Оценка серологических тестов на антитела к различным антигенам вируса SARS-CoV-2. Сопоставление шести тест-систем

Новый коронавирус SARS-CoV-2 явился глобальным вызовом медицине и, в частности, лабораторной диагностике. Исследование уровня антител к SARS-CoV-2 можно использовать как подтверждающий тест при диагностике заболевания, но оно приобретает первостепенное значение при оценке популяционного иммунитета, возникшего в результате заболевания или вакцинации, а также при выборе доноров плазмы реконвалесцентов. Разработанные в нашей стране и зарубежом тест-системы для выявления антител к вирусу SARS-CoV-2 различаются как по способам проведения тестирования, так и по использованным антигенам коронавируса, к которым направлены антитела. Целью настоящего исследования было сравнение диагностической чувствительности и специфичности пяти тест-систем для обнаружения антител класса IgG к вирусу SARS-CoV-2, основанных на разных методах диагностики. Исследованы образцы сыворотки крови от 137 реконвалесцентов COVID-19 и 166 доноров крови и ее компонентов. Контрольную группу составили 50 сывороток крови, собранные в начале 2019 года, и 19 сывороток, собранные в 2018 году (до появления вируса SARSCoV-2) и хранившиеся при -70 °С. Тестирование проводили в аналитических системах: экспресс-тест COVID-19 IgM/IgG Rapid Test (Colloidal Gold) (КНР), на автоматическом иммунохимическом анализаторе Abbott Architect™ i2000 и реагентах SARS-CoV-2-IgG (Abbot, Chicago, IL США), методом хемилюминисценции с использованием автоматического анализатора серии CL и реагентов фирмы Mindray (КНР) SARS-CoV-2 IgM и SARS-CoV-2 IgG и иммуноферментным методом на наборах компаний ООО «Диагностические системы» (г. Нижний Новгород) ДС-ИФА-АНТИ-SARS-CoV-2-G, ООО «Хема» (ФГБУ «НМИЦ гематологии» Минздрава России) SARS-СоV-2-IgG-ИФА и ЗАО «Вектор-Бест» (г. Новосибирск) SARS-CoV-2-IgМ-ИФА-БЕСТ и SARS-CoV-2-IgG-ИФА-БЕСТ. При сопоставлении результатов тестирования 137 образцов плазмы на тест-системах «Вектор-Бест» и Mindray для IgG-антител 127 образцов были положительными, 7 образцов – отрицательными на обеих тест-системах, несовпадение – 2,2%. При исследовании IgM-антител 32,1% были положитель-

ными, а 52,6% – отрицательными в обеих тест-системах. Процент несовпадений составил 15,3%. Из 166 образцов отрицательной в 5 тест-системах оказалась 1 сыворотка (0,6%). На тест-системе Mindray IgG-антитела к антигенам вируса SARS-CoV-2 выявлены в 165 образцах (99,4%), на «Вектор-Бест» – в 164 сыворотках (98,8%), на «Диагностических системах» – в 151 (90,96%), на Хема – в 154 (92,8%), а на Abbott – в 155 образцах (93,4%). При этом 135 (81,33%) образцов были положительными во всех тест-системах, тогда как 30 образцов имели дискордантные результаты (18,07%), а в 9 сыворотках специфических IgG не обнаруживалось в 2 и более тест-системах. ROC-анализ выявил высокую диагностическую ценность всех исследованных тест-систем (AUC от 0,908 до 0,998), что свидетельствует о высоком качестве разделительной модели положительных и отрицательных образцов (p < 0,001). При заданных производителями тест-систем cut-off чувствительность и специфичность находилась в диапазоне от 82,8% и 93,3% для набора «Диагностические системы» до 99,4% и 95,8% для набора «Вектор-Бест». Рассчитанные коэффициенты корреляции были выше между тест-системами со сходным составом использованного в тест-системе антигена, поэтому наблюдение за динамикой антител лучше проводить в тест-системах одной и той же фирмы-производителя.

1. Гильмутдинов Р.Г., Ишбулдина А.М., Тюкина Л.Ю., Захарова И.В., Кузнецов С.И., Жибурт Е.Б. Результаты обследования доноров-реконвалесцентов COVID-19 // Справочник заведующего КДЛ, 2020. № 10. С. 37-42.

