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6家公司8个新冠检测产品上市后新难题:“确诊金标准”核酸检测为何频现“假阴性”?

作者:孙源 于玉金

来源:华夏时报

发布时间:2020-02-21 11:31:59

摘要:自第一批新冠病毒检测试剂盒获批上市后,更多企业陆续研制检测产品,截至2月20日,仍有关于新冠病毒检测产品研制成功的新闻发布,“一盒难求”的窘境如今大大缓解,当下人们更为关注的热点是病毒检测的灵敏度问题。

6家公司8个新冠检测产品上市后新难题:“确诊金标准”核酸检测为何频现“假阴性”?

华夏时报(www.chinatimes.net.cn)记者 孙源 于玉金 北京报道

自第一批新冠病毒检测试剂盒获批上市后,更多企业陆续研制检测产品,截至2月20日,仍有关于新冠病毒检测产品研制成功的新闻发布,“一盒难求”的窘境如今大大缓解,当下人们更为关注的热点是病毒检测的灵敏度问题。

疫情以来,已有不止一例新冠病人多次检测核酸试剂均呈现阴性才确诊的情况。2月17日,国务院联防联控机制新闻发布会上,对于新冠病毒核酸检测阳性检出率为30%-50%的问题,北京大学第一医院主任医师王贵强表示, 核酸检测本身的稳定性是很好的, 之所有出现一些检不出或假阴性的情况, 主要原因是任何检测方法都存在敏感性的问题。目前核酸检测是确诊新冠肺炎的“金标准”, 只有通过核酸检测阳性才能确诊。

2月19日,在记者参加的一场新冠病毒检测专题网络研讨会上,长沙海关技术中心研究院朱金国指出,部分患者查不到病毒核酸,不是核酸检测方法存在假阴性,而是由于其他原因,涉及样本的问题、检测方法灵敏度、样品的核酸保存和运送等。

多家公司检测技术比拼

国家药监局官网显示,已批准了6家公司的7个新型冠状病毒核酸检测试剂盒产品及一款检测软件上市,涉及的上市公司有华大基因(300676.SZ)、达安基因(002030.SZ),除了华大基因两款中的一款是联合探针锚定聚合测序法外,其他均基于实时荧光PT-PCR技术。万孚生物(300482.SZ)、透景生命(300642.SZ)、西陇科学(002584.SZ)等公司近日陆续传出官方消息,均研制出新冠病毒检测相关产品。

同时,新冠病毒检测的相关新技术获突破的消息仍在不断传来。

广州医科大学呼吸疾病国家重点实验室2月14日发布消息称,在中国工程院院士钟南山的指导下,研发出新型冠状病毒IgM抗体快速检测试剂盒,已在实验室和临床完成初步评价。该试剂盒应用胶体金免疫层析技术,采用间接法检测新冠病毒IgM抗体,仅需采取一滴血就可在15分钟肉眼观察获得检测结果,且患者的血浆稀释500至1000倍后,仍能检测出阳性条带。

山东师范大学课题组近日研发出恒温扩增技术检测试剂盒,“一次开盖一步操作”,整个检测过程只需不到20分钟,大大降低了检测人员的感染风险,增加了操作安全性。山东大学第二医院随后宣布,已成功研发出新型冠状病毒IgM抗体检测试剂盒(胶体金法和免疫层析法),最快3分钟内即可出结果。

华大基因方面日前向《华夏时报》记者透露,华大智造研制全封闭新型冠状病毒快检自动仪1小时内完成病毒样本核酸提取到结果判定,全程自动化。设备可配套qPCR、CRISPR等试剂盒,新型冠状病毒CRISPR快检试剂盒是与上海吐露港生物科技有限公司联合研发,可在几分钟内将扩增信号放大数万倍。

不同公司的检测技术有何异同?北京市疾病预防控制中心副研究员吕燕宁在上述研讨会中介绍,目前对于病毒检测的技术方法可分三类,一是病毒分离培养,需在P3实验室进行,培养时间较长(6天左右),不适合疾病快速诊断,但却是病毒检测的金标准。二是血清学方法,检测抗原或抗体。三是分子生物学方法,也是目前普遍应用的方法,包括普通RT-PCR、巢式PCR、实时荧光RT-PCR、等温扩增,高通量测序。

据记者了解,PCR即“聚合酶链式反应”,是基因的扩增反应。实时荧光PT-PCR技术应用广泛,特异性强、灵敏度高、检测周期短,可定量检测,而且检测过程封闭,较好地解决了PCR污染问题。但因为需采取反转录、荧光定量扩增等多重操作,总体时间需2小时左右,操作稍复杂,检测人员有一定感染风险。

全球健康药物研发中心(GHDDI)主任、清华大学药学院院长丁胜在接受《华夏时报》记者采访时表示:“因为没有时间进行先期临床试验,目前批准上市的检测产品走的多是特殊通道,采用实验室模拟的病毒样本,设计不同浓度等条件得出的实验数据,包括灵敏度、误检率(包括正负误检)等关键数据,所以产品效果如何,外界不好判断。”

