“假陰性”頻現,病毒核酸檢測還靠譜麼?

根據官方通報的數據,新型冠狀病毒肺炎(NCP)目前仍然有大量疑似病例尚未確診。而與此相對應的另一組數據顯示,截至2月1日全國範圍內病毒核酸檢測試劑盒日產量可達77.3萬份。理論上的“基本滿足檢測需求”,與實際情況的出入令人困惑。

同時,全國範圍內還出現了多次經核酸檢測試劑盒檢測為陰性、但最終證實為陽性的病例,一時間外界又對核酸檢測試劑盒的可靠性產生了疑慮。

“強烈推薦CT影像作為目前新冠肺炎首選診斷方法”,武漢大學中南醫院醫學影像科副主任張笑春教授曾在朋友圈留言,“病毒核酸檢測是最終確診NCP無創診斷的金標準,然而‘CT陽性、核酸陰性’的檢測結果,可能會影響臨床排查。目前核酸檢測特異性高、敏感性偏低,不排除存在部分假陰性。”

隨後2月5日更新的NCP診療方案(試行第五版)中,“疑似病例具有肺炎CT影像學特徵者”首次列為湖北省臨床診斷病例標準。

這些都讓我們對核酸檢測試劑產生好奇。它的原理是什麼?影響病毒檢測的因素有哪些?目前NCP疑似病例確診的方法包含哪些?病毒核酸檢測試劑盒究竟靠不靠譜?

“假阴性”频现,病毒核酸检测还靠谱么?

病毒核酸檢測原理簡析

在自然界中,病毒主要分為兩大類,RNA病毒和DNA病毒,新型冠狀病毒(2019-nCoV)屬於前者。

RNA病毒在傳播過程中擁有自我複製和逆轉錄兩種複製方式。由於在其複製過程中,用於錯誤修復機制的酶的活性很低,因此其變異很快。但疫苗的研製卻需要根據病毒的固定基因或蛋白進行,這也是當年SARS疫苗遲遲未研發成功的重要原因。

幸運的是,至少到目前新型冠狀病毒尚未發生變異,並且已經第一時間檢測出病毒基因序列,這將加速當下疫苗的研發進度。同時,由於普通RNA病毒對外部環境的抵抗力普遍比DNA病毒弱,因此治癒起來更為容易。當然也有例外,比如逆轉錄病毒——艾滋病病毒(HIV)的治癒就極其困難。

那麼RNA病毒感染人體後如何進行檢測呢?目前常見的RNA病毒檢測方法是基於逆轉錄PCR技術(RT-PCR)實現的,這也是目前主要NCP核酸檢測試劑所使用的“實時熒光定量逆轉錄PCR法”的基本原理。

簡單來說,新型冠狀病毒存在有特異性的基因序列,我們利用能夠識別這些基因序列的引物探針去做real-time RT-PCR,即實時熒光定量逆轉錄PCR,它能夠放大擴增特定DNA片段,如果反應後有目標基因序列擴充出來,則檢測結果判斷為陽性,即存在病毒。

當然,這其中會出現誤差,後文會具體解釋。

據瞭解,目前疑似病例提取樣本檢測主要包含採集、滅活、核酸提取、PCR擴增、試劑反應等多個環節,檢測過程環節多,風險高。樣本運輸需要過程,而樣本的信息錄入也需要很大的工作量,反應敏度控制也會影響檢測時長。

一般而言,一例病毒樣本送達實驗室後需要4到6小時才能獲得檢測結果,其中核酸提取時間約為七八十分鐘,而PCR擴增反應則需要一個半小時。

檢測過程複雜、運輸過程耗時、以及符合條件的實驗室稀缺,諸多因素是導致目前病毒核酸檢測試劑盒產量充足、卻無法完全實現全部疑似病例檢測的重要原因。不過,從目前來看,這一狀況正在逐漸得到改善,確診病例的明顯增長便是重要佐證。

“確診病例出現明顯增長首先是因為檢測能力的提升,越來越多符合條件的實驗室加入到檢測機構行列中。同時,早期開展檢測的實驗室也通過多種方法擴大檢測能力”,武漢華中科大同濟醫院分子診斷與遺傳學實驗室孫自鏞主任在接受央視記者採訪時表示。目前,華中科大同濟醫院每日核酸檢測能力是1000到1200例新型冠狀病毒樣本。

為了加快疑似病例的確認工作,包括華中科大同濟醫院分子診斷與遺傳學實驗室在內的諸多病毒檢測實驗室均實行“換人不換崗”的制度,24小時聯動進行病毒檢測。

在2月7日召開的湖北省第十七場疫情防控例行發佈會上,武漢市委常委、常務副市長鬍亞波表示,目前武漢市可開展核酸檢測的機構已擴展至35家,每天的檢測能力從200份增加到了6000-8000份,並將繼續努力提升檢測能力。

“假阴性”频现,病毒核酸检测还靠谱么?

