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全自动核酸提取仪Autrax对病毒核酸检测的性能评价

2022-04-27王少婷姜永玮曹永彤

中日友好医院学报 2022年1期
关键词:内标精密度灵敏度

刘 倩,王少婷,姜永玮,于 洋,丛 笑,曹永彤,马 亮

(中日友好医院 检验科,北京 100029)

随着医学科学技术的发展,临床分子生物学诊断水平在不断提升,临床分子生物学检测从手工操作发展为更精准的自动化操作,可排除人为因素造成的误差及污染。 根据临床实验室标准研究所(clinical and laboratory standards institute,CLSI)[1,2]以及中国合格评定国家认可委员会(China national accreditation service for conformity assessment,CNAS)[3~5]的要求,在新引入仪器进行常规应用前,由临床实验室对仪器设备及项目进行独立验证。现将全自动核酸提取仪Autrax-192 自动提取高危型人乳头瘤病毒(HR-HPV)核酸的正确度、精密度、线性范围、分析灵敏度及携带污染结果报道如下。

1 对象与方法

1.1 研究对象

上海之江生物科技有限公司可溯源HPV(16+)型企业参考品 L1 (1.0E7copies/ml)、L2 (1.0E6copies/ml)、L3(1.0E5copies/ml)、L4 (1.0E4copies/ml)、L5(2.5E3copies/ml)、L6(6.25E2copies/ml)。 HR-HPV 15 种分型核酸(16、56、31、18、52、58、68、45、82、33、35、39、51、59、66)阳性质控品P4(1.0E4copies/ml)、P5(1.0E3copies/ml)、P6(1.0E2copies/ml)。

1.2 仪器与试剂

全自动核酸提取仪Autrax-192,SLAN-96 PCR 仪,5810R 台式高速冷冻离心机,HR-HPV 核酸15 种分型(16、56、31、18、52、58、68、45、82、33、35、39、51、59、66) 测定试剂盒(上海之江生物科技股份有限公司)。

1.3 性能评价方案

1.3.1 正确度评价

选取40 份中日友好医院HR-HPV 检测样本,采用实验室已通过室间质评的手工法提取核酸作金标准,同步使用Autrax-192 提取核酸进行平行实验,SLAN-96 PCR 仪进行扩增反应。 记录检测结果,进行正确度评价。

1.3.2 精密度评价

参考品L1 和L3, 使用Autrax-192 同日进行20 次核酸提取,进行荧光PCR,得出批内均值、标准差、变异系数CV 值;参考品L1 和L3 分装为20 份置于-20℃保存,使用Autrax-192 连续提取核酸20d,进行荧光PCR,得出批内以及批间均值、标准差、变异系数CV 值。

1.3.3 线性范围评价

参考品L1- L6, 使用Autrax-192 每个浓度进行6 次重复实验,计算L1- L6 每个浓度均值Ct 值,将测得值与理论值进行线性回归分析,评估其线性区间。

1.3.4 分析灵敏度探索

在准确度、精密度结果达到实验室要求后,阳性质控品P4、P5、P6 使用Autrax-192 提取核酸进行分析灵敏度探索,每个浓度5 次重复实验,记录检出率。

1.3.5 携带污染评价

使用Autrax-192 进行线性范围评价,同时将阴性样本穿插置于样本孔位,每次放置3 例阴性样本,提取核酸进行荧光PCR,评估Autrax-192 防污染能力。

1.4 病毒核酸提取

根据Autrax-192 操作说明书,自动化核酸提取、试剂分装及模板加样,模板DNA 4滋l,聚合酶链反应检测混合液36滋l。 同时使用传统手工煮沸法对40 例临床样本进行核酸提取,模板DNA 4滋l,聚合酶链反应检测混合液36滋l。

1.5 HR-HPV DNA 分型检测

采用HR-HPV 15 种型别的特异性引物以及荧光探针,应用聚合酶链式反应(PCR)结合Taqman 技术,对特异性DNA 核酸片段进行分型定性检测, 共包含4 种反应体系,1 为16 型、56 型、31 型以及内标(internal control),2 为18、52、58、68,3 为45、82、33、35,4 为39、51、59、66。

SLAN-96 PCR 仪, 设置循环参数为94℃10min;93℃10s→62℃31s,循环40 次,单点荧光检测在62℃,荧光通道选择FAM 和VIC 通道。

1.6 结果判读

4 种混合液在FAM 和VIC 通道均无Ct 值, 判定为阴性;Ct 值≤38.0 且扩增曲线呈典型的S 型,判定为HPV 阳性;Ct 在38.0~40.0 之间,需重复测定,若仍在38.0~40.0 之间且扩增曲线呈典型S 型,则判定为阳性,反之为阴性。

