英国COVID-19大流行期间34种快速抗原检测试剂对SARS-CoV-2关切变异株的分析与临床敏感性比较研究

这篇研究系统评估了34种商业化SARS-CoV-2抗原快速诊断试剂（Ag-RDTs）对Alpha、Gamma、Delta及Omicron（BA.1/BA.5）等变异株的检测性能，揭示了部分试剂对Omicron BA.1的敏感性降低现象（LOD≤5.0×102 PFU/mL达标率仅67.6%），同时建立了可适配新发传染病的标准化评估流程，为全球公共卫生应急响应提供了关键数据支撑。

　　

ABSTRACT

抗原快速诊断试剂（Ag-RDTs）凭借其便捷性成为COVID-19疫情防控的核心工具。随着SARS-CoV-2持续变异，Alpha、Delta、Omicron等关切变异株（VOCs）的频繁出现对检测准确性提出挑战。本研究通过标准化流程评估34种商业化Ag-RDTs对5种英国流行VOCs的性能，发现Omicron BA.5的检测限（LOD）显著优于其他毒株（P=0.001），而23%的试剂对BA.1株敏感性未达英国卫生与社会保健部（DHSC）标准。临床样本验证显示，Hotgen试剂对Delta株的敏感性低至44.2%，而Flowflex对Alpha株灵敏度达93.3%。研究强调建立持续性评估体系的必要性，为应对未来新发传染病提供范式。

INTRODUCTION

Ag-RDTs通过检测核衣壳蛋白（N蛋白）实现SARS-CoV-2快速筛查，但变异株在N蛋白关键位点（如Omicron的T135I、A376T突变）可能影响抗体结合效率。英国2019-2023年流行毒株的基因组分析显示，Delta株的S基因缺失与Omicron BA.1特有的三个N蛋白突变导致不同试剂性能差异显著。前期研究对变异株检测效能的矛盾结论（如Omicron敏感性11-13篇报告显示±15%波动）凸显系统性评估的紧迫性。

RESULTS

Analytical sensitivity using cultured SARS-CoV-2 virus

病毒培养实验显示，34种试剂对BA.5株的PFU/mL检测限全部达标（≤5.0×10²），但BA.1株仅23种达标。RespiStrip表现最差，对BA.1需9.2×10⁶ RNA拷贝/mL。Delta株检测中，GeneFinder成为唯一未达WHO标准（1.0×10⁶拷贝/mL）的试剂。值得注意的是，针对原始株（WT）开发的试剂仅60%满足现行标准，印证病毒进化对检测技术的持续压力。

Retrospective samples: SARS-CoV-2 Ag-RDT clinical sensitivity

135例回顾性鼻咽拭子检测显示，Omicron感染者病毒载量显著高于Delta（P=0.009）。Logistic回归模型计算出Flowflex对Alpha株的50% LOD低至1.58×10⁴拷贝/mL，而Hotgen对Delta株的敏感性断层式下跌至44.2%（95%CI 30.5-58.7%）。三因素方差分析证实变异株类型对Ct值影响显著（F=27.83, P<0.001）。

Prospective samples: SARS-CoV-2 Ag-RDT clinical sensitivity

前瞻性队列中Biocredit试剂对Omicron BA.1的敏感性达84.4%，但对Delta株降至71.9%，印证实验室数据与临床性能的相关性。测试条带强度分析显示，不同毒株间信号强度无统计学差异（P>0.05）。

DISCUSSION

本研究首次建立覆盖34种试剂、5种VOCs的多维评估体系，揭示PFU/mL与RNA拷贝数标准间的矛盾现象（如BA.1株WHO达标率94.1% vs DHSC达标率67.6%）。微流体荧光技术（如LumiraDx）与传统胶体金法（如Flowflex）的比较为技术选型提供依据。冷冻样本与新鲜样本的等效性验证（r=0.89）支持应急状态下使用存档样本评估。

MATERIALS AND METHODS

研究采用Vero E6细胞培养病毒，通过噬斑实验（Plaque assay）定量。临床样本来自FALCON研究的122例前瞻性队列和135例回顾性冻存样本，经ARTIC V3测序（Oxford Nanopore）确认变异株类型。统计学分析采用Kruskal-Wallis检验与三因素ANOVA，所有试剂操作严格遵循制造商说明书（IFU）。

该研究为WHO-EUL清单更新提供数据支撑，8种已列名试剂（如PanBio、Wondfo）与6种待审试剂的表现差异，凸显监管标准动态调整的必要性。建立的评估管道可扩展至流感、RSV等呼吸道病毒检测领域，具有广泛公共卫生应用价值。