血清IgG和IgM抗體對(duì)新型冠狀病毒肺炎診斷價(jià)值的Meta分析

王俊丹 葉菊風(fēng) 伍梓健 鄭莉

1廣東藥科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院（廣州510006）；2南方醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院（廣州510515）

新型冠狀病毒肺炎（COVID?19）是一種新發(fā)傳染病，人群普遍易感，各年齡段均可發(fā)病［1-2］，潛伏期1～14 d，臨床癥狀不典型［3-4］。有研究［5］表明COVID?19 患者和無癥狀感染者均具有傳染性，因此，早期診斷對(duì)COVID?19 疫情的防控至關(guān)重要。COVID?19 確診的金標(biāo)準(zhǔn)是核酸檢測，RT?PCR 是目前用于確診COVID?19 應(yīng)用最廣泛的技術(shù)，其診斷嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒2（SARS?CoV?2）感染的敏感性為50%～79%，假陰性率高，容易出現(xiàn)漏檢現(xiàn)象，而且成本較高，不適宜大規(guī)模篩檢［6］。《新型冠狀病毒肺炎診療方案（第七版）》指出特異性IgM 和IgG 抗體檢測陽性作為COVID?19 確診的標(biāo)準(zhǔn)之一［7］。目前，關(guān)于利用血清SARS?CoV?2抗體診斷COVID?19 的研究相繼被報(bào)道，但是結(jié)果差異較大，診斷敏感性的波動(dòng)范圍為18.4%～92.1%［8-9］。目前對(duì)于抗體診斷COVID?19的應(yīng)用價(jià)值還沒有一個(gè)綜合性的評(píng)價(jià)，本次研究通過收集關(guān)于利用血清IgM 和IgG 抗體診斷COVID?19 的研究數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷性Meta 分析，綜合評(píng)價(jià)血清特異性抗體對(duì)COVID?19 的診斷價(jià)值，為完善COVID?19 的診斷方案提供指引。

1 資料與方法

1.1 文獻(xiàn)納入和排除標(biāo)準(zhǔn)（1）納入標(biāo)準(zhǔn)：研究對(duì)病例組和對(duì)照組均進(jìn)行了核酸檢測和血清抗體檢測；病例組是核酸檢測陽性的確診患者；可以直接或間接獲得四格表信息（真陽性、假陽性、假陰性、真陰性）的文獻(xiàn)。（2）排除標(biāo)準(zhǔn)：重復(fù)的文獻(xiàn)；無法提取或計(jì)算出四格表信息的文獻(xiàn)；確診組或?qū)φ战M樣本量<10；對(duì)照組為COVID?19疑似病例。

1.2 文獻(xiàn)檢索策略檢索日期設(shè)定為2019年12月1日至2020年4月20日，檢索數(shù)據(jù)庫包括PubMed、Sino Med、Google Scholar、CNKI 等數(shù)據(jù)庫。英文檢索詞包括“COVID?19”、“SARS?CoV?2”、“2019?nCoV”、“immunoglobulin”、“IgG”、“IgM”、“Sensitivi?ty”、“Specificity”；中文檢索詞包括“新型冠狀病毒”、“新冠肺炎”、“血清”、“敏感性”、“特異性”等詞。

1.3 信息提取信息提取的內(nèi)容主要包括：標(biāo)題、第一作者、研究地區(qū)（國家）、血清IgG 和IgM 的檢測方法、診斷臨界值、研究對(duì)象等；診斷四格表包括真陽性、假陽性、假陰性、真陰性，血清抗體診斷COVID?19 的診斷比值比等。

1.4 納入文獻(xiàn)的質(zhì)量評(píng)價(jià)采用Rev Man5.3 軟件對(duì)納入文獻(xiàn)進(jìn)行QUADAS?2 質(zhì)量評(píng)價(jià)。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用Meta Disc1.4 軟件計(jì)算各研究的合并敏感性、合并特異性、合并診斷比值比（DOR），繪制SROC 曲線及計(jì)算曲線下面積，進(jìn)行Meta 回歸分析及敏感性分析。使用異質(zhì)性指標(biāo)I2評(píng)估異質(zhì)性大小。采用Stata12.0 軟件繪制Deeks漏斗圖，評(píng)價(jià)發(fā)表偏倚。

2 結(jié)果

2.1 文獻(xiàn)檢索結(jié)果及納入研究的基本特征本研究共檢索出中文文獻(xiàn)126 篇，外文文獻(xiàn)483 篇，閱讀標(biāo)題和摘要，根據(jù)文獻(xiàn)納入和排除標(biāo)準(zhǔn)，最終納入18 篇文獻(xiàn)，包括5 篇中文，13 篇英文。檢索流程及結(jié)果見圖1，納入文獻(xiàn)的基本特征見表1-3。