2. Кувшинова И.Н., Некрасов Б.Г., Ливицкая Н.И., Молодых С.В., Рукавишников М.Ю. Чувствительность и специфичность наборов реагентов АО «Вектор-Бест» для выявления иммуноглобулинов разных классов к SARS-CoV-2 // Справочник заведующего КДЛ, 2020. № 10. С. 27-32.

3. Кулешова С.В., Григорьева Е.В. Опыт определения антител к SARS-CoV-2-возбудителю новой коронавирусной инфекции // Справочник заведующего КДЛ, 2020. № 9. С. 9-15.

4. Bonelli F., Sarasini A., Zierold C., Calleri M., Bonetti A., Vismara C., Blocki F.A., Pallavicini L., Chinali A., Campisi D., Percivalle E., DiNapoli A.P., Perno C.F., Baldantib F. Clinical and analytical performance of an automated serological test that identifies S1/S2-neutralizing IgG in COVID-19 patients semiquantitatively. J. Clin. Microbiol., 2020, Vol. 58, Iss. 9, e01224-20. doi: 10.1128/JCM.01224-20.

5. Bryan A., Pepper G., Wener M.H., Fink S.L., Morishima C., Chaudhary A., Jerome K.R., Mathias P.C., Greninger A.L. Performance characteristics of the abbott architect SARS-CoV-2 IgG assay and seroprevalence in Boise, Idaho. J. Clin. Microbiol., 2020, Vol. 58. no. 8, e00941-20. doi: 10.1128/JCM.00941-20.

6. Jääskeläinen A.J., Kuivanen S., Kekäläinen E., Ahava M.J., Loginov R., Kallio-Kokko H., Vapalahti O., Jarva H., Kurkela S., Lappalainen M. Performance of six SARS-CoV-2 immunoassays in comparison with microneutralisation. J. Clin. Virol., 2020, Vol. 129, 104512. doi: 10.1016/j.jcv.2020.104512.

7. Kohmer N., Westhaus S., Rüha C., Ciesek S., Rabenau H.F. Brief clinical evaluation of six high-throughput SARS-CoV-2 IgG antibody assays. J. Clin. Virol., 2020, Vol. 129, pp. 104480. doi: 10.1016/j.jcv.2020.104480.

8. Loeffelholz M.J., Tang Y.-W. Laboratory diagnosis of emerging human coronavirus infections – the state of the art. Emerg. Microbes Infect., 2020, Vol. 9, pp. 747-756.

9. Meschi S., Colavita F., Bordi L., Matusali G., Lapa D., Amendola A., Vairo F., Ippolito G., Capobianchi M.R., Castilletti C. Performance evaluation of Abbott ARCHITECT SARS-CoV-2 IgG immunoassay in comparison with indirect immunofluorescence and virus microneutralization test. J. Clin. Virol., 2020, Vol. 129, 104539. doi: 10.1016/j.jcv.2020.104539

10. Montesinos I., Gruson D., Kabamba B., Dahma H., Van den Wijngaert S., Reza S., Carbone V., Vandenberg O., Gulbis B., Wolff F., Rodriguez-Villalobos H. Evaluation of two automated and three rapid lateral flow immunoassays for the detection of anti-SARS-CoV-2 antibodies. J. Clin. Virol., 2020, Vol. 128, 104413. doi: 10.1016/j.jcv.2020.104413.

11. Nicol T., Lefeuvrea C., Serri O., Pivert A., Joubaud F., Dubée V., Kouatchet A., Ducancelle A., LunelFabiani F., le Guillou-Guillemette H. Assessment of SARS-CoV-2 serological tests for the diagnosis of COVID-19 through the evaluation of three immunoassays: two automated immunoassays (Euroimmun and Abbott) and one rapid lateral flow immunoassay (NG Biotech). J. Clin. Virol., 2020, Vol. 129, 104511. doi: 10.1016/j.jcv.2020.104511.

12. Okba N.M.A., Müller M.A., Li W., Wang C., Geurtsvan-Kessel C.H., Corman V.M., Lamers M.M., Sikkema R.S., de Bruin E., Chandler F.D., Yazdanpanah Y., Le Hingrat Q., Descamps D., Houhou-Fidouh N., Reusken C.B.E.M., Bosch B.-J., Drosten C., Koopmans M.P.G., Haagmans B.L. Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2-specific antibody responses in coronavirus disease 2019 patients. Emerg. Infect. Dis., 2020, Vol. 26, no. 7, pp. 1478-1488.

