协和医学杂志 Medical Joumal of Peking Union Medical College Hospital 新型冠状病毒肺炎防控专栏 新型冠状病毒血清特异性抗体检测技术应用探讨 宁雅婷,侯欣,陆旻雅,吴宪,李永哲,徐英春 中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院检验科,北京100730 通信作者:徐英春电话:010-69159766,E-mail: xycpumch@139 【摘要】2019年12月在武汉暴发的新型冠状病毒肺炎疫情发展迅速,早期诊断成为疫情防控的关键。2019新型冠 状病毒(2019 novel coronavirus,2019-nCoⅤ)核酸检测阳性虽是疑似患者确诊的“金标准”,但其操作繁琐、耗时长, 检测结果易受标本质量、病毒感染部位及表达量等众多因素影响,因而核酸单项检测不能满足疫情期间对疑似病例快速 筛査的要求。血清特异性抗体是诊断病毒感染的另一关键证据,抗体协冋核酸检测可用于辅助诊断和快速筛查。本文从 抗体产生特点、检测方法及其灵敏度/特异度、假阴性/假阳性检测结果分析、核酸与抗体联合检测等方面进行讨论,以 期推动2019CoV血清抗体检测技术的建立与应用 【关键词】新型冠状病毒;新型冠状病毒肺炎;抗体检测;核酸检测 【中图分类号】R446【文献标志码】A DOI:10.3969/j-isn.1674-9081.2020009 Application of the Technology of Serum Specific Antibody in Detecting 2019 Novel Coronavirus NING Ya-ting, HOU Xin, LU Min-ya, WU Xian, LI Yong-zhe, XU Ying-chun Department of Clinical Laboratory, Peking Union Medical College Hospital, Chinese Academy of Medical Sciences Peking Union Medical College, Beijing 100730, China orresponding author: XU Ying-chun Tel: 86-10-69159766, E-mail: xycpumch@ 139 Abstract) The outbreak of coronavirus disease 2019 in Wuhan in December, 2019 develops rapidly. Early iagnosis of 2019 novel coronavirus(2019-nCoV) infection is the key prevention and control. Al though a positive nucleic acid test result of 2019-nCoV is the "gold standard "for the diagnosis in those suspected patients, its operation is tedious and time-consuming, and the test results are affected by many factors, such the sample quality, the infection site and expression level of the virus. Therefore, the single nucleic acid test can- not meet the requirements for rapid screening and diagnosis during the epidemic. Serum specific antibody is anoth r key evidence for the diagnosis of virus infection. Antibody detection can be used as an important means to assist nucleic acid diagnosis and rapid screening. This review interpreted the characteristics of antibody production, the methods and sensitivity/specificity of antibody testing, analysis of false the combination of the nucleic acid test and antibody detection to promote the establishment and application of the technology of 2019-nCoV serum antibody testing Key words] 2019 novel coronavirus; coronavirus disease 2019; antibody detection: nucleic acid Med J PUMCH, 2020, 11: Epub ahead of print 基金项目:中国医学科学院医学与健康科技创新工程资助项目(2016-12M-1-014) 利益冲突:无