2.2 文獻(xiàn)質(zhì)量評(píng)價(jià)納入的文獻(xiàn)研究經(jīng)QUADAS?2 質(zhì)量評(píng)價(jià)，結(jié)果表明：高風(fēng)險(xiǎn)主要在病例流程和進(jìn)展?fàn)顩r方面，少數(shù)研究對(duì)照組的選擇不包括易與COVID?19 混淆的疾病，而在待評(píng)價(jià)試驗(yàn)和金標(biāo)準(zhǔn)方面，其質(zhì)量評(píng)價(jià)較好，見圖2。

圖1 文獻(xiàn)篩選流程圖Fig.1 Flow chart for article searching and screening

2.3 Meta 分析

2.3.1 異質(zhì)性檢驗(yàn)IgM診斷的統(tǒng)計(jì)量：Q=21.76，P=0.040，I2=44.9%，采用固定效應(yīng)模型。IgG 診斷的統(tǒng)計(jì)量：Q=6.87，P=0.651，I2=0%，采用固定效應(yīng)模型。IgG 和IgM 聯(lián)合診斷的統(tǒng)計(jì)量：Q=104.87，P<0.01，I2=90.5%，采用隨機(jī)效應(yīng)模型。

2.3.2 合并效應(yīng)量IgM 診斷試驗(yàn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)：合并敏感性為0.71（0.68～0.74），合并特異性為0.97（0.95～0.98），合并DOR為104.86（48.29～227.73），AUC 為0.964。IgG 診斷試驗(yàn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)：合并敏感性為0.73（0.69～0.77），合并特異性為0.98（0.97～0.99），合并DOR 為132.99（67.34～262.67），AUC為0.970。IgG 和IgM 聯(lián)合診斷試驗(yàn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)：合并敏感性為0.83（0.81～0.85），合并特異性為0.95（0.94～0.96），合并DOR 為84.73（26.82～267.65），AUC為0.958。三種診斷方法的合并效應(yīng)量見表4。

2.3.3 亞組分析由于研究存在異質(zhì)性，本文分別按照研究地區(qū)（國內(nèi)組和國外組）、抗體檢測方法（GICA 組和CLIA 組）進(jìn)行了亞組分析。IgM 診斷的國外組DOR（95%CI）為97.78（17.55～544.88），I2=8.2%，AUC=0.963。IgG診斷的國內(nèi)組DOR（95%CI）為126.92（60.79～265），I2=0%，AUC=0.969。IgG和IgM 聯(lián)合診斷的國內(nèi)組DOR（95%CI）為170.33（76.72～378.16），I2=72.4%，AUC=0.9754；IgG 和IgM 聯(lián)合診斷的國外組DOR（95%CI）為6.74（1.58～28.84），I2=63.8%，AUC=0.784。其余分組結(jié)果無明顯改變，見表5。

表1 納入研究的文獻(xiàn)基本特征（IgM）Tab.1 Characteristics of the included studies on IgM

表2 納入研究的文獻(xiàn)基本特征（IgG）Tab.2 Characteristics of the included studies on IgG

表3 納入研究的文獻(xiàn)基本特征（IgM+IgG）Tab.3 Characteristics of the included studies on the combination of IgM and IgG

圖2 納入文獻(xiàn)質(zhì)量評(píng)價(jià)Fig.2 Quality assessment of the eligible articles according to QUADAS?2

2.3.4 Meta 回歸分析為了探討異質(zhì)性的來源，將各個(gè)研究中的地區(qū)、抗體檢測方法分別進(jìn)行Meta回歸分析。結(jié)果顯示：IgG 和IgM 聯(lián)合診斷試驗(yàn)的meta 回歸中，自變量為研究地區(qū)的RDOR 為0.01（95%CI：0.00～0.05），tau2=0.299，P=0.000 3。這與亞組分析的結(jié)果相一致，其余變量則無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表6。

2.3.5 敏感性分析逐一剔除所納入的單個(gè)研究，重新進(jìn)行合并分析，觀察I2及DOR 的波動(dòng)。結(jié)果顯示每項(xiàng)研究對(duì)效應(yīng)量的影響均較小，說明本研究的結(jié)果較穩(wěn)定。

2.3.6 發(fā)表偏倚評(píng)估Deeks檢驗(yàn)結(jié)果顯示：IgM診斷的13 個(gè)研究斜率Bias=12.178，P=0.515；IgG診斷的10個(gè)研究斜率Bias=-13.604，P=0.423；IgG和IgM 聯(lián)合診斷的11 個(gè)研究斜率Bias=-25.551，P=0.319。3 個(gè)漏斗圖基本對(duì)稱，提示納入的研究無明顯發(fā)表偏倚。見圖3。

