新型RapiSafe HIV抗原/抗体复合快速检测试剂的性能评估及其在急性HIV感染诊断中的突破性意义

【字体: 时间:2025年10月07日 来源:Frontiers in Cellular and Infection Microbiology 4.8

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  本综述深入评估了新型RapiSafe HIV Ag/Ab复合快速检测试剂(RDT)的分析与临床性能。研究证实,该试剂在HIV-1 p24抗原检测灵敏度(低至2 IU/mL)、血清转换窗口期缩短及急性HIV感染(AHI)诊断方面显著优于现有Determine试剂,同时对不同基因亚型(A1、C、D等)和样本类型(血清、全血等)均展现卓越特异性(99.75-100%)。其创新技术为HIV早期诊断、全球防控及95-95-95目标实现提供了关键技术支持。

  
背景
人类免疫缺陷病毒(HIV)是一种包膜逆转录病毒,主要通过性接触、母婴垂直传播和经皮接种等途径传播。基于氨基酸和核苷酸特征差异,HIV可分为HIV-1和HIV-2两个谱系,其中HIV-1是全球主要流行株,占感染总数的95%以上。HIV-1进一步分为M、N、O、P四个群,其中M群包含超过9种不同亚型。2023年全球新增130万HIV感染者和约63万艾滋病相关死亡病例。HIV通过感染CD4+ T淋巴细胞导致免疫系统崩溃,引发获得性免疫缺陷综合征(AIDS)。早期诊断和及时抗逆转录病毒治疗(ART)可有效保护免疫反应多样性、减少炎症反应和HIV病毒库规模,尤其在急性HIV感染(AHI)阶段启动ART可实现功能性治愈。此外,准确诊断对合理实施暴露前预防(PrEP)和暴露后预防(PEP)至关重要。
根据世界卫生组织(WHO)最新指南,HIV-1检测策略包括快速诊断测试(RDT)和第四代抗原/抗体免疫测定(4G-EIA)。AHI诊断的金标准依赖于同时检测HIV-1 p24抗原和HIV抗体。与4G-EIA相比,RDT可分别呈现抗原和抗体结果,并适用于床旁检测(POCT),对AHI的及时诊断具有显著优势。全球约3990万人感染HIV,但仅86%知晓自身感染状态。为实现UNAIDS 95-95-95目标,WHO推荐使用质量保证的RDT和/或免疫测定替代核酸检测技术、Western blotting和线性免疫测定。提高RDT和自测工具的可及性,有助于促进预防和治疗服务的普及,最终在2030年前终结艾滋病作为公共卫生威胁。
材料与方法
本研究评估的RapiSafe HIV Ag/Ab复合快速检测试剂(研究用途,未上市)由深圳市新产业生物医学工程股份有限公司(Snibe)设计和生产。该试剂采用针对HIV-1 p24蛋白的小鼠单克隆抗体,以及在中国仓鼠卵巢(CHO)细胞中重组表达的HIV-1和HIV-2抗原,用于定性检测游离HIV-1 p24抗原(上部检测区)和HIV-1/2抗体(下部检测区)。结果在加入两滴(50 μL)样本和两滴 chase buffer(50 μL)后20-30分钟内肉眼判读。对照试剂为Abbott Determine HIV-1/2 Ag/Ab Combo快速检测试剂(Determine)和Snibe MAGLUMI HIV Ab/Ag Combi测试(4G-EIA,已获CE和NMPA批准)。
抗原灵敏度评估使用WHO国际标准品:第1版HIV-1 p24抗原国际标准(NIBSC 22/230)和参考面板(NIBSC 16/210)。血清转换分析灵敏度评估采用五个HIV-1血清转换面板和一个HIV-1 p24抗原混合滴度性能面板(SeraCare Life Science Inc.)。22例未经治疗的AHI血清样本(Fiebig III-VI期)通过RapiSafe和Determine平行检测。为评估不同基因型和样本类型的诊断灵敏度,检测了HIV阳性血清和静脉全血样本。诊断特异性评估使用临床血清、血浆、毛细血管全血和静脉全血样本。分析特异性评估涉及含溶血、脂血、胆红素、类风湿因子、抗核抗体、乙肝病毒、巨细胞病毒、疱疹 simplex病毒、梅毒、EB病毒或弓形体病的样本,以及孕妇样本。
数据通过Excel 2019分析,计算平均值、标准差、变异系数、比例及95%置信区间(CI)。本研究经河池市人民医院伦理委员会批准(编号:2024-024-01),所有样本均为去标识化剩余样本。
结果
HIV-1 p24抗原分析灵敏度:RapiSafe对p24抗原的分析灵敏度不高于2 IU/mL。在HIV-1亚型A1、B、C、D、G、H、F1/CRF12_BF/BFrec、CRF20_BG、CRF01_AE、CRF02_AG和O群的检测中,RapiSafe对亚型A1、C和D的检测限低于Determine试剂。
血清转换分析灵敏度:在五个HIV-1血清转换面板中,RapiSafe与Determine在同一血样中检测到HIV-1 p24抗原和抗体,显示两者血清转换分析灵敏度相当。在一个HIV-1 p24抗原混合滴度性能面板中,RapiSafe检测到9/14 p24抗原阳性样本,比Determine(4/14)多5例,但比Perkin Elmer HIV-1 p24 ELISA(13/14)少4例。抗体检测方面,RapiSafe、Determine和Avioq HIV-1 Microelisa均对12个面板成员呈反应性。总体而言,RapiSafe在HIV-1抗体血清转换检测中与Determine等效,但p24抗原血清转换灵敏度略高。
