《Journal of Virological Methods》:A rapid detection method for African swine fever virus antigens in serum and whole blood samples using an automated machine reading tool for lateral flow assays
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非洲猪瘟(ASF)是由非洲猪瘟病毒(ASFV)引起的一种严重疾病。在现场条件下,ASFV的检测可通过床边检测实现,包括靶向病毒抗原的侧向层析检测(LFA)。在本研究中,研究人员测试了一种用于检测全血和血清中ASFV抗原的LFA(一种ASFV Ag LFA)。作
非洲猪瘟(ASF)是由非洲猪瘟病毒(ASFV)引起的一种严重疾病。在现场条件下,ASFV的检测可通过床边检测实现,包括靶向病毒抗原的侧向层析检测(LFA)。在本研究中,研究人员测试了一种用于检测全血和血清中ASFV抗原的LFA(一种ASFV Ag LFA)。作为一种新颖特征,研究人员将ASFV Ag LFA与一种快速诊断设备iaX读取器(iaX reader)结合使用,该读取器可生成ASFV抗原水平的定量结果。与qPCR相比,ASFV Ag LFA联合iaX读取器对血清的诊断灵敏度为100%(1.00,95%置信区间0.92-1.00),诊断特异性为91%(0.91,95%置信区间0.72-0.99)。对于全血,观察到的诊断灵敏度较低,为79%(0.79,95%置信区间0.63-0.90),而诊断特异性与血清相当,为95%(0.95,95%置信区间0.77-1.00)。当使用组内相关系数(ICC)估计比较定量一致性时,ASFV Ag LFA与ASFV qPCR对血清具有高度一致性,而对全血则观察到中等程度的一致性。Bland-Altman分析和回归分析表明,两种血液样本的一致性并非均匀一致,且在病毒水平较高时一致性最高。总之,LFA与诊断读取器的组合在血清样本中检测ASFV抗原的表现优于全血样本。
非洲猪瘟(ASF)是由非洲猪瘟病毒(ASFV)引起的一种严重出血性疾病,对全球养猪业造成巨大经济损失。目前,大多数受疫情影响地区缺乏有效疫苗,防控策略主要依赖早期检测和严格的管控措施。当前的金标准检测方法如qPCR需要实验室基础设施,而在偏远地区或现场条件下,床旁检测工具(如侧向层析检测,LFA)具有显著优势。然而,现有LFA通常只能提供定性结果,依赖肉眼判读,灵敏度和一致性有限。为此,研究人员开发了一种新型ASFV抗原LFA(NDx-ASFVControl),并首次将其与自动诊断读取器iaX reader(intelligent analyzer eXpress-2101)结合,旨在实现定量检测并提高性能。研究利用来自三项实验感染研究(Olesen et al., 2023, 2024, 2025)的猪血清和乙二胺四乙酸抗凝全血(EDTA-blood)样本,共65份血清和64份EDTA全血样本,其中包含经口或鼻内接种欧洲基因II型ASFV(ASFV POL/2015/Podlaskie毒株)的猪只样本。通过与qPCR(靶向P72基因)对比,研究人员评估了该系统的诊断灵敏度、特异性及定量一致性。结果表明,该组合系统对血清具有100%的灵敏度和91%的特异性,对全血具有79%的灵敏度和95%的特异性;定量分析显示血清样本的ICC(intraclass correlation coefficient,组内相关系数)达0.906(绝对一致性),全血样本为0.682,且Bland-Altman分析表明一致性在病毒载量高时最佳。研究发表在《Journal of Virological Methods》。
