“復陽”意味著什麼,我們跟西安科研團隊聊了聊核酸檢測

新冠病毒肺炎仍然是人們如今關注的重點。

“復陽”意味著什麼,我們跟西安科研團隊聊了聊核酸檢測

■圖片來自國家微生物科學數據中心


新冠核酸檢測作為此次新冠病毒肺炎診斷確診病例的必備的條件之一,它是什麼?它的準確率如何?核酸檢測的實驗室是什麼樣的?我們每個普通人都想知道的更多。


隨著陝西省2月11日和15日公佈了兩批針對新冠病毒的第三方檢測機構後,陸續有13家本地第三方檢驗所承擔了新冠狀病毒檢測的任務,作為醫院檢測的補充,他們早期主要針對隔離人員和密切接觸者們進行核酸檢測,後期開始為復工人員們進行核酸檢測。


位於灃東新城科統區的佰美基因和醫臻基因,在這場科學與病毒的拉鋸中,也承擔了核酸檢測的任務。


我們與他們的技術人員進行了對話,請他們基於過去一個月參與的大量核酸檢測案例,回答一些關於新冠病毒核酸檢測的問題。


*最近江蘇、湖北、天津、四川、海南等地都出現了出院後的病人新型冠狀病毒檢測又是陽性的案例,被稱之為“復陽”,昨天(3月5日)傳言西安也出現了“復陽”,這到底是怎麼回事?


答:現在有兩種可能,一是治療沒完全好,二是出去後再次感染。第二種的可能性非常低。


新型冠狀病毒是一種狡猾的病毒。根據我們國家規定的診療方案,病人出院需要體溫恢復正常三天以上,呼吸道症狀好轉,肺部症狀轉好,兩次呼吸道標本核酸檢測陰性,採樣至少間隔一天。


如果患者出院的時候體內病毒的濃度較低,不至於讓他有臨床表現的惡化,甚至隨著治療還在好轉。而出院時,又因為病毒濃度低,試劑盒檢測沒有檢測出來,結果呈陰性。就可能導致出院又“復陽”的結果。不過,“復陽”病人的概率,據統計應該在1%左右。


“復陽”意味著什麼,我們跟西安科研團隊聊了聊核酸檢測

■PCR試劑盒


*3月3日有新聞報道,西安給自行車做了核酸檢測,這有必要嗎?我們是不是需要給身邊所有的東西都做核酸檢測呢?


答:如果把這個行為看作一種抽樣調查,沒問題,但不需要將全市自行車逐一都檢測。


新冠病毒在沒有細胞宿主的條件中,2個小時以後病毒的載量就很低了,引起人感染的幾率也很低。超過48小時,新冠病毒幾乎會全部死亡。


如果在自行車或門把手上檢測到病毒,一般可能是患者打噴嚏或者用手直接接觸到地方了。其實這個概率不高的,沒必要因此恐慌,倒是一定要勤洗手。


*因為疫情的緣故,許多人第一次聽說了“核酸檢測”,這個詞是什麼意思?


答:可以先簡單地解釋“核酸”。


核酸就是人們常說的DNA和RNA,攜帶和傳遞了生物體的遺傳信息,病毒中當然也有它。它所攜帶有遺傳物質,遺傳物質決定了人之所以為人,豬之所以為豬。從生物學的角度來說,大部分生物的基因序列是相同的。人和豬的基因序列其實有99%是一樣的,正是不起眼1%的差別決定了兩者的不同。


新冠病毒的核酸檢測,就通過分子生物學方法檢測採集的人體樣本,究竟存不存在新冠病毒的遺傳物質,進而來確定人有沒有被病毒感染。


這其實就是一種相對保險的檢測確定病毒的方法,很常見。


*為什麼從開始就確定了要使用核酸檢測?


答:核酸檢測作為國家規定的確診要求之一,是因為這個方式綜合了各方面的考量,比如方法學的靈敏度和特異性、便捷性、可行性、速度夠不夠快之後,最終確定的檢測方式。


*除了核酸檢測,還有其他的選擇嗎?


答:對病毒來說,確定它是誰,有很多種方法可以選擇。


所有的病毒都包含有核酸,也就是DNA和RNA,同時也包含有蛋白質。而在人體被病毒感染以後,也可能會出現抗體,抗體是因為病毒的刺激而產生的具有保護作用的蛋白質。按照正常檢測邏輯,檢測核酸、檢測蛋白質或是檢測人體內的抗體都可以確定“它是誰”。


但是從現實操作上來看,檢測方法的快慢、價格、靈敏度、適用範圍等都需要平衡。很多臨床醫生們呼籲使用抗體確定病毒,主要針對臨床患者和疑似患者。但是從實際病例出發,抗體的產生需要時間,可能快則三五天,長達一週或是兩週。而核酸檢測的時間一般在病毒感染早期且檢測週期控制在一天之內。


*如果從你們專業的角度出發,核酸檢測的準確性怎麼樣?