Fiebig III-VI期AHI血清检测效能:22例AHI血清样本中,RapiSafe和Determine均检测到所有抗体阳性样本。RapiSafe检测到16/22 p24抗原感染,比Determine(15/22)多1例。MAGLUMI HIV p24 Ag的抗原临床灵敏度最高(22/22),其次是RapiSafe(16/22)和Determine(15/22)。
抗体检测能力:使用第1版抗HIV国际参考面板(NIBSC 02/210)评估HIV-2和五种HIV-1遗传亚型(A、B、C、CRF01_AE和O群)的抗体检测能力,RapiSafe检测到所有6种抗HIV阳性样本。
已建立HIV 1/2感染临床样本中的抗体诊断灵敏度:在1090例已建立HIV 1/2感染的临床样本中,RapiSafe在血清(528/528)和静脉全血(562/562)中的抗体诊断灵敏度均为100%。这些样本的测量值(MAGLUMI HIV Ab/Ag测定)覆盖6.56 AU/mL至>500 AU/mL,表明RapiSafe可与4G-EIA一致地检测不同浓度HIV-1抗体。基因亚型分析显示,RapiSafe对大多数HIV 1/2亚型和循环重组形式具有高抗体诊断灵敏度(100%)。
低反应值稀释血清中的抗体诊断灵敏度:在模拟血清样本(MAGLUMI HIV Ab/Ag测定值1-6 AU/mL)中,RapiSafe的抗体诊断灵敏度(57.78%)略高于Determine(51.11%)。
诊断特异性:在1725例HIV阴性样本中,RapiSafe与MAGLUMI HIV Ab/Ag在所有三种样本类型中均100%一致,诊断特异性为100%。
分析特异性:在含潜在干扰或交叉反应物质的1187例临床血清和175例临床静脉全血样本中,RapiSafe在血清中的分析特异性为99.75%(3例假阳性,来自孕妇),在静脉全血中为100%。
讨论
本研究证明,RapiSafe在各种样本类型中对抗原和抗体具有卓越的敏感性和特异性。其在血清转换面板和Fiebig III-VI期AHI血清中表现出更高的p24抗原敏感性,对HIV-1亚型A1、C和D的抗原检测限更低。2019年HIV检测服务综合指南强调,快速诊断测试的可及性提高改善了中低收入国家常规卫生设施检测和社区外展中的HIV检测服务交付。RapiSafe在AHI中可能提供比Determine更可靠的检测结果,抗原敏感性更高。
全球HIV-1亚型分布分析显示,最常见的三种亚型是CRF/URFs(29%)、C亚型(23%)和A亚型(17%)。RapiSafe满足全球抗原检测需求,对所有亚型的检测限约为2 IU/mL,尤其在A1、C和D亚型中优于Determine。
RapiSafe在血清、血浆和静脉全血中的优异抗原和抗体敏感性未损害诊断特异性(100%)。但在分析特异性评估中,RapiSafe在孕妇血清中产生2例假阳性抗原结果和1例假阳性抗体结果,这些样本在Determine测试中呈阴性。此前研究显示,第四代HIV抗原和抗体诊断测定可能比第三代抗体测定产生更多假阳性结果。假阳性HIV血清学可能由其他感染和炎症条件下的多克隆B细胞刺激产生的交叉反应抗体引起。假阳性抗原检测可能归因于测定功能障碍。因此,需要多中心现场评估、与其他快速测试的头对头比较以及外部实验室和第三方组织的可用性资格评估,以更全面评估RapiSafe的临床性能,重点关注孕妇和儿童等脆弱人群。
本研究存在若干局限性。未评估HIV阳性毛细血管全血样本中的抗原和抗体敏感性,因医院常规排除此样本类型。毛细血管全血广泛用于社区和实验室检测,WHO强烈推荐在社区外展环境中实施其采集和POCT。需要进一步多中心前瞻性研究更好表征RapiSafe在毛细血管全血中的临床性能。尽管在HIV-2和五种HIV-1亚型中评估了抗体检测能力,但因样本量有限未通过参考面板系列稀释测定检测限。此外,虽RapiSafe在HIV-1 p24抗原分析和临床敏感性方面优于Determine,但未评估生物素加标血清或全血中的检测能力。生物素对RapiSafe性能的影响至关重要,因为游离生物素是依赖链霉亲和素-生物素固定系统的HIV 4G-EIA和RDT假阴性结果的主要原因。尽管RapiSafe使用小鼠抗p24单克隆抗体检测p24抗原且未采用生物素作为试剂组分,仍需进一步研究评估生物素干扰。2024年,87%的HIV感染者知晓自身状态,但儿童仅63%。为实现第一个95-95-95目标并在2030年前终结艾滋病,必须确定另外320万HIV感染者的状态。高性能第四代HIV RDT在扩大社区外展和初级保健中的HIV检测服务可及性方面发挥关键作用,从而实现及时诊断并最小化误诊风险。RapiSafe在20分钟内提供急慢性HIV感染的准确检测结果,无需专业人员、复杂实验室基础设施或恒定电力供应,有利于促进HIV检测可及性和吸收、及时启动ART、减少低资源环境中的随访丢失,确保医疗资源合理分配、避免不必要的治疗、进一步降低HIV传播率,以成本效益方式保护患者和社区。
结论
RapiSafe是一种有价值的快速诊断工具,在AHI中提供增强的血清转换敏感性,在不同遗传亚型中展现稳健的抗原分析敏感性,在血清和静脉全血样本类型中保持高抗原和抗体敏感性,并在血清、血浆、毛细血管全血和静脉全血样本中实现高特异性。RapiSafe可显著促进全球HIV预防、及时诊断和传播风险降低的努力,通过提供快速、准确的诊断工具,改善HIV检测吸收和早期检测,最终帮助大规模缓解HIV流行。
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