.X-axisreferringtotheeachassay.ThereferenceassaywasEIA-1.3(讨论本研究利用HIV抗体阴性样品库和核酸阳性样品库以及BBI阳转血清盘，对四种国产和三种进口第四代HIV诊断试剂的敏感性和特异性、检测早期感染的能力进行了评价。从总体上讲，七种国产试剂和参比试剂均具有较高的敏感性和特异性，且检测HIV-1早期感染的能力均不低于进口的第四代参比试剂，对于1份HIV-1感染窗口期样品，7种第四代试剂均检测为阳性，说明第4代HIV试剂用于血液筛查可发现HIV感染“窗口期”样本，对于减少HIV传播的风险有一定的意义。但是应该注意到，由于本研究所用的进口第四代参比试剂(EIA-1，为EIA-6试剂的早期版本试剂)本身检测HIV-1p24抗原的灵敏度较低(10U/ml)，而新版试剂EIA-6进一步提高了检测p24抗原的灵敏度，BBI血清盘检测结果证实了其检测p24抗原的灵敏度进一步提高(与参比试剂EIA-1相比，EIA-6试剂其检测阳转血清的相对敏感性系数为-0.600)。另外一种进口试剂(EIA-7)阳转血清相对敏感性系数为-0.700，而国产第四代试剂检测BBI阳转血清盘的相对敏感性系数为-0.500~0，提示国产试剂在检测HIV-1早期感染的能力方面还有进一步提高的余地。对试剂的性能特点进行了分析。由于“δ”值反映的是正态分布样品的均进一步利用“δ”值值与临界值的距离，在同一样品库的情况下，试剂检测样品的均值与临界值的距离越远，表明其检测正确的概率越高。因此，可以通过计算试剂检测样品库的“δ”值来分析其特异性和[8,9]。与传统方法相比，“δ”值对评价高特异性和高灵敏度的试剂具有明显的优势，如灵敏度两种试剂检测同一样品库样品的敏感性(或特异性)相同，但通过分析“δ”值可进一步分析试剂性能的差异。本研究中，对HIV阴性样品，EIA-1和5特异性均为99.50%，但进一步分析显示其检测阴性样品的“δ-”值分别为-1.3803和-0.8254，反应了这两种试剂检测HIV阴性样品的准确性概率的差异。相似的差异还发现存在于7种试剂检测188份HIV-1感染者样品，5种试剂的敏感性均为100%，但其检测阳性样品的“δ+”值为0.0835~1.0892。由此可见，不同的试剂的质量还是存在一定的差异。尽管本研究提示国产第四代试剂和进口第四代试剂均具有较好的敏感性和特异性，但是应该看到，本研究所选择的样品有限，要综合客观评价第四代试剂的质量，可能还需要更大量的样品。同时还应该注意到，对第四代试剂而言，由于固相载体上同时包被针对p24抗原的抗体和HIV抗原，而载体的表面积是固定的，因此吸附到载体上的抗体和抗原的量均会受到限制，造成抗原和抗体检测之间的干扰现象，使其灵敏度均降低，因此第4代试剂应该[10]在增加p24抗原检测的情况下，不影响HIV抗体检测的灵敏度和特异性。参考文献1.ConstantineNT.Serologictestsfortheretroviruses:approachingadecadeofevolution.AIDS,1993,7(1):1.2.ZaarijerHL,Exel-OehlersT,KraaijeveldE,etal.EarlydetectionofantibodiestoHIV-1bythird-generationassays.Lancet,1992,340(8822):770.3.GurtlerLA,MuhlbackerU,MichlH,etal.Reductionofthedianosticwindowwithanewcombinedp24antigenandhumanimmunodeficiencyvirusantibodyscreeningassays.JVirolMethods,1998,75(1):27.4.ConstantineNT,CallahanJD,WattsDM.TheimmunesystemduringHIV-1infection.ConstantineNT,CallahanJD,WattsDM(Eds),RetroviralTestingEssentialsdoeQualityControlandLaboratoryDiagnosis.CRCPress,2005,15-33.5.李秀华,许四宏,宋爱京,王佑春.HIV抗体诊断试剂特异性样品库的建立.临床输血和.2006,8(4):268-270.检验杂志6.宋爱京,许四宏,李秀华,王佑春.HIV阳性样品库的建立以及HIV各标志物关系的分析..2007,23(3):172-176.病毒学报7.HIVassays:operationalcharacteristics(phase1)report15:antigen/antibodyelisas.WHO.2004.8.CroftsN,MaskillWJ,GusstID.Evaluationofenzyme-linkedimmunosorbentassays:amethodofdataanalysis.JVirolMethods,1988,22(1):51-59.9.MaskillWJ,CroftsN,WaldmanE,etal.AnevaluationofcompetitiveandsecondgenerationELISAscreeningtestsforantibodytoHIV.JVirolMethods,1988,22(1):61-73.10.WeberB,GurtlerL,ThorstenssonR,etal.Multcenterevaluationofanewautomatedfourth-generationhumanimmunodeficiencyvirusscreeningassaywithasensitiveantigendetectionmoduleandhighspecificity.JClinMicrobiol,2002,40(6):1938.