Введение
Во время пандемии COVID-19 иммунохроматографические тесты для выявлеения антигенов SARS-CoV-2 (далее — экспресс-тесты, тесты ИХА) были разработаны как быстрая альтернатива диагностике COVID-19 на основе полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией (ОТ-ПЦР). Согласно временным методическим рекомендациям Минздрава России [1], выявление антигенов SARS-CoV-2 с применением иммунохроматографических методов относится к прямым методам этиологической диагностики COVID-19. Из-за простоты использования тесты на антигены латерального (бокового) потока применимы для оказания медицинской помощи на месте (POC), а также для самотестирования. В настоящее время в Российской Федерации зарегистрировано 137 медицинских изделий с кодом вида 142010 «SARS Коронавирус антигены ИВД, набор, иммунохроматографический анализ, экспресс-анализ», из них в рамках Правил государственной регистрации медицинских изделий, утвержденных Постановлением Правительства Российской Федерации от 27.12.12 №1416, зарегистрировано 13 изделий, а в рамках Постановления Правительства Российской Федерации от 03.04.20 №430 «Особенности обращения медицинских изделий, в том числе государственной регистрации серии (партии) медицинского изделия» зарегистрировано 124 изделия.
Следует отметить, что для качественных тестов важны по крайней мере две клинические характеристики: диагностическая чувствительность и диагностическая специфичность [2]. Экспресс-тесты для выявления антигена SARS-CoV-2, согласно рекомендациям Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), должны соответствовать минимальным требованиям к клинической эффективности: чувствительность ≥80% и специфичность ≥97% по сравнению с эталонным анализом на основе методов амплификации нуклеиновых кислот (МАНК) [3].
В настоящей работе мы провели сравнение диагностических характеристик зарегистрированных медицинских изделий для диагностики in vitro с независимой оценкой эффективности этих изделий Фондом инновационной диагностики (FIND) [4], глобальным альянсом по диагностике, сотрудничающим центром ВОЗ по укреплению лабораторий и оценке диагностических технологий. FIND и Центр безопасности здоровья Джона Хопкинса ведут онлайн-списки доступных тестов на SARS-CoV-2. На текущий момент в базе данных FIND есть сведения о 2162 доступных тестах для диагностики COVID-19 [5].
Цель настоящей работы — оценка необходимости в контроле качества экспресс-тестов для выявления антигенов SARS-CoV-2 на пострегистрационном этапе.
Материал и методы
Отбор изделий для сравнения
Перекрестные сведения были получены для 11 тестов (медицинских изделий — МИ) для выявления антигенов SARS-CoV-2, сведения о регистрации которых есть в государственном реестре Росздравнадзора [6] и в базе данных FIND [4]. Идентификационными признаками было совпадение изделий по наименованию (сокращенное наименование), назначению, наименованию производителя и стране производства изделия. Полученные данные представлены в табл. 1. Диагностические характеристики указанных изделий были получены из соответствующих инструкций по применению, которые находятся в свободном доступе.
Таблица 1. Медицинские изделия, сведения о регистрации которых есть в государственном реестре Росздравнадзора и в базе данных независимой оценки FIND
| № | Наименование в FIND | Наименование изделия в регистрационном удостоверении | Производитель, место производства | Данные производителя | |
| диагностическая чувствительность | диагностическая специфичность | ||||
| 1. | STANDARD Q COVID-19 Ag Test — Nasopharyngeal | Набор реагентов для иммунохроматографического выявления антигена SARS-CoV-2 (STANDARD Q COVID-19 Ag) | SD Biosensor Inc., Republic of Korea | 84 | 100 |
| 2. | BIOCREDIT COVID-19 Ag — Nasopharyngeal — 1st generation | Набор реагентов для иммунохроматографического выявления антигена SARS-CoV-2 (BIOCREDIT COVID-19 Ag) | RapiGEN, Republic of Korea | 80 (12 из 15) | 100 (2 из 2) |
| 3. | NowCheck COVID-19 Ag Test — Nasopharyngeal | Набор реагентов для иммунохроматографического выявления антигена SARS-CoV-2 в мазке из носоглотки (NowCheck COVID-19 Ag Test) | BioNote, Republic of Korea | 89 (91 из 102) | 97 (290 из 298) |
