2022年3月伊始,疫情再次严峻,3月11日,国务院应对新型冠状病毒肺炎疫情联防联控机制综合组下达了《关于印发新冠病毒抗原检测应用方案(试行)的通知》,决定在核酸检测的基础上,增加抗原检测作为补充。3月15日,国务院联防联控机制新闻发布会上,国家卫健委提出,一般人群不要随意做抗原检测,因为其敏感性在75%~98%,看到这里,相信有的小伙伴已经开始懵了,为什么增加了抗原检测又不能随意做,本期榕嘉在线将为大家科普何为抗原检测、核酸检测和抗体检测。
检测病毒有几种选项?
在开始讲述专业名词之前,先来讲一个故事,假设你是一名捕快,江湖上有一个江洋大盗欧阳锋,他有两个特征:穿着西域的奇装异服,携带着独一无二的蛇毒。这天有一名受害者身中蛇毒,现场又搜到西域服装,但是未抓到欧阳锋,此时你如何破案?是否能确定作案的就是欧阳锋呢?
理一下破案逻辑:现场有欧阳锋特征的衣服,大概率是他;受害者身上查出来蛇毒,也只能说大概率是他,但是加上这两项再抓到欧阳锋的话,100%确定了,当然也可以跳过前面两步,直接将其抓捕归案。
因此破案办法有三个:抓到本人,搜到衣服以及受害者体内蛇毒,有了这个破案例子后,再来看如何确诊新冠病毒。
同样检测病毒也有三个选项:核酸检测(直接检测病毒“本体”)、抗原检测(检测病毒穿的“外衣”)和抗体检测(被感染者体内的“中毒迹象”)。国家药监局现已批准的这三种检测试剂盒共计87个,其中核酸检测试剂盒37个,抗原检测试剂盒14个,抗体检测试剂盒36个。
病毒来源及疫情传播途径?
科技在进步,人类发现病毒全貌的时间也在大幅缩短。2003年SARS的发现耗时近5个多月;2013年花了1个月时间发现禽流感H7N9病毒,到了2020年,基于高通量测序平台,仅用了5天就完成了对新冠病毒的全基因组测序。新冠病毒核心是一个RNA基因链条,外面包裹着它独有的四层“衣服”蛋白质, 分别是最靠近RNA的核衣壳蛋白(N,Nucleocapsid Protein),小包膜糖蛋白(E,Envelope Protein)和膜糖蛋白(M,Membrane Protein),最外层是刺突糖蛋白(S,Spike Protein)。
何为抗原检测、核酸检测和抗体检测?
1、核酸检测
即直接检测RNA,因为有扩增过程,因此灵敏度高、特异性高、结果准确,一直以来都是确诊新冠肺炎的金标准。它是以RNA为检测靶标,通过PCR扩增,再通过和荧光标记探针结合,产生荧光信号,扩增出来的靶基因越多,荧光信号就越强,而没有病毒感染的样本中,由于没有靶基因扩增,因此无法检测到荧光信号。所以,核酸检测其实是通过检测荧光信号的累积来确定样本中是否有病毒核酸。当前,核酸检测的是位于病毒ORF1ab和N基因上的两个靶标。
2、抗体检测
即感染者体内的血清抗体,当新冠病毒初次感染人体后,人体免疫系统将激活B淋巴细胞,产生针对新冠病毒的特异性抗体,IgM是最早出现的抗体,主要发生在患者感染的早期和中期,IgM抗体增高提示近期急性感染,治疗康复一段时间后便不再能被检测到,IgG从发病一周后开始持续存在,因此抗体检测是间接检测人体是否感染了新冠病毒,同时还可以判断过往是否感染过。
3、抗原检测
即直接检测病毒外面包裹着的“奇装异服”,新冠病毒基因编码的四个结构蛋白中,核衣壳蛋白(N)表达量高,容易突变,因此抗原检测实际检测的就是N蛋白。采用双抗夹心法,利用两种抗原特异性抗体去识别和结合一个靶点抗原的原理,可直接通过抗体检测抗原的存在 从而判断样本中是否含有新冠病毒抗原。
总结三种检测方式,下图为2022年2月Lancet上的一篇综述,表示了抗原检测和RNA检测是发生在感染的0~7天内,抗原检测的灵敏度远低于RNA检测可达到的102~103拷贝数,抗体检测通常发生在感染后的7~14天,检测包括IgG和IgM。
同时,该综述全面探讨了这三种检测方法各自的原理、优势、局限性和临床意义,提出应当很好的综合三种方法,互为补充,这将在长期疫情的控制中发挥关键作用。根据全文内容,总结三种方法优缺点如下表所示,三者各有优势和局限性,随着疫情发展,恰当的联合检测是重要趋势。
参考文献:
1. Dongwan Kim, etc, The Architecture of SARS-CoV-2 Transcriptome, Cell, 2020,181,1-8
2. Rosanna W Peeling, David L Heymann, Yik-Ying Teo, Patricia J Garcia, Diagnostics for COVID-19: moving from pandemic response to control,Lancet 2022; 399: 757–68
3. Diagnosing COVID-19, Lancet, https://www.thelancet.com/infographics/covid-19-diagnostics
作者:润达榕嘉市场部-杨觐瑜博士
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