李寶林,李 芹,吳 剛,曾章銳,黃富禮,詹小亭,唐 敏,劉靳波
(西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院 1. 醫(yī)學(xué)檢驗部; 2. 傳染科,四川 瀘州 646000)
2019年12月在中國湖北省武漢市出現(xiàn)新型冠狀病毒肺炎病例,被發(fā)現(xiàn)人傳人,疫情迅速向其他省份蔓延[1-2]。新型冠狀病毒感染的暴發(fā)已經(jīng)成為一個公共衛(wèi)生問題[3],對新型冠狀病毒的檢測也迫在眉睫。促進公共衛(wèi)生干預(yù)的首要優(yōu)先事項之一是可靠的實驗室診斷,RT-PCR是目前已經(jīng)證明最可靠、最成熟的技術(shù)[4-6]。2020年2月11日國際病毒分類委員會將新型冠狀病毒正式命名為SARS-CoV-2,并認定這種病毒是SARS冠狀病毒的姊妹病毒。目前針對SARS-CoV-2的檢測試劑主要有兩種,一種是基于免疫檢測患者血液中的IgG與IgM,另一種是檢測患者呼吸道標本中SARS-CoV-2核酸。在《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第五版)》[7]中闡述病例診斷需具備病原學(xué)特征之一:(1)呼吸道標本或血液標本實時熒光定量 PCR 檢測 SARS-CoV-2 核酸陽性;(2)呼吸道標本或血液標本病毒基因測序,與已知的 SARS-CoV-2 高度同源。因此,準確、及時的病原學(xué)核酸檢測已成為診斷 SARS-CoV-2感染的重要環(huán)節(jié)。
目前臨床上常用的標本來源有:上呼吸道標本最常見的有口咽拭子和鼻咽拭子等,其中以口咽拭子為主;下呼吸道標本有深咳痰、呼吸道抽取物、支氣管灌洗液、肺泡灌洗液和肺組織活檢標本等,其中以深咳痰為主。據(jù)不同檢測機構(gòu)及已開展SARS-CoV-2核酸檢測情況來看,口咽拭子檢出率最低,深咳痰檢出率相對較高,但是取樣相對困難。為更好的平衡取樣便捷性與陽性檢出率,同時考慮患者容易接受的樣本來源,本研究對已經(jīng)確診治療后的15例新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)患者深咳痰和糞便標本進行核酸檢測,探討糞便標本作為其疑似或確診患者篩查的可行性。
1.1 標本來源 收集2020年2月11—13日送至西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)檢驗部的15例COVID-19患者治療后的痰、糞便標本。
1.2 SARS-CoV-2 RNA的提取
1.2.1 痰SARS-CoV-2 RNA的提取 取3倍于痰體積的4% NaOH溶液,加入痰采集管中液化30 min,液化過程中每10 min振蕩一次,直至樣本無拉絲。取1 mL液化后樣本13 000 rpm離心10 min,棄上清后用生理鹽水洗滌,13 000 rpm離心10 min,留取300 μL上清,棄除多余的上清后將剩余的300 μL上清與沉淀混勻,將混合物吸入到EX3600核酸自動提取儀配套的核酸提取預(yù)裝板A孔中(一次性可以提取36個標本),將預(yù)裝版置于設(shè)備固定位置,啟動核酸提取程序提取核酸(上海之江)。
1.2.2 糞便SARS-CoV-2 RNA的提取 利用PowerMicrobiomeTM RNA Isolation Kit糞便RNA提取試劑盒(凱杰,德國,貨號:26000-50),提取糞便中SARS-CoV-2核酸。
1.3 SARS-CoV-2基因擴增 采用湖南圣湘新型冠狀病毒(2019-nCoV)核酸檢測試劑盒檢測痰、糞便標本中SARS-CoV-2核酸。SARS-CoV-2擴增的基因為ORF 1ab基因和N基因,對應(yīng)擴增通道為FAM和ROX,內(nèi)標通道VIC檢測人體細胞RNase P。
1.4 核酸擴增設(shè)備及結(jié)果判讀 采用ABI7500擴增SARS-CoV-2靶基因核酸,擴增程序如下:逆轉(zhuǎn)錄,50℃ 30 min;預(yù)變性,95℃ 1 min;變性,95℃ 15 s;退火、延伸及熒光檢測,60℃ 31 s,45個循環(huán);儀器冷卻,25℃ 10 s。判斷標準:FAM或ROX通道檢測到典型的S型擴增曲線,Ct≤40,內(nèi)標Ct≤40的樣本可判讀為陽性;FAM和ROX通道均未檢測到典型的S型擴增曲線,或Ct>40,VIC通道有擴增曲線,且Ct≤40的樣本,結(jié)果判讀為陰性。
2.1 標本人體細胞RNase P擴增情況 15例COVID-19患者治療后痰、糞便標本中,人體細胞RNase P均呈典型的明顯的擴增曲線,但痰標本中RNase P基因擴增曲線信號明顯強于糞便標本,Ct值也均低于糞便標本。見圖1、表1。
2.2 不同標本來源SARS-CoV-2核酸的擴增曲線 15例患者治療后,痰、糞便標本中均有6例SARS-CoV-2核酸檢測陽性。病例1、5、10、11、12的痰、糞便標本SARS-CoV-2核酸擴增均為陰性,病例6、8的痰、糞便標本SARS-CoV-2核酸檢測均為陽性,病例3、4、7、13的痰標本SARS-CoV-2核酸檢測為陽性,病例2、9、14、15的糞便標本SARS-CoV-2核酸檢測為陽性,見表2?;颊咛怠⒓S便陽性標本SARS-CoV-2核酸擴增曲線見圖2、3,6例患者痰陽性標本中有2例同時擴增出ORF 1ab基因與N基因(見圖2),6例患者糞便陽性標本中有4例同時擴增出ORF 1ab基因與N基因,見圖3。
A:痰標本;B:糞便標本。
