编辑:希言
摘要:COVID-19大流行改变了世界,导致全球至少605万人死亡。据市卫组织统计,截至2022年3月17日全球累计病例超过4.62亿。尽管在诊断和疫苗接种方面取得了进展,但严重急性呼吸系统综合征(SARS-CoV-2)变体的出现有可能使大流行继续下去。基因组测序是跟踪病毒进化的主要手段,但成本高昂,速度慢且不易获得。
新型冠状病毒(COVID-19)大流行开始后,Research Path LLC和罗格斯大学的研究人员迅速投入资源开发准确可靠的COVID-19检测方法。随着变异株的出现,他们开发了一种基于分子信标的PCR检测方法,该方法不仅能诊断COVID-19感染,而且还可以识别导致感染的特定变异。他们的研究发表于《The Journal of Molecular Diagnostics.》,题为:“Multiplex PCR Assays for Identifying all Major Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 Variants”。目前,他们的方法是公开的,因此能够被任何可以进行PCR测试的机构复制。
与其他病毒感染不同,SARS-CoV-2不是具有一组可预测临床特征的单一感染,而是一种不断进化的疾病。不同的毒株引发的感染有其特有的临床特征,这会影响检测、症状表现,甚至是哪些器官系统会受到病毒的攻击。因此,确定毒株的类型可以获得重要的信息,如潜伏期、传染期、传播力、致病性,甚至主要症状的变化。
有关毒株类型的信息一般由国际社会或几个进行基因测序的国家报告。识别SARS-CoV-2毒株的深度测序是十分准确的,并且可以识别样本中出现的每一种突变,但成本高、速度慢,还需要专门的设备。然而,了解毒株的类型对公共卫生专业人员、决策者和个人至关重要。
在COVID-19的不同阶段,不同检测的效果差异很大。RT-PCR核酸检测在感染早中期阶段较灵敏,血清学检测则可能识别感染后期阶段,可作为核酸检测阴性但疑似感染者的辅助检测手段。
多地突发疫情,面对即将到来的春运,大家都做好了“备战”的准备,为避免出现“假阴性”,造成误诊或漏诊,在病毒检测时应采用多指标联合,以弥补单一方法的不足
SARS-CoV-2的实验室检测
实验室检测一直是诊断COVID-19的重要手段,在疫情防控中发挥着重要作用。在实验室检测中,不同感染者的病毒载量存在差异,同一感染者呼吸道不同部位以及不同发病时期的病毒载量也存在差异。
如图1所示,大多数患者的发病初期、进展期和恢复期平均天数,分别为4d(第2~6d)、12d(第7~19d)和20d(第10~33d)。最初几天,病毒迅速复制,并在早期或进展期达到高峰(约104拷贝/mL~107拷贝/mL),随后迅速下降,而在恢复阶段,大部分病毒复制量低于104拷贝/mL,感染病毒的总时间约为20天。在不同阶段,不同的实验室检测对SARS-CoV-2的特异性与灵敏性不尽相同。
随着对新型冠状病毒肺炎的认识和实验室技术的不断提高,新型冠状病毒肺炎的诊断方法也由单一的病原学证据,转向病原学和血清学证据相结合的综合诊断(图1)。按照《新冠状病毒肺炎诊疗方案(试行版第七版)》,(1)RT-PCR核酸检测;(2)病毒基因序列测定;(3)COVID-19血清特异性IgM、IgG抗体检测;符合其中1项阳性者即可被诊断为SARS-CoV-2感染阳性。
罗格斯大学利用其自主设计的实时PCR探针,设计了Rutgers-RP RT-PCR检测法,以检测SARS-CoV-2的突变。他们率先使用分子信标来识别特定的基因突变。分子信标是发夹状的分子,可以设计为选择性地与特定的突变序列结合。
九个突变被选中进行测试,每个突变的信标都有不同颜色的着色。每一个原始变体——Alpha, Beta、Gamma、Delta、 和Omicron——都有这些突变的独特组合。当信标与目标分子结合时,它独特的颜色就可以被检测到。
对每个信标进行单独测试,以确认其对指定突变的特异性。然后,将这些信标组合成一个多重检测,并通过RT-PCR对26份SARS-CoV2阳性患者样本进行检测,这些样本之前已通过深度测序进行了检测和鉴定。两个样本被鉴定为Alpha变异体,两个为Epsilon变异体,八个为Delta变异体。多重检测与深度测序结果完全一致,灵敏度和特异性为100%。
研究人员说,这种测试的适应性也很强。当Omicron出现时,研究人员在不到一个月的时间里设计出了一个信标,以识别Omicron特有的一种突变。研究人员在此前检测过的33例额外患者样本中,发现了17例Omicron变异,结果100%一致。
血清COVID-19特异性抗体检测
与PCR检测不同,抗体检测并不是用来识别SARS-CoV-2活动性感染。抗体测试并非检测咽或鼻拭子中的病毒遗传物质,而是揭示大多数人的免疫反应。
在感染者开始感到不适≥1周或症状可能已经消失后,血液中才会出现IgM和IgG抗体。IgM和IgG可以为核酸检测阴性而疑似COVID-19患者提供一种快速、简便、准确的辅助检测方法。
多指标联合避免核酸检测“假阴性”
检验试剂不可靠、检验操作不规范是误诊的主要原因。
在使用RT-PCR法检测COVID-19时,因鼻咽拭子采集标本的可操作性,在临床上常被采用,标本保存后运送到实验室检测。在此过程中,不同人的操作会对检测结果产生一定的影响,导致假阳性或假阴性的出现。
感染者出院后出现复阳现象的主要原因是样本采集不当、病毒载量痕量以及治愈后再感染。据报道,如果患者在出院前进行的一项检查是阴性的,那么这个结果有14.60%可能是假阴性。按照连续2次SARS-CoV-2核酸检测阴性方可出院的原则,2次均为假阴性的几率为2.13%(14.60%×14.60%)。此外,由于RNA病毒具有很强的遗传变异性,突变引起的引物与目标序列不匹配也会导致检测性能差和假阴性。
总而言之,为提高SARS-CoV-2检测阳性率,需要防止样品中RNA降解,对感染者多部位进行同时采样,影像学或血清学检查为辅,以避免出现“假阴性”,造成误诊或漏诊