Оценка и сравнение на четири количествени SARS-CoV-2 серологични анализа при пациенти с COVID-19 и имунизирани здрави индивиди, пациенти с рак и пациенти с имуносупресивна терапия
Nov 23, 2023
РЕЗЮМЕ
Заден план: Полуколичествените и количествените имуноанализи са най-често използваната методология за оценка на имунитета след имунизация.
Цели: За сравняване на четири количествени SARS-CoV-2 серологични анализа при пациенти с COVID-19 и имунизирани здрави индивиди, пациенти с рак и пациенти с имуносупресивна терапия.
Уча дизайн: 210 серологични проби от COVID-19 инфекция и кохорти за ваксинация бяха използвани за създаване на хранилище за серологични проби. Серологични методи от четири производителя, а именно Euroimmun, Roche, Abbott и DiaSorin, бяха оценени за количествени, полуколичествени и качествени измервания на антитела. И четирите метода измерват IgG антителата срещу SARS-CoV-2 спайк рецептор-свързващия домен и отчитат резултатите в единица свързващо антитяло/mL (BAU/mL). Допустима обща грешка (TEa) от ±25% беше избрана като критерии за определяне дали двата метода са клинично еквивалентни количествено. Полуколичествените резултати (титри) бяха получени, като се използва числена концентрация на антитяло, разделена на граничната стойност за всеки метод. Резултати: Всички сдвоени количествени сравнения показаха неприемливо представяне. С ±25% като TEa, най-доброто съгласие беше 74 (35,2% от 210 проби) между Euroimmun и DiaSorin, докато най-ниското съгласие беше 11 (5,2% от 210 проби) между Euroimmun и Roche. Титрите на антителата сред всичките четири метода са значително различни (р <0,001). Най-високата разлика в титъра от една и съща проба е между Roche и DiaSorin с 1392-кратна разлика. При качествено сравнение нито едно от сдвоените сравнения не показа приемливо сравнение (p <0,001).
Изводи: Съществува слаба корелация между четири оценени анализа, количествено, полуколичествено и качествено. Необходима е допълнителна хармонизация на анализите, за да се постигнат сравними измервания.
cistanche tubulosa - подобряват имунната система
1. Предистория
Изминаха повече от две години от глобалната пандемия на инфекцията SARS-CoV-2 и са приложени над дванадесет милиарда дози ваксини с над 600 милиона души, заразени с COVID-19 по света [1] . Health Canada (HC) и Американската администрация по храните и лекарствата (FDA) одобриха множество ваксини за разрешение за спешна употреба (EUA), като Moderna SpikeVax (mRNA-1273) и Pfizer-BioNTech Comirnaty (BNT162b2) [2, 3]. Коронавирусите имат четири структурни протеина: шиповият протеин (S), нуклеокапсидът (N), обвивният протеин (E) и мембранният протеин (M) [4]. S протеинът, който излиза от обвивката на вируса, е имунодоминантен и се състои от две субединици: S1 протеин, който съдържа рецепторен свързващ домен (RBD), и S2 протеин, който медиира сливането на клетъчната мембрана [5]. Налични са множество платформи за серологично тестване срещу различни SARS-CoV-2 антигени, като шиповия протеин (S) и нуклеокапсидния протеин (N).
Cistanche ползи за мъжете - укрепване на имунната система
Щракнете тук, за да видите продуктите Cistanche Enhance Imunity
【Попитайте за повече】 Имейл:cindy.xue@wecistanche.com / Whats App: 0086 18599088692 / Wechat: 18599088692
Имуноанализите, например ензимно-свързаният имуносорбентен анализ (ELISA), са най-често използваната методология за оценка на имунитета след имунизация [6]. За повечето други ваксини често се избира универсална гранична стойност, базирана или на полуколичествен, или на количествен имуноанализ, за да представлява защита и имунитет [6]. Както се вижда от ваксината срещу рубеола, граничната стойност трябва непрекъснато да се наблюдава и коригира с помощта на големи епидемиологични проучвания [7] и може да се различава в различните страни [8]. Следователно е изключително важно резултатите в различни аналитични платформи да са сравними и да могат правилно да определят имунитета както след имунизация, така и след инфекция. Националният комитет на учените от клиничната лаборатория (NCCLS) периодично публикува насоки за клиничните лаборатории за правилно докладване на резултатите от тестовете по отношение на имунитета след постигане на високо ниво на съответствие между различни аналитични платформи [7,9]. При здрави индивиди е известно, че хуморалните отговори могат да се увеличат значително с допълнителни бустерни дози на ваксинация срещу SARS-CoV-2 [10]. Освен това хуморалният отговор е слаб след имунизация при имунокомпрометирани индивиди [11]. В резултат на това серологичните методи, одобрени за клинична употреба, трябва да осигурят точни резултати с широк динамичен диапазон на антитялото от нисък до висок край.
