質疑連連!短短20天,診斷業為何會陷入20年來最大危機?

質疑連連!短短20天,診斷業為何會陷入20年來最大危機?

2月13日和14日,湖北宣佈新增新冠肺炎病例共19663例。

病例數快速上漲,是湖北開始將CT臨床診斷病例數納入“確診”統計,診斷方式改變,有效切斷了疫情傳播的路徑,卻使核酸檢測技術更為尷尬。

假陰性感染者頻繁出現、檢測效率被指低下、試劑質量受質疑,不少人開始質疑其臨床應用價值。中國醫學科學院院長王辰公開表示“核酸對於真實病例的檢測率不過30%至50%”。

日常臨床診斷中,核酸檢測一直擔負結核、乙肝、甲流、艾滋病等多類病毒檢測的重任,成熟項目的檢測,準確率均可達到90-95%以上,為何在此次疫情中馬失前蹄?

上海復星長征副總經理楊志軍在接受《21CBR》專訪時,引用了辛棄疾的一句詞,形容當下核酸檢測行業的窘境:“元嘉草草,封狼居胥,贏得倉皇北顧”。

早在1993年,復星長征的第一款醫療產品PCR乙肝診斷試劑,就是針對當時最可怕的傳染病——病毒性肝炎,後一直專注於甲乙流等呼吸道病毒的檢測試劑研發生產。

“核酸檢測本來是病原體檢測的最好方法,但是疫情情勢所迫,只能匆匆上馬,投入研究的時間和精力都不夠。”

楊志軍解釋,由於疫情十萬火急,核酸檢測用品不得不倉促上陣,嚴格意義上是一個科研試劑盒,而不是臨床診斷試劑盒,且受制於臨床實踐的多種因素,致使狀況不斷。

固然情有可原,短短20多天,備受一線醫護和公眾的質疑,陷入20年來的又一次危機,行業依然亟需深刻反思。

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新型冠狀病毒核酸檢測試劑盒

好消息是,十幾天前,復星長征已研發完成了新型的核酸檢測試劑,正申請應急審批。該款試劑已完成300多例臨床標本,暫未發現“假陰性”。

疫情來勢洶洶,檢測診斷的或陰或陽,本質是一場人類與病毒的較量。

以下為楊志軍自述:

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十萬火急,1年的事只給1周

從時間週期看,通常一款新試劑,實驗室研發階段要在1年左右,加上臨床研究和報批時間,一般需要3年左右。現實是,疫情防控刻不容緩,試劑從研發到生產的時間,不足一個月。

任何產品,生產不難,精準不易,核酸檢測試劑更是如此。引物探針設計的質量、反應體系的組成、生產過程和質量控制過程等,很多環節會導致靈敏度低或者特異性不好。

在研發、生產、質量控制的各環節,只有全流程嚴謹,才可能生產出好用的檢測試劑盒。即便產品好,也必須清楚承認存在的侷限性,它不能解決臨床診斷的所有問題。

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工作人員正在實驗室內調配試劑

研製一個可用的試劑,時間較短。得到病毒序列後,設計多對引物和探針,進行原材料研究及檢驗,研發生產工藝和質量檢驗規程,進行半成品和成品檢驗,完成三批試劑的初步性能研究,如果加班加點,大概只要一個星期左右。

本質上,這畢竟是一個科研試劑盒,不是臨床診斷試劑盒,其中省略了大量研究內容,

如生產工藝和質檢規程的可靠性研究、日間精密度、儲存穩定性、運輸穩定性、開瓶穩定性、適用樣本類型、樣本穩定性、陽性判斷值研究、臨床研究等重要環節。

應對疫情需要,應急審批下不得不省略很多環節,自然,臨床應用時會涉及很多問題。比如,一旦實用,怎麼判斷臨床的檢測結果?

對於定性檢測試劑,一般有檢測信號是陽性,沒有則是陰性的,然而,臨床上的靈敏度、特異性與實驗室裡的分析靈敏度、分析特異性,很多時候是兩回事。

試劑開發過程有個重要環節,叫“陽性判斷值研究”,要用大量已知結果的臨床標本,研究合適的陽性判斷方法。

具體到這次應急批准的試劑,有單靶標、雙靶標、三靶標試劑,各有各的陽性判斷方法,比較三種試劑的陽性判斷方法後,會發現明顯的衝突。

比如,單靶標試劑檢測ORF1ab基因,只要檢測結果陽性,就認為患者感染新型冠狀病毒;雙靶標試劑一般檢測ORF1ab基因和N基因,兩個基因同時陽性才能判定為陽性。

如果單靶標試劑是準確的,那麼雙靶標試劑會造成漏檢,因為多了一個限制條件;如果後者是準確的,那麼前者會存在假陽性,因為少了一個限制條件。

再看三靶標試劑,檢測ORF1ab基因、E基因和N基因,說明書上推薦的是ORF1ab基因陽性時,E和N任意一個陽性即可判定陽性,這不只與前兩種存在差異,相關部門早期的建議又有不同,三個基因中任意兩個陽性就判斷為陽性。

到底哪一種檢測試劑、哪一種判斷方法與臨床實踐最吻合,尚無定論,為什麼?

