Vrednotenje in primerjava štirih kvantitativnih seroloških testov SARS-CoV-2 pri bolnikih s COVID-19 in imuniziranih zdravih posameznikih, bolnikih z rakom in bolnikih z imunosupresivno terapijo
Nov 23, 2023
POVZETEK
Ozadje: Polkvantitativni in kvantitativni imunski testi so najpogosteje uporabljena metodologija za oceno imunosti po imunizaciji.
Cilji: Za primerjavo štirih kvantitativnih seroloških testov SARS-CoV-2 pri bolnikih s COVID-19 in imuniziranih zdravih posameznikih, bolnikih z rakom in bolnikih z imunosupresivno terapijo.
Oblikovanje študija: 210 seroloških vzorcev iz kohort okužbe in cepljenja s COVID-19 je bilo uporabljenih za ustvarjanje skladišča seroloških vzorcev. Serološke metode štirih proizvajalcev, in sicer Euroimmun, Roche, Abbott in DiaSorin, so bile ocenjene za kvantitativne, polkvantitativne in kvalitativne meritve protiteles. Vse štiri metode merijo protitelesa IgG proti SARS-CoV-2 spike receptor–vezavni domeni in poročajo o rezultatih v enoti vezavnih protiteles/mL (BAU/mL). Dovoljena skupna napaka (TEa) ±25 % je bila izbrana kot merilo za določitev, ali sta metodi kvantitativno klinično enakovredni. Polkvantitativni rezultati (titri) so bili pridobljeni z uporabo numerične koncentracije protiteles, deljene z mejno vrednostjo za vsako metodo. Rezultati: vse seznanjene kvantitativne primerjave so pokazale nesprejemljivo delovanje. Z ±25 % kot TEa je bilo najboljše ujemanje 74 (35,2 % od 210 vzorcev) med Euroimmunom in DiaSorinom, medtem ko je bilo najmanjše ujemanje 11 (5,2 % od 210 vzorcev) med Euroimmunom in Rocheom. Titri protiteles med vsemi štirimi metodami so bili pomembno različni (p < 0,001). Največja razlika v titru iz istega vzorca je med Roche in DiaSorin z 1392-kratno razliko. Pri kvalitativni primerjavi nobena od parnih primerjav ni pokazala sprejemljive primerjave (p < 0,001).
Sklepi: Med štirimi ovrednotenimi testi, kvantitativno, polkvantitativno in kvalitativno, obstaja slaba korelacija. Za doseganje primerljivih meritev je potrebna nadaljnja harmonizacija testov.
cistanche tubulosa - izboljšanje imunskega sistema
1. Ozadje
Minili sta več kot dve leti od svetovne pandemije okužbe s SARS-CoV-2 in danih je bilo več kot dvanajst milijard odmerkov cepiv, pri čemer je bilo po vsem svetu s COVID-19 okuženih več kot 600 milijonov ljudi [1] . Health Canada (HC) in ameriška uprava za hrano in zdravila (FDA) sta odobrili več cepiv za odobritev nujne uporabe (EUA), kot sta Moderna SpikeVax (mRNA-1273) in Pfizer-BioNTech Comirnaty (BNT162b2) [2, 3]. Koronavirusi imajo štiri strukturne proteine: spike protein (S), nukleokapsid (N), ovojni protein (E) in membranski protein (M) [4]. Protein S, ki štrli iz ovojnice virusa, je imunodominanten in je sestavljen iz dveh podenot: proteina S1, ki vsebuje receptorsko vezavno domeno (RBD), in proteina S2, ki posreduje fuzijo celične membrane [5]. Na voljo je več platform za serološko testiranje proti različnim antigenom SARS-CoV-2, kot sta spike protein (S) in nukleokapsid protein (N).
