科技部急征快速试剂盒,15分钟检出新冠病毒可靠吗?
来源: 中国新闻周刊 2020年02月14日 09:16
宣称30分钟甚至是15分钟内可实现快速检测的试剂,大多是牺牲了部分性能来换取速度的提升

宣称30分钟甚至是15分钟内可实现快速检测的试剂

大多是牺牲了部分性能来换取速度的提升


2020年2月3日,江苏省某生物科技公司,生产人员进行试剂成品包装。 中新社发  汤德宏 摄


自新冠疫情发生以来,受试剂盒和实验室数量等因素的限制,武汉大量疑似患者无法确诊。近日,武汉对所有疑似患者进行核酸检测“清零”,检测能力从最初每日200份,提升至每日8000份。疫情当下,大量疑似患者、无症状感染者等待排查诊断,使得相关检测产品需求急迫。


2月8日,科技部发布《新型冠状病毒(2019-nCoV)现场快速检测产品研发应急项目申报指南的通知》(简称《指南》),旨在突破现有检测技术对人员、检测场所等条件的限制,提升加快检测效率和便捷性,有利于对疑似患者的快速诊断和密切接触人群的现场筛查。


此次科技部征集的应急快检产品,均要求一至两周内完成产品研发,最晚一个半月取得临床证书,并列出了相关考核指标。


一个咽拭子样本,放入一台POS机大小的小型核酸检测仪中,按下启动键,半个小时后就能出检测结果。现场快速检验(POCT)又被称为“床边检测”,依赖便携式的仪器和试剂,海关防疫检测人员、基层疫情防控人员和一些社区工作者,在采样现场就能对疑似病例进行快速初筛。


相比于实时荧光PCR(聚合酶链式反应)检测的复杂流程,POCT可以脱离实验室,也不需要穿着三级防护服的专业人员小心翼翼操作,只要按照说明书,一个经过短暂培训过的普通检验人员或护士也可以完成。整个检测流程至少可以节省3~4个小时。成功地快速初筛,将为全国上下的分级诊疗打下重要的基础。


本次科技部征集的新型冠状病毒现场快速检测产品主要有三种,分别是核酸现场快速检测设备及试剂、抗原快速检测试剂和抗体快速检测试剂。


一位专门从事核酸检测的国家重点实验室研究员告诉《中国新闻周刊》,核酸现场快速检测和实时PCR的技术原理是相同的,也就是基因扩增,先将新冠病毒的一段RNA片段逆转录成双链DNA,再通过DNA聚合酶进行扩增,将携带病毒的基因片段不断放大,然后通过一种荧光探针来捕捉,当扩增后的病毒浓度达到一个临界值时,就会产生荧光信号,意味着样本中被检测出携带新冠病毒。


前述研究员指出,和实验室内的传统PCR检测相比,一体化现场快速检测虽然便携、操作简单,但如果过于强调其“快速”的特性,其敏感度可能会受影响。例如,在本次《指南》列出的核酸快速检测产品考核指标中,规定与传统实时荧光PCR试剂相比,检出率(灵敏度)要不低于95%。“这相当于,人为的降低了对它灵敏度的要求,理论上,核酸快速检测应该和实时荧光PCR的灵敏度相同。”该研究员说。


另外,核酸现场快速检测一次能检测的样本量很有限,少的可能7~8份,多的也就十几份。而在实验室中使用的PCR仪,一般每次可以检测96个样本,多的可以达到384份。


与核酸现场快速检测不同,抗原快速检测试剂和抗体快速检测试剂都属于免疫检测,通过采集患者的血清,利用病毒抗原和抗体相结合的原理。抗体检测是用抗体检测出病人体内是否有病毒的抗原。抗原检测是用病毒抗原来检测病人体内是否激发了特异性的抗体。


一位疾控系统专门研究核酸检测的专家对《中国新闻周刊》指出,免疫检测比核酸检测要快,前者通常只需15~30分钟即可出结果,但灵敏度不如核酸检测。比如,《指南》的考核标准中就写明,对抗原快速检测试剂的要求是,检出率可达到核酸检测的80%以上。相当于核酸检测可以检测出100个阳性样本,抗原检测只要求检出80个。“实际上,这个目标也并不容易实现,”这位专家感慨道。


前述研究员也称,在技术层面上,同样是对病毒基因片段的扩增,核酸可以放大到100万倍以上,远远大于免疫的放大效果。这意味着,免疫检测虽快,但对低浓度病毒的样本检出率低,易造成漏检。


另外,和实时荧光PCR相比,抗原检测的特异性较差,会造成假阳性的情况。此前,浙江一家医疗器械企业采用“胶体金法”,研发出一种可快速筛查冠状病毒的检测试纸,可十分钟出结果。该产品的研发人员就指出,这种试纸是针对冠状病毒的广谱性初筛,并不只是针对新冠病毒。


“任何针对基因片段的检测都是最直接的,而免疫的检测是间接的,”前述专家说。


多位专家告诉《中国新闻周刊》,无论是现场快速检测还是实验室内需要配合仪器的实时PCR检测,在现有技术条件下,时间的缩短一般都要在一定程度上牺牲灵敏度。也就是说,更容易出现假阴性的情况。


近日,山东、上海、天津等省市的一些医疗器械企业,相继推出可在半小时内检出的新型冠状病毒检测试剂盒。据了解,相关试剂盒已进入国家药监局的应急审批通道。


前述专门从事核酸检测的国家重点实验室研究员告诉《中国新闻周刊》,目前,实时荧光PCR检测最快需要1~1.5小时。因为,提取核酸的时间最快也要30~40分钟,扩增至少要40~60分钟。


另一位试剂盒生产企业的技术专家也对《中国新闻周刊》坦言,宣称30分钟,甚至是15分钟内可以实现快速检测的试剂,大多是牺牲了部分性能来换取速度的提升。


前述疾控专家指出,对分子基因诊断技术而言,特异性和灵敏性永远需要去平衡。特异性强,灵敏度就相对差一些;灵敏度好,特异性就会被削弱。不同的靶位、引物和探针的选取,甚至反应体系的设计都是为了更好的平衡这两种特性。


在他看来,从技术的角度来说,在灵敏度和特异性的平衡上,相较一些快速检测办法,目前平衡的最好的仍是实时荧光PCR检测试剂盒。从过往的重大疫情来看,无论是西非埃博拉病毒、甲流还是中东呼吸综合征(MERS),荧光定量PCR仍是国家首推的检测方式。


中国疾控中心主任高福指出,目前只有核酸试剂应用于新型冠状病毒感染病例的诊断,抗体检测试剂的研发时间比核酸检测试剂周期要长。目前,已经有多家抗体检测研究机构接近临床试验完成阶段。但他强调,要加快验证抗体检测试剂盒能否在发病早期检测到免疫球蛋白M抗体。


北京大学第一医院呼吸和危重症医学科主任王广发也表示,如果发现快速检测在临床上的结果和预料中有一定差距,就要分析在什么情况下更适合使用快速检测,什么时候需要再做实时PCR进行验证。这样会有一个非常好的效应是,可以大大减少送检实验室的压力,实验室的压力会大幅度减轻。


“未来,几种类型试剂结合,取长补短,一定会进一步提高新型冠状病毒肺炎病例的检出率。”高福说。


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