Таблица 1 Характеристики на изследваната популация.
2. Цели
За сравняване на четири количествени SARS-CoV-2 серологични анализа при пациенти с COVID-19 и имунизирани здрави индивиди, пациенти с рак и пациенти с имуносупресивна терапия, като се използват проби, събрани от първата до четвъртата доза на ваксинацията. Ние оценихме четирите серологични анализа, обозначени за клинична употреба в разширен динамичен (измерим) диапазон.
3. Дизайн на изследването
3.1. Набиране, извадка и събиране на данни
Получено е одобрение от институционалната комисия по етика и съгласие от участниците. От май 2021 г. до юли 2022 г. записахме здрави индивиди, пациенти с рак и пациенти с имуносупресивна терапия след една до четири дози ваксинация срещу COVID-19 в Кингстън, Онтарио, Канада. Бяха получени и серумни проби от хоспитализирани пациенти с COVID-19, приети в Центъра за здравни науки в Кингстън между февруари 2021 г. и април 2022 г. Направени са общо 210 проби, включително 82 COVID-19-положителни проби и 128 проби от имунизирани лица. Последният включва 42 проби от здрави лица, 44 от пациенти с рак и 42 от пациенти с имуносупресивна терапия (23 от пациенти с бъбречна трансплантация и 19 от пациенти на друга имуносупресивна терапия). Имуносупресивната терапия за пациенти с бъбречна трансплантация се състои от тройна терапия с инхибитор на калциневрин (такролимус или циклоспорин), с антипролиферативен агент (микофенолат, азатиоприн, сиролимус или еверолимус) и кортикостероиди. Имунизираните участници получиха BNT162b2, AZD1222, mRNA-1273 или смес от ваксини от множество производители. Сред 128 кръвни проби от имунизирани участници, 35, 70, 22 и 1 са получени съответно след първата, втората, третата и четвъртата доза на имунизацията. Нито един участник не е получил двувалентната ваксина. При хоспитализирани пациенти с COVID-19 тяхната инфекция е потвърдена чрез анализ на полимеразна верижна реакция (PCR)/генна мутация, извършен в Центъра за здравни науки в Кингстън, следвайки стандартен протокол. Както положителните, така и отрицателните PCR резултати бяха докладвани в базата данни на Public Health Ontario.
растение цистанче, повишаващо имунната система
3.2. Количествено, полуколичествено и качествено измерване на антитела
Бяха оценени четири серологични метода, включително Euroimmun Anti-SARS-CoV-2 QuantiVac ELISA (IgG) (номер на продукта: EI 2606- 9601-10 G), Abbott Architect AdviseDx SARS-CoV-2 IgG II ( номер на продукта: 6S60), Roche Elecsys Anti-SARS-CoV-2 S (номер на продукта: 09289267190) и DiaSorin LIAISON SARS-CoV-2 TrimericS IgG (номер на продукта: 311510). Извършено е изследване на 210 проби в три академични клинични лаборатории от технолози на медицинската лаборатория. Тестването беше извършено с инструменти от всеки производител на серологични тестове, а именно EUROIMMUN Analyzer 1, Abbott ARCHITECT, Roche Cobas e602 и DiaSorin LIAISON. Всички резултати са докладвани в единица свързващо антитяло/mL (BAU/mL). И четирите метода измерват IgG антитела срещу SARS-CoV-2 спайк рецептор-свързващ домен (S1). Полуколичественият титър на IgG антитела срещу SARS-CoV-2 спайк рецептор-свързващия домен (S1) е получен от количественото измерване на антитялото. Титърът се определя чрез разделяне на количествените нива на антитела на съответните гранични стойности от всеки производител. Титрите на антителата бяха закръглени до цяло число и тези, по-големи от 1, бяха включени в сравнението. Количествените нива на антитела за SARS-CoV-2 S1 домейна бяха сравнени със съответните им положителни гранични стойности, за да се определи резултатът от качествения тест, положителен или отрицателен. Тестването на EUROIMMUN има граничен диапазон (по-голям или равен на 25,6 до<35.2 BAU/mL); antibody results within the borderline range were excluded from the quantitative comparison.