协 和 医 学 杂 志 Medical Journal of Peking Union Medical College Hospital 1 基金项目: 中国医学科学院医学与健康科技创新工程资助项目 (2016 ̄12M ̄1 ̄014) 利益冲突: 无 新型冠状病毒肺炎防控专栏 新型冠状病毒血清特异性抗体检测技术应用探讨 宁雅婷ꎬ 侯 欣ꎬ 陆旻雅ꎬ 吴 宪ꎬ 李永哲ꎬ 徐英春 中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院检验科ꎬ 北京 100730 通信作者: 徐英春 电话: 010 ̄69159766ꎬ E ̄mail: xycpumch@ 139.com 【摘要】 2019 年 12 月在武汉暴发的新型冠状病毒肺炎疫情发展迅速ꎬ 早期诊断成为疫情防控的关键ꎮ 2019 新型冠 状病毒 (2019 novel coronavirusꎬ 2019 ̄nCoV) 核酸检测阳性虽是疑似患者确诊的 “金标准”ꎬ 但其操作繁琐、 耗时长ꎬ 检测结果易受标本质量、 病毒感染部位及表达量等众多因素影响ꎬ 因而核酸单项检测不能满足疫情期间对疑似病例快速 筛查的要求ꎮ 血清特异性抗体是诊断病毒感染的另一关键证据ꎬ 抗体协同核酸检测可用于辅助诊断和快速筛查ꎮ 本文从 抗体产生特点、 检测方法及其灵敏度/ 特异度、 假阴性/ 假阳性检测结果分析、 核酸与抗体联合检测等方面进行讨论ꎬ 以 期推动 2019 ̄nCoV 血清抗体检测技术的建立与应用ꎮ 【关键词】 新型冠状病毒ꎻ 新型冠状病毒肺炎ꎻ 抗体检测ꎻ 核酸检测 【中图分类号】 R446 【文献标志码】 A DOI: 10 3969 / j issn 1674 ̄9081 20200050 Application of the Technology of Serum Specific Antibody in Detecting 2019 Novel Coronavirus NING Ya ̄tingꎬ HOU Xinꎬ LU Min ̄yaꎬ WU Xianꎬ LI Yong ̄zheꎬ XU Ying ̄chun Department of Clinical Laboratoryꎬ Peking Union Medical College Hospitalꎬ Chinese Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical Collegeꎬ Beijing 100730ꎬ China Corresponding author: XU Ying ̄chun Tel: 86 ̄10 ̄69159766ꎬ E ̄mail: xycpumch@ 139.com 【Abstract】 The outbreak of coronavirus disease 2019 in Wuhan in Decemberꎬ 2019 develops rapidly. Early diagnosis of 2019 novel coronavirus (2019 ̄nCoV) infection is the key to epidemic prevention and control. Al ̄ though a positive nucleic acid test result of 2019 ̄nCoV is the “gold standard” for the diagnosis in those suspected patientsꎬ its operation is tedious and time ̄consumingꎬ and the test results are affected by many factorsꎬ such as the sample qualityꎬ the infection site and expression level of the virus. Thereforeꎬ the single nucleic acid test can ̄ not meet the requirements for rapid screening and diagnosis during the epidemic. Serum specific antibody is anoth ̄ er key evidence for the diagnosis of virus infection. Antibody detection can be used as an important means to assist nucleic acid diagnosis and rapid screening. This review interpreted the characteristics of antibody productionꎬ the methods and sensitivity / specificity of antibody testingꎬ analysis of false negative and false positive problemsꎬ and the combination of the nucleic acid test and antibody detection to promote the establishment and application of the technology of 2019 ̄nCoV serum antibody testing. 【Key words】 2019 novel coronavirusꎻ coronavirus disease 2019ꎻ antibody detectionꎻ nucleic acid test Med J PUMCHꎬ 2020ꎬ11:Epub ahead of print
