馮肖肖,趙靈燕,劉 霞,黃 靖,陳偉良,董建斐,張 璐,徐 輝
(浙江省動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心,浙江杭州 310000)
2013 年我國(guó)首次報(bào)告人H7N9 流感病例[1-3]。2017 年初我國(guó)首次檢測(cè)到對(duì)家禽呈高致病力的H7N9 流感病毒,其傳播力強(qiáng)、致死率高,給國(guó)內(nèi)養(yǎng)禽業(yè)造成了巨大經(jīng)濟(jì)損失[4-9]。2017 年秋季我國(guó)開始實(shí)施家禽H5 和H7 亞型流感全面免疫政策,有效防控了H7N9 流感的傳播與流行。家禽H7N9 流感強(qiáng)制免疫效果和病原污染狀況日常監(jiān)測(cè)是H7N9 流感防控的重要工作內(nèi)容[10-11]。目前,H7N9 流感日常監(jiān)測(cè)和防控普遍采用商品化熒光RT-PCR 試劑盒。而市場(chǎng)上商品化的H7N9 流感病毒熒光RT-PCR 檢測(cè)試劑盒種類眾多,不同試劑盒的陰陽性臨界點(diǎn)判定標(biāo)準(zhǔn)不同,導(dǎo)致臨床檢測(cè)結(jié)果存在較大差異。因此,本研究選擇兩種H7N9 流感病毒熒光RT-PCR 檢測(cè)試劑盒,對(duì)50 份樣品進(jìn)行檢測(cè),采用TG-ROC 方法分析其敏感性和特異性,并用Kappa 一致性檢驗(yàn)評(píng)估檢測(cè)結(jié)果的一致性,綜合評(píng)價(jià)其檢測(cè)性能,為H7N9 流感病毒檢測(cè)試劑盒的選擇和應(yīng)用提供依據(jù)和指導(dǎo)。
浙江省在2016—2017 年日常監(jiān)測(cè)中檢出50份疑似H7N9 流感核酸陽性樣品,已通過官方報(bào)備并送國(guó)家禽流感參考實(shí)驗(yàn)室,經(jīng)國(guó)家禽流感參考實(shí)驗(yàn)室通過雞胚病毒分離鑒定,確認(rèn)其中11 份為H7N9 流感病毒陽性,其余39 份為陰性。
兩種H7N9 流感病毒熒光RT-PCR 檢測(cè)試劑盒分別購(gòu)自A、B 兩家生物科技有限公司,分別標(biāo)記為A、B 試劑盒。A 和B 兩種試劑盒提供的臨界點(diǎn)判定值分別為43 和30。
Roche480 熒光定量PCR 儀、MagNA Pure 96全自動(dòng)核酸提取儀,均購(gòu)自Roche 公司。
按照核酸提取試劑盒說明書提取樣品核酸,分別用A、B 兩種試劑盒進(jìn)行H7N9 流感病毒核酸檢測(cè),結(jié)果判定依據(jù)試劑盒說明書標(biāo)準(zhǔn)。
統(tǒng)計(jì)分析兩種熒光RT-PCR 檢測(cè)試劑盒的檢測(cè)結(jié)果,并以雞胚病毒分離鑒定結(jié)果作為“金標(biāo)準(zhǔn)”,采用TG-ROC 分析方法篩選熒光RT-PCR最適Ct 值(閾值),以2×2 列聯(lián)表分析兩種檢測(cè)試劑盒的敏感性和特異性。敏感性=真陽性數(shù)/(真陽性數(shù)+假陰性數(shù))×100%;特異性=真陰性數(shù)/(真陰性數(shù)+假陽性數(shù))×100%。對(duì)檢測(cè)結(jié)果用Kappa 一致性檢驗(yàn)評(píng)估其一致性,綜合評(píng)價(jià)兩種試劑盒的檢測(cè)性能。其中,Kappa <0.2 說明一致性較差,0.2~0.4 說明一致性一般,0.4~0.6 說明一致性中等,0.6~0.8 說明一致性較強(qiáng),0.8~1.0 說明一致性很強(qiáng)。
采用兩種H7N9 流感病毒熒光RT-PCR 檢測(cè)試劑盒分別對(duì)50 份拭子樣品進(jìn)行檢測(cè),按照試劑盒提供的臨界點(diǎn)判定閾值。結(jié)果(表1、2)顯示:A試劑盒檢出27 份陽性、23 份陰性,以雞胚病毒分離鑒定結(jié)果為“金標(biāo)準(zhǔn)”,則A 試劑盒的敏感性和特異性分別為90.9%(10/11)和56.4%(22/39),敏感性高,但特異性低;B 試劑盒共檢出8 份陽性,其余42 份為陰性,以雞胚病毒分離鑒定結(jié)果為“金標(biāo)準(zhǔn)”,則B 試劑盒的敏感性和特異性分別為54.5%(6/11)和94.9%(37/39),特異性高,但敏感性低。
