三种新型冠状病毒抗体检测系统一致性评价
张华，耿亚松，王倩，付东鹤，唐洪影，杨玲，董莉真，吴高鹏，李桂柃，李天宁，袁玉华
天津医科大学总医院空港医院，天津300308
摘要：目的评价三种新型冠状病毒（SARS -CoV -2）特异性IgG 、IgM 抗体化学发光检测系统的一致性。方法收
集46份血清标本，其中SARS -CoV -2阳性23例、阴性23例。使用A 、B 、C 三种系统及配套试剂对46份血清标本进行SARS -CoV -2抗体检测。参考CLSI EP15-A3及EP9-A3方案进行精密度评价和方法学比对，对定量结果采用passing -bablok 进行比对分析；采用χ2检验将定性结果之间进行差异性分析，并分别与核酸最终检测结果进行差异性分析。结果
A 、
B 、
C 三种系统IgG 抗体检测精密度分别为4.59%～5.08%、4.40%～4.91%、4.25%～8.09%，IgM
抗体检测精密度分别为4.92%～5.39%、3.97%～4.19%、4.18%～8.44%。三种检测系统IgG 抗体定量结果间回归方程的相关系数为0.835～0.871，截距为0.017～0.025，斜率为0.034～0.173，IgM 抗体定量检测结果间回归方程的相关系数为0.671～0.885，截距为-0.090～0.025，斜率为0.098～0.437；IgG 抗体定性结果与最终临床诊断结果符合率为91.4%～95.6%，IgM 抗体定性结果与最终临床诊断结果符合率为65.2%～86.9%。结论三种系统IgG
抗体检测结果一致性较好，IgM 抗体的检测结果之间存在差异；血清抗体检测可作为SARS -CoV -2感染诊断和流行
病学调查的有效指标。
关键词：新型冠状病毒；核酸检测；抗体检测；化学发光法；一致性评价doi ：10.3969/j.issn.1002-266X.2021.14.008中图分类号：R512.9
文献标志码：A
文章编号：1002-266X （2021）14-0033-04
Consistency evaluation of three detection systems for anti -SARS -CoV -2antibodies ZHANG Hua ，GENG Yasong ，WANG Qian ，FU Donghe ，TANG Hongying ，YANG Ling ，DONG Lizhen ，WU
Gaopeng ，LI Guiling ，LI Tianning ，YUAN Yuhua
Tianjin Medical University General Hospital Airport Hospital ，Tianjin 300308，China
Abstract ：Objective
To evaluate the consistency of three chemiluminescence detection systems for specific IgG
and IgM antibodies of novel coronaviruses （SARS -CoV -2）.Methods
Forty -six serum samples ，including 23positive
cases of SARS -CoV -2and 23negative cases ，were collected.We used the three systems A ，B ，C and their supporting re⁃agents to detect SARS -CoV -2antibodies on 46serum samples.Referring to CLSI EP15-A3and EP9-A3protocols ，preci⁃sion evaluation and methodological comparison were carried out.The quantitative results were compared and analyzed by using passing -bablok.Chi -square test was used to analyze the difference among qualitative results.The difference was re⁃spectively analyzed between the qualitative results and final nucleic acid test results.Results
The precision of IgG anti⁃
body detection of systems A ，B and C was 4.59%-5.08%，4.4%-4.91%，and 4.25%-8.09%while the precision of IgM
was 4.92%-5.39%，3.97%-4.19%and 4.18%-8.44%，respectively.The correlation coefficient （r ）of regression equa⁃tion among the specific IgG antibody quantitative results of the three detection systems was within 0.835-0.871，the inter⁃cept was 0.017-0.025，and the slope was 0.034-0.173，respectively.The correlation coefficient （r ）of the regression equation among the specific IgM antibody quantitative test results was within 0.671-0.885，the intercept was -0.090-
0.025，and the slope was 0.098-0.437，respectively.The coincidence rate between the specific IgG antibody test results and the final clinical diagnosis was 91.4%-95.6%；and the coincidence rate between the specific IgM antibody test results and the final clinical diagnosis was 65.2%-86.9%.Conclusion
The results of detection of IgG antibodies by the three
基金项目：科技部国家重点研发计划项目（2020YFC0843100）。
第一作者简介：张华（1983-），男，硕士，副主任技师，主要研究方向为免疫微环境。E -mail ：huaz
hang@tmu.edu 通信作者简介：袁玉华（1963-），男，主任技师，硕士研究生导师，主要研究方向为病原微生物。E -mail ：yyhxxx39@sina
开放科学（资源服务）
标识码（OSID ）
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systems are in good agreement，but the results of detection of IgM antibodies are different from those of nucleic acid detec⁃tion and clinical diagnosis；the serum antibody detection will play an important role in the clinical diagnosis and epidemio⁃logical investigation for SARS-CoV-2infection.