因為我們不完全清楚病毒自身的特性和臨床表現,時間緊迫,開發試劑時也無大標本可用,很大程度上,陽性判斷方法只能憑經驗進行設定,所以,藥監局是以臨時應急審批的方式批准上市,而不是正式批准。

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工作人員查看實驗數據

現在臨床病例增加,陽性判斷值的問題有望迅速解決,用以改進試劑的臨床應用效果。

另外一個重要問題,涉及檢測試劑的亞型涵蓋,能否將所有可能出現突變的新冠病毒都檢測出來?比如甲流檢測,要涵蓋H1N1、H5N1、H7N9等多種亞型,新冠病毒會出現多少種突變、存在多少種亞型,我們暫時無法知曉,也沒有辦法評價試劑亞型涵蓋是否全面。

從研發成本看,通常一款試劑的直接投入在百萬元上下,應急試劑的臨時性投入,成本則高得多,不只是人員調配,還有大量缺乏臨床病例研究下的試驗成本。

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病理不明,更好更快的試劑正待審批

現在的檢出率,的確不理想,影響因素非常多,從患者特徵、取樣、樣本保存、運輸、核酸提取、檢測等多個環節都牽涉其中,已有詳細討論,我補充些自己的理解。

從疾病自然史來說,從病毒入侵、複製直到上呼吸道、下呼吸道相繼出現症狀,是一個連續過程,取樣時患者可能處於某一特定的階段。

從病毒入侵到能夠檢測出的時間段稱為“窗口期”。從現有手段看,核酸檢測是最早檢出病原體的方法,窗口期最短。

我們現在不清楚新型冠狀病毒侵入人體的具體途徑,只能做出假設。已發表的資料來看,其致病路徑類似於甲型流感病毒,從上呼吸道出現症狀到呼吸窘迫的時間,大概3-7天,中位數是5天。

一旦已出現下呼吸道症狀,病毒在上呼吸道樣本中的檢出率會降低,這樣,如僅僅取上呼吸道標本,就容易造成漏檢。

現在上呼吸道採樣普遍用咽拭子,從我們實際經驗看,鼻咽拭子的檢出效果會更好,至少,從過往甲流檢測看,鼻咽拭子相比咽拭子的檢出率要高10-20%。

至於檢測效率低,主要體現在從取樣到結果的週轉時間長以及一次檢出率低。提高效率,主要在縮短核酸提取時間、優化遞送和檢測流程。

比如,很多廠家要配套手工提取試劑,若採用全自動核酸提取儀可大幅縮短檢測時間。至於試劑本身,不同廠家的擴增時間差別不大。

針對現有檢測問題,十幾天前,復星長征研發完成了新型冠狀病毒核酸檢測試劑,正積極申請國家藥監局應急審批。該產品可實現對新型冠狀病毒ORF1ab、N、E三個基因靶標的定性檢測。

目前,該款試劑已完成300多例臨床標本,臨床數據來看,暫未發現“假陰性”問題,準確率相當高,配合自動化監測,可更快速檢測出無發熱、無症狀患者。

我們測算了全自動核酸提取儀的檢測效率,只要配套快速核酸提取儀及提取試劑,一個實驗室三個分區可連續作業,只需兩個操作人員,目前記錄是2小時內完成96個樣本的全部檢測。

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以此換算,一個三甲醫院,如果擁有3-5臺自動提取儀,一天檢測樣本可以超過1000人份,遠超目前200份/天的水平,使大規模篩查疑似患者成為可能,也大幅降低操作人員被感染的風險。

之前,大量檢測要排隊,這和管理規定有關,所有檢測要送往CDC完成,這樣就要經過樣本收集、醫院登記、送檢、反饋結果等多個步驟,過程就被人為拉長。

現在,湖北30多家醫院可以直接檢測,有的醫院一天就可以做1000多份核酸檢測。

進一步提高檢測的精準度,試劑中長期穩定性、不同樣本類別及其穩定性不同儀器臨床樣本檢測的匹配性等方面,都還要研究。

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二次危機,診斷行業亟需反思

作為診斷行業的一員,我看到這幾天媒體報道還是挺傷心的:本來診斷業是為臨床排憂解難,結果造成這麼多困惑。

核酸檢測發展以來,本次疫情觸發的普遍質疑,是在國內臨床應用方面遭遇的第二次危機。

第一次是核酸檢測濫用,1998年,當時的衛生部臨檢中心不得不暫停其臨床應用,隨後,主管部門出臺了一系列管理規定,舉辦多場次的臨床應用培訓班,才使核酸檢測成為臨床信賴的檢測手段。

在新冠肺炎之前,沒有醫生質疑核酸檢測的可靠性。現在,來自臨床一線的嚴重質疑,要求行業內的每一個人認真反省,積極改進。

核酸無法確診的情況下,有臨床醫生提出以CT確診的建議。一般公眾對此也有誤解。

這個提法沒有問題,臨床實踐中也常出現,比如結核病的診斷,無法檢測到結核桿菌時,根據臨床表現、影像學以及其它指標綜合判斷後也可以診斷。

質疑連連!短短20天,診斷業為何會陷入20年來最大危機?

CT對核酸陰性的典型症狀者的診斷,同樣很有價值,但是,無論理論或實踐上,CT都不可能替代核酸檢測。目前,檢測病原體,最可靠的方法就是核酸檢測,效率和成本最理想。


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