COVID-19関連追加(202124日)Abbott BinaxNOW抗原検査について

 

Abbott BinaxNOW迅速抗原検査の評価】

Prince-Guerra JL, Almendares O, Nolen LD, et al. Evaluation of Abbott BinaxNOW Rapid Antigen Test for SARS-CoV-2 Infection at Two Community-Based Testing Sites — Pima County, Arizona, November 3–17, 2020. MMWR Morb Mortal Wkly Rep 2021;70:100–105.

http://dx.doi.org/10.15585/mmwr.mm7003e3.

Summary

What is already known about this topic?:

BinaxNOW迅速抗原検査は,FDAFood and Drug Administration)より有症状者の検体を対象とした緊急使用許可(Emergency Use Authorization)を取得しているが,無症状者における性能は十分に同定されていない.

What is added by this report?:

ポリメラーゼ連鎖反応法と比較すると,BinaxNOW抗原検査の感度は,無症状者(35.8%)の方が症候性者(64.2%)よりも低かったが,特異度は高かった感度は培養陽性検体の方が高感度(有症状者92.6%,無症状者78.6%であった; しかし,抗原検査陰性検体の中には培養可能なウイルスを有するものもあった

What are the implications for public health practice?:

高い特異性と迅速なBinaxNOW抗原検査のturnaround timeは,感染者をより早く隔離することができる.抗原検査は,感染伝播を減らすための総合的なコミュニティ検査戦略において重要なツールとなる.

Main

BinaxNOW迅速抗原検査の性能を評価するために,リアルタイム逆転写ポリメラーゼ連鎖反応(RT-PCR)検査とともに実施し,2020113日〜17日において,アリゾナ州ピマ郡の2つのコミュニティ検査施設で10歳以上の参加者から収集した.

11317日(場所A)と11816日(場所B)の間に,ピマ郡保健局の2つのコミュニティ検査施設でCOVID-19の原因ウイルスであるSARS-CoV-2検査を受けている10歳以上の者から,ペアの上気道スワブを同じ時間帯に採取した.これらの場所では,検査を希望する地域住民の誰でもSARS-CoV-2検査を受けることができた.両施設では,まず医療従事者がBinaxNOWキットに付属のスワブを使用して両側の前鼻腔スワブ(anterior nasal swab)を採取し,その後,リアルタイムRT-PCRのために両側の鼻咽頭(NP)スワブを採取した.前側鼻腔スワブは,すぐにメーカーの指示(4)に従ってBinaxNOW抗原テストをその場で行った.NPスワブをリン酸緩衝生理食塩水中に 39°F4℃)で保存し,CDC 2019-nCoV Real-Time RT-PCR Diagnostic Panel for detection of SARS-CoV-2 (5) 2,582スワブ)または Fosun COVID-19 RT-PCR Detection Kit (6) 837スワブ)のいずれかを使用して,リアルタイムRT-PCR2448 時間以内に分析した.リアルタイムRT-PCRまたはBinaxNOW抗原検査結果のいずれかが陽性であった場合,残存したリアルタイムRT-PCR303検体のうち274検体についてウイルス培養*,†を試みた(残りの29検体はウイルス培養に利用できなかった).リアルタイムRT-PCRBinaxNOW抗原検査の結果を比較し,感度,特異度,陰性的中率(NPV: negative predictive value),陽性的中率(PPV)を評価した.

3,419人のペア検体を分析した.3,419人からペアの上気道スワブが採取され,そのうちの1,458人(42.6%)が場所Aから,1,961人(57.4%)が場所Bから採取された(Table 1).参加者の年齢層は10-95歳(中央値= 41歳)で,10-17: 236人(6.9%),18-49: 1,885人(55.1%),50-64: 743人(21.7%),65歳以上: 555人(16.2%)であった.参加者の約3分の131.4%)がヒスパニック系またはラテン系であり,4分の375.1%)が白人であった.

Table 1: Characteristics of persons providing paired upper respiratory swabs (N = 3,419)* for the Abbott BinaxNOW COVID-19 Ag Card Point of Care Diagnostic Test and real-time reverse transcription–polymerase chain reation (RT-PCR) testing† for SARS-CoV-2 at two community-based testing sites, by test results — Pima County, Arizona, November 2020.