koristi cistanche za moške - krepitev imunskega sistema
Kliknite tukaj za ogled izdelkov Cistanche Enhance Imunity
【Vprašajte za več】 E-pošta:cindy.xue@wecistanche.com/Whats App: 0086 18599088692/Wechat: 18599088692
Imunski testi, npr. encimski imunosorbentni test (ELISA), so najpogosteje uporabljena metodologija za oceno imunosti po imunizaciji [6]. Za večino drugih cepiv je pogosto izbrana univerzalna mejna vrednost, ki temelji na polkvantitativnem ali kvantitativnem imunskem testu, da predstavlja zaščito in imunost [6]. Kot je razvidno iz cepiva proti rdečkam, je treba mejno vrednost nenehno spremljati in prilagajati s pomočjo velikih epidemioloških študij [7] in se lahko razlikuje med državami [8]. Zato je ključnega pomena, da so rezultati na različnih analitičnih platformah primerljivi in da lahko pravilno opredelijo imunost po imunizaciji in okužbi. Nacionalni odbor kliničnih laboratorijskih znanstvenikov (NCCLS) redno objavlja smernice za klinične laboratorije, da pravilno poročajo o rezultatih testiranja v zvezi z imunostjo, potem ko je med različnimi analitičnimi platformami dosežena visoka stopnja skladnosti [7,9]. Znano je, da se lahko humoralni odzivi pri zdravih posameznikih znatno povečajo z dodatnimi poživitvenimi odmerki cepljenja proti SARS-CoV-2 [10]. Poleg tega je humoralni odziv po imunizaciji pri osebah z oslabljenim imunskim sistemom slab [11]. Posledično morajo serološke metode, odobrene za klinično uporabo, zagotoviti natančne rezultate s širokim dinamičnim razponom protiteles od nizke do visoke vrednosti.
Tabela 1 Značilnosti proučevane populacije.
2. Cilji
Za primerjavo štirih kvantitativnih seroloških testov SARS-CoV-2 pri bolnikih s COVID-19 in imuniziranih zdravih posameznikih, bolnikih z rakom in bolnikih z imunosupresivno terapijo z uporabo vzorcev, zbranih od prvega do četrtega odmerka cepljenja. Ocenili smo štiri serološke teste, označene za klinično uporabo, v razširjenem dinamičnem (merljivem) območju.
3. Zasnova študija
3.1. Zaposlovanje, vzorec in zbiranje podatkov
Pridobljena je bila odobritev in soglasje institucionalnega odbora za etiko udeležencev. Od maja 2021 do julija 2022 smo v Kingstonu v Ontariu v Kanadi vključili zdrave posameznike, bolnike z rakom in bolnike z imunosupresivno terapijo po enem do štirih odmerkih cepljenja proti COVID-19. Pridobljeni so bili tudi vzorci seruma hospitaliziranih bolnikov s COVID-19, ki so bili sprejeti v Kingston Health Sciences Center med februarjem 2021 in aprilom 2022. Skupaj je bilo 210 vzorcev, od tega 82 COVID-19-pozitivnih vzorcev in 128 vzorcev imuniziranih oseb. Slednji obsega 42 vzorcev zdravih oseb, 44 bolnikov z rakom in 42 vzorcev bolnikov z imunosupresivno terapijo (23 bolnikov s presajeno ledvico in 19 bolnikov na drugi imunosupresivni terapiji). Imunosupresivno zdravljenje bolnikov s presaditvijo ledvic je obsegalo trojno zdravljenje z zaviralcem kalcinevrina (takrolimus ali ciklosporin), z antiproliferativnim sredstvom (mikofenolat, azatioprin, sirolimus ali everolimus) in kortikosteroidi. Imunizirani udeleženci so prejeli BNT162b2, AZD1222, mRNA-1273 ali mešanico cepiv več proizvajalcev. Med 128 vzorci krvi imuniziranih udeležencev je bilo 35, 70, 22 in 1 pridobljenih po prvem, drugem, tretjem in četrtem odmerku imunizacije. Noben udeleženec ni prejel dvovalentnega cepiva. Pri hospitaliziranih bolnikih s COVID-19 je bila njihova okužba potrjena z analizo verižne reakcije s polimerazo (PCR)/genske mutacije, ki je bila opravljena v centru zdravstvenih znanosti Kingston po standardnem protokolu. Tako pozitivni kot negativni rezultati PCR so bili sporočeni v zbirko podatkov Public Health Ontario.