圖115例COVID-19患者治療后痰、糞便中管家基因RNase P的擴增曲線圖
Figure1Amplification curve of RNase P gene in sputum and feces of 15 patients with COVID-19 after treatment
表1 15例COVID-19患者治療后痰、糞便標本中相關(guān)基因檢測Ct值
A~F:分別為病例3、4、6、7、8、13痰標本。
圖26例SARS-CoV-2感染患者痰標本SARS-CoV-2基因擴增曲線
Figure2Amplification curve of SARS-CoV-2 gene in sputum specimens of 6 patients infected with SARS-CoV-2
A~F:分別為病例2、6、8、9、14、15糞便標本。
圖36例SARS-CoV-2感染患者糞便標本SARS-CoV-2基因擴增曲線
Figure3Amplification curve of SARS-CoV-2 gene in fecal specimens of 6 patients infected with SARS-CoV-2
2.3 不同住院、發(fā)病時長患者痰、糞便標本SARS-CoV-2核酸檢測陽性情況 患者發(fā)病時間確定來源于微信公眾號“瀘州發(fā)布”中發(fā)布的確診患者病例通報,患者發(fā)病后被收入傳染病醫(yī)院,15例患者中,治療>5 d的患者中痰、糞便標本均有SARS-CoV-2核酸檢測陽性。由于病例較少,未收集到治療5 d以內(nèi)患者標本,但患者糞便標本SARS-CoV-2核酸檢測陽性與患者治療周期沒有必然聯(lián)系。對不同發(fā)病時長患者痰、糞便標本進行SARS-CoV-2核酸檢測,不同發(fā)病時長患者的糞便中都有SARS-CoV-2核酸檢測陽性,發(fā)病時間5~10 d內(nèi)的患者有4例,其中有1例僅糞便標本中檢出病毒核酸,其余3例糞便與痰標本均未檢出病毒核酸。見表2。
表2不同治療、發(fā)病周期痰、糞便標本SARS-CoV-2核酸檢測陽性情況
Table2Positive detection result of SARS-CoV-2 nucleic acid in sputum and fecal specimens during different treatment and disease course
時長(d)住院治療檢測例數(shù)糞便陽性病例痰陽性病例發(fā)病檢測例數(shù)糞便陽性病例痰陽性病例≤50//4病例8、14、15病例4、85~5病例8、15病例4、84病例2無10~6病例2、14病例3、76病例9病例3、7、13>154病例6、9病例6、131病例6病例6
本研究對15例COVID-19患者治療后痰、糞便標本進行了SARS-CoV-2核酸擴增分析。2020年2月1日深圳市第三人民醫(yī)院在COVID-19患者糞便中檢出SARS-CoV-2核酸陽性[8],至此,從糞便標本檢測SARS-CoV-2核酸開始引起人們的重視。在國家衛(wèi)生健康委發(fā)布的COVID-19預(yù)防指南中也明確提出,部分患者有消化道癥狀,如腹瀉[9],2020年2月10日鐘南山團隊從一例COVID-19患者的糞便標本中分離到一株SARS-CoV-2[10]。本研究發(fā)現(xiàn)隨著病程進展,有患者下呼吸道標本SARS-CoV-2核酸檢測為陰性,但其糞便標本檢測為陽性,提示在病程發(fā)展過程中,SARS-CoV-2會進入消化道。李萍等[11]認為可以在疾病的早期或輕癥患者中選擇糞便標本進行核酸檢測,而在本研究中由于缺乏早期患者標本,結(jié)合李萍的研究認為,在疑似病例有消化道癥狀者、經(jīng)治療出院時均應(yīng)采集糞便標本進行SARS-CoV-2核酸檢測。2020年2月21日成都市公衛(wèi)中心通過微博發(fā)布“新型肺炎疫情防控”:一例出院患者復(fù)查核酸陽性[12]。提示可能對于COVID-19患者出院標準不應(yīng)限于當前指南,可以嘗試納入糞便標本SARS-CoV-2核酸檢測;以呼吸道標本SARS-CoV-2核酸檢測陰性作為排除COVID-19及治愈標準在實施過程中需謹慎,應(yīng)考慮是否將糞便標本SARS-CoV-2核酸檢測陰性也納入其中。
糞便標本中檢出SARS-CoV-2核酸陽性,同時有活的病毒存在,因此,防止生態(tài)環(huán)境的污染也應(yīng)引起重視,應(yīng)對患者排泄物進行徹底消毒[13]。SARS-CoV-2是SARS冠狀病毒的姊妹病毒,2003年,我國學(xué)者首先評估了SARS-CoV在外界環(huán)境物品中生存的能力,結(jié)果顯示,SARS-CoV在模擬污染的玻璃片、不銹鋼片、塑料片上可以存活至少2 d,在模擬污染的濾紙片、木片、棉布片、土壤上至少可存活4~6 h,隨后又有多個實驗室進行了驗證[14-16]。目前還缺少SARS-CoV-2對環(huán)境污染的評估數(shù)據(jù),但對患者排泄物進行定時清潔與消毒處理,是非常必要的。
研究探討COVID-19患者在不同標本,如咽拭子、痰、血、尿、糞便中的病毒含量及存在時間,對實驗室診斷COVID-19尤為重要。由于納入病例較少,尚不具有代表性,尤其缺乏治療早期患者標本。期待在后續(xù)研究中納入更多的標本類型,進行進一步的數(shù)據(jù)分析,為疾病防控措施提供一些建議。同時也希望相關(guān)部門積極制定環(huán)境消毒策略,從不同的方面對SARS-CoV-2傳播做好防控。