 

 

 

 

 

検査時点で,827人(24.2%)の参加者が,少なくとも1つのCOVID-19に適合する徴候または症状を報告しており¶,2,592人(75.8%)の参加者は無症状であった.有症状の参加者のうち,113人(13.7%)がBinaxNOW抗原検査で陽性,176人(21.3%)がリアルタイムRT-PCR検査で陽性であった.無症状者では,BinaxNOW抗原陽性は48人(1.9%),リアルタイムRT-PCR陽性は123人(4.7%)であった.

有症状者のBinaxNOW抗原検査(リアルタイムRT-PCRを標準とした場合)は,感度64.2%,特異度100%PPV100%NPV91.2%Table 2),無症状者の感度35.8%,特異度99.8%PPV91.7%NPV96.9%であった症状発現後7日以内のBinaxNOW抗原検査の感度は71.1%95%CI= 63.0%-78.4%),特異度は100%95%CI= 99.3%-100%),PPV100%95%CI= 96.4%-100%),NPV92.7%(95%CI= 90.2%-94.7%)であった.リアルタイムRT-PCRを標準とした場合,BinaxNOW抗原検査で偽陽性が4件発生したが,そのすべてが無症状者の検体であった.リアルタイムRT-PCRによる陽性299件のうち,142件(47.5%)がBinaxNOW抗原検査結果は偽陰性であった(有症状者から63検体,無症状者から79検体)

いずれの検査でも陽性であった274検体のうち96検体(35.0%)からウイルスが回復(recover)し,陽性結果が一致した147検体のうち85検体(57.8%)とBinaxNOW抗原検査結果が偽陰性であった124検体のうち11検体(8.9%)が含まれていたBinaxNOW抗原検査の結果が偽陽性であった3検体からはウイルスは回復しなかったCDC 2019-nCoVリアルタイムRT-PCR診断パネル(CDC 2019-nCoV Real-Time RT-PCR Diagnostic Panel)を用いてSARS-CoV-2を検出するためにウイルス培養を行った224検体のうち,Ct値の中央値**BinaxNOW抗原検査結果が偽陰性の検体の方が有意に高く,陽性結果が一致した検体よりもウイルスRNAレベルが低いことを示していた: 有症状者の検体では33.9 vs 22.0[p< 0.001], 無症状者の検体では33.9 vs 22.5[p< 0.001])(FigureSARS-CoV-2培養陽性検体のCt値の中央値(22.1)は培養陰性検体の中央値(32.8)よりも有意に低く(p < 0.001),ウイルス培養検体ではウイルスRNAレベルがより高いことを示していたリアルタイムRT-PCRと比較したウイルス培養陽性検体におけるBinaxNOW抗原検査の感度は,有症状者検体で92.6%95%CI= 83.7%-97.6%),無症状者検体で78.6%95%CI= 59.1%-91.7%)であった

Table 2: Test results and performance characteristics of the Abbott BinaxNOW COVID-19 Ag Card Point of Care Diagnostic Test (BinaxNOW antigen test) compared with real-time reverse transcription–polymerase chain reaction (RT-PCR) for testing received among asymptomatic and symptomatic persons at two community-based testing sites — Pima County, Arizona, November 2020.

 

 

 

 

Figure: Abbott BinaxNOW COVID-19 Ag Card Point of Care Diagnostic Test (antigen test) results, N1 cycle threshold (Ct) values,* and viral culture results† among A) symptomatic (N = 136)§ and B) asymptomatic (N = 88)¶ participants receiving positive SARS-CoV-2 real-time reverse transcription–polymerase chain reaction (RT-PCR) test results at two community-based testing sites — Pima County, Arizona, November 2020.

The figure consists of individual-value plots showing BinaxNOW antigen test results, N1 cycle threshold (Ct) values, and viral culture results among 136 symptomatic and 88 asymptomatic participants receiving positive SARS-CoV-2 real-time reverse transcription–polymerase chain reaction test results at two community-based testing sites in Pima County, Arizona, during November 2020.

* Only those specimens that were analyzed using the CDC 2019-nCoV Real-Time RT-PCR Diagnostic Panel for detection of SARS-CoV-2 and that were analyzed using viral culture are included in the graph.