3 討論

目前關(guān)于IgG、IgM 診斷COVID?19 敏感性的報(bào)道結(jié)果差異較大。對(duì)于抗體診斷COVID?19 的應(yīng)用價(jià)值還沒有一個(gè)綜合性的評(píng)價(jià)，本文通過文獻(xiàn)篩選，納入18 篇文獻(xiàn)，研究對(duì)象共計(jì)3 502 例，對(duì)COVID?19 的血清學(xué)診斷準(zhǔn)確性進(jìn)行了系統(tǒng)評(píng)價(jià)。

結(jié)果顯示，血清IgM、IgG 單獨(dú)診斷以及聯(lián)合診斷的敏感性分別為71%、73%、83%，特異性分別為97%、98%、95%，具有較高的診斷價(jià)值。亞組分析發(fā)現(xiàn)，研究地區(qū)對(duì)診斷效能影響較大。當(dāng)研究地區(qū)為國內(nèi)時(shí)，血清IgM、IgG 及IgG 和IgM 聯(lián)合這3 種方法診斷COVID?19 的敏感性較之前（未區(qū)分地區(qū)）有所提高（分別為76%、76%、89%），但是特異性的變化不顯著（分別為95%、97%、96%）。當(dāng)研究地區(qū)為國外時(shí)，血清IgM、IgG 及IgG 和IgM 聯(lián)合這3 種方法診斷COVID?19 的敏感性較之前顯著降低（分別為46%、62%、37%），提示研究地區(qū)可能是診斷準(zhǔn)確性的影響因素。同時(shí)，Meta 回歸的結(jié)果也提示地區(qū)是研究間異質(zhì)性的重要來源，與亞組分析的結(jié)果相一致。

表4 合并效應(yīng)量Tab.4 Combined effect size

表5 亞組分析效應(yīng)量Tab.5 Results of subgroup analysis

表6 異質(zhì)性來源分析Tab.6 Analysis of the potential source of heterogeneity

血清IgM、IgG 單獨(dú)診斷以及聯(lián)合診斷的SROC曲線下面積（AUC）分別為0.964、0.970、0.958，IgG與另外二者相比有著更高的診斷效能，這可能與IgG 在體內(nèi)較長時(shí)間維持高水平狀態(tài)有關(guān)［25］。雖然IgG 和IgM 聯(lián)合檢測在三者中診斷效能較低（AUC=0.958），但進(jìn)行亞組分析后，當(dāng)研究地區(qū)為國內(nèi)時(shí)，聯(lián)合檢測的診斷效能提升幅度較大（AUC=0.975）；當(dāng)研究地區(qū)為國外時(shí)，聯(lián)合檢測的診斷效能大幅降低（AUC=0.784）。提示與國外相比，國內(nèi)使用抗體檢測診斷COVID?19 有著較高的準(zhǔn)確性。

納入使用CLIA法檢測抗體的文獻(xiàn)中，有的研究采用10 000 U/mL 為截?cái)嘀?，有的采? 000 U/mL，按照截?cái)嘀捣纸M進(jìn)行χ2檢驗(yàn)，結(jié)果顯示，截?cái)嘀禐?0 000 U/mL相比于8 000 U/mL的研究IgM和IgG 檢測COVID?19 的準(zhǔn)確率更高，差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（PIgM=0.002，PIgG=0.047），說明截?cái)嘀挡煌赡苡绊憴z測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

SARS?CoV?2 感染人體后，IgM 約在5～7 d 產(chǎn)生，迅速達(dá)到峰值后便逐漸下降；IgG 約在感染后10～15 d產(chǎn)生，在體內(nèi)維持時(shí)間較長；而病毒載量在感染后7 d 左右會(huì)達(dá)到峰值并慢慢下降［26］。因此，血清抗體檢測對(duì)于核酸檢測是一個(gè)很好的補(bǔ)充。

圖3 IgM、IgG、IgG 和IgM 聯(lián)合診斷的Deeks 漏斗圖Fig.3 The egger′s curve of IgM，IgG，the combination of IgG and IgM in the diagnosis of COVID?19

本研究還存在的不足之處：（1）不同研究抗體檢測方法的診斷閾值不同，可能對(duì)結(jié)果帶來偏倚。（2）病毒載量、血清抗體水平會(huì)隨著發(fā)病時(shí)間而發(fā)生變化，將納入的文獻(xiàn)按照病程分組后，四格表資料獲取不完整，無法分析病程對(duì)結(jié)果的影響。（3）核酸檢測受到采樣方式與時(shí)機(jī)、不同的RNA 檢測方法、試劑盒的有效性等原因的影響，其診斷準(zhǔn)確性有待更加深入的研究。

綜上所述，血清IgG 和IgM 抗體可作為COVID?19 的輔助診斷方法，IgG 和IgM 聯(lián)合檢測可提高診斷敏感性。研究地區(qū)可能是血清抗體診斷準(zhǔn)確性的影響因素，下一步需要更大樣本、高質(zhì)量的研究予以驗(yàn)證。