rastlina cistanche krepi imunski sistem
3.2. Kvantitativno, polkvantitativno in kvalitativno merjenje protiteles
Ocenjene so bile štiri serološke metode, vključno z Euroimmun Anti-SARS-CoV-2 QuantiVac ELISA (IgG) (številka izdelka: EI 2606- 9601-10 G), Abbott Architect AdviseDx SARS-CoV-2 IgG II ( številka izdelka: 6S60), Roche Elecsys Anti-SARS-CoV-2 S (številka izdelka: 09289267190) in DiaSorin LIAISON SARS-CoV-2 TrimericS IgG (številka izdelka: 311510). Testiranje 210 vzorcev so opravili medicinski laboratorijski tehnologi v treh visokošolskih kliničnih laboratorijih. Testiranje je bilo izvedeno na instrumentih vsakega proizvajalca seroloških testov, in sicer EUROIMMUN Analyzer 1, Abbott ARCHITECT, Roche Cobas e602 in DiaSorin LIAISON. Vsi rezultati so bili navedeni v enotah vezavnih protiteles/ml (BAU/ml). Vse štiri metode merijo protitelesa IgG proti SARS-CoV-2 domeni, ki veže receptorje (S1). Polkvantitativni titer protiteles IgG proti SARS-CoV-2 spike receptor–vezavni domeni (S1) je bil izpeljan s kvantitativno meritvijo protiteles. Titer smo določili tako, da smo kvantitativne ravni protiteles delili z ustreznimi mejnimi vrednostmi vsakega proizvajalca. Titri protiteles so bili zaokroženi na celo število in tisti, večji od 1, so bili vključeni v primerjavo. Kvantitativne ravni protiteles za domeno SARS-CoV-2 S1 so primerjali z njihovo ustrezno pozitivno mejno vrednostjo, da bi določili rezultat kvalitativnega testa, bodisi pozitivnega bodisi negativnega. Testiranje EUROIMMUN ima mejno območje (večje ali enako 25,6 do<35.2 BAU/mL); antibody results within the borderline range were excluded from the quantitative comparison.
3.3. Predstavitev podatkov in statistična analiza
Predstavitev podatkov in kvantitativna primerjava metod je bila izvedena z uporabo EP Evaluator 12 (Data Innovations LLC, Združene države). Na podlagi skupnih regulativnih zahtev za imunološke teste je bila skupna dovoljena napaka (TEa) ±25 % izbrana kot merilo za ugotavljanje, ali sta obe metodi klinično enakovredni. Analiza semikvantitativnih in kvantitativnih primerjav je bila izvedena s pomočjo SPSS Statistics (IBM SPSS Statistics, Združene države). Za vse skupine je bilo ugotovljeno, da niso normalno porazdeljene (str< 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.
Tabela 2 Glavne značilnosti štirih ocenjenih imunskih testov.
Slika 1. Parne primerjave kvantitativnih seroloških preiskav.
4. Rezultati
4.1. Značilnosti študijske kohorte
Demografske in kvantitativne ravni protiteles udeležencev študije so povzete v tabeli 1. Podatki za kohorto cepiva so nadalje ločeni na zdrave posameznike, bolnike z rakom in bolnike z imunosupresivno terapijo (IST). Prikazan je dinamični razpon kvantitativnih ravni protiteles IgG proti SARS-CoV-2.
Slika 2. Parna primerjava soglasja polkvantitativnega serološkega testiranja.