| 4. | LumiraDx SARS-CoV-2 Ag Test | Набор реагентов «LumiraDx SARS-CoV-2 Ag» для качественного выявления антигена коронавируса SARS-CoV-2 в мазках из носоглотки методом иммунохроматографического анализа | LumiraDx UK Ltd., UK | 97,5 (39 из 40) | 98 (210 и 215) |
| 5. | COVID-19 Ag Respi-Strip | Набор реагентов для клинической лабораторной диагностики in vitro «Экспресс-тест для обнаружения антигена вируса SARS-CoV-2 в мазках из носоглотки методом иммунохроматографического анализа (COVID-19 Ag Respi-Strip)» | Coris BioConcept, Belgium | 96 | 96 |
| 6. | 2019 n-CoV Antigen Test (Lateral Flow Method) — Nasopharyngeal | Набор реагентов «Экспресс-тест иммунохроматографический для качественного обнаружения антигена коронавируса SARS-CoV-2 в клиническом образце для диагностики in vitro (Wondfo 2019-nCoV Antigen Test)» | Guangzhou Wondfo Biotech Co., China | 96 (478 из 497) | 100 (361 из 362) |
| 7. | CoreTests Covid-19 Ag Test | Набор реагентов для иммунохроматографического выявления антигена коронавируса SARS-CoV-2 (Core testsTM COVID-19 Ag Test) в биологических пробах человека (мазок из носо- и ротоглотки) | Core Technology Co., China | 98 (78 из 80) | 100 (90 из 90) |
| 8. | Panbio COVID-19 Ag Test — Nasopharyngeal | Набор для качественного выявления антигена SARS-CoV-2 в образцах мазков из носа или носоглотки человека иммунохроматографическим методом «Экспресс-тест PanbioTM COVID-19 Ag (PanbioTM COVID-19 Ag Rapid Test Device)» | Abbott Rapid Diagnostics Jena GmbH, Germany | ||
| 9. | Panbio COVID-19 Ag Test — Nasal | Набор для качественного выявления антигена SARS-CoV-2 в образцах мазков из носа или носоглотки человека иммунохроматографическим методом «Экспресс-тест PanbioTM COVID-19 Ag (PanbioTM COVID-19 Ag Rapid Test Device)» | Abbott Rapid Diagnostics Jena GmbH, Germany | 93 (141 из 151) | 100 (100 из 100) |
| 10. | BIOCREDIT COVID-19 Ag — Nasal | Набор реагентов для иммунохроматографического выявления антигена SARS-CoV-2 в мазке из носа человека (BIOCREDIT COVID-19 Ag Home Test Nasal). | RapiGEN, Republic of Korea | ||
| 11. | Flowflex -SARS-CoV-2 Ag | Набор экспресс-тестирования иммунохроматографический для качественного обнаружения антигена нуклеокапсидного белка коронавируса SARS-CoV-2 в мазке из носа или носоглотки для диагностики in vitro (Flowflex SARS-CoV-2 Antigen Rapid Test). Партии COV1080132, COV1080133, COV1090058, COV1090059 | Acon Biotech (Hangzhou) Co., Ltd., P.R. of China | 97 (433 из 435( | 99 (165 из 170) |
Описание протокола исследований экспресс-тестов для выявления антигена SARS-CoV-2, проведенных FIND
Клиническая оценка (проспективно). Лицам с подозрением на COVID-19 (согласно национальным руководствам или руководству ВОЗ), присутствующим в месте(-ах) тестирования, было предложено принять участие в исследовании. У каждого участника брали два мазка из дыхательных путей: один для ОТ-ПЦР-тестирования, а второй для экспресс-тестов для выявления антигена SARS-CoV-2.
Клиническая оценка (ретроспективно). Образцы были получены из обезличенных остаточных образцов мазков от лиц с подозрением на COVID-19, которые дали информированное согласие на хранение их остаточных образцов и их использование для будущих исследовательских целей. Все образцы имели задокументированные результаты ОТ-ПЦР.
Критерии включения/исключения
Клиническая оценка (проспективно). Включение: взрослый пациент (≥18 лет), недавно подтвержденный диагноз или подозрение на COVID-19, понимает и подписывает форму согласия, соглашается предоставить историю болезни и образцы для исследования. Исключение: не соответствует критериям включения.
Размер выборки:
— для проспективного исследования: не менее 100 образцов, SARS-CoV-2-положительных по данным ОТ-ПЦР; минимум 100 образцов, SARS-CoV-2-отрицательных по данным ОТ-ПЦР (предпочтительно 300 образцов);
— для ретроспективного исследования: минимум 100 образцов, SARS-CoV-2-положительных по данным ОТ-ПЦР; 100 образцов, SARS-CoV-2-отрицательных по данным ОТ-ПЦР;
— каждый образец тестировался один раз.
