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摘要
客觀的比較三種快速抗原檢測試驗(RADTs)對A組的診斷效果鏈球菌(氣體)。
設計一項基於醫院的橫斷麵回顧性研究。
設置應用單一研究所臨床標本進行氣體快速診斷試驗的比較研究。
參與者對高麗大學九老醫院門診出現可疑症狀的225名兒童進行了咽拭子取樣。使用雙拭子塗抹器。樣品儲存在- 70°C以下的10ml運輸管中，其中含有1ml液體斯圖亞特運輸介質。
結果測量所有測試均由經過培訓的臨床實驗室科學家在實驗室進行。將3種radt的敏感性、特異性、準確性和kappa指數與對照PCR檢測和培養結果進行比較。
結果在225名疑似感染GAS的患者中，培養和PCR檢測分別為67人和90人。與對照培養物相比，GAS對careUS Strep A Plus、SD Bioline和BD Veritor的敏感性分別為92.5% (CI 83.4 ~ 97.5)、71.6% (CI 59.3 ~ 81.9)和74.63% (CI 62.5 ~ 84.4);對careUS Strep A Plus、SD Bioline和BD Veritor的特異性分別為97.0% (CI 93.1 ~ 99.0)、94.6% (CI 90.1 ~ 97.5)和92.9% (CI 87.8 ~ 96.2)。與參考GAS實時PCR相比，careUS Strep A Plus、SD Bioline和BD Veritor的敏感性分別為73.3% (CI 62.9 ~ 82.1)、63.3% (CI 52.5 ~ 73.2)和67.8% (CI 57.1 ~ 77.2)，特異性分別為99.3% (CI 95.9 ~ 99.9)、100.0% (CI 97.3 ~ 100.0)和99.3% (CI 95.9 ~ 99.9)。
結論careUS Strep A Plus是一種有用的測試，顯示出與培養測試高度可比的結果，並且在三種radt中表現優越。應鼓勵使用快速檢測儀器，以使用簡單的設備提供可接受的快速結果。
- A組鏈球菌
- 快速抗原檢測試驗
- 咽炎
這是一篇開放獲取的文章，根據創作共用署名非商業(CC BY-NC 4.0)許可證發布，該許可證允許其他人以非商業方式分發、混音、改編、在此基礎上進行構建，並以不同的條款許可其衍生作品，前提是正確引用原始作品，給予適當的榮譽，任何更改都已注明，並且使用是非商業性的。看到的:http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/．
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本研究的優勢和局限性
本研究比較了三種快速抗原檢測試驗(RADTs)與兩組參考文獻(A組)的診斷性能鏈球菌鏈球菌熱原性外毒素B (speB)基因PCR及培養方法。
careUS鏈球菌A +是一種有用的測試，與“參考標準”測試具有高度可比性。
我們將樣品儲存在- 70°C以下的10 mL傳輸管中，其中含有1 mL液體斯圖亞特傳輸介質，以評估radt。
簡介
A組鏈球菌(GAS)是咽炎最常見的細菌病因，在成人中患病率為5%-15%，而大約四分之一的兒童病例是由GAS引起的。1化膿性和非化膿性並發症，如咽後膿腫、急性風濕熱、風濕性心髒病和鏈球菌感染後腎小球腎炎2 - 5可發生在未及時接受抗菌藥物治療的患者身上。侵入性氣體疾病的負擔出乎意料地高，每年至少有66.3萬例新病例和16.3萬例死亡。6因此，早期對細菌性咽炎進行抗菌治療有利於預防後遺症，降低醫療費用。然而，很難區分細菌性咽炎和病毒性咽炎，因為沒有任何症狀或體征顯示有足夠高的似然比，以允許對GAS咽炎進行準確診斷。7盲目使用抗微生物藥物治療病毒性咽炎是無效的，並導致日益嚴重的抗微生物藥物耐藥性問題。8 - 10因此，正確識別GAS可以檢測出可能導致並發症的GAS陽性病例，正確排除GAS可以防止不必要的抗生素使用。11
美國傳染病學會(Infectious Diseases Society of America)建議對咽炎患者進行快速抗原檢測試驗(RADT)、咽拭子培養或兩者兼用，但有明顯病毒症狀的患者除外。RADT陰性結果應通過兒童咽喉培養來確認，而RADT陽性由於其高特異性不需要備份培養試驗。12與咽拭子培養法相比，市售的radt的敏感性和特異性分別為77%-98.9%和62%-100%。13不同的RADT之間的差異可以歸結為個人進行測試的技能水平，對RADT終點的相對主觀的解釋，不同的商業試劑盒和培養質量。鑒於RADT在急性咽炎診斷中的重要性，需要更準確地評價RADT的性能。
