姜佳慧, 林源吉, 余道軍
(1.浙江中醫(yī)藥大學(xué)第四臨床醫(yī)學(xué)院,浙江 杭州 310000;2.杭州百邁生物股份有限公司,浙江 杭州 310000)
新型冠狀病毒肺炎(corona virus disease 2019,COVID-19)疫情早期階段,在疾病的早期診斷、監(jiān)測(cè)及各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)指標(biāo)中,以嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒2(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARSCoV-2)核酸檢測(cè)應(yīng)用最廣,臨床意義最大。本文對(duì)SARS-Cov-2核酸檢測(cè)結(jié)果解讀與臨床應(yīng)用進(jìn)行綜述,以期為臨床診斷提供參考。
到目前為止,我國(guó)國(guó)家衛(wèi)生健康委已經(jīng)發(fā)布了7版《新型冠狀病毒肺炎診療方案》[1],均將SARS-CoV-2核酸檢測(cè)陽性作為COVID-19確診的主要指標(biāo)。SARS-CoV-2核酸檢測(cè)的靶基因?yàn)镺RF1ab基因、N基因和E基因,采用實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)快速擴(kuò)增靶基因[2],可在2 h內(nèi)明確是否存在SARS-CoV-2。因此,檢測(cè)SARS-CoV-2核酸作為實(shí)驗(yàn)室病原學(xué)診斷標(biāo)準(zhǔn)是合適的。但SARS-CoV-2核酸檢測(cè)不能作為COVID-19實(shí)驗(yàn)室病原學(xué)診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”,真正的“金標(biāo)準(zhǔn)”應(yīng)該是從患者標(biāo)本中分離出SARS-CoV-2。我們對(duì)SARS-CoV-2的認(rèn)識(shí)及其基因序列的獲得都是基于從患者體內(nèi)分離出病毒,并對(duì)其進(jìn)行全基因測(cè)序,通過分析病毒基因組,篩選出病毒保守基因,然后開發(fā)出用于SARS-CoV-2核酸檢測(cè)的診斷試劑。目前在用的SARS-CoV-2核酸檢測(cè)試劑基本上都是基于這種模式。
雖然COVID-19病原學(xué)診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”是病毒分離,但由于病毒分離技術(shù)要求高、成功率相對(duì)較低,且速度慢,不能滿足臨床快速診斷及鑒別診斷的需要。而SARS-CoV-2核酸檢測(cè)速度快、特異性高,因此,病原學(xué)診斷還是依賴于核酸檢測(cè),病毒分離技術(shù)主要用于科學(xué)研究和疫苗開發(fā)等領(lǐng)域。
可用于SARS-CoV-2核酸檢測(cè)的標(biāo)本種類較多,主要包括呼吸道標(biāo)本、消化道標(biāo)本和血液標(biāo)本等。
目前臨床上應(yīng)用最多的標(biāo)本是呼吸道標(biāo)本,尤以鼻咽拭子最為普遍[1-2]。對(duì)于SARS-CoV-2核酸檢測(cè),下呼吸道標(biāo)本(痰液或氣道抽取物)結(jié)果更加準(zhǔn)確[1]。但相對(duì)于氣道抽取物,痰液標(biāo)本采集較為方便,一般臨床實(shí)驗(yàn)室主要用鼻拭子,輔以痰液標(biāo)本。在檢測(cè)SARS-CoV-2核酸時(shí),有時(shí)會(huì)遇到鼻拭子檢測(cè)陰性而痰液檢測(cè)陽性的現(xiàn)象。雖然痰液標(biāo)本SARS-CoV-2核酸檢測(cè)陽性率高于鼻咽拭子,但臨床應(yīng)用最多的還是鼻咽拭子,原因主要有2個(gè)方面:一是鼻咽拭子采集較為方便、快捷,可以多次重復(fù)采樣;二是SARSCoV-2感染患者臨床表現(xiàn)多為干咳[3],痰液較少,所以痰液標(biāo)本采集困難。因鼻咽拭子中病毒載量相對(duì)有限,且對(duì)采樣要求較高(需要采集到足夠的呼吸道上皮細(xì)胞),故鼻咽拭子SARS-CoV-2核酸陽性率不高,且可能出現(xiàn)陰性、陽性交替出現(xiàn)的現(xiàn)象。