4.2. Značilnosti seroloških metod testiranja
Glavne značilnosti štirih seroloških metod testiranja za IgG proti proteinu SARS-CoV-2 S1 so povzete v tabeli 2. Vse štiri metode so odobrene za uporabo s strani HC za klinično uporabo in FDA za EUA. Trije proizvajalci določijo enotno mejno vrednost, ki predstavlja serokonverzijo, medtem ko Euroimmun zagotavlja mejno območje (več kot ali enako 25,6 do<35.2 BAU/mL).
4.3. Primerjava kvantitativnega merjenja protiteles
Slika 1 prikazuje primerjave štirih seroloških metod med 210 vzorci, ki so vključevali tako imunizirane kot COVID{2}}pozitivne vzorce. Vse seznanjene primerjave so pokazale nesprejemljivo strinjanje z uporabo TEa ±25 % kot merila. Najboljše ujemanje je bilo 74 (35,2 % od 210 vzorcev) med Euroimmunom in DiaSorinom, medtem ko je bilo najmanjše ujemanje 11 (5,2 % od 210 vzorcev) med Euroimmunom in Rocheom. Slika 1 prikazuje tudi model linearne regresije (Demingova regresijska statistika) za vsako primerjavo z naklonom v razponu od 1,3 do 7,6. Nadaljnja analiza na podlagi imuniziranih in COVID{17}}pozitivnih vzorcev je ločeno pokazala podobne rezultate, ki so navedeni v dodatnih podatkih.
cistanche tubulosa - izboljšanje imunskega sistema
4.4. Primerjava polkvantitativnega merjenja protiteles
Slika 2 predstavlja titre protiteles za štiri serološke metode, primerjane po parih, z uporabo 210 vzorcev. Titer protiteles vsakega vzorca je bil izračunan z numerično koncentracijo protiteles, deljeno z mejno vrednostjo za vsako metodo. Titri protiteles med vsemi štirimi metodami so bili pomembno različni (p < 0,001, Friedmanov test). Največja razlika v titru iz istega vzorca je bila med Roche in DiaSorin z 1392--kratno razliko. Nadaljnja analiza na podlagi imuniziranih in COVID-19-pozitivnih vzorcev je ločeno pokazala podobne rezultate, ki so navedeni v dodatnih podatkih.
4.5. Primerjava kvalitativnega merjenja protiteles
Kvalitativna primerjava štirih seroloških metod testiranja je povzeta v tabeli 3. Od 173 vzorcev, pri katerih so se vse štiri serološke metode popolnoma ujemale, je bilo 148 rezultatov pozitivnih in 25 negativnih. Pri 31 vzorcih je prišlo do neskladja med vsaj eno od štirih metod testiranja. Ti vzorci nestrinjanja so bili nadalje kategorizirani glede na to, kateri test je dal jasen rezultat. Nobena od seznanjenih primerjav na podlagi kvalitativnih rezultatov ni pokazala soglasja (p < 0.001, Pearsonov test ChiSquare).
Tabela 3 Dogovor o kvalitativnem serološkem testiranju protiteles.
5. Razprava
Na podlagi znanja iz drugih programov cepljenja obstaja več nadomestnih markerjev za določanje imunosti. Ti vključujejo ravni protiteles, določene z imunskim testom, testom nevtralizacije virusov in bakterij, testom interferona in hemaglutinacijskim testom [6]. Spremljanje celično posredovanega imunskega odziva na virusni antigen v laboratoriju je delovno intenziven postopek. Izvaja se samo v specializiranih laboratorijih, npr. v laboratorijih z naprednimi pretočnimi citometri, in se ne uporablja rutinsko v klinične namene. V nasprotju s tem je mogoče detekcijo protiteles v obtoku razmeroma enostavno izvesti z visoko zmogljivimi serološkimi testi. Zato je polkvantitativni (merjenje titra protiteles) in kvantitativni (merjenje koncentracije protiteles) imunski test najpogosteje uporabljena metodologija za oceno imunosti po imunizaciji [6].
