で発表された最近の研究では、 ランセット微生物、 研究者らは、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス 2 (SARS-CoV) のハイスループットで正確かつタイムリーな監視のための、リアルタイム逆転写酵素ポリメラーゼ連鎖反応 (RT-PCR) ジェノタイピング アッセイの可能性を全ゲノム配列決定 (WGS) と比較しています。 -2) バリエーション。
勉強： 2021年にイギリスでSARS-CoV-2変異株を特定するためのRT-PCRジェノタイピングアッセイ：設計および遡及的評価研究、 画像クレジット: tilialucida / Shutterstock.com
背景
SARS-CoV-2 のゲノムは時間の経過とともに急速に変異し、いくつかの懸念される変異体 (VOC) を生じさせ、その結果、2019 年コロナウイルス感染症 (COVID-19) の疫学的な軌道が世界的に継続的に変化しました。
WGS は、SARS-CoV-2 変異種を特定し、遺伝的に特徴付けるためのゴールドスタンダードであり続けます。 しかし、このアプローチは、1 ～ 2 週間の所要時間とその他の技術的、物流的、財政的な制限を考慮すると、公衆衛生への迅速な対応を開始する上であまり効果的ではありませんでした。
これまでのところ、SARS-CoV-2 変異種のハイスループット監視の可能性は十分に調査されていません。 実際、これまでの研究のほとんどは、特定の集団グループにおける監視活動の開発と使用にのみ焦点を当てていました。
集団レベルの SARS-CoV-2 監視のための RT-PCR ジェノタイピング アッセイは、低コスト、高精度、迅速な速度で拡張性の向上を提供することで、WGS を補完する可能性があります。
研究について
本研究では、研究者らは、英国保健安全庁 (UKHSA) 第 2 世代監視システム (SGSS) における遺伝子型判定を監視および評価するための決定アルゴリズムを開発しました。
2021年3月から9月までに合計115,934件のSARS-CoV-2陽性サンプルが分析され、そのうち2,674件がRT-PCRジェノタイピングアッセイパネルの一部となる基準を満たした。 時間の経過に伴う変化を評価するために、すべてのサンプルに対してバリアント割り当て精度の 3 つの測定値とそれに関連する 95% 信頼区間 (CI) が評価されました。
最初の尺度は感度で、これは WGS で識別されたバリアントを含むサンプルの割合を反映しており、これも決定アルゴリズムによって正しく分類されました。 2 番目の尺度は特異性で、WGS が変異体として分類しなかったものの、決定アルゴリズムによって分類されたサンプルの割合として定義されます。
3 番目で最後の測定値は陽性的中率でした [PPV]これは、WGS が決定アルゴリズムの分類を確認したサンプルの割合を反映しています。 WGS と比較した場合の RT-PCR 検査の結果のスピード、コスト、および容量の増加も決定されました。
変異体サーベイランスの適時性を評価するために、研究者らは、RT-PCR 陽性サンプルのサンプル収集日から、ペアの変異体結果に対するジェノタイピングおよび WGS 結果が利用可能になるまでの時間を計算しました。 このデータは平均 (SD) および中央値 (IQR) タイムラグとして表示され、適時性の変化を調査するために週ごとに層別化されました。
研究結果
RT-PCR ジェノタイピング アッセイにより、SARS-CoV-2 の感染パターンと危険因子のタイムリーかつ改善された特性評価が可能になりました。 これらのアッセイは、精度が高く、WGS よりもリソースの消費が少なく、所要時間が短く、適応性が高いことがわかりました。
4 月の決定アルゴリズムでは、SARS-CoV-2 アルファ、ベータ、ガンマ変異体の感度と PPV がそれぞれ 0.99、1、および 0.91 (95% CI)、特異度がそれぞれ 0.97、1.00、1.00 でした。バリアント割り当て用。
その後の決定アルゴリズムは、変異の割り当てに関して正確なままであり、ベータ、デルタ、ガンマのウイルス変異に対する感度はそれぞれ 0.91、0.98、0.93 でした。 これらの変異は、それぞれ PPV 0.83、1.00、0.78、特異度 1.00、0.96、1.00 と関連していました。
新しい変異種が出現する際、これらの検査は、最前線の医療保護専門家が症例同士や特定の施設を迅速に結びつけるのに役立ち、それによってさらなる感染を防ぐための迅速な公衆衛生上の措置を促進することができました。 ジェノタイピング分析により、輸入の原因となる旅行事例も急速に浮き彫りになり、最終的にはデルタVOCの優位性が促進されました。
研究期間中、英国の一部の地域ではデルタ感染率が4.5日ごとに2倍になった。 ジェノタイピングアッセイは、変異株の迅速な同定に役立つだけでなく、WGS よりもその感染力、伝播性、重症度をタイムリーに評価することを可能にしました。
RT-PCR ジェノタイピング アッセイでは、サンプル収集日から平均 3 日後に推定変異の割り当てが報告されましたが、WGS では 9 日かかりました。 さらに、RT-PCR ジェノタイピング アッセイの柔軟性により、検査対象サンプル数を 5,000 から 45,000 へ 9 倍に増やすことができました。
重要なのは、ジェノタイピングアプローチの利点を最大化するには、どのサンプルがバリアント割り当てから最も恩恵を受けるかを効果的に優先順位付けする必要があることです。
結論
RT-PCR ジェノタイピング アッセイは、特に変異株が急速に変化していない場合に、WGS を補完する SARS-CoV-2 変異株のハイスループット監視の可能性を実証しました。 これらのアッセイは、高速性、柔軟性、および比較的低コストであることを考慮すると、変異特異的な疾患モデリングや、世界中の変異に応じた症例の差別化管理の指針となる可能性があります。 このスクリーニングアプローチは、旅行制限やワクチン接種プログラムの実施時期など、公衆衛生上の行動や政策にも情報を提供できる可能性があります。
参考雑誌:
- ブレイ、N.、ソッピース、W.、エドマンズ、M.、 他。 （2024年）。 2021 年にイギリスで SARS-CoV-2 変異種を特定するための RT-PCR ジェノタイピング アッセイ: 設計および遡及的評価研究。 ランセット微生物。 土井:10.1016/ S2666-5247(23)00320-8
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2024-01-25 04:43:00