Key words：SARS-CoV-2；nucleic acid test；detection of antibody；chemiluminescence；consistency evaluation
2019年12月以来，全球各地陆续发现不明原因引起的肺炎病例，通过对患者呼吸道标本病毒全基因组测序、核酸检测等多种方法证实，该病毒是一种从未在人体内发现的β属冠状病毒新毒株［1］，WHO 将其命名为新型冠状病毒（SARS-CoV-2）。目前全球累计新型冠状病毒肺炎确诊病例超过1亿例，死亡人数逼近300万，已经发展为全球性公共安全卫生事件［2］。实时荧光定量PCR核酸检测是诊断SARS-C
oV-2感染的金标准，但仍存在一定的局限性［3］，临床中可能出现影像学诊断、临床表现与核酸检测结果不相符的现象［4］。同时核酸检测存在方法学局限性，目前无法进行定量检测，不能对病情发展进行动态监测。血液样本易获取、稳定、可定量检测，因此血清IgM/IgG抗体检测可弥补核酸检测的不足，避免因采样原因造成的假阴性，可与核酸联合检测用于疑似患者的确诊［5-6］。目前对于SARS-CoV-2抗体血清学的发生发展机制尚不明确。龙泉鑫等［7］分析了新型冠状病毒感染机体后抗体的变化规律，在症状发作后19d内，所有患者特异性IgG抗体检测均呈阳性，表明抗体检测对疾病的诊断和监测具有重要意义。为进一步落实对病例的早发现、早报告、早隔离、早的防控政策，全国将进行重点人核酸检测、抗体检测，因此抗体检测系统的能力与质量尤为重要。我们收集了本院2020年3～4月的SARS-CoV-2抗体检测数据，对三种化学发光系统IgM/IgG检测结果进行一致性评价，将定性结果与临床诊断结果进行验证，探讨新型冠状病毒IgM/ IgG抗体检测的临床价值，为新型冠状病毒感染的诊断与预后提供参考。
1材料与方法
1.1材料
1.1.1标本来源收集天津医科大学总医院空港医院收治的入境筛查者的血清样本。其中SARS-CoV-2核酸检测阳性23例，符合《新型冠状病毒肺炎诊疗方案（第七版）》中的诊断标准［8］，确诊为SARS-CoV-2感染；核酸检测阴性23例，来自同期健康人，均无临床症状，无其他基础疾病。
1.1.2仪器与试剂重庆博奥塞斯Axceed260化学发光测定仪及其配套试剂（IgM批号G202004313，IgG批号G202004313），深圳亚辉龙iModules化学发光测定仪及其配套试剂（IgM批号20200202，IgG批号20200202），天津丹娜生物Smart500S化学发光测定仪及其配套试剂（IgM批号20200401，IgG批号
20200401）。
1.2检测方法采集受试者静脉血3mL，置于含分离胶的真空采血管，3500r/min离心10min，56℃水浴箱中灭活30min。将上述3个化学发光测定系统（包括仪器与其配套试剂）随机编号为A、B、C，使用3个系统分别对46份样本进行SARS-CoV-2IgM 和IgG抗体检测，严格按照仪器和试剂说明书操作。根据样本的S/CO值进行结果判断，S/CO值=样本发光值/cut-off值。S/CO值<1.0判定为阴性，≥1.0判定为阳性。
1.3精密度验证采用各检测系统厂家提供的配套SARS-CoV-2质控品进行精密度验证。参考美国临床实验室标准化协会（CLSI）EP15-A3方案，使用A、B、C系统分别检测高、低水平的质控品，每天5次，连续5天，计算各水平的批间精密度，并与试剂说明书中厂家声明的产品性能指标进行对照。1.4方法学比对参考CLSI EP9-A3方案［9-10］，用Medcalc18.0软件对A、B、C3个系统SARS-CoV-2 IgG、IgM检测结果进行离值检验，使用passing-bablok回归模型对3个检测系统结果两两比较（A vs B、A vs C、B vs C），显示回归方程y=a+bx，并计算各组合的相关系数（r）、截距、斜率及95%CI；将3个系统检
测IgG、IgM定性结果分别与鼻/咽拭子核酸检测结果进行比对，采用χ2检验对定性结果与临床最终诊断结果进行差异性分析，以（真阴性+真阳性）/总例数计算抗体检测结果与核酸检测结果的符合率。
2结果