病毒核酸檢測不是“萬能”的

2月8日上午,“出現咽拭子核酸檢測三陰感染者”話題登上微博熱搜,而此前也有諸多患者在經過多達四次病毒核酸檢測才最終確診,這令我們對“狡猾”的病毒有了新的擔憂——病毒核酸檢測試劑盒究竟靠不靠譜。

“一般而言,核酸檢測是目前最準確的診斷方法”,一位行業專家告訴PingWest品玩,“目前核酸檢測出現假陰性患者主要包含兩方面原因,一是採樣時沒有采集到病毒,二是核酸檢測試劑盒的靈敏度(真陽性率,即準確檢測出相應病人的概率)不高造成的。

病毒沒有采集到容易理解,比如在咽拭子採樣過程中,由於病人比較難受導致採樣深度不夠,從而無法採集到有病毒的樣本,又或者是患者為輕症患者或者是初期感染者,RNA病毒尚未“出現”在咽部,亦或是“敏感度”較低。

對此,國家醫療專家組成員、北京地壇醫院感染性疾病診療與研究中心首席專家李興旺曾在2月4日的國家衛健委發佈會上表示,“目前核酸檢測的方法還是比較敏感的,有很多影響因素,比如採取標本的規範化程度、時間、檢測手段等問題,這也是目前沒有把核酸檢測放開去做的重要原因。”

同時,李興旺也提示醫生和護士要規範地採集標本。李興旺認為,從呼吸道標準來講,肺泡灌洗液對於試劑盒的敏感性要高於痰的結果,痰的敏感度又要高於咽部的,所以越是危重病人診斷率越高,這是因為能採到肺泡灌洗液。接下來,更好的辦法是普通病人更多用痰做檢測,這樣可能會把陽性率進一步提高。

其次,核酸檢測試劑盒的靈敏度也會影響檢測結果。據相關媒體報道,當前市場上有96家企業相繼推出病毒核酸檢測試劑盒,然而截至目前,僅有7款產品獲得國家藥監局應急審批,其中6款採用實時熒光定量逆轉錄PCR法。

“影響試劑盒精確度的因素太多,光是檢測靶點,被世界衛生組織推薦的就有6套,即便使用同一套檢測靶點,也會因試劑盒的成分組成差異導致生化反應存在細微差別,此外,酶、離子用量和溶液、底物濃度配比都會影響試劑盒的靈敏度,這也是對廠家技術實力的考驗”,中科院半導體研究所研究員任魯風曾經告訴《商學院》記者。

“目前國內對試劑盒的評價標準主要是通過臨床對比實驗來看檢測效果,就新型冠狀病毒而言,只有陰性陽性符合性標準,並無試劑原料質量標準,配方也只規定了組成成分,並不規定具體比例,公開標準也均是推薦性,而非強制性,因為這些標準其實並無必要去統一,這更多是技術問題,也是市場機制下優勝劣汰的一部分”,任魯風補充道。

除了假陰性,還存在與之對應的“假陽性”。這背後的主要原因是由於樣本或者核酸檢測試劑盒被汙染所致。“樣本本身的汙染、檢測試劑盒的探針引物和酶的汙染、運輸途中的汙染、缺少嚴格控制條件的實驗室環境、以及不專業的檢測操作,都會導致假陽性出現”,行業專家對PingWest品玩表示,“這也是確診病例有核減的原因之一。”

目前,一些核酸檢測試劑盒生產商已經將病毒檢測位位點擴增至6到7個基因,同時對序列進行優化設計,相比初期的2個基因位點會更加精準。同時,隨著越來越多符合條件的實驗室的加入,以及檢測標準的不斷完善,病毒核酸檢測也變得愈加精準。

國家藥監局器械註冊司稽查專員江德元表示,針對近期國家藥監局審批的7家企業的核酸檢測產品,相關產品的安全性、有效性和質量可控性可以得到保障。

“假阴性”频现,病毒核酸检测还靠谱么?

患者確診靠的是綜合診斷

“任何病毒的核酸檢測檢出率都不可能是百分之百,對新型冠狀病毒的核酸檢測也不例外,它檢出假陰性也是在所難免,同時檢測檢出率的結果也和患者本身病情輕重程度、疾病發展的不同階段、取樣採樣的方式方法和實驗室自身的檢測條件等多種因素相關”,北京大學人民醫院呼吸內科主任高佔成在2月9日國務院聯防聯控機制新聞發佈會上表示。

“對於確診新冠肺炎,核酸檢測是一個不可或缺的手段,要是檢測結果為陽性,我們可以確診為新冠肺炎。如果初次檢測結果陰性的屬於疑似病例患者,按照衛生健康委現行診療方案的要求,需要在定點醫院進行隔離治療,嚴格觀察。”

在2月5日更新的NCP診療方案(試行第五版)中,“疑似病例具有肺炎CT影像學特徵者”首次作為湖北省臨床診斷病例標準。

據瞭解,由於目前NCP的流行正與流感季重疊,而兩個疾病臨床表現有非常類似,因此目前很多確診病例的診斷主要是根據明確的流行病學史。目前,如果患者有明確的流行病學史,加上CT影像表現和核酸檢測,一般臨床診斷便沒有問題。“臨床上靠的是綜合診斷,而不是靠某一個臨床表現”

,北京佑安醫院感染綜合科主任梁連春在接受媒體採訪時表示。

此外,目前全國範圍內出現了個別無症狀感染者,由於其無臨床表現,所以只能通過核酸試劑盒進行檢測。同時,也有部分患者此前3次肺部CT影像均無問題。

因此,從目前來看,NCP疑似病例確診仍然以流行病學史和核酸檢測結果為主。如果臨床表現和肺部CT影像都與NCP非常類似,核酸多次檢測均為陰性,該患者也會按照確診病例來管理。

備註:插圖均來自互聯網。


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