3.3. Представяне на данни и статистически анализ
Представянето на данни и сравнението на количествените методи бяха извършени с помощта на EP Evaluator 12 (Data Innovations LLC, Съединени щати). Въз основа на общите регулаторни изисквания за имунологични анализи, общата допустима грешка (TEa) от ±25% беше избрана като критерии за определяне дали двата метода са клинично еквивалентни. Анализът на полуколичествени и количествени сравнения беше извършен с помощта на SPSS Statistics (IBM SPSS Statistics, Съединени щати). Беше определено, че всички групи не са нормално разпределени (стр< 0.001, Shapiro-Wilk normality test). The results were reported as medians and interquartile range (IQR). Friedman's and Pearson's Chi-Square tests were used to determine statistical significance between groups.
Таблица 2 Основни характеристики на четирите оценени имуноанализа.
Фиг. 1. Сравнения по двойки на количествено серологично изследване.
4. Резултати
4.1. Характеристики на изследваната кохорта
Демографските данни и количествените нива на антитела на участниците в проучването са обобщени в таблица 1. Данните за кохортата на ваксината са допълнително разделени на здрави индивиди, пациенти с рак и пациенти с имуносупресивна терапия (IST). Показан е динамичният диапазон на количествените нива на IgG антитела срещу SARS-CoV-2.
Фиг. 2. Сравнение по двойки на съгласие за полуколичествени серологични тестове.
4.2. Характеристики на серологичните методи за изследване
Основните характеристики на четирите метода за серологично изследване за IgG срещу SARS-CoV-2 S1 протеина са обобщени в таблица 2. Всички четири метода са одобрени за използване от HC за клинична употреба и FDA за EUA. Три производителя определят единична гранична стойност, представляваща сероконверсия, докато Euroimmun предоставя граничен диапазон (по-голям или равен на 25,6 до<35.2 BAU/mL).
4.3. Сравнение на количествено измерване на антитела
Фиг. 1 демонстрира сравненията на четирите серологични метода сред 210 проби, които включват както имунизирани, така и COVID-19-положителни проби. Всички двойки сравнения показаха неприемливо съгласие, използвайки TEa от ±25% като критерий. Най-доброто съгласие беше 74 (35,2% от 210 проби) между Euroimmun и DiaSorin, докато най-ниското съгласие беше 11 (5,2% от 210 проби) между Euroimmun и Roche. Фигура 1 също така показва модела на линейна регресия (регресионна статистика на Деминг) за всяко сравнение, с наклон в диапазона от 1,3 до 7,6. Допълнителен анализ, базиран на имунизирани и COVID-19-положителни проби поотделно показа подобни резултати, които са предоставени в допълнителните данни.
cistanche tubulosa - подобряват имунната система
4.4. Сравнение на полуколичествено измерване на антитела
Фиг. 2 представя титрите на антителата за четирите серологични метода, сравнени по двойки, като се използват 210 проби. Титърът на антитялото на всяка проба се изчислява чрез числена концентрация на антитяло, разделена на граничната стойност за всеки метод. Титрите на антителата сред четирите метода са значително различни (p <0,001, тест на Friedman). Най-високата разлика в титъра от същата проба е между Roche и DiaSorin с 1392-кратна разлика. Допълнителен анализ, базиран на имунизирани и COVID-19-положителни проби поотделно показа подобни резултати, които са предоставени в допълнителните данни.
4.5. Сравнение на качествено измерване на антитела
Качественото сравнение на четирите серологични метода за тестване е обобщено в таблица 3. От 173 проби, в които има пълно съответствие между четирите серологични метода, 148 резултата са положителни и 25 са отрицателни. Имаше 31 проби, в които имаше несъответствие между поне един от четирите метода за тестване. Тези проби за несъгласие бяха допълнително категоризирани въз основа на това кой тест е дал отчетлив резултат. Нито едно от двойните сравнения, базирани на качествени резултати, не показва съгласие (p < 0.001, ChiSquare тест на Pearson).
Таблица 3 Споразумение за качествено серологично изследване на антитела.
