迈瑞MN2880全自动分子检测系统在呼吸道病毒核酸多重检测中的综合性能验证

《JOURNAL OF CLINICAL LABORATORY ANALYSIS》：Comprehensive Performance Verification of the Mindray MN2880 System in Detecting Respiratory Virus Nucleic Acids

　　

中文翻译 目的 验证迈瑞MN2880系统同时检测严重急性呼吸综合征冠状病毒2型（SARS-CoV-2）、甲型流感病毒（IAV）、乙型流感病毒（IBV）和呼吸道合胞病毒（RSV）核酸的临床性能。 方法 依据CNAS-GL039:2019和CNAS-GL037:2019分子诊断性能验证要求，研究人员对迈瑞MN2880多重呼吸道病毒检测试剂盒在七个关键性能参数上进行了全面评估，包括临床一致性、检测限（LoD）、重复性、精密度、交叉反应/干扰抵抗能力、日常质量控制及污染防控。 结果 迈瑞MN2880系统与参考方法表现出高度诊断一致性，SARS-CoV-2总符合率为99.51%（95% CI：99.00%–99.76%），IAV为99.93%（95% CI：99.60%–99.99%），IBV和RSV均为100%，并实现了经临床验证的检测限（LoD：SARS-CoV-2为100 copies/mL，IAV/IBV/RSV为200 copies/mL）。分析精密度通过阴性/低/中/高浓度panel的100%检出率得到确认，重复性（Ct值）CV≤3%，批间精密度CV≤5%。该检测对6种临床相关病原体（包括人鼻病毒、副流感病毒、腺病毒、肺炎支原体、流感嗜血杆菌和金黄色葡萄球菌）表现出100%特异性，未观察到交叉反应。此外，MN2880系统表现出强大的干扰抵抗能力（掺入七种干扰物的弱阳性样本100%检出）、稳定的日常质控性能（连续115次运行中质控品100%有效）以及100%的污染防控能力。 结论 MN2880系统满足呼吸道病毒多重检测临床诊断应用所需的关键分析基准，其性能已依据CNAS-GL039:2019和CNAS-GL037:2019标准完成验证。

论文解读

一、研究背景与目的

急性呼吸道感染（ARI）是全球范围内重大的公共卫生问题，在儿童和老年人群中具有较高的发病率和死亡率。其病原以病毒为主，其中SARS-CoV-2、甲型流感病毒（IAV）、乙型流感病毒（IBV）和呼吸道合胞病毒（RSV）是当前临床实践和公共卫生监测中优先关注的四种关键病原体。流行病学监测数据显示，中国中部地区ARI病毒检出率为36.9%，其中流感病毒占比最高（13.8%），儿童病例中流感病毒阳性率更高达23.9%；土耳其2016至2019年间的监测数据显示呼吸道感染病毒检出率达57.4%，以人鼻病毒和甲型流感为主；意大利北部2019至2020年冬季则观察到RSV（23.7%）、人鼻病毒（22.3%）和SARS-CoV-2（14.1%）的共同流行。值得注意的是，多种病毒共检出频率高达19.8%，这增加了诊断复杂性并可能导致病情加重，因此迫切需要加速病原体鉴定以指导临床管理、感染控制措施和公共卫生资源配置。

核酸扩增检测（NAAT）因其卓越的灵敏度和特异性已成为呼吸道病毒病原学诊断的金标准。然而，传统实时荧光逆转录PCR（RT-qPCR）虽然准确性高，但操作流程复杂、处理时间长，且需要专门的实验室设施和训练有素的人员，难以满足急诊、门诊和基层医疗机构对快速诊断的迫切需求。近年来，分子诊断正向自动化、集成化和快速即时检测（POCT）平台发展，多种集成式分子POCT平台已被广泛验证可在60分钟或更短时间内提供可靠结果。为确保这些快速自动化检测系统在临床应用中的可靠性、可比性和准确性，必须依据相关指南进行全面严格的性能验证和持续评估。本研究正是在此背景下，依据CNAS-GL039:2019、CNAS-GL037:2019及《呼吸道病毒多重核酸测定试剂注册技术审查指导原则》，对迈瑞MN2880全自动核酸检测系统检测四种呼吸道病毒的性能进行系统验证。

二、研究内容与结论

研究人员对迈瑞MN2880系统进行了涵盖七个关键参数的全面性能验证，包括临床一致性、检测限（LoD）、重复性、精密度、交叉反应/干扰抵抗能力、日常质量控制及污染防控。研究结果表明，该系统与参考方法相比表现出高度诊断一致性，SARS-CoV-2总符合率为99.51%，IAV为99.93%，IBV和RSV均为100%；检测限经验证为SARS-CoV-2 100 copies/mL、IAV/IBV/RSV 200 copies/mL；重复性和精密度均达到100%检出率且Ct值CV分别≤3%和≤5%；对6种临床相关病原体无交叉反应；对7种干扰物具有良好抵抗能力；115次连续运行质控100%有效；72次环境采样检测零污染。这些结果确认MN2880系统满足临床诊断应用的关键分析基准，其全自动一体化设计、约40分钟的总处理时间、封闭式模块化操作及小于1平方米的占地面积，使其特别适用于发热门诊、急诊和重症监护病房等场景，显著提升了核酸检测的可及性和临床响应能力。