表1 A 試劑盒與病毒分離鑒定法的檢測(cè)結(jié)果比較 單位:份
表2 B 試劑盒與病毒分離鑒定法的檢測(cè)結(jié)果比較 單位:份
Kappa 一致性檢驗(yàn)結(jié)果(表3)顯示:兩種檢測(cè)試劑盒的Kappa 值為0.28,一致性一般,說明A 和B 兩種熒光RT-PCR 檢測(cè)試劑盒對(duì)H7N9 流感病毒的檢測(cè)結(jié)果差異較大。
表3 兩種熒光RT-PCR 檢測(cè)試劑盒的檢測(cè)結(jié)果比較 單位:份
敏感性和特異性相等時(shí)所對(duì)應(yīng)的Ct 值為最佳閾值,這個(gè)點(diǎn)恰好是敏感性和特異性曲線的交點(diǎn)[12-14]。TG-ROC 分析曲線(圖1)顯示:A試劑盒閾值為33,對(duì)應(yīng)的敏感性和特異性分別為90.91%和92.31%;B 試劑盒閾值為37,對(duì)應(yīng)的敏感性和特異性分別為81.82%和87.18%。
圖1 兩種試劑盒TG-ROC 分析曲線
A 試劑盒原定的判定標(biāo)準(zhǔn)(Ct)為43,該閾值下的敏感性達(dá)到最高,但特異性較差。若將判定標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整至33~35,其敏感性不變,但特異性大大提高。因此,根據(jù)TG-ROC 分析曲線,重新設(shè)定A 試劑盒判定標(biāo)準(zhǔn)為33。調(diào)整后的檢測(cè)結(jié)果(表4)顯示,與“金標(biāo)準(zhǔn)”相對(duì)比,A 試劑盒的敏感性和特異性分別為90.91%(10/11)和92.31%(36/39),均達(dá)到90%以上,與調(diào)整前相比,敏感性不變,但特異性提高了35.91 百分點(diǎn)。
表4 A 試劑盒調(diào)整判定標(biāo)準(zhǔn)后的檢測(cè)結(jié)果對(duì)比 單位:份
B 試劑盒原定的判定標(biāo)準(zhǔn)(Ct)為30,該閾值下的特異性較高,但敏感性較差。若將臨界點(diǎn)調(diào)整至36~37,不僅特異性保持較好,且敏感性大大提高。因此,根據(jù)TG-ROC 分析曲線,重新設(shè)定B 試劑盒判定標(biāo)準(zhǔn)為37。調(diào)整后檢測(cè)結(jié)果(表5)顯示,與“金標(biāo)準(zhǔn)”相對(duì)比,B 試劑盒的敏感性和特異性分別為81.82%(9/11)和87.18%(34/39),均在80%以上。與調(diào)整前相比,特異性雖然下降7.72 百分點(diǎn),但敏感性提高了27.32 百分點(diǎn)。
表5 B 試劑盒調(diào)整判定標(biāo)準(zhǔn)后的檢測(cè)結(jié)果對(duì)比 單位:份
調(diào)整判定標(biāo)準(zhǔn)后兩種試劑盒檢測(cè)一致性比較結(jié)果(表6)顯示,兩種檢測(cè)試劑盒的Kappa 值為0.85,一致性很強(qiáng),說明兩種試劑盒檢測(cè)結(jié)果一致。
表6 兩種試劑盒調(diào)整判定標(biāo)準(zhǔn)后檢測(cè)結(jié)果一致性比較 單位:份
高致病性H7N9 流感是我國(guó)重點(diǎn)防控的人獸共患傳染病之一[2-3,5]。H7N9 流感病毒屬于RNA病毒,極易發(fā)生基因突變和重組,因此病原變異監(jiān)視是防控高致病性禽流感的重要工作。目前,熒光RT-PCR 檢測(cè)技術(shù)是H7N9 流感病原檢測(cè)的常用方法之一[10,15],可實(shí)時(shí)、快速地監(jiān)視其分布和流行情況,在高致病性禽流感防控監(jiān)測(cè)工作中得到廣泛應(yīng)用。不同廠家的H7N9 流感病毒熒光RT-PCR 檢測(cè)試劑盒判定標(biāo)準(zhǔn)不同,導(dǎo)致其最終檢測(cè)結(jié)果也不一致。因此,在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)根據(jù)不同監(jiān)測(cè)目的和要求,選擇不同敏感性和特異性的試劑盒。