1.7 统计学方法

应用SPSS22.0 进行数据处理及分析。

2 结果

2.1 正确度

以通过室间质评的手工法为金标准,HR-HPV 临床样本40 例,其中阳性35 例、阴性5 例; Autrax-192 提取核酸检测结果阳性35 例,阴性5 例,与手工法阴阳符合率为100%,符合实验室要求,见表1。

表1 全自动核酸提取仪Autrax-192 与手工法比较

2.2 精密度

选取高浓度L1 和低浓度L3 进行精密度实验,同日进行20 次核酸提取进行荧光PCR,得出Ct 值。 批内变异系数2.96%~3.36%;参考品分装为20 份-20℃保存,连续测定20d,得出批间变异系数CV 为2.89%~3.41%,见表2。

表2 批内以及批间精密度

2.3 线性范围

L1~L4 进行6 个复孔检测,L5 及L6 进行5 个复孔检测,记录每孔位CT 值。 各孔位CT 值的CV 值均5%,其中L6 浓度水平未检出。

以L1~L5 样本理论浓度对数值为X,各浓度实际测定值均值为Y,进行线性拟合。 在2.5E3~1.0E7copies/ml 范围内,Y=-3.9097X+46.336,线性相关系数R2=0.991,线性优,本系统对于高危型HPV 病毒核酸检测性能优于厂家声明1.0E4~1.0E7copies/ml。

2.4 分析灵敏度试验

在精密度、正确度试验结果达到实验室要求后,使用阳性质控品P4、P5、P6 对HPV 15 种型别进行检测。 18、33、35、39、45、51、52、58、59、66、68、82 型分析灵敏度可达1.0E3copies/ml,优于生产厂家声明1.0E4copies/ml;16 型、31型、56 型分析灵敏度达到生产厂家声明。

2.5 携带污染

共检测阴性样本18 例,结果均为No Ct,携带污染率为0。

3 讨论

HR-HPV 持续反复感染与子宫颈癌[6]及其癌前病变密切相关,2014年WHO 及2015年美国FDA 提出用HPV分型检测[7]作为宫颈癌筛查的首选方法,各医院对于HRHPV 核酸检测的质量以及效率要求越来越高。 因此选择更为客观且标准化,不易受人为因素干扰的全自动核酸提取仪, 对于提升核酸提取及检测的效率及质量尤为重要。因此,本研究在正确度、精密度、线性范围、分析灵敏度、携带污染[8,9]对Autrax-192 进行了评价。

精确度,又称准确度,指测得值与“真值”的接近程度以及测得值之间的一致程度。本次正确度实验以通过室间质评的手工法为金标准, 同步Autrax-192 进行核酸检测,结果与手工法阴阳符合率符合实验室要求; 精密度评价,选两个水平参考品进行多次重复实验,批内精密度和总精密度均达到ISO15189 要求, Autrax-192 具有良好的精密度以及重复性。

线性范围是反映实验室方法性能的重要指标,在2.5E3~1.0E7copies/ml 浓度内,线性回归相关系数R2>0.99,说明仪器对于高危型HPV 病毒核酸检测性能良好, 并且优于厂家声明的线性浓度范围(1.0E4~1.0E7copies/ml)。

分析灵敏度评价中,高危型HPV-16、56、31 型分析灵敏度达到厂家声明1.0E4copies/ml, 其余亚型可达1.0E3copies/ml。 本试剂盒使用的是聚合酶链式反应(PCR)结合Taqman 技术, 引入内标 (internal control) 作为荧光PCR 反应的内参,排除掉管间差异及避免假阴性结果。 学者[10]发现内标在一定程度上会导致PCR 检测灵敏度下降,尤其当两种模板的起始拷贝数相差较大时,竞争会表现得更为显著。 本研究中,高危型HPV-16、56、31 型与内标在同一反应体系中,分析灵敏度虽然达到了厂家声明,但与其余3 个体系相比,分析灵敏度下降,说明内标与靶模板存在竞争抑制,待测模板的扩增受一定干扰。 为保证低浓度待测模板的检出, 对于内标基因的浓度还需后续探索。实验过程中未发现仪器存在携带污染。

综上所述,Autrax-192 可以满足临床工作需要, 全程自动化提取及加样过程标准化操作,减少了不同人员之间的差异,在保证了检测结果准确性的前提下,提升了检测效率,实验室可以用于常规HR-HPV 核酸检测。

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