2.1三种系统抗体检测精密度验证结果A、B、C 系统检测IgG抗体的精密度分别为4.59%～5.08%、4.40%～4.91%、4.25%～8.09%，符合厂家声明的检测结果变异系数<15%、<10%、<15%；检测IgM抗体精密度分别为4.92%～5.39%、
3.97%～
4.19%、4.18%～8.44%，符合厂家声明的检测结果变异系数<15%、<10%、<15%。
2.2抗体定量检测比对结果
2.2.1IgG抗体定量检测比对结果对三种系统IgG抗体的检测结果进行passing-bablok回归分析，回
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归方程分别为A vs B：y=0.0253+0.173x、A vs C：y=
核酸检测结果阳性参考值阴性0.0172+0.0338x、B vs C：y=0.194+0.761x，两两比对，A系统与B系统的相关性最佳（r=0.871，
P<0.05）。见表1。
2.2.2IgM抗体定量检测比对结果对三种系统IgM抗体结果进行passing-bablok回归分析，回归方程分别为A vs B：y=0.0253+0.194x、A vs C：y=0.0069+0.0985x、B vs C：y=0.0919+0.44x。两两比对，A系统与C系统的相关性最佳（r=0.885，P< 0.05）。见表2。
2.3抗体定性检测比对结果
2.3.1IgG抗体定性检测比对结果三种系统IgG 抗体定性检测结果与核酸检测结果符合率为91.3%～95.6%，三种系统与核酸检测结果差异均无统计学意义（P均>0.05）。见表3。2.3.2IgM抗体定性检测比对结果三种系统IgM 抗体定性检测结果与核酸检测结果符合率为65.2%～86.9%，A系统、C系统与核酸检测结果存在明显差异（P均<0.05），B系统与核酸检测结果无明显差异（P>0.05）。见表4。
3讨论
《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案（第七版）》中提出，确诊病例应包含以下三者之一：①实时荧光定量PCR检测新型冠状病毒核酸阳性；②病毒基因测序与已知的新型冠状病毒高度同源；③血清新型冠状病毒特异性IgG、IgM抗体阳性［8］。《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案（第八版）》将特异性Ig
M抗体阳性作为疑似病例诊断依据之一［11］，SARS-CoV-2特异性抗体检测有着不可替代的重要临床和公共卫生价值［12］。
本研究中的三种检测系统均采用磁微粒化学发光法，结果显示三种系统检测SARS-CoV-2特异性IgG、IgM抗体的精密度均符合厂家声明的生物医学变异范围，可保证检测结果的重复性。对三种系统特异性IgG抗体定量结果进行passing-bablok回归分析，回归方程的r为0.835～0.871，截距为0.017～0.025，斜率为0.034～0.173，r均大于0.8，表明三种系统的结果两两比较均高度相关，其中A系统与B系统间相关性最佳；同时三种系统特异性IgG抗体定性结果与核酸检测结果符合率为91.3%～95.6%；对三种系统特异性IgM抗体定量结果进行passing-bablok回归分析，各回归方程r为0.671～
表1三种系统检测IgG抗体的passing-bablok回归分析结果
比对关系A vs B
A vs C
B vs
C n
46
46
46
截距（95%CI）
0.025（0.007～0.035）
0.017（0.003～0.035）
0.025（0.015～0.091）
斜率（95%CI）
0.173（0.115～0.284）
0.034（0.032～0.048）
0.131（0.072～0.283）
r（95%CI）
0.871（0.778～0.921）
0.835（0.719～0.906）
0.847（0.738～0.914）
P
<0.05
<0.05
<0.05
表2三种系统检测IgM抗体的passing-bablok回归分析结果
比对关系A vs B
A vs C
B vs
C n
46
46
46
截距（95%CI）
0.025（0.014～0.047）
-0.007（-0.051～0.030）