在COVID-19疫情早期,很少有人重視消化道標(biāo)本的核酸檢測(cè),隨著對(duì)疾病認(rèn)識(shí)的加深,臨床實(shí)驗(yàn)室越來越多地采集糞便或肛拭子檢測(cè)SARSCoV-2核酸[4],且陽性率也不低,甚至出現(xiàn)鼻咽拭子核酸陰性而糞便核酸陽性的現(xiàn)象。SARS-CoV-2主要與血管緊張素轉(zhuǎn)換酶(angiotensin converting enzyme,ACE)-2受體結(jié)合[5]。有研究結(jié)果表明,ACE-2在肺部組織和小腸組織表達(dá)最豐富,且在幾乎所有器官的內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞上的表達(dá)也很豐富[6],SARS-CoV-2一旦進(jìn)入肺部組織和腸道組織,會(huì)很快在組織內(nèi)復(fù)制。因此,臨床上檢測(cè)SARS-CoV-2核酸,以呼吸道和消化道樣本陽性為主。由于目前尚未見消化道感染致死的病例報(bào)道,因此SARS-CoV-2對(duì)消化系統(tǒng)的致病力是否與呼吸系統(tǒng)一致尚需進(jìn)一步探討。SARS-CoV-2可能主要通過呼吸-消化系統(tǒng)途徑感染消化道。咽是呼吸和消化系統(tǒng)的共同通道,分別與鼻腔、口腔和喉腔相通,COVID-19患者呼吸不暢、氣道受損,會(huì)通過口-鼻呼吸,或者在干咳、打噴嚏等過程中發(fā)生吞咽運(yùn)動(dòng),此時(shí)從呼吸道排出的病毒會(huì)通過吞咽運(yùn)動(dòng)進(jìn)入消化道,而腸道上皮細(xì)胞富含ACE-2受體,導(dǎo)致病毒二次感染消化道,因?yàn)槭嵌胃腥?,其毒力相?duì)較弱;另外,SARS-CoV-2對(duì)消化系統(tǒng)的毒力可能相對(duì)較弱,因此臨床表現(xiàn)以呼吸系統(tǒng)癥狀為主,消化系統(tǒng)癥狀相對(duì)較輕。病毒在腸道內(nèi)復(fù)制后,可以通過糞便被排出體外,因此,糞便SARS-CoV-2核酸檢測(cè)會(huì)出現(xiàn)陽性結(jié)果。當(dāng)然,還有一種可能,病毒在通過呼吸-消化途徑進(jìn)入腸道后,被胃腸道消化酶、鹽酸等殺滅,但病毒核酸依然存在,通過腸道被排出體外。SARS-CoV-2是否在消化道被殺滅,既與進(jìn)入消化系統(tǒng)的病毒載量密切相關(guān),也與患者消化功能有關(guān)。不同患者糞便標(biāo)本核酸檢測(cè)結(jié)果差異很大,進(jìn)入消化系統(tǒng)病毒載量大、消化功能相對(duì)較弱的患者的糞便核酸檢測(cè)陽性率高,且可能存在時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng),反之則陽性率低或存在時(shí)間短。
總之,SARS-CoV-2對(duì)消化系統(tǒng)的毒力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于呼吸系統(tǒng)。在治療上,臨床上主要針對(duì)呼吸系統(tǒng)進(jìn)行救治,對(duì)于病毒所致的消化系統(tǒng)癥狀諸如腹瀉等,不建議進(jìn)行止瀉治療,建議以調(diào)節(jié)酸堿平衡和水液平衡,保持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定為主,通過腹瀉將病毒排出體外,更利于縮短康復(fù)時(shí)間。
采用血液標(biāo)本檢測(cè)SARS-CoV-2核酸存在一定爭(zhēng)議,SARS-CoV-2不易進(jìn)入血流,即使進(jìn)入,病毒載量也很低,或存在時(shí)間很短。只有危重患者血管屏障遭受破壞或者血管通透性增加,SARS-CoV-2才能進(jìn)入血流,導(dǎo)致病毒血癥。但在病毒血癥患者的血流中,病毒存在時(shí)間不長(zhǎng),因此采血時(shí)機(jī)很難把握。這導(dǎo)致血液標(biāo)本SARS-CoV-2核酸檢測(cè)陽性率很低,不適用于SARS-CoV-2核酸檢測(cè)。
目前還有眼部分泌物、空氣等標(biāo)本SARSCoV-2核酸檢測(cè)陽性的報(bào)道,但此類報(bào)道僅為個(gè)例,且不排除標(biāo)本被污染的可能。眼分泌物核酸陽性不排除患者手污染病毒后再接觸眼睛導(dǎo)致眼部被感染的可能??諝庵袡z測(cè)到SARSCoV-2核酸陽性,一般認(rèn)為是感染者飛沫污染所致。因此,眼部分泌物、空氣等標(biāo)本檢測(cè)SARSCoV-2核酸的臨床意義不大。