Serološko testiranje je bistveno za oceno učinkovitosti cepljenja proti SARS CoV-2 [12,13]. Od začetka pandemije COVID-19 in zlasti po tem, ko je cepljenje proti SARS-CoV-2 postalo dostopno po vsem svetu, je bila objavljena obsežna raziskovalna literatura za oceno humoralnih imunskih odzivov z uporabo različnih imunskih testov [12,13]. Rezultati različnih analitičnih metod bi morali biti primerljivi, da bi pravilno razumeli sklepe iz različnih publikacij. Poleg tega je za zanesljivo oceno učinkovitosti imunizacije SARS-CoV-2 za klinične namene ključnega pomena razviti robustne imunske teste ter izvesti obsežno primerjavo in standardizacijo metod. Potem ko je potrebna visoka stopnja soglasja med različnimi metodami, bi lahko izbrali mejno vrednost, ki temelji na polkvantitativnih ali kvantitativnih testih za SARS-CoV-2, da predstavlja zaščito in imunost.
Naša študija je pokazala slabo soglasje med štirimi serološkimi metodami, ki sta jih za klinično uporabo odobrila Health Canada in FDA, proizvajalci Euroimmun, Abbott, Roche in DiaSorin. Ker TEa še ni znan za serološke odzive SARS-CoV-2, smo poljubno izbrali ±25%, ki se običajno uporablja za druge imunske teste. Z uporabo tega kriterija so opazili slabe dogovore v vseh primerjavah med katerima koli dvema metodama. Čeprav je primerjava med Euroimmunom in DiaSorinom boljša od vseh drugih primerjav, je bilo le 35,2 % od 210 vzorcev ocenjenih kot sprejemljivih. Polkvantitativno, po pretvorbi kvantitativnih rezultatov v titre z deljenjem kvantitativnih ravni protiteles z ustreznimi mejnimi vrednostmi vsakega proizvajalca, so se titri katerih koli dveh metod pomembno razlikovali (p < 0,001). Največja razlika v titru je bila med Roche in DiaSorin z 1392--kratno razliko. Jasno je, da se trenutno razpoložljive serološke metode bistveno razlikujejo tako kvantitativno kot polkvantitativno in ne morejo zagotoviti učinkovitosti, potrebne za rutinsko klinično uporabo. Poleg tega, ko smo v rezultatih uporabili mejne vrednosti serokonverzije in določili pozitivne stopnje pri vseh štirih metodah v 210 vzorcih, je prišlo do pomembnih statističnih razlik (p < 0,001) pri kateri koli dve primerjani metodi.
cistanche tubulosa - izboljšanje imunskega sistema
Novembra 2020 je Svetovna zdravstvena organizacija (WHO) vzpostavila mednarodni standard in referenčni material za imunoglobulin proti SARSCoV-2 (oznaka NIBSC 20/136) [14]. Namen tega referenčnega gradiva je uskladiti oceno humoralnega imunskega odziva po naravni okužbi ali cepljenju. Vse četrte metode, ki se ocenjujejo, so sledljive do tega referenčnega materiala, njihove rezultate pa je mogoče navesti v BAU/mL, enoti, ki jo priporoča WHO. Euroimmun je v svojem dokumentu z navodili zagotovil korelacijo s tem referenčnim materialom z R2=0,99. Ni jasno, zakaj je bilo v naši študiji opaženo slabo strinjanje. Julija 2022 je WHO zagotovila drugi mednarodni standard za imunoglobulin proti SARS-CoV-2 in referenčno ploščo za protitelesa proti zaskrbljujočim različicam SARS-CoV-2 [15]. Verjetno bi uporaba tega novega referenčnega materiala lahko izboljšala skladnost meritev protiteles, zlasti za COVID-19-pozitivne vzorce. Na koncu smo ugotovili slabo korelacijo med vsemi ovrednotenimi testi, kvantitativno, polkvantitativno in kvalitativno. Za doseganje primerljivih meritev je potrebna nadaljnja harmonizacija testov.
