《JOURNAL OF CLINICAL LABORATORY ANALYSIS》:Diagnostic Concordance of Two- and Three-Gene SARS-CoV-2 Molecular Assays in Cameroon: Implications for Efficient Pandemic Response in Low- and Middle-Income Countries
编辑推荐:
本研究通过比较DaAn Gene(N/ORF1ab基因)、ThermoFisher(N/ORF1ab/S基因)和GeneXpert(N2/E基因)三种SARS-CoV-2分子检测方法在喀麦隆的临床应用,发现双基因检测平台(GeneXpert与DaAn Gene)在CT值<37时具有更高诊断一致性(κ=0.66),尤其在低病毒载量(CT值25-37)场景下显著优于三基因检测。研究为资源有限地区优化分子诊断策略提供了关键循证依据,强调双基因检测在疫情暴发初期病例筛查中的决定性作用。
研究背景与方法学设计
新冠肺炎(COVID-19)大流行凸显了可靠诊断工具在中低收入国家(LMICs)的重要性。本研究在喀麦隆雅温得的Chantal Biya国际参考中心(CIRCB)开展,对2020年3月至2023年3月期间采集的249份鼻咽拭子样本进行平行检测,比较DaAn Gene(靶向N/ORF1ab基因)、ThermoFisher(靶向N/ORF1ab/S基因)和GeneXpert(靶向N2/E基因)三种实时定量PCR(RT-PCR)平台的诊断性能。检测阳性阈值采用喀麦隆国家指南标准:DaAn Gene与ThermoFisher为CT值<37,GeneXpert为CT值<40。
人群特征与检测结果
研究人群中位年龄36岁(27-50岁),55.8%为男性,21.3%出现COVID-19相关症状。DaAn Gene检测阳性率为53.4%(133/249),GeneXpert为54.2%(135/249),而ThermoFisher仅22.9%(57/249)。值得注意的是,有症状人群在DaAn Gene(OR=1.94, p=0.037)和GeneXpert(OR=2.90, p=0.001)中的阳性率显著高于无症状者,但ThermoFisher检测结果与症状无显著关联(p=0.961)。
诊断一致性分析
以DaAn Gene为参考标准,GeneXpert总体一致性达83.1%(κ=0.66,95%CI:0.57-0.75),显著高于ThermoFisher的67.9%(κ=0.38,95%CI:0.29-0.47)。在阳性符合率方面,GeneXpert与DaAn Gene的吻合度达85.0%(113/133),而ThermoFisher仅为41.3%(55/133)。阴性符合率则呈现相反趋势:ThermoFisher为98.3%(114/116),GeneXpert为81.0%(94/116)。
病毒载量对一致性的影响
当病毒载量较高(CT值<20)时,所有平台均表现出优异一致性:GeneXpert与DaAn Gene达到完全一致(κ=1.00),ThermoFisher也达到近完美一致(κ=0.96)。但随着CT值升高,ThermoFisher的一致性快速下降:CT值<33时为中等一致(κ=0.56),CT值<37时仅为一般一致(κ=0.38)。相反,GeneXpert在CT值<33时仍保持良好一致(κ=0.73),在国家标准阈值下维持中等一致(κ=0.66)。
技术机制与公共卫生意义
三基因检测灵敏度较低可能源于退火过程中的引物竞争效应,特别是在多靶点扩增时酶活性分配不均。研究证实N基因是所有检测平台中最稳定的靶点,在高病毒载量时各平台检测结果高度一致。但对于中低病毒载量(CT值25-37)的病例,双基因检测显示出明显优势,这对疫情早期发现和防控决策至关重要。
研究局限与展望
本研究未进行重复检测评估检测内变异,但通过同步提取扩增和内置对照保证了操作一致性。样本长期冻存可能影响RNA完整性,但所有样本均统一处理于-80°C环境且避免反复冻融。尽管存在这些限制,研究结果仍为资源有限地区建立分级诊断策略提供了实证依据:在高病毒载量暴发期可灵活选用各平台,而对低病毒载量或有症状但ThermoFisher检测阴性者,建议采用双基因检测进行确认。
结论
在喀麦隆的实践环境中,双基因检测平台(特别是GeneXpert)在标准临床阈值下表现出优于三基因检测(ThermoFisher)的诊断性能。虽然高病毒载量时各平台具有互操作性,但在中低病毒载量范围,双基因检测对早期病例识别和公共卫生干预具有决定性意义。该研究为类似资源有限地区优化突发传染病分子诊断网络提供了重要技术参考。