-0.090（-0.310～0.096）
斜率（95%CI）
0.194（0.159～0.224）
0.098（0.056～0.150）
0.437（0.186～0.703）
r（95%CI）
0.807（0.675～0.889）
0.885（0.800～0.935）
0.671（0.473～0.805）
P
<0.05
<0.05
<0.05
表4三种系统IgM抗体定性检测结果与核酸检测结果一致性比对［例（%）］
核酸检测结果
阴性
阳性
χ2
P n
23
23
A系统定性结果
阴性
23（100）
11（47.83）
16.24
<0.05
阳性
0（0）
12（52.17）
B系统定性结果
阴性
21（91.30）
4（17.39）
25.32
0.687
阳性
2（8.70）
19（82.61）
C系统定性结果
阴性
23（100）
16（69.56）
8.256
<0.05
阳性
0（0）
7（30.44）表3三种系统IgG抗体定性检测结果与核酸检测结果一致性比对［例（%）］
核酸检测结果
阴性
阳性
χ2
P n
23
23
A系统定性结果
阴性
23（100）
4（17.39）
32.37
0.125
阳性
0（0）
19（82.61）
B系统定性结果
阴性
23（100）
2（8.70）
38.64
0.500
阳性
0（0）
21（91.30）
C系统定性结果
阴性
23（100）
2（8.70）
38.64
0.500
阳性
0（0）
21（91.30）
35
0.885，截距为-0.09～0.025，斜率为0.098～0.437，三种系统结果两两之间相关性良好，以A系统与C系统的相关性最佳；三种系统SARS-CoV-2特异性IgM抗体定性结果与核酸检测结果符合率为65.2%～86.9%。
本研究结果显示，三种系统IgG检测结果一致性良好，与临床诊断符合率高；而IgM各系统间检测结果一致性并不理想，与最终临床诊断也存在差异。其原因可能与以下因素有关：①试剂盒抗原质量、包被质量、标记物包被质量等都会对检测结果产生影响［13］；②试剂包被抗原点位的选择不同可导致不同品牌试剂检测结果存在差异；③IgM抗体是病毒感染后首先产生的抗体，本身维持时间短，存在检测的空窗期，导致在感染早期或末期可能无法测出；
④不同厂家采用的原理不同，检测灵敏度也不同。
由于抗原抗体反应的特殊性，难免会出现假阳性结果，对临床诊断造成一定的困扰。结合本实验室工作实际，假阳性结果与以下因素有关：①阳性预判值设定过低。阳性判断值一般是通过测定大量的阴性人和一定数量的已知阳性人标本，对结果进行统计后得到阳性预判值，由于统计学方法的局限性，不
可避免地会有一部分弱阳性结果实际上为假阳性。同时，由于不同厂家的灵敏度和特异度存在差异，阳性预判值的设定原则也不相同，也会造成不同仪器检测结果间的差异。②血清中存在内源性的干扰物质，如类风湿因子、嗜异性抗体、溶菌酶、补体和因使用鼠抗体而产生的抗鼠抗体等，均可能产生非特异性的结合，造成假阳性结果。③外源性干扰物质，如标本溶血、细菌污染、标本贮存时间过长、标本凝固不全等，可能影响化学发光反应过程，造成假阳性。④环境因素：因生物安全的要求，在日常工作中检验科要用到含氯消毒剂喷洒或过氧化氢喷雾，空气中存在强氧化剂，可能干扰底物发光反应过程，造成假阳性。
SARS-CoV-2是一种新发病原体，目前对该病毒检测方法性能的了解仍有限，需要更多的临床研究以提高不同检测方法的效能。血清学检测目前不单独作为SARS-CoV-2感染的诊断依据，化学发光法检测SARS-CoV-2抗体可以提供较高的灵敏度和特异度，是SARS-CoV-2感染筛查、诊断、疗效监测及流行病学调查的重要检测手段［14-15］。参考文献：
［1］XU X T，CHEN P，WANG J F，et al.Evolution of the novel coro⁃navirus from the ongoing Wuhan outreak and modeling of its spike
protein for risk of human transmission［J］.Sci China Life Sci，2020，63（3）：457-460.