协和医学杂志 新型冠状病毒肺炎( coronavirus disease19,原、抗体、激素等检测。该法灵敏度高于ELSA,具 OVID-19)是由2019新型冠状病毒(2019 novel coro-有特异性高、线性范围宽、结果稳定、操作简化等特 lavers,2019-nCoV)感染引起的以肺部病变为主的新点,广泛应用于临床标本的检测 发传染病,可引起消化系统和神经系统的损伤,严重2.3胶体金免疫层析法 者可导致死亡。2019年12月以来,疫情进展迅速 胶体金免疫层析法( colloidal gold immunochrom 截至2020年2月26日24时,我国(港澳台地区除外) tographic assay,GICA)是以胶体金为示踪标志物 累计报告确诊病例78497例,死亡病例2744例,全球应用于抗原抗体检测的一种新型免疫标记技术,无需 疫情亦趋于严峻。目前暂无针对2019-nCoV的有效治特殊处理标本,仅需一滴血即可在15min内通过肉 疗药物,疫苗也处于临床试验阶段,早期诊断、及时眼观察获取检测结果。该方法突破了现有检测技术对 收治患者对有效控制疫情至关重要[2 人员、场所的限制,缩短检测时间,操作方便快速 《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第六版)》在基层医疗单位及现场检测中广泛使用。 推荐实时荧光 RT-PCR检测2019-nCoV核酸阳性是疑 似病例确诊的诊断条件之一,但该技术对实验场3抗体检测的灵敏度和特异度 所及人员要求高、操作繁琐、耗时长,检测人员感染 风险高,结果受标本质量、实验条件及人员操作等因 灵敏度反映诊断试验检出感染者的能力,若过 素影响较大凵,核酸单项检测并不能满足排査诊断低,会出现较多假阴性结果,影响疾病的诊断、干预 的要求。作为机体免疫系统抵抗病毒的重要效应分和预后,严重可导致患者过早死亡;特异度衡量诊断 子,血清特异性抗体是诊断感染的另一关键证据。抗试验正确判断非感染者的能力,若过低,则会出现较 体检测的操作简单便捷,对实验环境及人员要求不甚多假阳性结果,导致医疗资源的浪费,并造成患者及 苛刻,仅需采集血液标本,很大程度上降低医护人员群众的焦虑和恐慌。因此,具有较高灵敏度和特异度 在标本采集和检测过程中被感染的风险,是快速筛查是抗体检测技术的应用基础 和核酸辅助诊断的重要手段。 3.1灵敏度 抗体检测的灵敏度主要取决于抗体亲和力、检测 1抗体产生特点 方法及操作。 3.1.1抗体亲和力 机体在接触病毒时,IgM抗体产生最早,但浓度 指抗体与抗原的结合能力或强度,lgG亲和力 低、维持时间短、亲和力较低,是急性期感染的诊断高于lgM,免疫结合既快又牢固,不易解离121。此 指标;IgG产生晚,但浓度高、维持时间长、亲和力外,与单一IgM或lgG抗体检测相比,lM-lgG联合 高,血清I阳性提示感染中后期或既往感染6。检测具有更高的实用性和敏感性,可有效提高检出 效率。 2抗体血清学检测方法 3.1.2检测方法 (1)标记材料:常用的标记物胶体金吸附抗体量 目前临床中常用的抗体血清学检测方法有3种。较少,限制了检测灵敏度,建议采用与抗体共价结合 2.1酶联免疫吸附试验法 的材料,如量子点、吖啶酯,微球等{。(2)信号 酶联免疫吸附试验( enzyme linked immunosorbent放大系统:选择高发光强度标记物(如菲罗晽钌掺 sasy,EL丶A)是将抗原或抗体包被在固相载体表杂的二氧化硅纳米粒子、金纳米花),或添加增敏剂 面,利用酶标记的抗体或抗原结合待检物,并根据酶(如氯金酸和盐酸羟胺),标记材料的粒径也会对灵 催化底物产生的有色产物颜色深浅及有无进行分析的敏度造成一定影响1。(3)试纸条:GCA中,硝 种定性或半定量检测方法閃。该检测方法灵敏度酸纤维素膜的孔径、疏水性、亲水性等会影响检测灵 较高,载体标准化难度较低,但检测速度慢、易污敏度[168。(4)缓冲液体系:合适的缓冲液体系可 染、步骤较为繁琐{ 稳定抗原抗体的结合能力和抗干扰能力,提高灵 2.2化学发光免疫分析法 敏度。 化学发光免疫分析法是将高灵敏度的化学发光测3.1.3检测操作 定技术与高特异性的免疫反应相结合,用于各种抗 (1)浓缩样品:通过浓缩方法增加样品浓度
