《Pathogens》:Sensitivity and Specificity Assessment of Various African Swine Fever ELISA Kits for Accurate Detection of Seropositive Wild Boar
Virginia Friedrichs,
Alexander Sch?fer,
Paul Deutschmann,
Sabine Bock,
Andreas Hlinak,
Wulf-Iwo Bock,
Andreas Moss,
Martin Beer and
Sandra Blome
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本文深入探讨了在非洲猪瘟(ASF)监测中,由于野猪野外样本常因溶血和腐败而导致检测结果存在挑战的问题。研究人员系统比较了四款在德国已获许可和三款未获许可的商业化ASFV抗体ELISA检测试剂盒,在高质量家猪样本和不同腐败程度的野猪样本中的性能表现。研究结果表明,样本质量是影响检测准确性的关键因素,所有试剂盒在野猪样本中的表现均逊于家猪样本,其中部分未许可试剂盒在野猪样本中显示出较好的敏感性和特异性。该研究为ASF监测中试剂盒的选择、样本质量的评估以及数据解读提供了重要参考,强调了结合qPCR与血清学检测的必要性,对优化ASFV监测与控制策略具有重要意义。
非洲猪瘟(ASF)是一种由非洲猪瘟病毒(ASFV)引起的,能导致家猪和野猪等高死亡率的烈性传染病,对全球养猪业造成巨大的经济损失。在缺乏广泛授权疫苗的情况下,监测和早期检测是控制疫情的关键。血清学检测,特别是酶联免疫吸附试验(ELISA),是监测ASFV抗体的重要工具,尤其在评估地方性流行区疫情动态和减毒毒株流行情况时至关重要。然而,现实监测中面临一个严峻挑战:来自野猪的野外样本,由于通常取自倒毙动物或狩猎现场,常常处于不同程度的溶血和腐败状态,样本质量“堪忧”。这些“不理想”的样本可能含有降解的蛋白质等干扰物质,可能导致ELISA检测出现假阳性或假阴性结果。那么,面对市场上多种已获许可和未获许可的ELISA检测试剂盒,在面对这些质量不一的野猪样本时,究竟哪一款性能更可靠、结果更准确?这直接关系到疫情评估的准确性。为解决此问题,德国弗里德里希-勒夫勒研究所(FLI)的科学家们进行了一项系统性的性能“大比拼”。
本研究主要采用了基于免疫过氧化物酶试验(IPT)验证的对比评估、多实验室联合测试(Multisite Testing)以及实验室间比对试验(Ring Trial)等方法。研究使用了来自德国ASF国家参考实验室(NRL)在2021和2022年收到的野猪野外样本(n=420)、家猪疫情样本(n=92)以及高生物安全条件下动物实验的样本(n=185)。研究核心是比较七种商业化ELISA试剂盒(包括四款德国许可和三款未许可但已上市的试剂盒)的敏感性和特异性。
3.1. 性能比较:野猪样本是真正的“试金石”
研究首先对七种ELISA试剂盒进行了全面的性能评估。结果显示,所有试剂盒在样本质量理想的家猪样本上表现优异,敏感性和特异性普遍高于95%。然而,当面对质量参差不齐的野猪样本时,所有试剂盒的性能都受到了不同程度的“拖累”。
具体而言,对于野猪样本,已获许可的试剂盒中,ID Screen ASF Indirect试剂盒表现出最高的特异性(100%)但较低的敏感性(45.38%),而ID Screen ASF Competition试剂盒的敏感性(69.85%)和特异性(90.38%)相对均衡。在未获许可的试剂盒中,pigtype ASFV Ab和AsurDx ASFV Ab Test两款试剂盒在野猪样本中表现出更高的敏感性(分别为84.21%和90%)和特异性(94.12%和95.83%)。
3.2. 多实验室测试评估:现实工作流程下的表现
为了评估试剂盒在常规监测环境下的表现,研究将获得许可的试剂盒分发到下萨克森州、柏林-勃兰登堡州和萨克森州的三个区域实验室进行测试。结果显示,在ASF非疫区的实验室(如下萨克森州LAVES)出现了少数假阳性结果,而在疫区实验室(如萨克森州LUA),结果则更为准确。
3.3. 实验室间比对试验:结果的可比性
为了排除不同实验室操作引入的差异,所有参与实验室用同一套由FLI提供的血清样本进行了测试。结果显示,各实验室间的结果具有高度可比性,仅在一个试剂盒上出现了一个明确的假阳性结果。
本研究得出结论,所有测试的ELISA试剂盒性能都会受到野猪样本质量(溶血和腐败程度)的显著影响。对于样本质量理想的家猪,所有试剂盒均表现优异。但对于更具挑战性的野猪野外样本,不同试剂盒的表现差异显著。其中,未获许可的pigtype ASFV Ab和AsurDx ASFV Ab Test试剂盒在有限的样本集中显示出更高的潜力,但由于样本量较小,其优越性需谨慎解读。已获许可的ID Screen ASF Indirect试剂盒对野猪样本的敏感性较低,可能导致血清阳性率被严重低估。研究还发现,检测流程的差异(如自动化与手动操作)也可能轻微影响结果。
这项研究的意义重大。首先,它系统性地量化了样本质量对ASFV血清学检测的影响,强调了在解读野猪监测数据时必须考虑样本状态。其次,它为疾病监测机构和实验室选择适合当地样本特点的ELISA试剂盒提供了直接的数据支持。特别是对于野猪样本质量较差的地区,建议优先考虑对样本质量变化耐受性更高的试剂盒。此外,研究重申了将血清学检测(如ELISA)与分子检测(如qPCR)结合使用的重要性,以获得更全面的疫情动态图景。最后,通过多实验室测试和比对试验,研究强调了标准化操作流程和由国家级参考实验室对阳性/可疑结果进行验证的必要性,这对于确保监测数据的准确性、可靠性和跨区域可比性至关重要。这项研究最终发表在了专业期刊《Pathogens》上,为全球ASF监测工作的优化提供了宝贵的实证依据。