说说新冠病毒核酸检测产品的“质”与“量”

近期,多地报道新型冠状病毒核酸检测出现“假阴性”,即受检者确实为新冠病毒感染者,但采集标本检测核酸,结果却为阴性,引起业内专家及民众的广泛讨论。

一、诊断标准之争

核酸检测的“假阴性”有可能导致漏诊,这不仅给疫情防控带来不小挑战,同时也导致大家对新冠诊断的金标准产生质疑,甚至有一线影像科医生呼吁用CT替代核酸检测作为主要诊断标准。那么新冠病毒感染的诊断标准到底应该是核酸检测还是CT呢?真的只能二选一吗?

首先,我们应该明确让疑似感染者做检查的目的是什么?作为传染性疾病,肯定首先是筛选出真正的感染者,及时隔离,避免疫情扩大;其次,作为一种新型烈性传染病治疗经验不足,死亡率不算太低,湖北地区死亡率约2.8%,湖北以外为0.26%(2009年的H1N1为0.02%),因此,及早确诊,对症支持治疗很关键。

其次,我们再来看下,核酸是什么?核酸是一切生命体生长、繁衍甚至变异的基础,包括新冠病毒。此外,每种生命的核酸都是特异的,新冠病毒和流感病毒是不同的,和同属冠状病毒科的SARS病毒也是不同的。因此,检测到新型冠状病毒核酸,就相当于掌控了新冠病毒感染人体最直接、最根本的证据。

最后,我们看看CT看的是什么?CT即电子计算机断层扫描,可摄取人体被检查部位的断面或立体的图像,发现体内任何部位的细小病变。 因此,其实CT是用于新冠病毒感染后病变的检查。在国家卫健委发布的第五版《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案》中对患者CT表现是这样描述的:“早期呈现多发小斑片影及间质改变,以肺外带明显,进而发展为双肺多发磨玻璃影,浸润影,严重者可出现肺实质变,肺腔积液少见。”那么,这种肺部病变是特异的吗?混合感染如何鉴别?据笔者了解到的,CT或许敏感性比核酸检测更高,但是很难做到足够特异,因此很可能误诊。误诊真的就比漏诊好吗?一个本不是新冠病毒感染者,被误诊成新冠,而后和真正的新冠感染患者一起治疗,那么风险可想而知。

笔者不禁在想,本就是不同的方法学,评价的东西也不同,为什么就必须二选一呢,怎么就不能联合呢?而且钟南山院士刚发表在《MedRxiv》上1099例样本的研究表明,肺部CT影像和核酸检测相结合确诊率可以达到97%。所以,笔者认为,诊断标准其实也没必要争,二者联用或许才是王道,对目前的疫情控制才是最佳策略。

二、假阴性产生的原因

说了这么多,大家还是会有很多疑问:核酸检测方法不是听说很高端吗?只有专业审批的实验室和有资质培训合格的人员操作才可以吗?而且检测试剂不是已经通过药监局的审批了吗?为什么还会出现“假阴性”?

作为一个在分子诊断领域深耕数十年的从业者,以及与相关医务工作者和科研工作者沟通后,笔者将原因分析如下:

样本原因

首先,由于采样方便,目前大多采用咽拭子这种上呼吸道样本,与痰液、肺泡灌洗液等下呼吸道样本的病毒载量是存在差异的,有可能较低。第二,新冠病毒本身为RNA病毒,容易降解,因此,在样本运输及保存过程中容易导致核酸降解。此外,检验标本前大多实验室会采用温浴灭活病毒,加热也容易导致病毒降解,最后呈现“阴性”。第三,采样的规范性,由于疫情发展迅速,培训很有限,每个人采样时操作不一样,也可能导致采样误差。

患者自身病程与表现

每个人的基因都是不同的,面对同一种病原体感染的临床表现也是不一样的,所以才会出现有的感染者无症状却导致家人被传染甚至死亡的案例。因此,就很有可能存在患者感染病毒后,咽拭子样本中的病毒量很少,达不到足够检测的量。不过咽拭子本身检不出病毒的患者,从另外一方面也说明,上呼吸道病毒载量低,传染给别人的风险也比较低,因此大家也不用对“假阴性”患者太恐慌。

检测过程的影响

核酸检测属于比较特殊的临床检验项目,按照我国卫健委要求,开展此类项目必须要在省卫健委审批合格的临床基因扩增实验室进行,并且从事检验的人员应该通过核酸检测相关培训,拿到相应资格证。核酸检测本身流程较多,样本处理后还需进行核酸提取、基因扩增、结果解读等。由于疫情突发,情况特殊,检测者经过短暂培训就上岗了,这么多环节,这么严谨的实验,真的在检测中不会有人为因素导致结果出现差错吗?

