TO THE QUESTION OF ACCURACY LABORATORY DIAGNOSTICS COVID-2019

Куличенко А. Н.; Саркисян Н. С.

Статья

К ВОПРОСУ О ТОЧНОСТИ ЛАБОРАТОРНОЙ ДИАГНОСТИКИ COVID-2019

Куличенко А. Н.,

Саркисян Н. С.,

2021

https://doi.org/10.15789/2220-7619-TTQ-1622

Рассмотрены вопросы точности (чувствительности и специфичности) ПЦР-анализа в зависимости от особенностей выполнения преаналитического и аналитического этапов лабораторной диагностики COVID-19, а также сравнение результатов ПЦР и компьютерной томографии легких. В настоящее время в основе диагностики новой коронавирусной инфекции COVID-19 молекулярно-генетический тест – полимеразная цепная реакция (ПЦР). На 1 ноября 2020 г. методом ПЦР в мире проведено более 750 млн. исследований. Накопленный к настоящему времени опыт позволяет оценить диагностическую чувствительность метода как 82-91%, специфичность – 99-100%. Имеются данные о повышении чувствительности ПЦР при повторном исследовании образцов из верхних дыхательных путей, которая составила - 82,2 % при первичном анализе и 90,6 % после двух последовательных тестов. На точность анализа оказывает влияние целый ряд факторов. Причинами ложноотрицательных результатов молекулярных тестов могут быть недостаточное количество генетического материала вируса в пробе, сроки и погрешности при отборе биологических образцов. Установлено, что РНК вируса SARS-CoV-2 с максимальной диагностической чувствительностью выявляется в верхних дыхательных путях за 1–3 дня до появления симптомов и далее в течение 5-6 дней после начала болезни. В этот период наблюдается наивысший риск передачи возбудителя инфекции. На второй неделе болезни отмечается увеличение частоты детекции вирусной РНК в бронхо-легочном материале. Продолжительность детекции маркеров вируса (в том числе при отсутствии жизнеспособных форм) коррелирует с тяжестью заболевания и может достигать 1-2 мес. Другая реальная проблема ПЦР-анализа – возможность ложноположительных ответов. Ее решение требует высокого уровня организации лабораторных исследований, особенно при их значительных объемах. При этом важно, что положительные ответы ПЦР означают присутствие в образце только фрагментов его РНК, а не жизнеспособного вируса. Отмечено, что ПЦР-анализ имеет большую специфичность по сравнению с КТ, которая не дает возможности отличить пневмонию, вызванную SARS-CoV-2 от пневмоний другой этиологии (до 25% ложноположительных ответов). Но диагностическая чувствительность КТ составляет 97,2%, что превышает значение этого показателя для ПЦР на 10-15%. Сделано заключение, что только комплексный подход с использованием ПЦР и КТ, с учетом особенностей этих методов и факторов, влияющих на точность получаемых данных, позволяет правильно интерпретировать результаты диагностики.

Цитирование

Список литературы

1. Версия 9 (26.10.2020) Временных методических рекомендаций «Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19).

2. Ai Tao, Zhenlu Yang, Hongyan Hou, Chenao Zhan, Chong Chen, Wenzhi Lv, Qian Tao, Ziyong Sun, Liming Xia. Correlation of Chest CT and RT-PCR Testing for Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) in China: A Report of 1014 Cases. J. Radiology., 2020, vol. 296, рр. 32–40.

3. Alcoba-Florez Julia, Helena Gil-Campesino, Diego Garcia-Martinez de Artola, Rafaela Gonzalez-Montelongo, Agustin Valenzuela-Fernandez, Laura Ciuffreda, Carlos Flores. Sensitivity of different RT-qPCR solutions for SARS-CoV-2 detection.

4. Ameh S. James, John I. Al-alwneh. COVID-19 infection diagnosis: potential impact of isothermal amplification technology to reduce community transmission of SARS-COV-2. Diagnostics (Basel)., 2020, vol. 10, no. 6, pp. 399.

5. Bergant Martina, de Marco Ario. Diagnostics and Monitoring of COVID-19 Infection– Current Understanding.

6. Chen Yifei, Liangjun Chen, Qiaoling Deng, Guqin Zhang, Kaisong Wu, Lan Ni, Yibin Yang, Bing Liu, Wei Wang, Chaojie Wei, Jiong Yang, Guangming Ye, Zhenshun Cheng. The presence of SARS-CoV-2 RNA in the feces of COVID-19 patients. J. Med Virol., 2020, vol. 92, no. 7, рр. 833-840.