因此，本研究的目的是評估三種RADTs - careus Strep A Plus (Wells Bio，韓國)、SD Bioline Strep A (Yongin，韓國)和BD Veritor係統(Becton, Dickinson and Company, Sparks, Maryland)的性能，以提供更準確的關於RADTs在疑似細菌性咽炎病例中檢測GAS的信息。
方法
研究設計
2015年9月至11月，招募了225名涉嫌患有鏈球菌性咽炎的4-17歲兒童(定義為存在喉嚨疼痛，並在體檢中有咽喉或扁桃體炎症的證據)進行潛在注冊。出現症狀超過7天或出現病毒性呼吸道感染症狀的患者隨後被排除在該組之外。咽喉拭子由兩名醫生使用雙拭子塗抹器(Copan Diagnostics, California)收集，提交給高麗大學九老醫院門診進行常規檢測，並在培養研究中進行測試。
標本用雙拭子塗抹器摩擦咽粘膜後，立即送往微生物科。每個塗藥器儲存在10ml的輸送管中，其中含有1ml液體斯圖亞特輸送介質。立即進行細菌培養。在−70°C保存後7天內，由訓練有素的臨床實驗室科學家根據包裝說明書和PCR對樣品進行三種RADTs (careUS Strep A Plus, SD Bioline Strep A和BD Veritor係統)檢測，但對培養結果不透明。此外，從第二個塗藥器中取出的另一種液體作為備份儲存在低於- 70°C (圖1）.
標本采集流程圖及A組鏈球菌快速抗原檢測試驗(RADT)。
將所有RADT結果與培養試驗和鏈球菌熱原性外毒素B (speB)實時PCR試驗進行比較，作為參考試驗。
咽拭子培養
所有臨床咽炎患者均同時采用雙咽拭子，使用粘膠頭拭子。第一個棉簽被帶到實驗室，劃到5%羊血瓊脂培養皿中，並在5% CO的氣氛中培養2在35°C下放置24-48小時。過夜孵育後，檢查板，以檢測β溶血菌落的存在。根據製造商的說明，GAS是使用bioMérieux Vitek MS V.2.0係統(bioMérieux，法國)識別的。
speB基因PCR檢測
為了確認GAS的存在，我們使用正向(f, 5ʹ-CTAAACCCTTCAGCTCTTGGTACTG-3ʹ)和反向(r, 5ʹ-TTGATGCCTACAACAGCACTTTG-3ʹ)引物和探針(Cy3-CGGCGCAGGCGGCTTCAAC-BHQ2)進行了speB基因實時PCR，該探針在之前的報道中對GAS表現出了出色的敏感性和特異性。14speB的引物和雙標記探針序列由Macrogen(首爾，韓國)合成。使用蛋白酶K酶解從200µL臨床樣本中提取DNA，並使用QIAamp DNA Mini Kit (Qiagen, France)進行DNA分離。簡單地說，5µL DNA提取物與12.5µL iQ Multiplex Powermix (Bio-Rad, USA)混合;10µM f-引物、r-引物和探針各1µL;4.5 μ L蒸餾水。使用CFX96實時PCR檢測係統(Bio-Rad)進行speB實時PCR，初始激活溫度為95℃，持續3 min，隨後在95℃持續20 s, 60℃持續20 s，進行35個循環。
careUS鏈球菌A +
Strep A Plus是一種體外快速色譜免疫分析法，用於直接從有症狀患者的咽拭子標本中提取GAS抗原的定性檢測。該測試包括化學提取鏈球菌抗原，然後固相免疫分析檢測提取的抗原。在這個測試中，抗鏈球菌A抗體被打印在測試條的測試線區域。采集咽拭子標本後，使用提取試劑從標本中提取鏈球菌A抗原1分鍾。然後將樣品直接分配到盒式磁帶的樣品孔上。在測試過程中，從咽拭子標本中提取的抗原與與彩色納米珠結合的抗鏈球菌A抗體反應。複合物通過膜遷移，與膜上的抗鏈球菌抗體結合，並在測試區域產生紅線。兩條彩色線的存在，一個在控製區，另一個在測試區，表明一個積極的結果。沒有測試行表示結果為陰性。如果控製線未出現，則測試結果無效。 All tests were repeated by careUS Strep A Plus analyser, Lite-G (互補金屬氧化物半導體(CMOS)相機)。
SD Bioline鏈球菌A
SD Bioline Strep A條帶試驗也是色譜，固相免疫分析法定性檢測GAS抗原。該測試可以直接使用咽拭子進行。使用山羊和兔子抗A型鏈球菌抗體，可以觀察到抗體-抗原-抗體複合物形成的紫色線。結果可在試驗開始後5分鍾讀取，陰性反應至少需要5 - 10分鍾才能通過僅目視讀取完成。