在SARS-CoV-2核酸檢測(cè)過程中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)臨床表現(xiàn)高度疑似COVID-19,但核酸檢測(cè)陰性的情況,因此有學(xué)者建議以影像學(xué)檢查代替核酸檢測(cè)。造成SARS-CoV-2核酸檢測(cè)假陰性的因素很多,涉及分析前、中、后的每個(gè)環(huán)節(jié),包括病程病情、標(biāo)本采集、檢測(cè)試劑盒、實(shí)驗(yàn)操作和儀器性能、結(jié)果解讀等,其中尤以分析前(標(biāo)本采集)因素最為顯著。
分析前因素對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果的影響較大,標(biāo)本采集、保存和運(yùn)輸?shù)确治銮耙蛩仉y以把控。COVID-19患者臨床表現(xiàn)以干咳為主,呼吸道分泌物相對(duì)較少,因此病毒黏附于鼻咽部位較少,且存在時(shí)間也較短,所以采樣過程中如未嚴(yán)格按照規(guī)范采樣,采樣時(shí)間短、鼻咽拭子插入鼻腔深度不夠、在鼻咽部擦拭力度不足、范圍小、患者鼻咽部位暴露不充分(沒有讓患者頭部后仰)等均可導(dǎo)致不同采樣人員、不同采集時(shí)間送檢的鼻咽拭子SARS-CoV-2核酸檢測(cè)結(jié)果差異很大。
對(duì)于成熟的檢驗(yàn)方法,分析中的影響因素已經(jīng)很小,但SARS-CoV-2核酸檢測(cè)分析中影響因素也不能忽視。
3.2.1 試劑盒因素 COVID-19是新發(fā)傳染病,以往沒有針對(duì)SARS-CoV-2的核酸檢測(cè)試劑,2020年初獲得病毒全基因序列后,分子診斷研發(fā)人員根據(jù)生物信息學(xué)理論篩選出SARSCoV-2保守序列,并基于理論上的保守序列短期內(nèi)開發(fā)出SARS-CoV-2核酸檢測(cè)試劑盒。因?yàn)镃OVID-19傳染性極強(qiáng),迫切需要快速診斷以行隔離或治療處理。因此,我國(guó)相關(guān)部門通過綠色通道緊急審批了病毒核酸檢測(cè)試劑,并立即投入臨床檢驗(yàn)。SARS-CoV-2核酸檢測(cè)試劑是基于逆轉(zhuǎn)錄熒光定量PCR技術(shù)的3類分子診斷試劑,從立項(xiàng)研發(fā)到臨床應(yīng)用一般需要2~3年時(shí)間[7],但由于SARS-CoV-2核酸檢測(cè)試劑的臨床驗(yàn)證病例數(shù)及應(yīng)用時(shí)間不足,其準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性、檢測(cè)限、精密度等性能指標(biāo)無法保證,因此,初期SARS-CoV-2核酸檢測(cè)出現(xiàn)假陰性、假陽性也與試劑檢測(cè)性能有關(guān)。目前,SARSCoV-2核酸檢測(cè)試劑有ORF1ab基因、N基因、E基因3個(gè)檢測(cè)靶基因,不同品牌試劑檢測(cè)靶基因數(shù)目不同,大部分采用雙靶點(diǎn),但也有少數(shù)品牌采用單靶點(diǎn)或三靶點(diǎn)。對(duì)于2個(gè)或3個(gè)靶基因試劑出現(xiàn)單靶基因 “陽性”的情況,一般實(shí)驗(yàn)室會(huì)重新采集標(biāo)本復(fù)檢,只有2次結(jié)果一致且2個(gè)或3基因同時(shí)陽性,實(shí)驗(yàn)室才會(huì)出具陽性報(bào)告。所以,因試劑原因?qū)е碌募訇栃员壤龢O小。在疫情初期,臨床實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)SARS-CoV-2核酸時(shí),為避免因試劑原因造成的假陰性,一般采用2~3個(gè)不同品牌試劑進(jìn)行平行檢測(cè),盡量保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確、可靠。隨著SARSCoV-2核酸檢測(cè)試劑的不斷研發(fā),檢測(cè)結(jié)果假陰性問題已基本不會(huì)對(duì)COVID-19的診治造成困擾。