13. Ou X., Liu Y., Lei X., Li P., Mi D., Ren L., Guo L., Guo R., Chen T., Hu J., Xiang Z., Mu Z., Chen X., Chen J., Hu K., Jin Q., Wang J., Qian Z., Characterization of spike glycoprotein of SARS-CoV-2 on virus entry and its immune cross-reactivity with SARS-CoV. Nat. Commun., 2020, Vol. 11, 1620. doi: 10.1038/s41467020-15562-9.

14. Padoan A., Cosma C., Zaupa P., Plebani M. Analytical and diagnostic performances of a high-throughput immunoassay for SARS-CoV-2 IgM and IgG. medRxiv, 2020. Available at: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.11.20.20235267v1.full.

15. Pan Y., Li X., Yang G., Fan J., Tang Y., Zhao J., Long X., Guo S., Zhao Z., Liu Y., Hu H., Xue H., Li Y. Serological immunochromatographic approach in diagnosis with SARS-CoV-2 infected COVID-19 patients. J. Infect., 2020, Vol. 81, no. 1, pp. e28-e32.

16. Petherick A., Developing antibody tests for SARS-CoV-2. Lancet, 2020, Vol. 395, pp. 1101-1102.

17. Rajendran K., Krishnasamy N., Rangarajan J., Rathinam J., Natarajan M., Ramachandran A. Convalescent plasma transfusion for the treatment of COVID-19: systematic review. J. Med. Virol., 2020, Vol. 92, no. 9, pp. 1475-1483.

18. Tang M.S., Hock K.G., Logsdon N.M., Hayes J.E., Gronowski A.M., Anderson N.W., Farnsworth C.W. Clinical performance of two SARS-CoV-2 serologic assays. Clin. Chem., 2020, Vol. 66, no. 8, pp. 1055-1062.

19. Tang Y.-W., Schmitz J.E., Persing D.H., Stratton C.W. The laboratory diagnosis of COVID-19 infection: current issues and challenges. J. Clin. Microbiol., 2020, Vol. 58, no. 6, e00512-20. doi: 10.1128/JCM.00512-20.

20. Tay M.Z., Poh C.M., Rénia L., MacAry P.A., Ng L.F.P. The trinity of COVID-19: immunity, inflammation and intervention. Nat. Rev. Immunol., 2020, Vol. 20, pp. 363-374.

21. Vashist S.K. In vitro diagnostic assays for COVID-19: recent advances and emerging trends. Diagnostics, 2020, Vol. 10, 202. doi: 10.3390/diagnostics10040202.

22. World Health Organization, Laboratory Biosafety Guidance Related to the Novel Coronavirus (2019-nCoV), 2020 (Accessed 03 March 2021). Available at: https://www.who.int/docs/default-source/coronaviruse/laboratory-biosafety-novel-coronavirus-version1-1.pdf?sfvrsn=912a9847_2.

23. Xu Y., Xiao M., Liu X., Xu S., Du T., Xu J., Yang Q., Xu Y., Han Y., Li T., Zhu H., Wang M. Significance of serology testing to assist timely diagnosis of SARS-CoV-2 infections: implication from a family cluster. Emerg. Microbes Infect., 2020, Vol. 9, pp. 924-927.

24. Yang Y., Yang M., Shen C., Wang F., Yuan J., Li J., Zhang M., Wang Z., Xing L., Wei J., Peng L., Wong G., Zheng H., Liao M., Feng K., Li J., Yang Q., Zhao J., Zhang Z., Liu L., Liu Y., Evaluating the accuracy of different respiratory specimens in the laboratory diagnosis and monitoring the viral shedding of 2019-nCoV infections. medRxiv, 2020. Available at: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.02.11.20021493v2.

25. Zhu N., Zhang D., Wang W., Li X., Yang B., Song J., Zhao X., Huang B., Shi W., Lu R., Niu P., Zhan F., Ma X., Wang D., Xu W., Wu G., Gao G.F., Tan W. A novel coronavirus from patients with pneumonia in China, 2019. N. Engl. J. Med., 2020, Vol. 382, pp. 727-733.