《Microbiology Spectrum》:A comparative analysis of rapid diagnostic tests and enzyme-linked immunosorbent assays for dengue diagnosis: a retrospective study in a tertiary care hospital in India
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摘要
登革热在印度仍然是一个重大的公共卫生问题,快速而准确的诊断对于有效的患者护理和疫情控制至关重要。虽然酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)作为诊断金标准,但基于NS1抗原的快速诊断试验(rapi
摘要
登革热在印度仍然是一个重大的公共卫生问题,快速而准确的诊断对于有效的患者护理和疫情控制至关重要。虽然酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)作为诊断金标准,但基于NS1抗原的快速诊断试验(rapid diagnostic test,RDT)提供了更快且更易获取的替代方案,尤其在资源有限的环境中。这项回顾性研究分析了2023年1月至2024年12月期间使用NS1Ag-RDT和NS1Ag-ELISA两种方法检测的3,488份患者样本。以ELISA作为参考标准,确定了基于NS1Ag的RDT的诊断准确性。其中1,036例为ELISA阳性,2,452例为ELISA阴性;RDT识别出988例真阳性、2,274例真阴性、178例假阳性和48例假阴性。NS1Ag-RDT的敏感性为95.36%,特异性为92.74%,表明其与NS1Ag-ELISA具有高度一致性。这些发现支持基于NS1Ag的RDT作为早期登革热诊断可靠工具的实用性,同时强调需要开展纳入RT-PCR的多中心研究,以进一步验证不同环境下诊断性能的差异。
登革热NS1抗原快速诊断试验与酶联免疫吸附试验诊断性能的比较研究解读
一、研究背景与目的
登革热是由四种血清型(DENV-1至DENV-4)登革病毒引起的蚊媒病毒性感染,临床表现从轻度发热性疾病到登革出血热(dengue hemorrhagic fever,DHF)和登革休克综合征(dengue shock syndrome,DSS)等危及生命的并发症不等。全球超过25亿人面临登革热威胁,估计每年发生3.9亿例感染,其中仅9,200万例有症状。印度处于高度流行状态,2024年全年报告233,519例病例和297例死亡,其中马哈拉施特拉邦同年记录19,385例病例和40例死亡,自2019年以来病例数和死亡数呈上升趋势。
鉴于登革热的临床特征与疟疾、基孔肯雅热和伤寒等其他发热性疾病存在重叠,实验室确诊在及时诊断和管理中发挥关键作用。世界卫生组织(WHO)和印度国家媒介传播疾病控制规划(NVBDCP)指南推荐在急性期(前5天)进行NS1抗原检测,随后进行IgM/IgG血清学检测。两种最易获取的诊断方式是酶联免疫吸附试验(ELISA)和快速诊断试验(RDT)。ELISA在受控条件下被认为更可靠,但资源密集;RDT虽然更快且更便于在基层医疗机构部署,但诊断准确性存在差异。既往比较NS1和IgM为基础的RDT与ELISA的研究报告了不同的敏感性和特异性。本研究旨在以NS1Ag-ELISA为参考标准,评估NS1Ag-RDT的诊断准确性,并评估季节性变化对诊断性能的影响。
二、研究设计与方法
研究人员开展了一项回顾性横断面研究,数据来源于印度孟买Lokmanya Tilak市政医学院和综合医院微生物学系保存的诊断登记册,覆盖2023年1月至2024年12月。研究纳入所有在症状出现前5天内被诊断为登革热、且在急性发热期同时接受NS1Ag-RDT和NS1Ag-ELISA检测的疑似登革热患者。所有标本在采集当天通过离心分离血清,并在同一天使用同一份血清标本进行两种检测,确保结果可比性。RDT使用Oscar公司生产的Rapicheck登革热NS1抗原检测试剂盒(侧向层析免疫色谱法),ELISA使用Oscar公司生产的Qualisa登革热NS1 ELISA试剂盒(96孔微孔板夹心酶联免疫吸附试验),整个研究期间试剂盒品牌和批次保持一致。数据提取从物理登记册中手动进行,不记录任何个人身份信息。
三、研究结果
总体诊断性能:共分析3,488份患者样本,其中1,036份(29.71%)经NS1Ag-ELISA检测为阳性,视为确诊登革热病例;2,452份(70.29%)为ELISA阴性。RDT与ELISA比较显示988例真阳性、2,274例真阴性、178例假阳性和48例假阴性。NS1Ag-RDT的敏感性为95.36%(95% CI:93.91–96.49%),特异性为92.74%(95% CI:91.65–93.70%),阳性预测值(PPV)为84.73%,阴性预测值(NPV)为97.93%,阳性似然比(LR+)为13.14,阴性似然比(LR?)为0.05,表明RDT在辅助ELISA诊断时对登革热感染具有较好的确诊和排除价值。
季节性分析:3,488份样本按季节分布为夏季(3–5月)800份、季风季(6–9月)1,276份、秋季/季风后(10–11月)630份、冬季(1月、2月和12月)782份。夏季RDT敏感性为88.89%,特异性为97.77%;季风季敏感性升至93.34%,特异性降至90.51%;秋季/季风后期敏感性达最高98.61%,但特异性降至最低73.86%;冬季敏感性为93.15%,特异性为95.06%。卡方分析显示季节间敏感性和特异性差异均具有统计学显著性(敏感性卡方=19.06,df=3,P=0.0003;特异性卡方=145.46,df=3,P<0.0001)。事后功效分析确认研究具有充分把握度。
不一致结果分析:226例不一致结果(178例假阳性和48例假阴性)呈现明显季节性模式。夏季不一致比例最低为2.6%(21/800),冬季为5.1%(40/782),季风季为8.4%(107/1,276),秋季最高为9.2%(58/630)。秋季假阳性占该季节RDT阳性结果的26.1%(52/199),与73.87%的最低特异性直接对应。
四、讨论与结论
讨论部分指出,NS1抗原检测在发病后5–7天内诊断性能最佳,而IgM-based ELISA在急性发热期后更为可靠。研究结果与这一时间模式一致,支持在感染早期使用NS1检测。研究还讨论了血清型动态变化对诊断性能的影响:孟买和西印度地区存在所有四种DENV血清型共循环,自2019年以来DENV-2在全国范围内逐渐取代DENV-1成为优势血清型,2023年识别出新型DENV-2基因型IV系III谱系株。DENV-2感染与更高的峰值NS1浓度和更持久的抗原血症期相关,可能增强RDT敏感性,同时增加非特异性交叉反应风险,这为秋季季风后高峰期敏感性最高(98.61%)而特异性最低(73.86%)的观察结果提供了生物学基础。
研究局限性包括:以NS1Ag-ELISA而非RT-PCR作为参考标准,缺乏分子验证;未分析登革热发病率或血清型流行的季节变化;单中心研究可能无法充分反映不同印度地区的血清型分布或流行病学变异性。
结论:登革热持续对全球和国家发病率和死亡率产生重大贡献。本研究结果证实了快速诊断NS1Ag检测在时间和资源有限环境中的诊断效用,与NS1Ag-ELISA相比显示出高准确性。这一证据强化了印度现有登革热诊断和管理国家指南的有效性,同时支持纳入抗登革热IgM抗体检测和RT-PCR以检测继发性和晚期急性登革热感染。需要开展更多纳入RT-PCR作为金标准的多中心和地域多样性研究,以全面评估和优化RDT和ELISA的诊断性能,从而加强循证登革热监测和控制工作。