7. Cheng Hao-Yuan, Shu-Wan Jian, Ding-Ping Liu, Ta-Chou Ng, Wan-Ting Huang, Hsien-Ho Lin. Contact Tracing Assessment of COVID-19 Transmission Dynamics in Taiwan and Risk at Different Exposure Periods Before and After Symptom Onset. JAMA Intern. Med., 2020, vol.180, no. 9, рр. 1156-1163.

8. Cheng Matthew P, Jesse Papenburg, Michaël Desjardins, Sanjat Kanjilal, Caroline Quach, Michael Libman, Sabine Dittrich, Cedric P Yansouni. Diagnostic Testing for Severe Acute Respiratory Syndrome–Related Coronavirus-2: A Narrative Review. Ann Intern. Med. - 2020, vol. 172, no. 11. pp. 726-734.

9. Corman Victor M, Olfert Landt, Marco Kaiser, Richard Molenkamp, Adam Meijer, Daniel KW Chu, Tobias Bleicker, Sebastian Brünink, Julia Schneider, Marie Luisa Schmidt, Daphne GJC Mulders, Bart L Haagmans, Bas van der Veer, Sharon van den Brink, Lisa Wijsman, Gabriel Goderski, Jean-Louis Romette, Joanna Ellis, Maria Zambon, Malik Peiris, Herman Goossens, Chantal Reusken, Marion PG Koopmans, Christian Drosten. Detection of 2019 novel coronavirus (2019-nCoV) by real-time RT-PCR. Euro Surveill., 2020, vol. 25, no. 3, рр. 23-30.

10. Fang Yicheng, Huangqi Zhang, Jicheng Xie, Minjie Lin, Lingjun Ying, Peipei Pang, Wenbin Ji. Sensitivity of Chest CT for COVID-19: Comparison to RT-PCR. J. Radiology., 2020, vol. 296, no. 2, pp.115-117.

11. Guan Wei-Jie, Zheng-Yi Ni, Yu Hu, Wen-Hua Liang, Chun-Quan Ou, Jian-Xing He, Lei Liu, Hong Shan, Chun-Liang Lei, David S C Hui, Bin Du, Lan-Juan Li, Guang Zeng, Kwok-Yung Yuen, Ru-Chong Chen, Chun-Li Tang, Tao Wang, Ping-Yan Chen, Jie Xiang, Shi-Yue Li, Jin-Lin Wang, Zi-Jing Liang, Yi-Xiang Peng, Li Wei, Yong Liu, Ya-Hua Hu, Peng Peng, Jian-Ming Wang, Ji-Yang Liu, Zhong Chen, Gang Li, Zhi-Jian Zheng, Shao-Qin Qiu, Jie Luo, Chang-Jiang Ye, Shao-Yong Zhu, Nan-Shan Zhong. Clinical Characteristics of Coronavirus Disease 2019 in China. Engl. J. Med., 2020, vol. 382, no. 18, pp. 1708-1720.

12. URL: https://mosgorzdrav.ru/ru-RU/news/default/card/3748.html

13. URL: https:who.int/docs/default-source/coronavirus.

14. URL:https://rg.ru/2020/02/20/kak-mozhno-projti-diagnostiku-na-koronavirus.html.

15. URL:https://www.nejm.org.

16. URL:https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/downloads/rt-pcr-panel-for-detection-instructions.

17. He Xi, Eric H Y Lau, Peng Wu, Xilong Deng, Jian Wang, Xinxin Hao, Yiu Chung Lau, Jessica Y Wong, Yujuan Guan, Xinghua Tan, Xiaoneng Mo, Yanqing Chen, Baolin Liao, Weilie Chen, Fengyu Hu, Qing Zhang, Mingqiu Zhong, Yanrong Wu, Lingzhai Zhao, Fuchun Zhang, Benjamin J Cowling, Fang Li, Gabriel M Leung. Temporal dynamics in viral shedding and transmissibility of COVID-19. Nat Med., 2020, vol. 26, no. 5, рр. 672-675.

18. Hu E.S. COVID-19 Testing: Challenges, Limitations and Suggestions for Improvement .

19. Hu Zhiliang, Ci Song, Chuanjun Xu, Guangfu Jin, Yaling Chen, Xin Xu, Hongxia Ma, Wei Chen, Yuan Lin, Yishan Zheng, Jianming Wang, Zhibin Hu, Yongxiang Yi, Hongbing Shen. Clinical characteristics of 24 asymptomatic infections with COVID-19 screened among close contacts in Nanjing, China. Sci China Life Sci., 2020, vol. 63, no. 5, рр. 706-711.