BD Veritor係統
BD Veritor係統是一種定性的橫向流動色譜免疫分析法，用於定性檢測GAS抗原。在這個測試中，針對鏈球菌A抗原的特異性抗體被塗在測試線上。在測試過程中，處理過的咽拭子樣本與與檢測器中顆粒結合的鏈球菌A抗原抗體反應。混合物移動到膜上，並被膜上的抗體捕獲。當抗原-抗體複合物在測試(T)線和對照(C)線沉澱時，使用自動閱讀器確定陽性結果。測試的設置和運行大約需要10分鍾。結果可以通過視覺閱讀來解釋，但在不明確的情況下也可以使用光學閱讀器來解釋。
統計分析
根據文獻中提供的基於咽拭子培養的樣本量計算公式計算受試者數量。15以GAS逆轉錄聚合酶鏈反應(RT-PCR)和咽拭子培養結果為標準，分析其敏感性、特異性、陽性預測值和陰性預測值。用kappa指數來確定RADTs與GAS RT-PCR或培養結果的一致程度。采用Clopper-Pearson方法計算敏感性、特異性、準確性和kappa指數的ci。使用QuickCalcs (GraphPad Software)計算kappa指數的ci和p值。Fisher精確檢驗p<0.05被認為有統計學意義。
患者和公眾參與
沒有患者或公眾參與本研究的設計。
結果
收集225份咽拭子標本，以speB基因實時熒光定量PCR法為參考方法進行檢測。患者年齡中位數為9.6歲(4-17歲)，男性和女性患者比例分別為54.2%(122/225)和45.8%(103/225)。在gas陽性病例中，最常見的症狀是發熱(95.2%)、充血(92.7%)、水腫(66.5%)、腺體疼痛和腫大(38.4%)和滲出液(34.2%)。這五種症狀在RADT陽性病例中的評分高於陰性病例。
在225份檢測標本中，參考PCR檢測GAS陽性90份，陰性135份。在咽拭子培養試驗中，分別有67例和168例陽性和陰性。所有標本同時使用三種radt進行測試，其特征和結果總結在表1 - 3．
與培養試驗相比，careUS Strep A Plus的敏感性最高，為92.5% (CI 83.4 ~ 97.5)。相比之下，SD Bioline和BD Veritor的敏感性分別為71.6% (CI 59.3 ~ 81.9)和74.6% (CI 62.5 ~ 84.4)。careUS Strep A Plus的特異性最高，為97.0% (CI 93.1 ~ 99.0)，其他兩個RADTs的特異性也較好(SD為94.6% (CI 90.1 ~ 97.5);BD, 92.9% (CI 87.8 - 96.2))。在計算總體準確率時，careUS的準確率最高，為95.7% (CI 92.3 ~ 97.9)。用kappa指數來確定RADTs與GAS培養結果之間的一致程度。
careUS的kappa指數為0.896，一致性較高。SD Bioline和BD Veritor的kappa指數分別為0.694和0.690。所有Fisher精確檢驗結果均有統計學意義(p<0.0001)。
與speB基因實時PCR法相比，careUS Strep A Plus的敏感性最高，為73.3% (CI 62.9 ~ 82.1)。另一方麵，SD Bioline和BD Veritor的敏感性要低得多，分別為63.3% (CI 52.5 ~ 73.2)和67.8% (CI 57.1 ~ 77.2)。SD Bioline檢測的特異性最高，為100% (CI 97.3 ~ 100.0)，而其他檢測的特異性也很好(careUS Strep A Plus, 99.3% (CI 95.9 ~ 99.9);BD, 99.3% (CI 95.9 - 99.9))。在計算總體準確率時，careUS的準確率最高，為88.9% (CI 84.1 ~ 92.6)。careUS的kappa指數為0.758，而SD Bioline和BD Veritor的kappa指數分別為0.675和0.707，被認為處於“良好”水平。careUS與SD Bioline、careUS與BD Veritor、SD Bioline與BD Veritor之間的Fisher精確檢驗結果均具有統計學意義(p<0.001)。
總體而言，與參考GAS培養和PCR試驗相比，careUS表現良好。
討論