答:其實,核酸檢測從方法學來說,可以無限接近正確的確診率,它的結果是一個廣泛的標準認證,是醫學界和病原學界早已公認了的檢測方式。我們平日中也會接觸眾多核酸檢測,比如人們熟知的親子鑑定:十九世紀末被確認的孟德爾遺傳定律中,人們認識到人類的血型是按照遺傳基因傳遞給了下一代。目前,親子鑑定的方法中使用最多的就是DNA分型鑑定,也是核酸檢測的一種。


理論上來說,核酸檢測的準確率是可以保證的。


“復陽”意味著什麼,我們跟西安科研團隊聊了聊核酸檢測


*作為一直參與西安新冠病毒核酸檢測的機構,能不能給我們講講這次新冠病毒中的核酸檢測,整個流程是什麼樣的?


答:在核酸檢測中,採集是第一步,將樣本從人體中採集下來。


接下來就是迴歸實驗室裡的核酸提取和PCR(PCR擴增技術為聚合酶鏈式反應技術,這裡應用的準確來說是RT-PCR即反轉錄反轉錄加實時聚合酶鏈式反應技術,是PCR技術應用中的變形)擴增技術,然後讀取結果。


簡單解釋,核酸提取和PCR擴增技術這兩步可以看作為將病毒的核酸從採集到的樣本中提取出來,然後將提取出來的微量病毒核酸的特徵片段,經過擴增和熒光探針標記,達到檢測設備可以讀取到的產物濃度,通過捕捉熒光信號,進而確定結果。我們評價PCR技術的優勢就是“靈敏度高,特異性好”。


這兩步,我們可以打個比方。就相當於現在有個犯罪嫌疑人,我們現在知道了嫌疑人的長相特點,需要做的就是在茫茫人海中把嫌疑人抓出來。PCR技術可以幫助我們更快的找到嫌疑人,它就是一種將嫌疑人最明顯的特徵無限放大的工具。


*聽起來PCR擴增技術是核酸檢測整個流程中很關鍵的一步。


答:這項技術其實很早就有了。


上世紀八十年代,人們就掌握了這個技術,可以從試管中將微量的DNA和RNA片段以指數增長的方式擴增到十萬倍乃至百萬倍。在清華大學醫學院丁強的撰文裡,1997年,美國科學家正是利用了PCR技術,克隆出了1918年西班牙大流感病毒基因中的部分序列。而後基本確定了1918年流感病毒為我們現在所熟知的H1N1型,這其實是我們流行病學史上的一大勝利。通過PCR技術,我們終於知道到底是哪種病毒在為難大家。


PCR擴增技術是分子生物實驗室較常見的一種技術。


*如果核酸檢測的整個過程都不是難題,為什麼有很多人需要檢測多次才能確診?比如,在2月10日的時候,陝西公佈就了一位確診患者,疑似陽性、疑似陽性、陰性、陰性、陽性,五次核酸檢測,最終確診;比如之前還有醫生呼籲不能光靠核酸檢測,還要查CT。


答:核酸檢測從原理上來說,確實都不是問題,但在實際的操作中會遇見很多問題。為人們做新冠病毒的核酸檢測,就像是蓋高樓。在整個過程裡,只要有一環出現問題,就可能導致結果出現偏差。


*這些偏差可能會出現在哪裡?


答:新冠病毒的核酸檢測從第一步的採集開始就可能遇見特殊狀況。


國家衛健委發佈的《新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案(試行第六版)》專門提到了為提高檢測陽性率,建議儘可能的留取痰液,實施器官插管患者採集下呼吸道的分泌物。因為病毒性肺炎患者在下呼吸道具有更高的病毒載量,所以對人們來說下呼吸道分泌物的檢出率會更高一些。


但是在現實操作中,我們目前大部分還是以採集鼻咽拭子為主,密切接觸者或是復工人員沒有痰液,更準確的肺泡灌洗等操作風險更高,困難且耗時。


我們就有采樣員同事,在採集咽拭子的時候,遇見了終身難忘的事情。當時他把拭子伸進咽喉部準備採集的時候,遇見了對方的生理性嘔吐。正好吐到了同事的防護面罩上,但就是這樣都不能停,擦乾淨了,繼續採集。