协 和 医 学 杂 志 2 新 型 冠 状 病 毒 肺 炎 ( coronavirus disease 19ꎬ COVID ̄ 19) 是由 2019 新型冠状病毒 (2019 novel coro ̄ navirusꎬ 2019 ̄nCoV) 感染引起的以肺部病变为主的新 发传染病ꎬ 可引起消化系统和神经系统的损伤ꎬ 严重 者可导致死亡[1] ꎮ 2019 年 12 月以来ꎬ 疫情进展迅速ꎬ 截至 2020 年 2 月 26 日 24 时ꎬ 我国 (港澳台地区除外) 累计报告确诊病例 78 497 例ꎬ 死亡病例 2 744 例ꎬ 全球 疫情亦趋于严峻ꎮ 目前暂无针对 2019 ̄nCoV 的有效治 疗药物ꎬ 疫苗也处于临床试验阶段ꎬ 早期诊断、 及时 收治患者对有效控制疫情至关重要[2] ꎮ «新型冠状病毒肺炎诊疗方案 (试行第六版) » 推荐实时荧光 RT ̄PCR 检测 2019 ̄nCoV 核酸阳性是疑 似病例确诊的诊断条件之一[3] ꎬ 但该技术对实验场 所及人员要求高、 操作繁琐、 耗时长ꎬ 检测人员感染 风险高ꎬ 结果受标本质量、 实验条件及人员操作等因 素影响较大[4] ꎬ 核酸单项检测并不能满足排查诊断 的要求ꎮ 作为机体免疫系统抵抗病毒的重要效应分 子ꎬ 血清特异性抗体是诊断感染的另一关键证据ꎮ 抗 体检测的操作简单便捷ꎬ 对实验环境及人员要求不甚 苛刻ꎬ 仅需采集血液标本ꎬ 很大程度上降低医护人员 在标本采集和检测过程中被感染的风险ꎬ 是快速筛查 和核酸辅助诊断的重要手段[5] ꎮ 1 抗体产生特点 机体在接触病毒时ꎬ IgM 抗体产生最早ꎬ 但浓度 低、 维持时间短、 亲和力较低ꎬ 是急性期感染的诊断 指标ꎻ IgG 产生晚ꎬ 但浓度高、 维持时间长、 亲和力 高ꎬ 血清 IgG 阳性提示感染中后期或既往感染[6 ̄7] ꎮ 2 抗体血清学检测方法 目前临床中常用的抗体血清学检测方法有 3 种ꎮ 2 1 酶联免疫吸附试验法 酶联免疫吸附试验 ( enzyme linked immunosorbent assayꎬ ELISA) 是将抗原或抗体包被在固相载体表 面ꎬ 利用酶标记的抗体或抗原结合待检物ꎬ 并根据酶 催化底物产生的有色产物颜色深浅及有无进行分析的 一种定性或半定量检测方法[8] ꎮ 该检测方法灵敏度 较高ꎬ 载体标准化难度较低ꎬ 但检测速度慢、 易污 染、 步骤较为繁琐[9] ꎮ 2 2 化学发光免疫分析法 化学发光免疫分析法是将高灵敏度的化学发光测 定技术与高特异性的免疫反应相结合ꎬ 用于各种抗 原、 抗体、 激素等检测ꎮ 该法灵敏度高于 ELISAꎬ 具 有特异性高、 线性范围宽、 结果稳定、 操作简化等特 点ꎬ 广泛应用于临床标本的检测[10 ̄11] ꎮ 2 3 胶体金免疫层析法 胶体金免疫层析法 ( colloidal gold immunochrom ̄ tographic assayꎬ GICA) 是以胶体金为示踪标志物ꎬ 应用于抗原抗体检测的一种新型免疫标记技术ꎬ 无需 特殊处理标本ꎬ 仅需一滴血即可在 15 min 内通过肉 眼观察获取检测结果ꎮ 该方法突破了现有检测技术对 人员、 场所的限制ꎬ 缩短检测时间ꎬ 操作方便快速ꎬ 在基层医疗单位及现场检测中广泛使用[10] ꎮ 3 抗体检测的灵敏度和特异度 灵敏度反映诊断试验检出感染者的能力ꎬ 若过 低ꎬ 会出现较多假阴性结果ꎬ 影响疾病的诊断、 干预 和预后ꎬ 严重可导致患者过早死亡ꎻ 特异度衡量诊断 试验正确判断非感染者的能力ꎬ 若过低ꎬ 则会出现较 多假阳性结果ꎬ 导致医疗资源的浪费ꎬ 并造成患者及 群众的焦虑和恐慌ꎮ 因此ꎬ 具有较高灵敏度和特异度 是抗体检测技术的应用基础ꎮ 3 1 灵敏度 抗体检测的灵敏度主要取决于抗体亲和力、 检测 方法及操作ꎮ 3 1 1 抗体亲和力 指抗体与抗原的结合能力或强度ꎬ IgG 亲和力 高于 IgMꎬ 免疫结合既快又牢固ꎬ 不易解离[12] ꎮ 此 外ꎬ 与单一 IgM 或 IgG 抗体检测相比ꎬ IgM ̄IgG 联合 检测具有更高的实用性和敏感性ꎬ 可有效提高检出 效率[13] ꎮ 3 1 2 检测方法 (1) 标记材料: 常用的标记物胶体金吸附抗体量 较少ꎬ 限制了检测灵敏度ꎬ 建议采用与抗体共价结合 的材料ꎬ 如量子点、 吖啶酯ꎬ 微球等[14 ̄15] ꎮ (2) 信号 放大系统: 选择高发光强度标记物 (如菲罗啉钌掺 杂的二氧化硅纳米粒子、 金纳米花)ꎬ 或添加增敏剂 (如氯金酸和盐酸羟胺)ꎬ 标记材料的粒径也会对灵 敏度造成一定影响[16 ̄18] ꎮ (3) 试纸条: GICA 中ꎬ 硝 酸纤维素膜的孔径、 疏水性、 亲水性等会影响检测灵 敏度[16ꎬ18] ꎮ (4) 缓冲液体系: 合适的缓冲液体系可 稳定抗原抗体的结合能力和抗干扰能力ꎬ 提高灵 敏度ꎮ 3 1 3 检测操作 (1) 浓缩样品: 通过浓缩方法增加样品浓度ꎮ