20. Jasper Fuk-Woo Chan, Cyril Chik-Yan Yip, Kelvin Kai-Wang To, Tommy Hing-Cheung Tang, Sally Cheuk-Ying Wong, Kit-Hang Leung, Agnes Yim-Fong Fung, Anthony Chin-Ki Ng, Zijiao Zou, Hoi-Wah Tsoi, Garnet Kwan-Yue Choi, Anthony Raymond Tam, Vincent Chi-Chung Cheng, Kwok-Hung Chan, Owen Tak-Yin Tsang, Kwok-Yung Yuen. Improved molecular diagnosis of COVID-19 by the novel, highly sensitive and specific COVID-19 - RdRp/Hel real-time reverse transcription-polymerase chain reaction assay validated in vitro and with clinical specimens. J. Clin. Microbiol., 2020, vol. 58, no. 5, e00310-20 .

21. Kanne Jeffrey P, Brent P Little, Jonathan H Chung, Brett M Elicker, Loren H Ketai. Essentials for Radiologists on COVID-19: An Update- Radiology Scientific Expert Panel. J. Radiology., 2020, vol. 296, no. 2, pp. 113-114.

22. Kim, S. Kim, D. Lee B. Insufficient sensitivity of RNA dependent RNA polymerase Gene of SARS-CoV-2 viral genome as Confirmatory Test using Korean COVID-19 cases.

23. Li Dasheng, Dawei Wang, Jianping Dong, Nana Wang, He Huang, Haiwang Xu, Chen Xia. False-Negative Results of Real-Time Reverse-Transcriptase Polymerase Chain Reaction for Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2: Role of Deep-Learning-Based CT Diagnosis and sights from Two Cases. Korean J. Radiol., 2020, vol. 21, no. 4, рр. 505-508.

24. Li Na, Xiao Wang, Tangfeng Lv. Prolonged SARS-CoV-2 RNA shedding: Not a rare phenomenon.

25. Li Y., Xia L. Coronavirus Disease 2019 (COVID-19): Role of chest CT in diagnosis and management. American Journal of Roentgenology., 2020, vol. 214, no. 6, pp. 1280-1286.

26. Liu Wang-Da, Sui-Yuan Chang, Jann-Tay Wang, Ming-Jui Tsai, Chien-Ching Hung, Chia-Lin Hsu, Shan-Chwen Chang. Prolonged virus shedding even after seroconversion in a patient with COVID-19. J. Infect., 2020, vol. 81, no. 2, рр. 318-356.

27. Loeffelholz M.J., Tang Y.W. Laboratory diagnosis of emerging human coronavirus infections – the state of the art. Emerg. Microbes Infect., 2020, vol. 9, no. 1, pp. 747–756 .

28. Long Chunqin, Huaxiang Xuc, Qinglin Shen, Xianghai Zhang, Bing Fan, Chuanhong Wang , Bingliang Zeng , Zicong Li , Xiaofen Li, Honglu Li. Diagnosis of the Coronavirus disease (COVID-19): rRT-PCR or CT? European Journal of Radiology., 2020, vol. 126, pp. 1-5.

29. Lu Xiaoyan, Lijuan Wang, Senthilkumar K. Sakthivel, Brett Whitaker, Janna Murray, Shifaq Kamili, Brian Lynch, Lakshmi Malapati, Stephen A. Burke, Jennifer Harcourt, Azaibi Tamin, Natalie J. Thornburg, Julie M. Villanueva, and Stephen Lindstrom. US CDC Real-Time Reverse Transcription PCR Panel for Detection of Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2. J. Emerg Infect Dis., 2020, vol. 26, no. 8, pp. 1654-1665.

30. Lu Yingying, Li Yi; Deng Wenyue, Liu Mingyang, He Yuanzhi, Huang Lingyue, Lv Mengxue, Li Jianxin, Du Hao. Symptomatic Infection is Associated with Prolonged Duration of Viral Shedding in Mild Coronavirus Disease 2019: A Retrospective Study of 110 Children in Wuhan. Journal Pediatric Infectious Disease., 2020, vol. 39, no. 7, p e95-e99.

