陳新飛 徐英春
2020年3月,關于新型冠狀病毒檢測試劑盒的報道層出不窮,各企業(yè)紛紛宣布成功研制出新型冠狀病毒檢測試劑盒。目前,市面上檢測試劑盒主要包括分子生物學檢測試劑盒和檢測抗原、抗體的免疫學試劑盒。面對這些檢測原理各不相同的試劑盒,大家可能一頭霧水,為什么會有這么多檢測新型冠狀病毒的試劑盒呢?它們之間到底有什么不同呢?下面我們一一揭曉。
分子生物學檢測
分子生物學檢測以檢測病毒核酸(特異性遺傳物質(zhì))為主,通過采集患者的鼻、咽拭子,痰液或肺泡灌洗液等樣本,提取其中可能存在的新型冠狀病毒核酸(該病毒核酸為RNA)。由于RNA(核糖核酸)相較DNA(脫氧核糖核酸)不穩(wěn)定易降解,需將其逆轉(zhuǎn)錄為DNA,再對DNA進行擴增檢測。目前應用最廣泛的分子生物學檢測方法是RT-PCR1——實時熒光定量PCR,采用針對新型冠狀病毒的開放閱讀框1ab(open reading frame 1ab,ORF1ab)和核殼蛋白N等保守基因序列(病毒的特征)設計的引物[1-2],通過熒光標簽進行可視化的擴增。除RT-PCR外,數(shù)字PCR、巢式PCR、等溫擴增技術(shù)和高通量測序技術(shù)也逐漸應用于新型冠狀病毒的檢測[3-4]。相比于免疫學檢測,分子生物學檢測靈敏度和特異性均顯著提高,缺點是耗時較長,對實驗設備及檢測人員能力要求較高。
免疫學檢測
新型冠狀病毒的免疫學檢測主要是通過檢測患者體內(nèi)的特異性抗體或病毒抗原來實現(xiàn)。患者在感染新型冠狀病毒后,機體會進行反擊抵抗,派遣專業(yè)的作戰(zhàn)部隊——抗體(免疫球蛋白,主要是Ig M和Ig E),與侵入人體的外敵——抗原(新型冠狀病毒)特異性結(jié)合并將其消滅。常見的特異性抗體檢測方法是化學發(fā)光免疫分析法,其核心原理為使用酶標抗體結(jié)合磁珠微粒包被的病毒抗原以捕獲的血液中特異性抗體,該復合體與底物作用會產(chǎn)生光信號。通俗來講,就是給抗體作戰(zhàn)部隊配發(fā)特殊顏色的頭盔,通過對這個特殊標識的檢測即可識別特異性抗體。
除了檢測抗體外,對外敵病毒抗原的檢測也是免疫學檢測的重點。抗原檢測主要通過免疫層析法檢測標本中新型冠狀病毒的核殼蛋白N(nucleocapsid protein,N),其核心原理與上述方法類似,通過膠體金(顯色標記物)標記的抗體與病毒抗原及包被抗體結(jié)合進行檢測。
目前,免疫學檢測方法主要應用于血液中特異性Ig M、Ig E抗體和新型冠狀病毒的抗原檢測,相比分子生物學檢測,其耗時較短,操作簡便,疾病不同時期敏感度不同,更適合流行病學篩查。
近日,也有文獻報道在感染患者糞便中檢測新型新冠病毒。聽起來像是一個新的檢測方法,其實它也是基于糞便樣本,檢測病毒核酸而實現(xiàn)的。此外,也有研究者通過培養(yǎng)糞便標本中的冠狀病毒,然后再基于分子生物學方法進行病毒鑒定。雖然培養(yǎng)法是病原學檢測的金標準,但由于培養(yǎng)周期較長,實驗室要求高,目前不能全面開展。
新型冠狀病毒的不同檢測方法原理不盡相同,無論是免疫學檢測還是分子生物學檢測,每種檢驗方法都有其局限性,由此,中國疾控中心專家建議在新型冠狀病毒的診斷中聯(lián)合使用不同類型的試劑盒,做到取長補短。同時也不能忽視CT影像學檢測結(jié)果,結(jié)合患者臨床癥狀進行綜合診療。
參考文獻
[1] YU F. Measures for diagnosing and treating infections by a novel coronavirus responsible for a pneumonia outbreak originating in Wuhan, China. Microbes Infect, 2020.
[2] CHU D. Molecular Diagnosis of a Novel Coronavirus (2019-nCoV) Causing an Outbreak of Pneumonia. Clin Chem, 2020.
[3] 中國計量科學研究院.中國計量院成功研發(fā)新冠病毒高靈敏數(shù)字PCR檢測方法和檢測試劑盒[EB/OL].(2020-02-19)[2020-02-23].https://www.nim.ac.cn/node/1339.
[4] CHEN L. RNA based mNGS approach identifies a novel human coronavirus from two individual? pneumonia cases in 2019 Wuhan outbreak. Emerg Microbes Infect, 2020.