Типичный отчет о результатах оценки FIND представлен в табл. 2, 3.
Таблица 2. Пример отчета FIND. Исследованные когорты
| Показатель | Бразилия | Германия |
| Всего участников (действительные результаты ПЦР) | 476 | 1239 |
| Возраст, годы [среднее (min—max), N (всего участников, допущенных до испытаний)] | 44,8 (0—106), 473 | 39,5 (17—59,2), 1239 |
| Пол [% женщин; n/N (всего женщин/всего участников)] | 46,7%; 221/473 | 50,2%; 612/1219 |
| Присутствуют симптомы [% Да; n/N (участники с симпотомами/всего участников)] | 98,7%; 470/476 | 59,9%; 733/1223 |
| Дни от появления симптомов [медиана (Q1—Q3); N (количество пациентов с симптомами)] | 5 (4—7); 470 | 3 (2—4); 701 |
| дни <0—3 (n (количество пациентов); %) | 95; 20% | 472; 67,3% |
| дни 4—7 (n (количество пациентов); %) | 296; 63% | 161; 23% |
| дни 8+ (n (количество пациентов); %) | 79; 17% | 68; 9,7% |
| Положительный результат [%; n/N (всего пациентов с положительным результатом/всего пациентов)] | 25%; 117/476 | 2%; 25/1239 |
| ПЦР Ct [медиана (Q1—Q3), N (количество пациентов с указанной характеристикой)] | 25,6 (20,4—31,1), 117 | 23,9 (19,6—28), 25 |
| Ct>33 (n (количество пациентов с указанной характеристикой); %) | 20; 17% | 4; 4% |
| Ct>30 (n (количество пациентов с указанной характеристикой); %) | 34; 29% | 6; 24% |
| Ct>25 (n (количество пациентов с указанной характеристикой); %) | 62; 53% | 10; 40% |
Таблица 3. Пример отчета FIND. Оценка клинической эффективности
| Показатель | Бразилия | Германия |
| Клиническая чувствительность (95% ДИ), N (всего пациентов) | 74,4% (65,8—81,4), 117 | 52% (33,5—70), 25§ |
| чувствительность дней ≤7, N (количество пациентов) | 77,6% (68,3—84,7), 98 | 76,9% (49,7—91,8), 13 |
| чувствительность Ct ≤33, N (количество пациентов) | 82,5% (73,7—88,8), 97 | 61,9% (40,9—79,2), 21 |
| чувствительность Ct ≤25, N (количество пациентов) | 90,9% (80,5—96,1), 55 | 80% (54,8—93), 15 |
| Клиническая специфичность (95% ДИ), N (всего пациентов) | 98,95% (97,2—99,6), 359 | 100% (99,7—100), 1214 |
| Аналитическая чувствительность, БОЕ/мл | 5·104 БОЕ/мл ~ 7,14·104 TCID50/мл (по данным LSTM) | |
Примечание. § — из положительных образцов 1/25 были протестированы Abbott, 4/25 — Altona, 8/25 — Roche Cobas, 11/25 — Seegene Allpex и 1/25 — TibMolbiol; 15/25 положительных результатов ПЦР были получены из мазков носоглотки, 8/25 — из комбинированных мазков из носоглотки и ротоглотки и 2/25 — из мазков из ротоглотки. Все испытания проводились с использованием того же типа образца, что и ПЦР. LSTM - Liverpool School of Tropical Medicine.
Результаты
Сравнение диагностических характеристик некоторых иммунохроматографических тестов для выявления антигенов SARS-CoV-2 по данным независимых исследований FIND
Как видно из представленных в табл. 4 данных, только для одного теста (NowCheck COVID-19 Ag Test) была показана сравнимая диагностическая чувствительность между данными производителя и независимых исследований. Для остальных 10 тестов не было подтверждено соответствие данным производителя, причем для теста STANDARD Q COVID-19 Ag в четырех испытаниях (Перу, Германия, ЮАР и Индия) из шести, для тестов COVID-19 Ag Respi-Strip и BIOCREDIT COVID-19 Ag полученные значения диагностической чувствительности оказались ниже минимальных требований ВОЗ к эффективности экспресс-тестов для выявления антигена SARS-CoV-2: чувствительность была менее 80%.