新型冠状病毒血清特异性抗体检测技术应用探讨 (2)抗原抗体反应时间:适当延长反应时间或通过GCA判读 震荡提高反应速率,可使抗原抗体的结合反应达到反4.2.4患者自身原因:体内存在自身抗体、嗜异性 应平衡,进而提高灵敏度 抗体等,如患有某些基础疾病或免疫功能异常,或长 3.2特异度 期服用某种药物,可产生异常蛋白抗体或特殊物质, 抗体检测的特异度主要与抗原位点的选择有如类风湿因子、甲胎蛋白、补体等,具有一定吸附作 关,目前核衣壳( nucleocapsid,N)蛋白是2019-用,造成抗体检测假阳性3 nCoV检测的主要抗原位点。2019-nCoV属于β冠状 病毒属B谱系,在系统发育上与蝙蝠SARS样冠状5核酸与抗体联合检测结果解读 病毒( bat-SL-CovZc45)最接近。N蛋白在B属 冠状病毒之间相对比较保守,合成数量众多,具有 核酸与抗体联合检测可提高诊断效率,当联合检 很强抗原性,在诱导宿主免疫应答甚至发病机制中测结果岀现以下情况时,需要综合分析判断进行结果 发挥重要作用,常被用作冠状病毒诊断的抗原解读。 位点2 5.1核酸检测阳性时,抗体检测出现阴性或阳性 结果 4抗体检测假阴性及假阳性结果分析 5.1.1核酸阳性,IgM和lgG均为阴性 患者可能处于2019-nCoV感染“窗口期”:“窗 假阳性和假阴性结果会影响临床诊断。为提高口期”是指从人体感染病毒后到外周血中能够检测 2019-nCoⅤ抗体检测的准确性,有必要对可能出现的出病毒抗体的这段时间,一般为2周。这段时间内 结果及原因进行深入分析。 无法检测血液中的病毒抗体,因此,lgM和IgG均 4.1抗体检测假阴性 为阴性。此时处于感染早期,病毒不断复制,核酸 4.1.1防腐剂和抗凝剂:采用防腐剂叠氮化钠、载量呈指数递增,达到核酸检测下限,核酸检测呈 抗凝剂EDTA等处理标本,会抑制辣根过氧化物酶阳性22)。核酸检测较血清抗体检测的优势在于缩 horseradish peroxidase,HRP)的活性,造成ELlA短了感染检出窗口期,可及早发现感染者(23 假阴性。 5.1.2核酸阳性,IgM阳性、IgG阴性 4.1.2标本保存不当:当标本在冰箱中保存过久时, 患者可能处于2019-nCoV感染早期,机体免疫应 血清中IgG聚合成多聚体,且抗体免疫活性减弱 答最早产生抗体lgM,暂未产生lgG或IgG含量未达 4.1.3实验员操作失误或试剂盒保存不当:试剂使到诊断试剂的检测下限 用前未平衡至室温,试剂用量不足,温育时间或温度5.1.3核酸阳性,IgM阴性、IgG阳性 不足;试剂未按规定保存,受到污染或失效等(。 患者可能处于2019-nCoV感染中晚期或复发感 4.1.4层析过快:抗原抗体复合物尚未与检测线上染。病毒刚入侵人体之时,免疫系统首先会产生临 的抗体结合,就越出检测线,造成GCA假阴性。 时性抗体IgM,大约1个月后达峰值,随着时间的 4.2抗体检测假阳性 推移,侵人人体的病毒逐渐被IgM中和,lgM逐渐 4.2.1溶血或红细胞标本:红细胞的细胞内液中各减少,直至低于检测下限;同时,人体免疫系统会 种酶可与底物发生非特异性反应,且血红蛋白中亚产生持久性抗体IgG,在感染中晚期,lgG为机体免 铁血红素与HRP活性类似,可催化底物,造成疫的主力军,浓度高,能够被检测到。恢复期 ELSA检测假阳性彐;检测区堆积形成颜色较浅的IgG较急性期增加4倍及以上时,可诊断为复发 非特异性条带,干扰目视法判定胶体金试纸感染 结果[21 5.1.4核酸阳性,IgM阳性、IgG阳性 4.2.2纤维蛋白的影响:由于标本凝集不全或离心 患者处于感染活跃期,但人体已对2019-nCoV产 转速过低、时间太短,血清中的纤维蛋白未完全析生一定免疫能力(持久性抗体lgG已产生)。 出,形成的块状或絮状物堵塞洗板机头。 5.2核酸检测阴性时,抗体检测出现阴性或阳性 4.2.3细菌污染标本:菌体内可能含有内源性结果 HRP,造成ELSA假阳性结果3;此外,疏水性的5.2.1核酸阴性,lgM阳性、lgG阴性 菌体碎片与金标粒子或捕捉抗体发生结合,影响 lgM阳性提示极大可能处于2019-nCoV感染急性
新型冠状病毒血清特异性抗体检测技术应用探讨 3 (2) 抗原抗体反应时间: 适当延长反应时间或通过 震荡提高反应速率ꎬ 可使抗原抗体的结合反应达到反 应平衡ꎬ 进而提高灵敏度ꎮ 3 2 特异度 抗体检测的特异度主要与抗原位点的选择有 关ꎬ 目前 核 衣 壳 ( nucleocapsidꎬ N) 蛋 白 是 2019 ̄ nCoV 检测的主要抗原位点ꎮ 2019 ̄nCoV 属于 β 冠状 病毒属 B 谱系ꎬ 在系统发育上与蝙蝠 SARS 样冠状 病毒 ( bat ̄SL ̄CoVZC45) 最接近[19] ꎮ N 蛋白在 β 属 冠状病毒之间相对比较保守ꎬ 合成数量众多ꎬ 具有 很强抗原性ꎬ 在诱导宿主免疫应答甚至发病机制中 发挥重 要 作 用ꎬ 常 被 用 作 冠 状 病 毒 诊 断 的 抗 原 位点[20 ̄21] ꎮ 4 抗体检测假阴性及假阳性结果分析 假阳性和假阴性结果会影响临床诊断ꎮ 为提高 2019 ̄nCoV 抗体检测的准确性ꎬ 有必要对可能出现的 结果及原因进行深入分析ꎮ 4 1 抗体检测假阴性 4 1 1 防腐剂和抗凝剂: 采 用 防 腐 剂 叠 氮 化 钠、 抗凝剂EDTA 等处理标本ꎬ 会抑制辣根过氧化物酶 (horseradish peroxidaseꎬ HRP) 的活性ꎬ 造成 ELISA 假阴性ꎮ 4 1 2 标本保存不当: 当标本在冰箱中保存过久时ꎬ 血清中 IgG 聚合成多聚体ꎬ 且抗体免疫活性减弱ꎮ 4 1 3 实验员操作失误或试剂盒保存不当: 试剂使 用前未平衡至室温ꎬ 试剂用量不足ꎬ 温育时间或温度 不足ꎻ 试剂未按规定保存ꎬ 受到污染或失效等[22] ꎮ 4 1 4 层析过快: 抗原抗体复合物尚未与检测线上 的抗体结合ꎬ 就越出检测线ꎬ 造成 GICA 假阴性ꎮ 4 2 抗体检测假阳性 4 2 1 溶血或红细胞标本: 红细胞的细胞内液中各 种酶可与底物发生非特异性反应ꎬ 且血红蛋白中亚 铁 血 红 素 与 HRP 活 性 类 似ꎬ 可 