ROC曲線,也稱受試者工作特征曲線,最初運(yùn)用在軍事上,1971 年被推廣到醫(yī)學(xué)界后得到廣泛應(yīng)用,主要用于診斷試驗(yàn)的綜合評(píng)價(jià)[12-13]。1995 年德國(guó)學(xué)者首次對(duì)ROC 曲線進(jìn)行改進(jìn),并提出TG-ROC 分析方法,也稱雙圖受試者工作特征曲線[12]。通過計(jì)算診斷試劑每個(gè)閾值對(duì)應(yīng)的敏感性和特異性,以閾值為橫坐標(biāo),敏感性和特異性為縱坐標(biāo),在同一個(gè)坐標(biāo)系上繪制敏感性曲線和特異性曲線雙圖,其交點(diǎn)即為最佳閾值。TG-ROC 分析方法不僅可直觀地反映敏感性和特異性對(duì)閾值的影響,也可估計(jì)試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確度,還可以根據(jù)實(shí)際情況,選取最佳閾值作為判定標(biāo)準(zhǔn),使試驗(yàn)的敏感性和特異性達(dá)到實(shí)際要求,以獲得檢測(cè)試驗(yàn)的最大準(zhǔn)確度,因而常用來評(píng)價(jià)檢測(cè)試驗(yàn)的可靠性,具有臨床指導(dǎo)意義[13]。
本研究發(fā)現(xiàn),兩個(gè)廠家的H7N9 流感病毒熒光RT-PCR 檢測(cè)試劑盒的判定閾值不同,因而其敏感性和特異性也各不相同,導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果不一致。在實(shí)際應(yīng)用中兩種試劑盒各有利弊:A 試劑盒敏感性較高,可以有效檢測(cè)病原,降低漏檢對(duì)防控造成的不利影響,但其特異性低,誤診率較高,實(shí)際應(yīng)用中會(huì)導(dǎo)致假陽性較多,導(dǎo)致因疫情誤判而加大防控成本;而B 試劑盒特異性較高,可降低誤診引起的經(jīng)濟(jì)損失,但其敏感性低,難以有效檢測(cè)禽群中存在的H7N9 流感病毒,實(shí)際應(yīng)用中會(huì)導(dǎo)致假陰性較多,漏檢率較高,可能造成防控漏洞而增加疫情發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。因此,在臨床應(yīng)用中,應(yīng)根據(jù)不同需求和檢測(cè)目的選擇合適的試劑盒。
診斷試驗(yàn)中,恰當(dāng)?shù)呐卸ㄩ撝悼商岣咴\斷的真實(shí)性,提高疫病防控能力,還可以防范漏檢、誤診帶來的危害。TG-ROC 分析結(jié)果顯示,在原定閾值下,A、B 兩種試劑盒只能滿足敏感性高或特異性高之一的特性,而不能同時(shí)達(dá)到最佳敏感性和特異性要求,不利于實(shí)際應(yīng)用和選擇。A、B 兩個(gè)試劑盒的判定閾值偏低或偏高,致使假陽性或假陰性偏多,容易造成誤判或漏檢,不僅會(huì)加大診斷處理成本或疫情風(fēng)險(xiǎn),還會(huì)降低診斷試劑的綜合性能。通過TG-ROC 分析法計(jì)算診斷試劑的最佳閾值并重新調(diào)整后,A 試劑盒的敏感性和特異性同時(shí)達(dá)到90%以上,B 試劑盒能同時(shí)達(dá)到80%以上,且兩者檢測(cè)結(jié)果的一致性明顯增強(qiáng)。這表明,判定閾值會(huì)影響診斷試驗(yàn)的可靠性和真實(shí)性。采用TG-ROC分析方法,選擇適當(dāng)?shù)呐卸ㄩ撝?,可以提高檢測(cè)試劑的敏感性和特異性,增加檢測(cè)結(jié)果的可靠性和真實(shí)性,減少漏診和誤診帶來的問題,從而幫助采取科學(xué)的疫病防控措施。
綜上所述,不同廠家試劑盒的檢測(cè)結(jié)果存在差異,實(shí)際應(yīng)用中不同監(jiān)測(cè)目的要求的試劑盒敏感性和特異性也不同,因此可以應(yīng)用TG-ROC 分析方法,選定檢測(cè)試劑盒的陰陽性臨界點(diǎn),重新調(diào)整試劑盒判定標(biāo)準(zhǔn),提高檢測(cè)方法在臨床檢測(cè)應(yīng)用中的指導(dǎo)性。本試驗(yàn)樣本數(shù)據(jù)有限,今后還需進(jìn)一步積累數(shù)據(jù)進(jìn)行深入研究。