31. Maricic Tomislav, Olaf Nickel, Ayinuer Aximu-Petri, Elena Essel, Marie Gansauge, Philipp Kanis, Dominik Macak, Stephan Riesenberg, Lukas Bokelmann, Hugo Zeberg, Matthias Meyer, Stephan Borte, Svante Paabo. A direct RT-qPCR approach to test large numbers of individuals for SARS-CoV-2.

32. Pan Yang, Daitao Zhang, Peng Yang, Leo L M Poon, Quanyi Wang. Viral load of SARS-CoV-2 in clinical samples. Lancet Infect Dis., 2020, vol. 20, no. 4, pp. 411-412.

33. Salehi Sana, Aidin Abedi, Sudheer Balakrishnan, Ali Gholamrezanezhad. Coronavirus Disease 2019 (COVID-19): A Systematic Review of Imaging Findings in 919. American Journal of Roentgenology., 2020, vol. 215, no. 1, pp. 87-93.

34. Tahmasebi Safa, Elnaz Khosh, Abdolreza Esmaeilzadeh. The outlook for diagnostic purposes of the 2019‐novel coronavirus disease. J. Cell Physiol., 2020, pp. 1–19.

35. Tyler E. Miller, Wilfredo F. Garcia Beltran, Adam Z. Bard, Tasos Gogakos, Melis N. Anahtar, Michael Gerino Astudillo, Diane Yang, Julia Thierauf, Adam S. Fisch, Grace K. Mahowald, Megan J. Fitzpatrick, Valentina Nardi, Jared Feldman, Blake M. Hauser, Timothy M. Caradonna, Hetal D. Marble, Lauren L. Ritterhouse, Sara E. Turbett, Julie Batten, Nicholas Zeke Georgantas, Galit Alter, Aaron G. Schmidt, Jason B. Harris, Jeffrey A. Gelfand, Mark C. Poznansky, Bradley E. Bernstein, David N. Louis, Anand Dighe, Richelle C. Charles, Edward T. Ryan, John A. Branda, Virginia M. Pierce, Mandakolathur R. Murali, A. John Iafrate, Eric S. Rosenberg, Jochen Lennerz. Clinical Sensitivity and Interpretation of PCR and Serological 1 COVID-19 Diagnostics for Patients Presenting to the Hospital.

36. Van Kampen Jeroen J.A., David A.M.C. van de Vijver, Pieter L.A. Fraaij, Bart L. Haagmans, Mart M. Lamers, Nisreen Okba, Johannes P.C. van den Akker, Henrik Endeman, DiederikA.M.P.J. Gommers, Jan J. Cornelissen, Rogier A.S. Hoek, Menno M. van der Eerden, Dennis A. Hesselink, Herold J. Metselaar, Annelies Verbon, Jurriaan E.M. de Steenwinkel, Georgina I. Aron, Eric C.M. van Gorp, Sander van Boheemen, Jolanda C. Voermans, CharlesA.B. Boucher, Richard Molenkamp, MarionP.G. Koopmans, Corine Geurtsvankessel, Annemiek A. van der Eijk. Shedding of infectious virus in hospitalized patients with coronavirus disease-2019 (COVID-19): duration and key determinants.

37. Wang Ming, Qing Wu, Wanzhou Xu, Bin Qiao, Jingwei Wang, Hongyun Zheng, Shupeng Jiang, Junchi Mei, Zegang Wu, Yayun Deng, Fangyuan Zhou, Wei Wu, Yan Zhang, Zhihua Lv, Jingtao Huang, Xiaoqian Guo, Lina Feng, Zunen Xia, Di Li, Zhiliang Xu, Tiangang Liu, Pingan Zhang, Yongqing Tong, Yan Li. Clinical diagnosis of 8274 samples with 2019-novel coronavirus in Wuhan.

38. Weiss A, Jellingsoe M, Sommer MOA. Spatial and temporal dynamics of SARS-CoV-2 in COVID-19 patients: A systemic review.

39. Wikramaratna Paul, Robert S Paton, Mahan Ghafari, José Lourenço. Estimating false-negative detection rate of SARS-CoV-2 by RT-PCR.

40. Williams Thomas C, Elizabeth Wastnedge, Gina McAllister, Ramya Bhatia, Kate Cuschieri, Kallirroi Kefala, Fiona J Hamilton, Ingolfur Johannessen, Ian F Laurenson, Jill Shepherd, Alistair Stewart, Donal Waters, Helen Wise, Kate Templeton. Sensitivity of RT-PCR testing of upper respiratory tract samples for SARS-CoV-2 in hospitalised patients: a retrospective cohort study.