Таблица 4. Диагностическая чувствительность выбранных медицинских изделий по оценке исследований FIND в различных странах
| № | Наименование изделия | Инструкция по применению | Бразилия | Германия | Швейцария | ЮАР (Омикрон) | Великобритания | Перу | Индия | Уганда |
| 1 | STANDARD Q COVID-19 Ag Test — Nasopharyngeal | 84 | 88 | 76 | 89 | 79 | 71 | 54 | ||
| 2 | BIOCREDIT COVID-19 Ag — Nasopharyngeal — 1st generation | 80 | 74 | 52 | ||||||
| 3 | NowCheck COVID-19 Ag Test — Nasopharyngeal | 89 | 89 | |||||||
| 4 | LumiraDx SARS-CoV-2 Ag Test | 97 | 86 | 82 | ||||||
| 5 | COVID-19 Ag Respi-Strip | 95 | 50 | |||||||
| 6 | 2019 n-CoV Antigen Test (Lateral Flow Method) — Nasopharyngeal | 96 | 89 | 86 | ||||||
| 7 | CoreTests Covid-19 Ag Test | 97 | 87 | 87 | ||||||
| 8 | Panbio COVID-19 Ag Test — Nasopharyngeal | 98 | 87 | 85 | 82 | 84 | ||||
| 9 | Panbio COVID-19 Ag Test — Nasal | 98 | 87 | 82 | ||||||
| 10 | BIOCREDIT COVID-19 Ag — Nasal | 93 | 82 | |||||||
| 11 | Flowflex -SARS-CoV-2 Ag | 97 | 92 | 82 | 80 |
Примечание. Серым цветом выделены значения диагностической чувствительности ниже рекомендованных ВОЗ.
Далее мы проанализировали возможную причину очень низкой диагностической чувствительности (~50%) тестов STANDARD Q COVID-19 Ag, COVID-19 Ag Respi-Strip и BIOCREDIT COVID-19 Ag. Было выявлено, что для BIOCREDIT COVID-19 Ag при испытаниях серии в Германии верифицированный предел обнаружения (LOD) был в 20—35 раз ниже, чем LOD, заявленный производителем, равный 103,54—103,56 TCID50/мл, что эквивалентно 1,4—2,5·103 БОЕ/мл при использовании другого вирусного штамма. Для теста COVID-19 Ag Respi-Strip при испытаниях серии в Германии оценка клинической эффективности была остановлена после того, как предварительный анализ показал специфичность ниже 97%, поэтому оценка чувствительности в итоге получилась заниженной. Для теста STANDARD Q COVID-19 Ag при испытаниях серии в Индии сведения об определении предела обнаружения не представлены.
При анализе диагностической специфичности изделий для всех 11 изделий была показана высокая диагностическая специфичность в независимых исследованиях FIND (табл. 5).
Таблица 5. Диагностическая специфичность выбранных медицинских изделий по оценке исследований FIND в различных странах
| № | Наименование изделия | Инструкция по применению | Бразилия | Германия | Швейцария | ЮАР (Омикрон) | Великобритания | Перу | Индия | Уганда |
| 1 | STANDARD Q COVID-19 Ag Test — Nasopharyngeal | 100 | 98 | 99 | 100 | 99 | 96 | 97 | ||
| 2 | BIOCREDIT COVID-19 Ag — Nasopharyngeal — 1st generation | 100 | 99 | 100 | ||||||
| 3 | NowCheck COVID-19 Ag Test — Nasopharyngeal | 97 | 97 | |||||||
| 4 | LumiraDx SARS-CoV-2 Ag Test | 97 | 99 | 99 | ||||||
| 5 | COVID-19 Ag Respi-Strip | 96 | 96 | |||||||
| 6 | 2019 n-CoV Antigen Test (Lateral Flow Method) — Nasopharyngeal | 99 | 99 | 100 | ||||||
| 7 | CoreTests Covid-19 Ag Test | 99 | 98 | 99 | ||||||
| 8 | Panbio COVID-19 Ag Test — Nasopharyngeal | 99 | 100 | 100 | 100 | 100 | ||||
| 9 | Panbio COVID-19 Ag Test — Nasal | 99 | 100 | 100 | ||||||
| 10 | BIOCREDIT COVID-19 Ag — Nasal | 100 | 100 | |||||||
| 11 | Flowflex -SARS-CoV-2 Ag | 99 | 100 | 100 | 100 |
Обсуждение
J. Dinnes и соавт. показали, что тесты для выявления антигенов SARS-CoV-2 в среднем менее чувствительны, чем молекулярные тесты [7]. Авторы провели оценку диагностической точности экспресс-тестов на антигены по месту оказания медицинской помощи для диагностики инфекции SARS-CoV-2. В обзор были включены независимые оценки национальных референсных лабораторий, FIND и Diagnostics Global Health, при этом не применялись языковые ограничения. Всего в обзор включено 155 исследований, в которых изучалось в общей сложности 100 462 образца из носа или горла; присутствие SARS-CoV-2 было подтверждено в 16 822 образцах. В исследованиях изучались 49 различных тестов на антигены. Около 60% исследований проходило в Европе. В результате проведенного анализа было выявлено, что у людей с подтвержденной инфекцией COVID-19 тесты на антигены правильно идентифицировали инфекцию в среднем у 73% людей с симптомами и у 55% людей без симптомов. Тесты были наиболее точными при использовании в первую неделю после появления симптомов (в среднем 82% подтвержденных случаев имели положительные тесты на антигены). У людей, у которых не было COVID-19, тесты на антигены правильно исключили инфекцию у 99,6% людей с симптомами и у 99,7% людей без симптомов.