检测产品本身

每种方法都有自己的局限性,核酸检测也不例外。目前,大多数定性产品的检测下限在500-1000copies/ml。那么就意味着,假设样本中的病毒数量在检测限之下就检测不到了,一般会报告阴性,但是这并不意味着患者实际没有感染。其次,目前临床上大多采用荧光PCR方法,此类方法判读结果时一般是采取曲线的CT值大于某个数值就判定为阴性,但是有少数样本曲线比较典型,但CT值却大于判定值,就有可能误判。最后,核酸检测不仅仅需要核酸检测试剂,还需要核酸检测设备及核酸提取产品。核酸检测的原理虽简单,但是要保证结果的准确可靠,匹配良好的一套严密的检测系统是必须的。目前在临床上使用的新冠病毒核酸检测产品又有多少是经过匹配验证实验的呢?而且这些产品本身是否质量可靠呢?

三、核酸检测产品的“质”究竟是什么?

什么样的核酸检测产品算是好的?标准都有哪些?现在药监局审批的这些检测试剂都经过了严格验证吗?

首先,我们先说下医疗器械注册。我国的医疗器械分为三类,新冠病毒核酸检测产品属于三类医疗器械,属于注册周期最长,要求最为严苛、最繁琐的一类。一个产品从申报到获证,一般需要2-3年时间,并且需要前期在2-3个医疗机构做大量样本的临床实验。

“从决定启动医疗器械应急审批程序到第一批7家企业相关产品获批国家药监局用11天时间,其中前4家企业4个产品获批仅仅用了4天”

摘自中国器审《疫情面前我们都是战士》2020.2.7公众号

新冠病毒的基因组数据在1月12日才公布,1月26日我国药监局就紧急审批了相关检测产品。产品是否经过了相关机构的验证?做了多少临床样本?这些不得而知,但是笔者查询后发现,国内核酸领域的几家代表企业竟然没有上榜,却审批了两个之前连医疗器械生产许可证都没有的企业,这两个企业之前也没有注册过任何三类医疗器械产品。

其次,我们谈谈一个合格的、优秀的核酸检测产品应该符合哪些指标。首先,作为确诊的指标,特异性是最关键的。特异性也称真阴性率,反应某种方法判定某病变的误诊率。一般特异性越高,误诊率越低。多版诊疗方案中都要求新冠病毒感染诊疗时,需要与流感病毒、腺病毒、SARS病毒等病原体做鉴别诊断。一般在医疗器械注册时,也会要求与相关病原做交叉实验。说白了,以上都是为了确保在诊断患者时尽量做到特异。其次,检测限也很关键,这与“假阴性”息息相关,一般要求检测下限越低越好,尽量保证不漏检。阴性符合率和阳性符合率也很关键,但需要大量临床样本的佐证。此外,精密度测试、干扰物测试等等都是注册时要求的指标。短短十余天,以上的大量技术指标通过审批的产品都已经达到了吗?药监局表示,对于第二批参与审批的企业,要求已提高,若通过后,检测的准确性有望进一步提高。那么笔者不禁要问,第一批的要求不高?相关指标没有通过吗?审批是否过于草率呢?

最后,整体系统的保障。核酸检测是一个专业、严谨、精密、系统化的检测,不仅需要一整套的核酸检测试剂、设备、人员、实验室等,还需要雄厚的研发实力、规范化的生产、可靠的质量体系、高效快捷的物流等做保障,不是一个试剂就能解决所有问题。

四、核酸检测产品的“量”如何保障?

“继1月26日发布有产品应急审批获批后,1月28日,国家药监局又应急审批通过了另外2家企业的2个新型冠状病毒检测产品;1月31日,第7个检测产品也获批上市。据悉,上述7家企业的产能可以提供日超百万人份的核酸检测试剂。”

摘自中国器审《疫情面前我们都是战士》2020.2.7公众号

说完了核酸检测产品的“质”,我们再说说“量”。在疫情爆发之初,核酸检测产品“一剂难求”,很多疑似患者根本没有机会做检测确诊,有媒体报道,有的患者甚至直到去世都没排上队。通过医疗机构的反馈、媒体的宣传、工信部等部门的联合努力,获得批复的几家企业全面复工,全力生产,号称每日试剂产量是疑似患者的10倍。中国器审(即国家药品监督管理局医疗器械技术审评中心)也表示,通过审批的7家企业日产能超过百万人份。

但是,真的有这么多产量吗?而且这么高的日产量是可以持续的吗?据笔者了解,因为疫情及节日原因,很多上下游企业未完全复工,且物流停运或者时效延缓,存在原材料供应不上等状况,其实生产的试剂是否能保证临床使用还是值得打一个问号。目前卫健委审批的试剂厂家有7家,其中最先审批的三家之一,上海某生物科技有限公司,“天眼查”显示人员规模为50人以下,除去研发,质量,行政,财务等人员,笔者不知道留给生产的能有多少人力。此外,此次紧急审批的产品厂家中,不乏成立2-3年这样的小规模公司,而且之前都没有过医疗器械生产资质,那么在疫情突然来临之时,又如何在保证“质”的同时提升“量”呢?而且目前审批的企业中,面对重大传染病疫情,是否都有足够的应对经验?

综上,核酸检测的“质”相关因素很多,其中,大样本的验证和匹配良好的检测系统都很关键。而对于“量”的提升,企业已有的技术积累、研发实力、严密的质控系统、现有的规模,上下游企业的配合等都应该关注。“质”和“量”双管齐下,让更多优秀企业进入,让更多优质产品走向临床,更有利于疫情的防控。