5. Дискусия
Въз основа на знанията от други програми за ваксиниране има множество сурогатни маркери за определяне на имунитета. Те включват нива на антитела, определени чрез имуноанализ, вирусен и бактериален неутрализационен анализ, интерферонов анализ и хемаглутинационен анализ [6]. Мониторингът на клетъчно-медиирания имунен отговор към вирусен антиген в лабораторията е трудоемка процедура. Извършва се само в специализирани лаборатории, напр. в лаборатории с усъвършенствани проточни цитометри, и не се използва рутинно за клинични цели. За разлика от това, откриването на циркулиращи антитела може да се извърши сравнително лесно с помощта на високопроизводителни серологични анализи. Следователно, полуколичественият (измерване на титъра на антитялото) и количественият (измерване на концентрацията на антитела) имуноанализ е най-често използваната методология за оценка на имунитета след имунизация [6].
Серологичното изследване е от съществено значение за оценка на ефективността на ваксинацията срещу SARS CoV-2 [12,13]. От началото на пандемията от COVID-19 и особено след като ваксинацията срещу SARS-CoV-2 стана достъпна в световен мащаб, беше публикувана обширна изследователска литература за оценка на хуморалните имунни отговори с помощта на различни имуноанализа [12,13]. Резултатите от различни аналитични методи трябва да бъдат сравними, за да се разберат правилно заключенията от различни публикации. Освен това, за да се оцени надеждно ефикасността на имунизацията срещу SARS-CoV-2 за клинични цели, от решаващо значение е да се разработят стабилни имуноанализи и да се проведат обширни сравнения и стандартизация на методите. След като се изисква високо ниво на съгласие между различните методи, може да се избере гранична стойност въз основа на полуколичествени или количествени анализи за SARS-CoV-2, за да представлява защита и имунитет.
Нашето проучване показа лоши съгласия между четири серологични метода, одобрени за клинична употреба от Health Canada и FDA, произведени от Euroimmun, Abbott, Roche и DiaSorin. Тъй като TEa все още не е известен за SARS-CoV-2 серологични отговори, ние произволно избрахме ±25%, което обикновено се използва за други имунотестове. Използвайки този критерий, бяха наблюдавани лоши съгласувания при всички сравнения между всеки два метода. Въпреки че сравнението между Euroimmun и DiaSorin превъзхожда всички други сравнения, само 35,2% от 210 проби се считат за приемливи. Полуколичествено, след преобразуване на количествените резултати в титри чрез разделяне на количествените нива на антитела на съответните гранични стойности от всеки производител, титрите на всеки два метода се различават значително (p < 0.001). Най-високата разлика в титъра е между Roche и DiaSorin с 1392-кратна разлика. Ясно е, че наличните в момента серологични методи се различават значително както количествено, така и полуколичествено и не могат да осигурят ефективността, необходима за рутинна клинична употреба. Освен това, когато приложихме граничните стойности на сероконверсията в резултатите и определихме положителните нива във всичките четири метода в 210 проби, имаше значителни статистически разлики (p <0,001) във всеки два сравнявани метода.
cistanche tubulosa - подобряват имунната система
През ноември 2020 г. Световната здравна организация (СЗО) създаде международен стандарт и референтен материал за анти-SARSCoV-2 имуноглобулин (NIBSC код 20/136) [14]. Целта на този справочен материал е да хармонизира оценката на хуморалния имунен отговор след естествена инфекция или ваксинация. Всички четвърти оценявани методи са проследими до този референтен материал и техните резултати могат да бъдат отчетени в BAU/mL, единица, препоръчана от СЗО. Euroimmun, в техния документ с инструкции, предоставя корелацията с този референтен материал с R2=0.99. Не е ясно защо в нашето проучване се наблюдава лошо съгласие. През юли 2022 г. СЗО предостави втория международен стандарт за анти-SARS-CoV-2 имуноглобулин и референтен панел за антитела срещу проблемните варианти на SARS-CoV-2 [15]. Вероятно прилагането на този нов референтен материал може да подобри съответствието на измерванията на антителата, особено за COVID-19-положителните проби. В заключение, открихме слаба корелация между всички оценени анализи, количествено, полуколичествено и качествено. Необходима е допълнителна хармонизация на анализите, за да се постигнат сравними измервания.
Препратки
[1] Статистика и изследвания Коронавирус (COVID-19) Ваксинации. https:// ourworldindata.org/covid-vaccinations, (достъп на 03 август 2022 г.).