В работе H. Scheiblauer и соавт. также была проведена независимая оценка чувствительности тестов на антигены SARS-CoV-2, предлагаемых в Германии [8]. H. Scheiblauer и соавт. рассмотрели чувствительность 122 экспресс-тестов на антиген в прямом сравнении, используя оценочную панель, состоящую из 50 образцов. Минимальная чувствительность 75% для панельных образцов с пороговым циклом Cq≤25 использовалась для определения тестов, подлежащих возмещению в системе здравоохранения Германии. В результате выявлено, что чувствительность различных быстрых тестов на антиген SARS-CoV-2 варьировала в широком диапазоне. Предел чувствительности 75% для тестов с Cq≤25 был достигнут в 96 из 122 оцененных тестов; 26 тестов показали более низкую чувствительность, некоторые из них не сработали. Некоторые тесты показали высокую чувствительность, например 97,5% для Cq<30. Эта сравнительная оценка позволила отличить менее чувствительные от более эффективных экспресс-тестов.
В работе [9] был разработан масштабируемый подход для прямого сравнения аналитической чувствительности коммерчески доступных тестов на антиген SARS-CoV-2 (AgPOCT) для быстрого выявления неэффективных продуктов. Авторы представили методологию быстрой оценки чувствительности AgPOCT SARS-CoV-2. Среди 32 протестированных быстрых тестов на антиген SARS-CoV-2 наблюдались различия в чувствительности в широком диапазоне вирусных нагрузок (от 9,8·108 до 1,8·105 копий генома SARS-CoV-2 на миллилитр). 23 теста выявили тестовый образец при Ct25 (1,6·106 копий/мл), в то время как только пять тестов обнаружили тестовый образец при Ct28 (1,8·105 копий/мл). В низком диапазоне аналитической чувствительности обнаружили, что три теста со слюной дали положительные результаты только для образца Ct21 (2,7·107 копий/мл). Важно отметить, что авторы идентифицировали широко предлагаемый тест, который ненадежно распознавал образец с самой высокой вирусной нагрузкой (тестовый образец Ct16 с 9,8·108 копий/мл), что вызывало серьезные сомнения в его полезности для диагностики SARS-CoV-2.
Таким образом, показано, что тесты на антиген различаются по чувствительности. У людей с признаками и симптомами COVID-19 чувствительность наиболее высока в первую неделю болезни, когда вирусная нагрузка выше. Анализы, отвечающие соответствующим стандартам эффективности, например установленным ВОЗ, могут заменить лабораторную ОТ-ПЦР, когда необходимо принять немедленные решения о лечении пациента или когда ОТ-ПЦР не может быть проведена своевременно. Однако они больше подходят для использования в качестве сортировки перед тестированием ОТ-ПЦР. Переменная чувствительность тестов на антигены означает, что люди с отрицательным результатом могут быть инфицированы.
Из проведенного нами анализа видно, что экспресс-тесты (иммунохроматографические тесты) для выявления антигенов SARS-CoV-2 вызывают большую обеспокоенность, так как чувствительность таких тестов в большинстве случаев не подтверждается независимыми данными. Более того, в некоторых случаях, диагностическая чувствительность теста в зависимости от серии может приближаться к 50%. В связи с этим представляется необходимым проводить систематический контроль в рамках пострегистрационного мониторинга качества и эффективности экспресс-тестов (возможно, посерийный) для выявления антигенов SARS-CoV-2 в частности и антигенов различных патогенов (например, ВИЧ) в общем как несущих наибольший риск для пациента в случае неправильного результата.
Авторы подтверждают, что статья или ее части ранее не были опубликованы.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.