Twenty specimens with Ct values <18 had positive antigen and real-time RT-PCR results but were culture negative. The culture showed evidence of cytopathic effects and had presence of SARS-CoV-2 RNA as detected by real-time RT-PCR in the first passage culture, but viral recovery was not two Ct values lower than the corresponding clinical specimen Ct.

§ Antigen test results: 88 positive and 48 negative; median Ct values indicated with black line: 22.0 for antigen-positive specimens and 33.9 for antigen-negative specimens.

Antigen test results: 37 positive and 51 negative; median Ct values indicated with black line: 22.5 for antigen-positive specimens and 33.9 for antigen-negative specimens.

Discussion

リアルタイムRT-PCRを標準としたこの評価では,BinaxNOW抗原検査の感度は,無症状者の検体(35.8%)が有症状者の検体(64.2%)に比べて低かった特異度(99.8%-100%)は無症状者,有症状者ともに高かった.この集団におけるSARS-CoV-2リアルタイムRT-PCR陽性の有病率は中程度(全体では8.7%; 無症状者では4.7%)であった; 有病率の低い状況で検査を実施することでPPVが低下する可能性が高いだろう††.ウイルス培養陽性であり,抗原陰性,リアルタイムRT-PCR陽性であった参加者11人のうち,5人が有症状者,6人が無症状者であった.抗原陰性,リアルタイムRT-PCR陽性検体においては,非感染性ウイルス粒子の可能性もあるが,抗原検査で検出されなかった感染性ウイルスの可能性もある.臨床では,リアルタイムRT-PCRは感染を検出するための最も感度の高いアッセイである.ウイルス培養は,リアルタイムRT-PCRよりも生物学的関連性(biologically relavant)が高いとはいえ,まだ人工的なシステムであり,限界がある.多数の生物学的変数(例えば,個々の抗体の状態およびウイルスの特異的配列)および環境変数(例えば,保存条件および凍結融解サイクル[freeze-thaw cycles]数)は,ウイルス培養の感度および結果に影響を与えうる.培養陰性検体の解釈には限界があるにもかかわらず,ウイルス培養が陽性であれば,感染性ウイルスの存在を示す強力な証拠となる.リアルタイムRT-PCRと比較すると,BinaxNOW抗原検査の性能は,ウイルス培養陽性検体では全検体よりも良好で,感度は有症状者の検体で92.6%,無症状者の検体で78.6%であった.今回の評価結果は,サンフランシスコで行われたコミュニティスクリーニングにおけるBinaxNOW抗原検査の評価(7)とは異なっていた.すなわち,リアルタイムRT-PCR陽性検体のCt値にかかわらず,3,302人全員の検体において,全体としてのBinaxNOW抗原検査の感度は89.0%であった.

Limitation: @BinaxNOW抗原検査には前鼻腔スワブ(anterior nasal swabs)が使用されたが,リアルタイムRT-PCR検査にはNPスワブが使用されたため,リアルタイムRT-PCRアッセイの検出量が増加したかもしれない(8).A参加者が誤って一般的な非特異的症状をCOVID-19症状として報告してしまったかもしれない.Bこの調査はBinaxNOW抗原検査を評価したものであり,ここに示された結果は,FDAが承認した他のSARS-CoV-2抗原検査に一般化することはできない.CBinaxNOW抗原検査の特徴は,以前に陽性と判定されたことがあるかどうかによって異なるかもしれない.D多くの要因が検体からウイルスを培養する能力を制限する可能性があり,培養可能なウイルスを検出できないことは,感染性を持たないことを意味すると解釈すべきではない.

公衆衛生局は,無症状者に対するスクリーニング検査の拡大など,SARS-CoV-2感染伝播を低減または予防するためのさまざまな戦略を実施している(3).感染伝播の50%以上が前症状者または無症状者から発生していることが推定されているため(9),特定の場所(高等教育機関,学校,集合住宅など)での感染伝播を減らすためには,スクリーニング検査の拡大が必要不可欠である(3)

迅速抗原検査は,検査前確率が高い状況(例えば,有症状者,COVID-19曝露がわかっている者,またはコミュニティ伝播が高い場所にいる者)では,turnaround timeが短く,リソースへの負担が少なく,特異度が高く,PPVが高いため,スクリーニングのための重要なツールとなり得る.検査から結果報告までの時間をより短縮することで,感染者の隔離を迅速に行うことができ,感染伝播レベルの高いコミュニティでは特に重要である.