三、关键技术方法

本研究依据CNAS-GL039:2019和CNAS-GL037:2019标准，采用临床样本平行检测与Sanger测序仲裁相结合的方法进行一致性验证，样本来源于中山大学附属第一医院检验医学部2025年5月至11月期间采集的口咽拭子标本，包括1438份SARS-CoV-2检测样本和1414份六项呼吸道病原体检测样本。检测限验证采用目标核酸质控品连续稀释至标示LoD浓度进行多日多次重复检测。重复性和精密度验证分别通过单次运行内多重复检测和连续五日多重复检测完成。交叉反应验证使用6种临床相关病原体，干扰抵抗验证使用7种常见干扰物。日常质控采用Levey-Jennings图和Westgard多规则进行监测，污染防控通过环境沉降平板采样检测实现。

四、研究结果

4.1 一致性验证数据

通过1438份SARS-CoV-2和1414份六项呼吸道病原体临床样本的平行检测，MN2880系统与实时荧光定量PCR及Sanger测序仲裁结果相比，SARS-CoV-2阴性符合率99.53%、阳性符合率99.46%、总符合率99.51%；IAV阴性符合率99.92%、阳性符合率100%、总符合率99.93%；IBV和RSV在阴性、阳性和总体指标上均达到100%符合率。Cohen's kappa系数均大于0.98，表明两种方法具有极好的一致性。

4.2 检测限

在各自标示LoD浓度下，四种病原体均实现20/20的100%检出率，Ct值范围分别为SARS-CoV-2 36.31–39.08（CV 2.02%）、IAV 36.28–38.32（CV 1.56%）、IBV 35.31–37.09（CV 1.28%）、RSV 36.13–38.76（CV 1.61%），成功验证了与制造商声明规格的一致性。

4.3 重复性

对四种病毒在阴性、低、中、高四个浓度水平进行验证，所有样本均实现100%检出率，Ct值CV均低于3%。高浓度样本CV范围为0.16%–0.46%，中浓度样本为0.12%–0.78%，低浓度样本为0.41%–2.67%，表明系统在单次运行内具有优异的检测稳定性。

4.4 精密度

连续五日、每浓度水平五重复检测，四种病毒在所有浓度水平均实现25/25的100%检出率，Ct值CV均低于5%。各病毒高浓度样本CV范围为0.67%–1.08%，中浓度样本为0.45%–1.18%，低浓度样本为0.60%–1.45%，阴性样本内部质控Ct值CV均低于1%，证实系统具有稳定的批间精密度。

4.5 交叉反应

对6种临床相关病原体（人鼻病毒、副流感病毒、腺病毒、肺炎支原体、流感嗜血杆菌、金黄色葡萄球菌）在1.0×10? copies/mL浓度下进行三重复检测，所有样本均未检测到目标信号，证实100%特异性。此外，计算机模拟分析显示引物和探针序列与其他常见呼吸道病原体无显著同源性，进一步支持了实验观察到的特异性。

4.6 干扰抵抗能力

在弱阳性样本中掺入7种干扰物（人血液、黏蛋白、奥司他韦、帕拉米韦、利巴韦林、头孢曲松、左氧氟沙星），所有掺入样本均维持弱阳性检出结果。28个有效配对中平均ΔCt为2.38±1.36，配对t检验显示有统计学意义的系统性偏移，但所有掺入样本仍被正确判定为弱阳性，表明观察到的Ct偏移不影响定性结果判读。

4.7 日常质量控制

连续115次实验运行中，每次运行均包含一个阴性对照和一个阳性对照，结果100%符合预期。四种病毒阳性质控品平均Ct值分别为IAV 32.82±0.95（CV 2.90%）、IBV 32.22±0.79（CV 2.44%）、RSV 32.13±0.66（CV 2.06%）、SARS-CoV-2 30.41±0.45（CV 1.47%）。应用Westgard多规则评估，仅触发1_2s警告规则，未违反任何拒绝规则。第37次运行后观察到的约1 Ct下降台阶与质控品批次更换相关，按批次计算控制限后所有后续结果均在控。

4.8 污染防控

在仪器内部不同位置放置的四个环境沉降平板，于六个预定时间点采集的72份样本中，均未检测到目标核酸扩增信号，72/72阴性，确认100%无污染性能。

五、讨论总结与研究结论

研究讨论部分指出，与传统实验室PCR相比，MN2880系统在保持高灵敏度和特异性的同时，显著缩短了周转时间，约40分钟即可完成从样本到结果的全程检测。与传统大型PCR仪器相比，POCT系统在核心性能指标上可能存在轻微妥协，但MN2880系统100 copies/mL的检测限已达到或优于多数已报道的分子POCT平台。研究也承认了若干局限性：单中心验证仅使用一台仪器和单一试剂批次，无法评估批间和仪器间变异；仅评估了口咽拭子标本类型；IBV阳性样本数量较少导致阳性符合率95%置信区间下限未达到预设的>90%标准；交叉反应panel未能涵盖所有潜在交叉反应生物；污染评估采用间接环境采样而非专门的高滴度交替加样实验；部分干扰物引起统计学显著的Ct偏移，对接近检测限的标本解读需谨慎。

研究结论指出，迈瑞MN2880集成系统在检测四种主要呼吸道病毒核酸方面符合所有关键性能指标，确立其适用于常规临床诊断。该平台具备四项核心优势：全流程单设备完成，无需传统分子实验室分区；密封模块内完成全部反应，无需人工开盖，最大限度减少操作者生物危害暴露；约40分钟的总处理时间优于传统实时PCR，适用于发热门诊、急诊和重症监护病房的POCT核酸检测；占地面积小于1平方米，可在缺乏分子实验室基础设施的基层医院即时部署。MN2880系统的操作简便性、快速报告能力和最小空间需求显著提升了核酸检测的可及性和临床响应能力，对呼吸道感染的快速病原体鉴定具有重要价值。