41. Wölfel Roman, Victor M Corman, Wolfgang Guggemos, Michael Seilmaier, Sabine Zange, Marcel A Müller, Daniela Niemeyer, Terry C Jones, Patrick Vollmar, Camilla Rothe, Michael Hoelscher, Tobias Bleicker, Sebastian Brünink, Julia Schneider, Rosina Ehmann, Katrin Zwirglmaier, Christian Drosten, Clemens Wendtner. Virological assessment of hospitalized patients with COVID-2019. Nature., 2020, vol. 581, no.7809, рр.465-469.

42. Xie Xingzhi, Zheng Zhong, Wei Zhao, Chao Zheng, Fei Wang, Jun Liu. Chest CT for Typical Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) Pneumonia: Relationship to Negative RT-PCR Testing. J. Radiology., 2020, vol. 296, no. 2, pp. 41-45.

43. Yang Haitao, Yuzhu Lan, Xiujuan Yao, Sheng Lin, Baosong Xie. Evaluation on the diagnostic efficiency of different methods in detecting COVID-19.

44. Yang Weihua, Xiaofei Dang, Qingxi Wang, Mingjie Xu, Qianqian Zhao, Yunying Zhou, Huailong Zhao, Li Wang, Yihui Xu, Jun Wang, Shuyi Han, Min Wang, Fengyan Pei, Yunshan Wang. Rapid Detection of SARS-CoV-2. Using Reverse Transcription RT-LAMP Method.

45. Yang Wenjie, Fuhua Yan. Patients with RT-PCR Confirmed COVID-19 and Normal Chest CT. J. Radiology., 2020, vol. 295, no. 2, pp. 3.

46. Young Barnaby Edward, Sean Wei Xiang Ong, Shirin Kalimuddin, Jenny G. Low, Seow Yen Tan, Jiashen Loh, Oon-Tek Ng, Kalisvar Marimuthu, Li Wei Ang, Tze Minn Mak, Sok Kiang Lau, Danielle E. Anderson, Kian Sing Chan, Thean Yen Tan, Tong Yong Ng, Lin Cui, Zubaidah Said, Lalitha Kurupatham, Mark I-Cheng Chen, Monica Chan, Shawn Vasoo, Lin-Fa Wang, Boon Huan Tan, Raymond Tzer Pin Lin, Vernon Jian Ming Lee, Yee-Sin Leo, David Chien Lye. Epidemiologic Features and Clinical Course of Patients Infected With SARS-CoV-2 in Singapore. JAMA., 2020, vol. 323, no. 15, рр. 1488–1494.

47. Yuan Jing, Shanglong Kou, Yanhua Liang, JianFeng Zeng, Yanchao Pan, Lei Liu PCR Assays Turned Positive in 25 Discharged COVID-19 Patients.

48. Zhou Bo, Jianqing She, Yadan Wang, Xiancang Ma. The duration of viral shedding of discharged patients with severe COVID-19.

49. Zhou Rui, Furong Li, Fengjuan Chen, Huamin Liu, Jiazhen Zheng, Chunliang Lei, Xianbo Wu. Viral dynamics in asymptomatic patients with COVID-19. Int. J. Infect. Dis., 2020, vol. 96, рр. 288-290.

50. Zou Lirong, Feng Ruan, Mingxing Huang, Lijun Liang, Huitao Huang, Zhongsi Hong, Jianxiang Yu, Min Kang, Yingchao Song, Jinyu Xia, Qianfang Guo, Tie Song, Jianfeng He, Hui-Ling Yen, Malik Peiris, Jie Wu. SARS-CoV-2 Viral Load in Upper Respiratory Specimens of Infected Patients. N. Engl J. Med., 2020, vol. 382, no. 12, pp. 1177–1179.

Источник

Версии

1. Version of Record от 2021-01-25

Метаданные

Об авторах

Куличенко А. Н.
ФКУЗ Ставропольский противочумный институт Роспотребнадзора
Саркисян Н. С.
ФКУЗ Ставропольский противочумный институт Роспотребнадзора

Предметная рубрика

COVID-19

Название журнала

Russian Journal of Infection and Immunity

Тип документа

journal article

Тип лицензии Creative Commons

CC BY

Правовой статус документа

Свободная лицензия

Источник

elpub

Поиск по репозиторию

Статья

К ВОПРОСУ О ТОЧНОСТИ ЛАБОРАТОРНОЙ ДИАГНОСТИКИ COVID-2019

Похожие публикации

Источник

Версии

Метаданные