單純根據臨床症狀很難區分病毒性咽炎和gas性咽炎的致病病原體，因此有必要進行RADT或咽喉培養。咽喉培養被認為是標準的參考方法，但培養測試需要有專業知識的微生物設施，以及大約1-2天的漫長等待時間。在私人診所進行培養試驗是不現實的，患者也很難再去醫院獲得培養結果。由於急性咽炎主要是由病毒感染引起的，在沒有適當檢測的情況下開抗生素會導致不必要的醫療費用和濫用抗生素。此外，與美國不同的是，在韓國，抗生素可以在沒有RADT或培養結果的情況下憑經驗開具。
為了減少與未經治療的GAS咽炎相關的並發症，幾乎所有急性咽炎患者都傾向於開抗生素。16因此，韓國上呼吸道感染抗生素濫用嚴重，GAS中紅黴素耐藥的頻率很高。17因此，使用RADT可能有利於減少抗生素耐藥性和正確管理患者。在小型醫院或私人診所，通過簡單的設備或分析儀，radt可在大約10-15分鍾內輕鬆解釋結果。GAS RADTs的診斷準確性也得到了廣泛的研究，並已提供給主治醫生。在18到22歲SD Bioline Strep A和BD Veritor體係的性能也被報道與GAS培養相當。16個研討會
據我們所知，這是第一個將careUS鏈球菌A +作為檢測方法的研究鏈球菌急性咽炎患兒咽拭子。不幸的是，我們的研究顯示SD Bioline Strep A的敏感性較低，與之前2009年報道的韓國研究相比，後者的敏感性為95.9%。16然而，該結果高於印度一個研究小組報道的結果，後者的敏感性和特異性分別為55%和100%。21BD Veritor與GAS培養的敏感性與以往研究報道的相似。23在三個radt中，careUSStrep A Plus的敏感性、特異性、準確性和kappa指數均高於培養試驗和PCR試驗。
careUS不需要特定的分析儀來根據製造商的說明讀取結果，這與BD Veritor相比具有優勢。此外，使用Lite-G CMOS相機分析儀的careUS的重複結果與視覺讀數相似。這表明結果是準確的，沒有歧義。careUS在靈敏度、準確度、陰性預測值、kappa指數等方麵均優於可直觀讀取的SD Bioline Strep A。原本認為納米顆粒技術的BD效果會比現有的常規方法更好。然而，該研究的結果與這一預期不同，careUS Strep A Plus測試在三種radt中顯示出良好的敏感性和特異性。用於careUS的納米顆粒是NanoAct，由彩色纖維素納米顆粒組成，其表麵比膠體金、彩色乳膠和熒光乳膠等其他標簽的表麵更大。NanoAct比其他納米顆粒具有更高的可見性，可以在可見光條件下和多色標簽下輕鬆檢測。此外，NanoAct的靈敏度比其他粒子高10倍，而且不需要特定的儀器。24試劑性能上的這種差異可能是我們意想不到的測試結果的原因，包括視覺和分析儀閱讀器之間的完全一致。由於RADT陰性結果並不能排除我們的研究中顯示的GAS感染，由於其高特異性，建議使用培養進行確認。另一方麵，陽性的radt不需要備份培養，12這可能有利於使用具有高特異性的鏈球菌A抗原radt。
我們研究的局限性在於，由於沒有提供患者信息，因此無法獲得包括抗生素使用在內的臨床數據。來自在培養試驗前使用抗生素的患者的樣本可能產生假陰性培養結果(或類似結果)。在韓國，如果出現由GAS引起的喉嚨痛、咳嗽等症狀，大部分患者會去私人診所或小醫院，而不是三級醫院或大學醫院。小型診所或醫院在後勤方麵很難擁有所有設備或受過培訓的人員進行適當的培養或PCR檢測。目前，大多數咽炎患者開抗生素時沒有適當的培養、PCR或藥敏結果。這種做法導致抗生素耐藥率增加和耐多藥病原體的出現。醫生和患者都應該意識到與不必要使用抗生素相關的嚴重問題，並應努力將這種做法減少到最低限度。GAS RADT與培養試驗相當一致，可用於醫院實驗室和診所的即時檢測。
總之，careUS鏈球菌A +是一個有用的測試，與“參考標準”測試具有高度可比性。在本研究評價的3個radt中，careUS Strep A Plus在敏感性、特異性、準確性以及與培養和PCR檢測結果的一致性方麵表現良好。鼓勵增加使用快速檢測方法，以便使用簡單的設備獲得可接受的快速結果，是有利的。增加radt的使用可以重新定義目前在醫療領域治療GAS咽炎的策略，並將有利於咽炎患者。
參考文獻
腳注
貢獻者H-NK和CSL設計並參與了研究的各個階段。JK、WSJ和JN參與了實驗和統計分析，並起草了手稿。所有作者都閱讀並批準了最終的手稿。
資金本研究得到了韓國政府傳染病研究研發基金項目(HG18C0012)的支持。
相互競爭的利益沒有宣布。
倫理批準本研究獲得高麗大學九老醫院機構審查委員會(2016GR0748)的批準。對患者知情同意的要求被放棄。
出處和同行評審不是委托;外部同行評審。
數據共享聲明沒有可用的數據。
患者發表同意書不是必需的。