检测为何频现“假阴性”

随着试剂盒研发企业的增多和逐渐复工,试剂盒的生产供应已经不成问题。达安基因高级项目经理范建在上述研讨会中表示,达安基因公司每日应急生产新型冠状病毒2019-nCoV核酸检测试剂20万人份量,并可随时根据需要增加生产能力。工业和信息化部党组成员、总工程师田玉龙2月3日对外表示,到2月1日,检测试剂日产量已经达到了77.3万人份,产能只恢复了百分之六七十,总的供应已基本满足要求。

当下人们较关心的问题,已经从新冠病毒检测试剂盒的产能,转移到检测精确度的问题上。

中国工程院副院长、中国医学科学院院长王辰接曾对外表示,并非所有患者都能检测出核酸阳性,即很多临床症状、流行病接触史上像是肺炎感染病例的患者,其核酸检测结果可能为假阴性,阳性比率最高为30-50%。目前,对病毒核酸的检测仍是主要的检测方式。

值得注意的是,正如朱金国上文所说,除了产品本身,病毒检测工作流程的各个环节都是影响检测结果的因素。丁胜对《华夏时报》记者表示:“不同病程的患者,不同身体部位的病毒含量差异较大。同时RNA的性质非常不稳定,很容易会被降解,对实验环境的要求很高。所以对病人如何取样,样本如何处理、送检过程是否标准等一系列流程上的问题都会影响检测结果。这都是非常实际的问题。”

范建总结,出现“假阴性”的原因主要包括:标本未采集到含有病毒的细胞;采样部位与病期不一致;核酸提取效率与纯度,体外诊断试剂灵敏度差异;病毒变异性;规范的临床实验室等。而出现“假阳性”则主要因为实验操作时发生了标本间交叉污染或实验室扩增产物的遗留污染,以及体外诊断试剂特异性不好, 靶标非盖病原体特有基因序列。

朱金国认为,样本是影响结果的关键。目前核酸诊断试剂的检测标本可以有咽拭子、鼻咽拭子、肺泡灌洗液、血清、粪便等。而对于新冠病毒肺炎病例, 肺泡灌洗液是最为理想的标本, 但获得肺泡灌洗液需要呼吸科医生操作, 有技术难度、被感染风险大、病人接受度低。而在病毒载量方面,痰>鼻拭子>咽拭子。

对于影响样本质量的因素,朱金国还提到,咽喉和口腔中存在多种消化酶等有可能破坏病毒粒子的成分,使病毒核酸暴露。此外,对于这次突发疫情,样品可能大量积压做不完,而冰箱及保存条件不够。吕燕宁表示,临床发现,轻症患者的病毒多聚集于上呼吸道,重症患者则集中在下呼吸道。

需要辅助方法优化

如何保证病毒检测灵敏度?具体到产品及技术层面,朱金国在上述研讨会中称,要保证能提取到目标DNA或RNA, 同时还要保证目标核酸能够到 PCR扩增管内。1个样本同时多做几个PCR扩增测试,可以提高灵敏度。同时,研究调整PCR 反应体系,例如在一个PCR反应管中, 样本量增至10-20uL,可以增加检测的灵敏度。或者研究样本提取过程中靶标核酸的吸附或富集技术,但技术难度较大。

他认为,面对新型冠状病毒肺炎的复杂特点, RT-PCR检测方法在新型冠状病毒的确诊中发挥着重要作用, 在某些方面还无可替代,优势之一就是可以实现快速研制和生产。但目前仍有一定缺陷, 影响到诊断准确性,应该用其他方法综合来考虑。已有专家建议,将IgM抗体(特异性好、灵敏性好、稳定性好)检测与RT-PCR检测共同纳入已有高度疑似影像检查临床判断病例的确认指标。

吕燕宁建议,应根据临床表现,间隔地采集样本,特别是单次检测阴性,有临床症状或者有流行病学史的病例,需要间隔时间重复采样。朱金国认为,需要考虑结合临床和其他试验室检测方法做辅助诊断,例如有专家建议检测粪便样本(肛拭子)作为辅助。

丁胜对记者表示:“现在主要的问题是没时间去打磨,尤其是在真实世界的验证,所以会出现误检,从理论上讲,大家的需求都能做到。但这是很正常的,在过程中发现问题就解决问题,不可能一开始就有一个完美的解决办法。”

在对于新冠肺炎患者的确诊标准亟待完善的情况下,国家卫健委近期发布的《新型冠状病毒感染的肺炎的诊疗方案(试行第五版)》规定将CT影像结果作为临床诊断病例的诊断标准,但这一规定只限于湖北省内。

“个别产品到目前应该做过相当多的真实病人以及疑似病人的检测了,我觉得现在应该有更多的实际检测数据进行整理发布,帮助不同的科研单位和企业瞄准问题,进一步优化。探索真实世界的问题需要时间和大样本,能够有效的集合和整理不同产品的真实数据会加速产品的开发和优化(而不是自己只了解自己的部分问题)。” 丁胜最后对《华夏时报》记者说到。

责任编辑:黄兴利 主编:寒丰


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