Reference
[1] Statistika in raziskave o cepljenju proti koronavirusu (COVID-19). https:// ourworldindata.org/covid-vaccinations, (dostop 03. avgusta 2022).
[2] Health Canada, odobrena cepiva proti COVID-19 (dostopano 3. avgusta 2022). https://www.canada.ca/en/health-canada/services/drugs-health-products/ covid19-industry/drugs-vaccines-treatments/vaccines.html.
[3] Ameriška uprava za hrano in zdravila, »COVID-19 Vaccines,« (dostopano 3. avgusta 2022). https://www.fda.gov/emergency-preparedness-and-response/ coronavirus-disease-2019-covid-19/covid-19-cepiva.
[4] J. Cui, F. Li, Z.-L. Shi, Izvor in razvoj patogenih koronavirusov, 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, Coronavirus Spike protein pri hudem akutnem respiratornem sindromu, izražen z oslabljenim virusom vakcinije, zaščitno imunizira miši, Proc . Natl. Akad. Sci. ZDA 101 (17) (2004) 6641–6646.
[6] SA Plotkin, Korelati zaščite, povzročene s cepljenjem, Clin. Cepivo Immunol. 17 (7) (2010) 1055–1065.
[7] Nacionalni odbor kliničnih laboratorijskih znanstvenikov (NCCLS). Detekcija in kvantifikacija protiteles IgG proti rdečkam v kliničnem laboratoriju; Odobrena smernica. 1997 Wayne, PA.
[8] Z. Gao, JG Wood, MA Burgess, RI Menzies, PB McIntyre, CR MacIntyre, Modeli strategij za nadzor rdečk in prirojenega sindroma rdečk – 40-letne izkušnje iz Avstralije, Vaccine 31 (4) (2013) 691–697.
[9] Nacionalni odbor kliničnih laboratorijskih znanstvenikov (NCCLS). Merila vrednotenja in učinkovitosti večkomponentnih testnih izdelkov, namenjenih odkrivanju in kvantifikaciji protiteles IgG proti rdečkam, I/LA6-T, začasne smernice. 1985 Wayne, PA.
[10] K. Macrae, CY Gong, P. Sheth, J. Martinez-Cajas, Y. Gong, Kvantitativna analiza seroloških odzivov SARS-CoV-2 po treh odmerkih imunizacije in pred prebojem COVID{{4 }} okužbe, Cepiva 10 (10) (2022) str, https://doi.org/ 10.3390/vaccines10101590.
[11] A. Robinson, A. Mazurek, M. Xu, Y. Gong, Kvantitativna analiza statusa protiteles SARS-CoV-2 med bolniki z rakom in zdravimi posamezniki s podaljšanimi intervali odmerjanja cepljenja v Kanadi, Curr. Oncol. 29 (1) (2022) 68–76, https://doi.org/10.3390/curroncol29010006.
[12] PM Folegatti et al., Varnost in imunogenost cepiva ChAdOx1 nCoV-19 proti SARS-CoV-2: predhodno poročilo faze 1/2, enojno slepega, randomiziranega kontroliranega preskušanja , 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, An mRNA vaccine against SARS-CoV-2 - Preliminarno poročilo, N. Engl. J. Med. 383 (20) (2020) 1920–1931.
[14] Mattiuzzo. et al. Vzpostavitev mednarodnega standardnega in referenčnega sveta SZO za protitelesa proti SARS-CoV-2. 2020. (https://www.who.int/publications/m/ item/WHO-BS-2020). 2403).
[15] WHO/BS/2022.2427: Vzpostavitev 2. mednarodnega standarda SZO za imunoglobulin proti SARS-CoV-2 in referenčne skupine za protitelesa proti skrb vzbujajočim različicam SARS CoV-2. https://www.who.int/publications/m/item/who-bs- 2022.2427 (dostopano 30. novembra 2022).