关键技术方法概述:研究人员从三项已发表的ASFV实验感染研究(Olesen et al., 2023, 2024, 2025)中获取血清和EDTA-blood样本,该毒株为ASFV POL/2015/Podlaskie(基因II型)。主要技术包括:(1)qPCR检测:采用MagNA Pure 96系统提取病毒DNA,以靶向ASFV P72基因的qPCR(Tignon et al., 2011)测定Ct值和基因组拷贝数,作为金标准;(2)LFA与iaX reader联合检测:将ASFV Ag LFA(NordicDx)与iaX reader(Assaya, USA)组合,通过可见光谱成像和校准曲线将LFA测试线强度转化为Ct等效值(LFA-iaX Ct-equivalent)。校准采用ASFV阳性血清或EDTA-blood的两倍稀释系列,并利用阴性样本计算检测限(LOD)。统计方法包括ICC、Bland-Altman分析和回归分析,评估定量一致性和比例偏差。
研究结果:
**血清样本**:通过稀释系列校准,LFA-iaX对血清的检测限(LOD)对应Ct 42.00(RI值0.96)。验证65份血清样本显示,qPCR阳性42份、阴性23份;LFA-iaX检测阳性44份、阴性21份,无假阴性,2份假阳性(RI值分别为1.08和1.00,接近LOD)。诊断灵敏度100%(95%CI 0.92-1.00),特异性91%(95%CI 0.72-0.99)。定量一致性分析显示,ICC为0.914(一致性)和0.906(绝对一致性),属优秀。Bland-Altman分析显示平均偏倚-0.95 Ct,MAE 2.22 Ct,RMSE 2.85 Ct,95% LoA从-6.28 Ct到4.38 Ct。回归分析表明比例偏差显著(斜率-0.232,p<0.001),在≤30 Ct区间偏差更为结构化(R
2=0.91),>30 Ct区间无显著关联。
**全血样本**:通过稀释系列校准,LFA-iaX对EDTA-blood的LOD对应Ct 29.44(RI值1.08)。验证64份EDTA-blood样本显示,qPCR阳性42份、阴性22份;LFA-iaX检测阳性34份、阴性30份,9份假阴性(7份Ct>30,2份Ct分别为23.85和26.67),1份假阳性(RI=1.13)。诊断灵敏度79%(95%CI 0.63-0.90),特异性95%(95%CI 0.77-1.00)。定量一致性分析显示,一致性ICC为0.819(良好),绝对一致性ICC为0.682(中等)。Bland-Altman分析显示平均偏倚2.44 Ct,MAE 3.02 Ct,RMSE 3.32 Ct,95% LoA从-2.03到6.91 Ct。回归分析显示全范围比例偏差显著(斜率-0.40,p<0.001),但按Ct分层后,≤25 Ct区间无显著偏差(斜率-0.27,p=0.194),>25 Ct区间有显著偏差(斜率-1.20,p=0.031,仅6个样本)。
**讨论总结**:研究指出LFA-iaX系统对血清的检测性能优于EDTA全血,血清样本的病毒抗原检测更灵敏、定量一致性更优。这可能与ASFV与红细胞结合有关,使全血中抗原可及性较低。尽管全血更易于现场使用,但血清可通过自然凝血分离而无需离心。高于30 Ct的样本假阴性风险增加,与既往研究一致。在高病毒载量(低Ct)样本中,iaX reader有时因“钩状效应”给出无效结果(控制线弱),但目视检查仍可判读阳性。与肉眼判读相比,iaX reader提供了更高的灵敏度和定量能力,尤其对弱阳性样本。研究强调,在田间场景中,该系统适用于临床症状明显的病猪或死猪检测,此时病毒载量通常较高。
**研究结论**:综上所述,使用新开发的ASFV抗原LFA(NDx-ASFVControl)并结合iaX快速诊断读取器,研究人员报告了对血清样本的高灵敏度和特异性,而对EDTA全血的灵敏度和特异性与既往研究相当。该LFA对血清的高灵敏度值得进一步探索,使用包含其他ASFV毒株的测试组,因为在本研究中使用感染ASFV POL/2015/Podlaskie毒株的猪只血液样本时,其在ASFV抗原检测中的表现优于EDTA全血。