BinaxNOW抗原検査の感染検出感度はリアルタイムRT-PCRと比較して低かったが,ウイルス培養陽性の検体では比較的高かった.これは感染性ウイルスが存在する者の感染を検出するためのより向上した性能を反映しているかもしれない.抗原検査を用いた感染予防に焦点を当てたコミュニティにおける検査戦略では,連続検査(例えば,幼稚園から12年生までの学校,高等教育機関,または集合住宅など)を検討すべきであり,これにより感染を検出する際の検査感度が向上するかもしれない(10).検査前にSARS-CoV-2検査陽性となる確率が高い場合(例えば,有症状者,COVID-19曝露がわかっている者)は,抗原陰性結果はNAATNucleic acid Amplification Test)によって確認すべきである.無症状でBinaxNOW抗原検査が陽性となり,偽陽性結果による有害な影響を受けるリスクが高い環境(長期療養施設など)にいる者もNAATによる確認検査を受けるべきである(1)

リアルタイムRT-PCRに比べて感染を検出する感度は低下するが,リアルタイムRT-PCRが容易に利用できないあるいは,turnaround timeが長い場合には、抗原検査が特に有用であるかもしれない.15-30分以内に陽性の検査結果が分かれば,より早く隔離することができ,接触者追跡をより早く開始することができ,検査結果が数日後に返送されてくる場合よりも効果的である.連続抗原検査は検出率を向上させることができるが,必要とされるロジスティックおよび人員のリソースを考慮する必要がある.検査結果が陰性(NAATまたは抗原)であった場合は,マスクの着用,家庭外の人との接触を避けること,及び頻繁に手を洗うことが,COVID-19§§の感染拡大を防ぐために引き続き重要であることを指導する.

 

 

References

1) CDC. Coronavirus Disease 2019 (COVID-19): interim guidance for rapid antigen testing for SARS-CoV-2. Atlanta, GA: US Department of Health and Human Services, CDC; 2020.

https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/lab/resources/antigen-tests-guidelines.html.

2) Food and Drug Administration. In vitro diagnostics EUAs. Silver Spring, MD: US Department of Health and Human Services, Food and Drug Administration; 2020. https://www.fda.gov/medical-devices/coronavirus-disease-2019-covid-19-emergency-use-authorizations-medical-devices/vitro-diagnostics-euas.

3) CDC. COVID-19: CDC guidance for expanded screening testing to reduce silent spread of SARS-CoV-2. Atlanta, GA: US Department of Health and Human Services; 2020. https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/php/open-america/expanded-screening-testing.html.

4) Abbott. BinaxNOW COVID-19 Ag card (PN 195–000)—instructions for use. Abbott Park, IL: Abbott; 2020. https://www.fda.gov/media/141570/download.

5) Lu X, Wang L, Sakthivel SK, et al. US CDC real-time reverse transcription PCR panel for detection of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2. Emerg Infect Dis 2020;26:1654–65.

6) Pharma F. Instruction for use: Fosun COVID-19 RT-PCR detection kit. Princeton, NJ: Fosun Pharma; 2020.

7) Pilarowski G, Marquez C, Rubio L, et al. Field performance and public health response using the BinaxNOW TM Rapid SARS-CoV-2 antigen detection assay during community-based testing. Clin Infect Dis 2020. Epub December 26, 2020.

8) Pinninti S, Trieu C, Pati SK, et al. Comparing nasopharyngeal and mid-turbinate nasal swab testing for the identification of SARS-CoV-2. Clin Infect Dis 2020. Epub June 29, 2020.

9) Moghadas SM, Fitzpatrick MC, Sah P, et al. The implications of silent transmission for the control of COVID-19 outbreaks. Proc Natl Acad Sci U S A 2020;117:17513–5.

10) Paltiel AD, Zheng A, Walensky RP. Assessment of SARS-CoV-2 screening strategies to permit the safe reopening of college campuses in the United States. JAMA Netw Open 2020;3:e2016818.