［2］MUHAMMAD F R，CHAUDHARY F，AQSA A，et al.Novel coronavirus disease（COVID-19）p
andemic：A recent mini review
［J］.Comput Struct Biotechnol J，2021，19：612-623.
［3］中国医院协会临床微生物实验室专业委员会.新型冠状病毒实验室检测专家共识［J］.协和医学杂志，2021，12（1）：18-26.［4］史河水，韩小雨，樊艳青，等.新型冠状病毒（2019-nCoV）感染的肺炎临床特征及影像学表现［J］.临床放射学杂志，2020，39
（1）：8-11.
［5］徐万洲，李娟，何晓云，等.血清2019新型冠状病毒IgM和IgG 抗体联合检测在新型冠状病毒感染中的诊断价值［J］.中华检
验医学杂志，2020，43（3）：230-232.
［6］ZHAO J J，YUAN Q，WANG H Y，et al.Antibody responses to SARS-CoV-2patients of novel soronavirus disease2019［J/OL］.
Clin Infect Dis，2020.Published online.
［7］LONG Q X，LIU B Z，DENG H J，et al.Antibody responses to SARS-CoC-2in patients with COVID-19［J］.Nat Med，2020，26
（6）：1-4.
［8］新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第七版）［EB/OL］.2020［2020-03-11］.http：//v：8080/zhengce/zhengceku/
2020-08/19/content_5535757.htm.
［9］Clinical and Laboratory Standards Institute.Measurement proce⁃dure comparison and bias est-Imation using patient samples；Ap⁃
proved guidelind-Third edition：CLSI EP9-A3［S］.Wayne，PA：CLSI，2013.
［10］张强，宗晓龙，李东明，等.用EP9-A3评价两种血凝分析仪凝血酶原时间检测结果的一致性［J］.临床检验杂志，2019，37
（1）：71-74.
［11］新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第八版）［EB/OL］.2020［2020-08-18］.http：//v/yzygi/s7653p/
202003/46c9294a7dfee4cef80dc7f5912eb1989/files/
ce3e694832a438eaae415350a8ce964.pdf.
［12］黄悦，庄春兰，葛胜祥，等.2019新型冠状病毒感染血清学检测的临床和公共卫生意义探讨［J］.病毒报，2020，36（3）：537-539.
［13］BURBELO P D，RIEDO F X，MORISHIMA C，et al.Sensitivity in detection of antibodies to nuclecapsid and spike proteins of se⁃
vere acute respiratory syndrome coronavirus2in patients with
coronavirus disease2019［J］.J Infect Dis，2020，222：206-213.［14］XIANG F，WANG X R，HE X L，et al.Antibody detection and dynamic characteristics in patients with COVID-19［J］.Clin In⁃
fect Dis，2020.Published online.
［15］宁雅婷，侯欣，陆旻雅，等.新型冠状病毒血清特异性抗体检测技术应用探讨［J］.协和医学杂志，2020，11（6）：649-653.
（收稿日期：2021-01-13）
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