催 化 底 物ꎬ 造 成 ELISA 检测假阳性[23] ꎻ 检测区堆积形成颜色较浅的 非特 异 性 条 带ꎬ 干 扰 目 视 法 判 定 胶 体 金 试 纸 结果[24] ꎮ 4 2 2 纤维蛋白的影响: 由于标本凝集不全或离心 转速过低、 时间太短ꎬ 血清中的纤维蛋白未完全析 出ꎬ 形成的块状或絮状物堵塞洗板机头ꎮ 4 2 3 细 菌 污 染 标 本: 菌 体 内 可 能 含 有 内 源 性 HRPꎬ 造成 ELISA 假阳性结果[23] ꎻ 此外ꎬ 疏水性的 菌体碎片与金标粒子或捕捉抗体发生结合ꎬ 影响 GICA 判读ꎮ 4 2 4 患者自身原因: 体内存在自身抗体、 嗜异性 抗体等ꎬ 如患有某些基础疾病或免疫功能异常ꎬ 或长 期服用某种药物ꎬ 可产生异常蛋白抗体或特殊物质ꎬ 如类风湿因子、 甲胎蛋白、 补体等ꎬ 具有一定吸附作 用ꎬ 造成抗体检测假阳性[25] ꎮ 5 核酸与抗体联合检测结果解读 核酸与抗体联合检测可提高诊断效率ꎬ 当联合检 测结果出现以下情况时ꎬ 需要综合分析判断进行结果 解读ꎮ 5 1 核酸检测阳性时ꎬ 抗体检测出现阴性或阳性 结果 5 1 1 核酸阳性ꎬ IgM 和 IgG 均为阴性 患者可能处于 2019 ̄nCoV 感染 “窗口期” : “窗 口期” 是指从人体感染病毒后到外周血中能够检测 出病毒抗体的这段时间ꎬ 一般为 2 周ꎮ 这段时间内 无法检测血液中的病毒抗体ꎬ 因此ꎬ IgM 和 IgG 均 为阴性ꎮ 此时处于感染早期ꎬ 病毒不断复制ꎬ 核酸 载量呈指数递增ꎬ 达到核酸检测下限ꎬ 核酸检测呈 阳性[26 ̄27] ꎮ 核酸检测较血清抗体检测的优势在于缩 短了感染检出窗口期ꎬ 可及早发现感染者[28] ꎮ 5 1 2 核酸阳性ꎬ IgM 阳性、 IgG 阴性 患者可能处于 2019 ̄nCoV 感染早期ꎬ 机体免疫应 答最早产生抗体 IgMꎬ 暂未产生 IgG 或 IgG 含量未达 到诊断试剂的检测下限[29] ꎮ 5 1 3 核酸阳性ꎬ IgM 阴性、 IgG 阳性 患者可能处于 2019 ̄nCoV 感染中晚期或复发感 染ꎮ 病毒刚入侵人体之时ꎬ 免疫系统首先会产生临 时性抗体 IgMꎬ 大约 1 个月后达峰值ꎬ 随着时间的 推移ꎬ 侵入人体的病毒逐渐被 IgM 中和ꎬ IgM 逐渐 减少ꎬ 直至低于检测下限ꎻ 同时ꎬ 人体免疫系统会 产生持久性抗体 IgGꎬ 在感染中晚期ꎬ IgG 为机体免 疫的主力军ꎬ 浓度高ꎬ 能够被检测到[30] ꎮ 恢复期 IgG 较急 性 期 增 加 4 倍 及 以 上 时ꎬ 可 诊 断 为 复 发 感染[5] ꎮ 5 1 4 核酸阳性ꎬ IgM 阳性、 IgG 阳性 患者处于感染活跃期ꎬ 但人体已对 2019 ̄nCoV 产 生一定免疫能力 (持久性抗体 IgG 已产生)ꎮ 5 2 核酸检测阴性时ꎬ 抗体检测出现阴性或阳性 结果 5 2 1 核酸阴性ꎬ IgM 阳性、 IgG 阴性 IgM 阳性提示极大可能处于 2019 ̄nCoV 感染急性
协和医学杂志 期,此时需考虑核酸检测结果存疑。出现核酸检测假 阴性的原因及应对建议主要有以下几方面:(1)标 参考文献 本质量差。采集上呼吸道的口、鼻咽拭子等部位标 本时,推荐采集鼻咽拭子进行病毒核酸检测,为了[1] Malik Ys, Sircar S, Bhat S,eta. Emerging novel corona- 提高检测阳性率,建议采集同一患者多部位标本 rus (2019-nCoV): current scenario, evolutionary perspec- (口咽拭子、鼻咽拭子、鼻腔拭子等)合并检测 tive based ongenome analysis and recent developments [J] 对于有消化道症状的疑似患者,可同时采集粪便或 vetQ,2020,8:1-12 肛拭子进行检测。(2)标本采集保存不当,没有[2]LR,aa0x,L, et al. Genomic characterisation andel. 正确保存、运输和处理标本。推荐4℃运送标本 (因RNA易降解)。(3)技术本身原因,如病毒变 565-574. 异、PCR抑制等。由于2019-nCo为单股正链RNA[3]中华人民共和国国家卫生健康委员会新型冠状病毒肺 病毒,分子量大,具有易变异的特性,传播过程中 炎诊疗方案(试行第六版)[S/OL].htp://ww. 可能会产生核酸序列的变异,若处于核酸扩增的引 nhe.gov.cn/yzyg/s7653p/202002/8334a8326dd94d329f 物结合区,就会出现假阴性结果。建议针对多 351d7da8aefc 2. shtml 个核酸区域进行扩增,可有效避免核酸变异对检测[4]YuF,DL, Ojcius DM,eta. Measures for diagnosing and 结果的影响。因此,当核酸检测结果为阴性时,只 treating infections by a novel coronavirus responsible for a 可报告本次检测结果阴性,不可排除2019-nCoV感 pneumonia outbreak originating in Wi 染,需多次重复确认。(4)患者有其他疾病 robes Infect, 2020. doi: 10. 