另一個原因可能是核酸檢測中PCR試劑盒的問題。


PCR試劑盒的生產其實並不難,對試劑盒研發團隊來說有過去許多經驗的可循,如禽流感病毒H7N9試劑盒、埃博拉病毒試劑盒等。但是研發也仍然需要一定的時間,按照以往針對其他病毒的PCR試劑盒生產來看,一般需要3-5年的時間,甚至更久。但在這次疫情中,走了綠色通道的試劑盒生產時間極短。國內首個檢測試劑盒的報道出現在1月25日,非常快。這就缺少了常規試劑盒研發中經大量臨床病例驗證後的優化。


除了以上的可能性之外,還有其他原因可能會導致新冠狀病毒核酸檢測結果的不確定。


比如在採集樣本之後,轉運到實驗室的過程,需要保持在零下四度;新冠病毒是一種RNA病毒,RNA易消解,操作的過程中也可能出現意外;核酸檢測試劑盒的靈敏度也是另一個問題,假設一個試劑盒的靈敏度可以察覺出1毫升之內的100拷貝濃度的病毒,但是採樣中,恰好被檢測者體內的病毒數量在100拷貝以下,還沒有發展到100個,也可能發生漏檢;在採集樣本時,剛好此時的咽拭子的病毒濃度不足,等等。


*以西安為例,全市有6645家醫療機構,其中三級醫院39所,二級醫院94所,一級醫院108所,有能力做核酸檢測的醫院31所,再加上陝西批准的13家第三方機構。為什麼只有個別特定的機構能做核酸檢測?


答:在核酸檢測的過程中,因為這次的新冠病毒有很強的傳染性,也出現過報道說醫院檢測科的醫生沒有接觸患者,但仍被感染的事故。在衛健委發佈的《新型冠狀病毒實驗室生物安全指南(第二版)》中指明,核酸檢測等操作應當在生物安全二級的臨床PCR擴增實驗室中進行。這一點有些醫院就無法達到。


其次,PCR擴增使用的儀器,並不是常規醫院檢驗所需的必備設備,所以儲備不足。即使現階段能買到,也不是說用就能用,還需要調試。現在很多新醫院倒是有可以做PCR擴增的相關機器。


但是這類實驗操作一是需要專業的環境,二是實驗人員也需要經過專業的培訓考核,持證上崗,由此導致了雖然西安的醫療機構很多,但實際能夠運行開展檢測的機構不多。


“復陽”意味著什麼,我們跟西安科研團隊聊了聊核酸檢測


*我們普通人能不能自己在家做核酸檢測?可以自己採集自己的樣本然後寄給專業機構嗎?


答:直接自己做核酸檢測不太可能,普通人沒有儀器也沒有檢測的環境。


如果自己採集樣本,理論上可行,但是操作無法保證。就算是專業的採集人員,也會遇見很多狀況,還需要專業培訓。普通人無法保證採集的樣本質量,如果樣本質量無法保證,後續的所有步驟都會沒用。


*在這將近一個月的核酸檢測的過程裡,你們都遇見過哪些難題?


答:我們檢測員同事在收集採納樣本的時候遇見過挺多的。


很多次時候半夜接到任務,比如凌晨12點的接到通知,立馬要去現場做核酸檢測。我們第三方機構作為醫院檢測的補充單位,承擔了指定的隔離人員、密切接觸者和疑似病例篩查。有的隔離地點很遠且分散,雖然可能只有十幾個甚至只有五六個人,但是分佈在不同的村子裡。那一陣子村子還堵路,出入口只有一個需要繞路。即使檢測任務只有幾個人,平時一個人五分鐘的事情,有一次拖到了凌晨5點才回來。



醫學和病毒博弈的過程,是一個拉鋸過程。雖然總體是前進,但前進的每一步都需要大量的臨床病例研究和實驗。在這次新冠病毒的核酸檢測中,第三方檢驗機構的介入,是社會協同力量的參與,減輕了醫院的負擔。


參與對話的這兩個檢測團隊距離不超過五百米,均位於灃東新城科統區協同創新港內,同屬於科統區內重點培育的核心產業之一——精準醫療。科統區目前幾乎擁有了精準醫療中基因檢測的全產業鏈,從試劑研發到數據結果應用。在這次突如其來的新冠病毒核酸檢測任務裡,它們更多擔任了做好服務和保證的後勤角色。


在眾多力量的協同合作之下,也許我們暫時無法完全消滅病毒,但在針對新冠病毒核酸檢測的精準度上還可以再進一步。


作者 | 鐺鐺 | 貞觀作者


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