Precision and Accuracy of a Procedure for Detecting Recent Human Immunodeficiency Virus Infections by Calculating the Antibody Avidity Index by an Automated Immunoassay-Based Method

Abstract

We evaluated the precision and accuracy of a procedure for detecting recent human immunodeficiency virus (HIV) infections, specifically, the avidity index (AI) calculated using a method based on an automated AxSYM HIV 1/2gO assay (Abbott). To evaluate precision, we performed multiple replicates on eight HIV-positive serum samples. To evaluate the accuracy in identifying recent infections (i.e., within 6 months of seroconversion), we used 216 serum samples from 47 persons whose dates of seroconversion were known. To evaluate the sensitivity and specificity of the procedure for different AI cutoff values, we performed receiver operating characteristic (ROC) analysis. To determine the effects of antiretroviral treatment, advanced stage of the disease (i.e., low CD4-cell count), and low HIV viral load on the AI, we analyzed 15 serum samples from 15 persons whose dates of seroconversion were unknown. The precision study showed that the procedure was robust (i.e., the total variance of the AI was lower than 10%). Regarding accuracy, the mean AI was significantly lower for samples collected within 6 months of seroconversion, compared to those collected afterwards (0.68 ؎ 0.16 versus 0.99 ؎ 0.10; P < 0.0001), with no overlap of the 95% confidence intervals. The ROC analysis revealed that an AI lower than 0.6 had a sensitivity of 33.3% and a specificity of 98.4%, compared to 87.9 and 86.3%, respectively, for an AI lower than 0.9. Antiretroviral treatment, low CD4-cell count, and low viral load had no apparent effect on the AI. In conclusion, this procedure is reproducible and accurate in identifying recent infections; it is automated, inexpensive, and easy to perform, and it provides a quantitative result with different levels of sensitivity and specificity depending on the selected cutoff.For persons infected with the human immunodeficiency virus (HIV), knowing at what point in time infection occurred would be useful for a variety of purposes, including surveillance, the planning of vaccine trials, making decisions with regard to treatment, tailoring and evaluating preventive measures, and partner notification. Although for other infections the time of infection can be approximated based on the dynamics of the antibody response, these procedures have not been standardized for HIV infection. Moreover, although the classic sequence of the antibody response, in which a primary immunoglobulin M (IgM) response is followed by an increase in IgG and the IgG response increases with repeated exposures (20), is generally applicable to HIV infection, current screening assays are not able to discriminate among the immunoglobulin classes of anti-HIV antibodies.In the attempt to discover a means of distinguishing recent HIV infections from established infections in single sampling, researchers have studied various antibody assays and testing strategies (4, 12). However, some of these assays have a number of drawbacks, specifically, high costs, difficulties in performing the assay, low reproducibility, qualitative rather than quantita...

Accuracy of different thresholds for the anti-HIV avidity index

“…Sulla base dei risultati del test di avidità abbiamo classificato i sieri con un valore di AI inferiore al cut-off presecelto come 'infezioni recenti con AI', mentre quelli che avevano un valore di AI superiore al cut-off sono stati classificati come 'infezioni vecchie con AI'. Metodi di laboratorio I campioni di siero sono stati analizzati per l'avidità anti-HIV con il test AxSYM HIV1/2 gO (Abbott), come già descritto in precedenza (13). Brevemente, ogni campione di siero è stato suddiviso in due aliquote: una è stata pre-trattata diluendo il siero 1:10 con guanidina cloridrato 1M, che è un agente denaturante, mentre l'altra aliquota di siero è stata diluita 1:10 con la soluzione tampone del sistema AxSYM.…”

“…Nei soggetti con infezione recente, che presentano principalmente anticorpi a bassa avidità, l'intensità del segnale emesso dall'aliquota trattata con guanidina risulta inferiore rispetto all'aliquota non trattata poiché tale agente rompe i legami deboli che si creano tra anticorpi a bassa avidità ed antigene. Il rapporto tra il segnale dell'aliquota con la guanidina e quello dell'aliquota con il tampone viene espresso come "indice di avidità" (AI), il cui valore aumenta progressivamente nel tempo con l'aumentare della maturazione degli anticorpi e raggiunge un "plateau" entro il primo anno dalla sieroconversione (13,14). Analisi statistica La differenza tra medie è stata analizzata con il test t di Student.…”

“…In base ai nostri dati, e in ragione della buona precisione della procedura (13), si può ritenere che l'applicazione di un cut-off di 0.80 sia appropriato per studi epidemiologici e per l'applicazione in sistemi di sorveglianza delle infezioni da HIV allo scopo di stimare e monitorare l'incidenza dell'infezione da HIV (3). Il dato di incidenza, infatti, fornisce le informazioni più accurate sulla diffusione attuale del virus, sulle popolazioni ed aree a maggior rischio di infezione, e di conseguenza sulle necessità più urgenti in termini di prevenzione ed assistenza medica.…”

“…Una "datazione" dell'infezione, utile sia per scopi epidemiologici (sorveglianza di infezione, incidenza) che clinici è teoricamente possibile, come per altre patologie infettive, con metodiche atte a valutare l'avidità anticorpale, in base al principio ormai assodato del progressivo incremento della medesima nei mesi successivi all'infezione primaria e della persistenza di un'avidità anticorpale elevata nelle infezioni croniche (4). Il nostro gruppo di lavoro, con la collaborazione di esperti nel settore diagnostico e immunologico, ha messo a punto un test su siero che, valutando l'avidità degli anticorpi anti-HIV su sieri con positività anticorpale confermata, identifica le infezioni recenti (<6 mesi dall'infezione) con buona accuratezza (13,14). L'AI ha il vantaggio, rispetto ad altri metodi studiati per lo stesso scopo (10), di presentarsi come variabile continua consentendo così di poter scegliere diversi valori soglia a seconda dell'obiettivo prestabilito, in modo da privilegiare la sensibilità ovvero la specificità del test.…”

HIV-1 incidence among people seeking voluntary counseling and testing centers, including pregnant women, in Pernambuco State, Northeast Brazil

“…In addition, samples were tested for another recent HIV infection assay, the Avidity Index AxSYM method (Ax-AI), performed as described previously 7 . All samples were stored at minus 70ºC.…”