1016/j. micinf. 2020. 01. 003 已发现类风湿因子引起lgM弱阳性或阳性的病例。 [ Epub ahead of print 5.2.2核酸阴性,IgM阴性、lgG阳性 [5]何超,江虹,谢轶,等.新型冠状病毒肺炎诊治的实验室检 验路径探讨[JOL].中国呼吸与危重监护杂志,200 提示患者可能既往感染2019CoV,但已恢复或 p: //kns cnki. net/kems/detail/51. 1631. R. 20200221. 1322 体内病毒被清除,免疫应答产生的IgG维持时 002. html. Epub ahead of print] 仍存在于血液中而被检测到。 6]黄丹.献血者血液样本核酸检测降低经血传播感染性疾 5.2.3核酸阴性,IgM弱阳性、lgG阴性 病风险的效果分析[J].泰山医学院学报,2017, 提示患者初次感染载量极低的2019-nCoV并处于 早期,病毒载量低于核酸检测下限,机体产生少量 I Murat JB, Dard C, Fricker Hidalgo H, et al. Comparison of lgM,尚未产生lgG;或由于患者自身类风湿因子阳 the vidas system and two recent fully automated assays for di- 性等引起的lgM假阳性 gnosis and follow-up of toxoplasmosis in pregnant women 5.2.4核酸阴性,IgM阳性、IgG阳性 and newborns [J]. Clin Vaccine Immunol, 2013, 20 1203-1212. 患者近期曾感染2019-nCoV并处于恢复期,体内 达HIV-1gag蛋白的重 病毒被清除,lgM尚未减低至检测下限;或核酸检测 组乳酸乳球菌诱导小鼠产生体液免疫应答[J].细胞与 结果假阴性,患者处于感染活跃期。 分子免疫学杂志,2014,30:1142-1145 [9]邱峰,王慧君,张子康,等.新型冠状病毒SARS-CoV-2 6结语 实验室检测技术[J/OL].南方医科大学学报,2020 http://kns.enkinet/kems/detail/44.1627.r.20200220 综上所述,相关医疗机构应尽早建立2019-nCoV 1738.004. htmL. Epub ahead of print 血清抗体检测技术。抗体检测可用于2019-nCoV核酸10金品ELSA法和化学发光法对血清中HV田2抗 检测阴性疑似病例的补充检测或在疑似病例确诊时与 体、梅毒抗体和丙型肝炎抗体的检测分析[J].中国医 核酸检测协同应用。在 COVID-19的不同疾病进展阶 药指南,2018,4:49 段,核酸和抗体检测的效率不尽相同,两者协同使[1]姜大娥探讨 ELISA和化学发光法对血清中HNHV 2抗体、梅毒抗体和丙肝抗体的检测[J.中国卫生检 用,可取长补短,提高诊断效率,监测疾病进展。而 验杂志,2012,22:137-138,145 正确解读联合检测结果,可提高2019nCoY的快速诊[12]金建平单克隆抗体亲和力的测定及其意义[门]生物 断和鉴别诊断能力,更好地了解病毒载量和疾病进 工程学报,1987,3:110-11 展,指导临床诊疗工作 [13 Li Z, Yi Y, Luo X, et al. Development and Clinical Appli-
协 和 医 学 杂 志 4 期ꎬ 此时需考虑核酸检测结果存疑ꎮ 出现核酸检测假 阴性的原因及应对建议主要有以下几方面: (1) 标 本质量差ꎮ 采集上呼吸道的口、 鼻咽拭子等部位标 本时ꎬ 推荐采集鼻咽拭子进行病毒核酸检测ꎬ 为了 提高检测阳性率ꎬ 建议采集同一患者多部位标本 (口咽拭子、 鼻咽拭子、 鼻腔拭子等) 合并检测ꎻ 对于有消化道症状的疑似患者ꎬ 可同时采集粪便或 肛拭子进行检测[3] ꎮ (2) 标本采集保存不当ꎬ 没有 正确保存、 运输和处理标本ꎮ 推荐 4 ℃ 运送标本 (因 RNA 易降解) ꎮ ( 3) 技术本身原因ꎬ 如病毒变 异、 PCR 抑制等ꎮ 由于 2019 ̄nCoV 为单股正链 RNA 病毒ꎬ 分子量大ꎬ 具有易变异的特性ꎬ 传播过程中 可能会产生核酸序列的变异ꎬ 若处于核酸扩增的引 物结合区ꎬ 就会出现假阴性结果[30] ꎮ 建议针对多 个核酸区域进行扩增ꎬ 可有效避免核酸变异对检测 结果的影响ꎮ 因此ꎬ 当核酸检测结果为阴性时ꎬ 只 可报告本次检测结果阴性ꎬ 不可排除 2019 ̄nCoV 感 染ꎬ 需多次重复确认[31] ꎮ ( 4) 患者有其他疾病ꎬ 已发现类风湿因子引起 IgM 弱阳性或阳性的病例ꎮ 5 2 2 核酸阴性ꎬ IgM 阴性、 IgG 阳性 提示患者可能既往感染 2019 ̄nCoVꎬ 但已恢复或 体内病毒被清除ꎬ 免疫应答产生的 IgG 维持时间长ꎬ 仍存在于血液中而被检测到ꎮ 5 2 3 核酸阴性ꎬ IgM 弱阳性、 IgG 阴性 提示患者初次感染载量极低的 2019 ̄nCoV 并处于 早期ꎬ 病毒载量低于核酸检测下限ꎬ 机体产生少量 IgMꎬ 尚未产生 IgGꎻ 或由于患者自身类风湿因子阳 性等引起的 IgM 假阳性ꎮ 5 2 4 核酸阴性ꎬ IgM 阳性、 IgG 阳性 患者近期曾感染 2019 ̄nCoV 并处于恢复期ꎬ 体内 病毒被清除ꎬ IgM 尚未减低至检测下限ꎻ 或核酸检测 结果假阴性ꎬ 患者处于感染活跃期ꎮ 6 结语 综上所述ꎬ 相关医疗机构应尽早建立 2019 ̄nCoV 血清抗体检测技术ꎮ 抗体检测可用于 2019 ̄nCoV 核酸 检测阴性疑似病例的补充检测或在疑似病例确诊时与 核酸检测协同应用ꎮ 在 COVID ̄ 19 的不同疾病进展阶 段ꎬ 核酸和抗体检测的效率不尽相同ꎬ 两者协同使 用ꎬ 可取长补短ꎬ 提高诊断效率ꎬ 监测疾病进展ꎮ 而 正确解读联合检测结果ꎬ 可提高 2019 ̄nCoV 的快速诊 断和鉴别诊断能力ꎬ 更好地了解病毒载量和疾病进 展ꎬ 指导临床诊疗工作ꎮ 参 考 文 献 [1] Malik YSꎬ Sircar Sꎬ Bhat Sꎬ et al. Emerging novel corona ̄ virus (2019 ̄nCoV): current scenarioꎬ evolutionary perspec ̄ tive based ongenome analysis and recent developments [J]. Vet Qꎬ 2020ꎬ 8: 1 ̄ 12. [2] Lu Rꎬ Zhao Xꎬ Li Jꎬ et al. Genomic characterisation andepi ̄ demiology of 2019 novel coronavirus: implications for viruso ̄ rigins and receptor binding [ J ]. Lancetꎬ 2020ꎬ 395: 565 ̄ 574. [3] 中华人民共和国国家卫生健康委员会. 新型冠状病毒肺 炎诊 疗 方 案 ( 试 行 第 六 版) [ S / OL ]. http:/ / www nhc gov cn / yzygj/ s7653p / 202002 / 8334a8326dd 94d329df 351d7da8aefc2 shtml. [4] Yu Fꎬ Du Lꎬ Ojcius DMꎬ et al. Measures for diagnosing and treating infections by a novel coronavirus responsible for a pneumonia outbreak originating in Wuhanꎬ China [ J]. Mi ̄ crobes Infectꎬ 2020. doi: 10 1016 / j micinf 2020 01 003. [Epub ahead of print]. [5] 何超ꎬ 江虹ꎬ 谢轶ꎬ 等. 新型冠状病毒肺炎诊治的实验室检 验路径探讨 [J/ OL]. 中国呼吸与危重监护杂志ꎬ 2020. http:/ / kns cnki net/ kcms/ detail/ 51 1631 R 20200221 1322. 002 html. [Epub ahead of print]. [6] 黄丹. 献血者血液样本核酸检测降低经血传播感染性疾 病风险的效果分析 [ J]. 泰山医学院学报ꎬ 2017ꎬ 38: 1043 ̄ 1044. [7] Murat JBꎬ Dard Cꎬ Fricker Hidalgo Hꎬ et al. Comparison of the vidas system and two recent fully automated assays for di ̄ agnosis and follow ̄up of toxoplasmosis in pregnant women and newborns [ J ]. Clin Vaccine Immunolꎬ 2013ꎬ 20: 1203 ̄ 1212. [8] 赵晓飞ꎬ 张彩荣ꎬ 刘晓娟ꎬ 等. 表达 HIV ̄1 gag 蛋白的重 组乳酸乳球菌诱导小鼠产生体液免疫应答 [J]. 细胞与 分子免疫学杂志ꎬ 2014ꎬ 30: 1142 ̄ 1145. [9] 邱峰ꎬ 王慧君ꎬ 张子康ꎬ 等. 新型冠状病毒 SARS ̄CoV ̄ 2 实验室检测技术 [ J/ OL]. 南方医科大学学报ꎬ 2020. http: / / kns cnki net / kcms/ detail / 44 1627 r 20200220. 1738 004 html. [Epub ahead of print]. [10] 金晶. ELISA 法和化学发光法对血清中 HIV ̄ 1/ HIV ̄ 2 抗 体、 梅毒抗体和丙型肝炎抗体的检测分析 [J]. 中国医 药指南ꎬ 2018ꎬ 4: 49. [11] 姜大娥. 探讨 ELISA 和化学发光法对血清中 HIV ̄ 1/ HIV ̄ 2 抗体、 梅毒抗体和丙肝抗体的检测 [J]. 中国卫生检 验杂志ꎬ 2012ꎬ 22: 137 ̄ 138ꎬ 145. [12] 金建平. 单克隆抗体亲和力的测定及其意义 [ J]. 生物 工程学报ꎬ 1987ꎬ 3: 110 ̄ 113. [13] Li Zꎬ Yi Yꎬ Luo Xꎬ et al. Development and Clinical Appli ̄
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