[2] Health Canada, одобрени ваксини срещу COVID-19 (достъп на 3 август 2022 г.). https://www.canada.ca/en/health-canada/services/drugs-health-products/ covid19-industry/drugs-vaccines-treatments/vaccines.html.
[3] Американската администрация по храните и лекарствата, „COVID-19 ваксини,“ (достъп на 3 август 2022 г.). https://www.fda.gov/emergency-preparedness-and-response/ coronavirus-disease-2019-covid-19/covid-19-ваксини.
[4] J. Cui, F. Li, Z.-L. Shi, Произход и еволюция на патогенните коронавируси, Nat. Rev. Microbiol. 17 (3) (2019) 181–192.
[5] H. Bisht, A. Roberts, L. Vogel, A. Bukreyev, PL Collins, BR Murphy, K. Subbarao, B. Moss, Коронавирусен пиков протеин при тежък остър респираторен синдром, експресиран от атенюиран ваксиниа вирус, протективно имунизира мишки, Proc . Natl. акад. Sci. САЩ 101 (17) (2004) 6641–6646.
[6] SA Plotkin, Корелати на защитата, предизвикана от ваксинация, Clin. Ваксина Имунол. 17 (7) (2010) 1055–1065.
[7] Национален комитет на учените от клиничната лаборатория (NCCLS). Откриване и количествено определяне на рубеолни IgG антитела в клиничната лаборатория; Одобрено ръководство. 1997 г. Уейн, Пенсилвания.
[8] Z. Gao, JG Wood, MA Burgess, RI Menzies, PB McIntyre, CR MacIntyre, Модели на стратегии за контрол на рубеола и синдром на вродена рубеола-A 40-годишен опит от Австралия, Vaccine 31 (4) (2013) 691–697.
[9] Национален комитет на учените от клиничната лаборатория (NCCLS). Критерии за оценка и ефективност на многокомпонентни тестови продукти, предназначени за откриване и количествено определяне на IgG антитяло срещу рубеола, I/LA6-T, предварителни насоки. 1985 г. Уейн, Пенсилвания.
[10] K. Macrae, CY Gong, P. Sheth, J. Martinez-Cajas, Y. Gong, Количествен анализ на SARS-CoV-2 серологични отговори след три дози имунизация и преди пробив на COVID{{4 }} инфекции, Ваксини 10 (10) (2022) стр., https://doi.org/ 10.3390/vaccines10101590.
[11] A. Robinson, A. Mazurek, M. Xu, Y. Gong, Количествен анализ на статуса на антитела срещу SARS-CoV-2 между пациенти с рак и здрави индивиди с удължени интервали на дозиране на ваксинация в Канада, Curr. Oncol. 29 (1) (2022) 68–76, https://doi.org/10.3390/curroncol29010006.
[12] PM Folegatti, et al., Безопасност и имуногенност на ваксината ChAdOx1 nCoV-19 срещу SARS-CoV-2: предварителен доклад от фаза 1/2, единично-сляпо, рандомизирано контролирано изпитване , Lancet 396 (10249) (2020) 467–478.
[13] LA Jackson, EJ Anderson, NG Rouphael, PC Roberts, M. Makhene, RN Coler, MP McCullough, JD Chappell, MR Denison, LJ Stevens, AJ Pruijssers, A. McDermott, B. Flach, NA Doria-Rose, KS Corbett, KM Morabito, S. O'Dell, SD Schmidt, PA Swanson, M. Padilla, JR Mascola, KM Neuzil, H. Bennett, W. Sun, E. Peters, M. Makowski, J. Albert, K. Cross, W. Buchanan, R. Pikaart Tautges, JE Ledgerwood, BS Graham, JH Beigel, mRNA ваксина срещу SARS-CoV-2 - предварителен доклад, N. Engl. J. Med. 383 (20) (2020) 1920–1931.
[14] Матиуцо. et al. Създаване на Международен стандартен и референтен панел на СЗО за антитяло срещу SARS-CoV-2. 2020 г. (https://www.who.int/publications/m/ item/WHO-BS-2020). 2403).
[15] WHO/BS/2022.2427: Създаване на 2-ри международен стандарт на СЗО за анти-SARS-CoV-2 имуноглобулин и референтен панел за антитела срещу SARS CoV-2 варианти, които предизвикват загриженост. https://www.who.int/publications/m/item/who-bs- 2022.2427 (достъп до 30 ноември 2022 г.).