3.2.2 實(shí)驗(yàn)操作 因SARS-CoV-2具有強(qiáng)傳染性,檢驗(yàn)人員在進(jìn)行病毒核酸檢測(cè)時(shí),應(yīng)在具有負(fù)壓的二級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室(P2+實(shí)驗(yàn)室)內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。但疫情初期,大多醫(yī)院沒有配備負(fù)壓實(shí)驗(yàn)室,病毒核酸檢測(cè)一般只能在普通二級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)室人員做好三級(jí)生物安全防護(hù)[8],這種情況對(duì)實(shí)驗(yàn)操作或多或少都有影響,不同的檢驗(yàn)人員操作規(guī)范性不同,對(duì)檢測(cè)結(jié)果會(huì)有一定影響。
3.2.3 儀器性能 隨著檢驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展和管理的規(guī)范化,醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室一般都會(huì)對(duì)儀器進(jìn)行性能驗(yàn)證,儀器性能對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果的影響相對(duì)很小。
臨床實(shí)驗(yàn)室在報(bào)告SARS-CoV-2核酸檢測(cè)陽性結(jié)果時(shí),一般都會(huì)與臨床充分溝通,保證陽性結(jié)果的可靠性。但是,對(duì)于病毒核酸檢測(cè)陰性結(jié)果,實(shí)驗(yàn)室與臨床的溝通不夠充分,一般直接出陰性報(bào)告,可能會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性產(chǎn)生一定的影響。
隨著對(duì)疾病認(rèn)識(shí)的加深,最新版診療方案規(guī)定患者呼吸道和糞便標(biāo)本2次核酸檢測(cè)陰性才可出院[1]。如能組建有檢驗(yàn)專家參與的COVID-19患者出院專家組,不完全根據(jù)SARS-CoV-2核酸檢測(cè)的陰、陽性結(jié)果決定是否可以出院,對(duì)COVID-19患者出院標(biāo)準(zhǔn)的把握會(huì)更為可靠。COVID-19出院患者復(fù)檢核酸陽性,并不一定是復(fù)發(fā),有可能是出院前2次核酸檢測(cè)為假陰性結(jié)果。這類患者臨床上可能已經(jīng)真正痊愈,但是體內(nèi)可能仍然存在少量病毒,此時(shí)行呼吸道標(biāo)本核酸檢測(cè)可能出現(xiàn)陰性結(jié)果,若采樣不規(guī)范,或沒有采集到足夠量的標(biāo)本,出現(xiàn)假陰性的概率相對(duì)較大?;颊叱鲈汉?,體內(nèi)的病毒可能還會(huì)在體內(nèi)復(fù)制,所以復(fù)檢可能再次出現(xiàn)陽性結(jié)果。對(duì)于此類出院患者,只要未出現(xiàn)臨床復(fù)發(fā),僅僅病毒核酸陽性,在臨床處置上應(yīng)與初發(fā)COVID-19患者區(qū)別對(duì)待,建議臨床上采取隔離觀察,防止傳染他人,如出現(xiàn)臨床癥狀,再入定點(diǎn)醫(yī)院進(jìn)行治療。糞便標(biāo)本核酸檢測(cè)的臨床意義沒有呼吸道標(biāo)本大,且糞便核酸陽性不代表體內(nèi)存在活病毒,建議糞便標(biāo)本SARSCoV-2核酸檢測(cè)作為輔助出院指標(biāo)比較好,不宜作為硬性出院指標(biāo)。
SARS-CoV-2核酸檢測(cè)的病原學(xué)確診意義毋庸置疑,臨床標(biāo)本采集的規(guī)范性對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響最為顯著。SARS-CoV-2在體內(nèi)存活的時(shí)間因患者免疫力的不同而有差異。COVID-19患者出院后SARS-CoV-2核酸檢測(cè)結(jié)果“復(fù)陽”不一定是疾病復(fù)發(fā),有可能與與核酸檢測(cè)假陰性(標(biāo)本采集原因)有關(guān),對(duì)于此類患者應(yīng)與初發(fā)患者區(qū)別對(duì)待。 非呼吸道標(biāo)本SARS-CoV-2核酸檢測(cè)臨床意義相對(duì)較小,作為參考即可。臨床實(shí)驗(yàn)室應(yīng)發(fā)揮自身專業(yè)優(yōu)勢(shì),正確解讀相關(guān)檢測(cè)結(jié)果,為臨床提供科學(xué)、客觀的實(shí)驗(yàn)室意見。