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新冠病毒在不斷變異,為什么核酸檢測試劑盒可以不變?


疫情資訊

新冠病毒奧密克戎變異株在南非迅速擴散,并陸續(xù)進入以色列、比利時、意大利、英國和中國香港等十多個國家和地區(qū),引起了世界衛(wèi)生組織和全球各國的廣泛關(guān)注。


該毒株的刺突蛋白上有多達32個突變,比當(dāng)前在全球占主導(dǎo)地位的Delta毒株多一倍。這些突變分布在受體結(jié)合區(qū)域、弗林蛋白酶切割區(qū)域等位置,包括多個可能會增強毒株的傳染性、致病性、免疫逃逸能力的突變。人們不禁思考:這么多的突變,當(dāng)下的核酸檢測試劑盒是否還能夠有效檢測出新冠病毒?

Omicron在新冠病毒刺突蛋白上攜帶的變異(圖片來源:gisaid.org)

近幾天,國內(nèi)主流核酸檢測試劑盒生產(chǎn)企業(yè)紛紛發(fā)布公告表示自家產(chǎn)品針對奧密克戎并沒有存在脫靶的現(xiàn)象,依舊可以有效檢測新冠病毒。那么,為什么病毒一直在變異,而核酸檢測試劑盒卻可以不變?



新冠病毒核酸檢測靶標選擇



冠狀病毒由核酸、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)膜組成,其中核酸即基因組構(gòu)成了病毒的核心。通過試劑檢測出人體內(nèi)是否攜帶有新冠病毒的核酸,可判斷其是否感染了新冠病毒。但組成新冠病毒基因組的核苷酸數(shù)以萬計,檢測哪些基因能夠有效確定感染,并且受病毒變異影響不大,是試劑研發(fā)企業(yè)在研發(fā)初期就要思考的重點之一。


經(jīng)過對新冠病毒各基因的篩選,國內(nèi)外一致認為,新冠病毒的N基因、RdRP基因和E基因的擴增效率比較高,而S基因的核酸擴增效率低于病毒的其他基因。因此,目前的商品試劑盒絕大多數(shù)都是針對這些基因進行研發(fā)。在中國,檢測試劑研發(fā)企業(yè)主要選擇了病毒保守性和特異性相對較高的病毒ORF1ab基因和N基因作為靶標。

目前,全球通過實時熒光RT-PCR和病原宏基因測序(mNGS)兩項技術(shù)進行病毒檢測。實時熒光RT-PCR檢測核酸因為速度快、敏感性高,被廣泛用于臨床檢測和大篩查。



奧密克戎變異點多在s基因



國家呼吸臨床醫(yī)學(xué)中心病毒診斷分中心學(xué)科帶頭人陳敬賢教授看來,新冠病毒的基因組大約由3萬個連續(xù)的核酸組成,每一個變異株通常只有幾十到幾百個核酸發(fā)生改變,占整個基因組不到1%。因此,大部分檢測試劑都不會受到影響。只有當(dāng)試劑盒所針對的靶標(基因)中恰好有突變發(fā)生,才有可能檢測不到(即脫靶)。

奧密克戎變異株相比此前的變異株,會引起全球?qū)z測試劑漏檢的擔(dān)憂,源自其多處基因突變,特別是對于檢測靶標為 S 基因的核酸檢測試劑可能無法有效檢出 Omicron 變異株。

德爾塔毒株與奧密克戎毒株刺突蛋白突變對比圖(圖片來自羅馬兒童醫(yī)院)

其他的檢測試劑是否也會脫靶?國家衛(wèi)健委有關(guān)負責(zé)人在11月28日的新聞發(fā)布會上表示:“國內(nèi)主流核酸檢測試劑盒目前依舊有效,不存在脫靶的情況。”原因在于奧密克戎變異株突變主要分布在 S 蛋白基因的高變異區(qū),而N基因、RdRP基因和E基因變異的情況很少或沒有。而且前者均不在國內(nèi)主流核酸檢測試劑盒雙靶基因(ORF1ab基因和N基因)設(shè)計的序列范圍以內(nèi),因此這些試劑盒對奧密克戎變異株的檢測不會受到影響。


以圣湘生物為例,在發(fā)現(xiàn)奧密克戎變異株后,公司緊急分析比對突變位點和本公司現(xiàn)有產(chǎn)品的檢測區(qū)域,對從2021年11月25日的10條序列到11月28日中午12時的123條序列及時進行了跟進、分析和更新,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品(新型冠狀病毒2019-nCoV核酸檢測試劑熒光PCR法)對目前已經(jīng)上載的變異株序列不會出現(xiàn)漏檢和脫靶的情況。


南非的多個實驗室使用的檢測方法和中國的有所不同。據(jù)丁香園的報道,其用的是常見的 TaqPath 這類多位點檢測。TaqPath 新冠測試又叫 S 脫落測試,針對三個位點(ORF1ab 基因、N 基因、S 基因),面對 Omicron 毒株時,S 基因測不到,但另外兩個位點不變。由于檢測的引物探針區(qū)域有突變,所以出現(xiàn)了無法檢測出S基因的情況,存在漏檢或者脫靶的風(fēng)險。

美國FDA 曾對 TaqPath 作評估,表示該檢測是為檢測多個基因目標而設(shè)計的,整體的檢測靈敏度應(yīng)該不會受到影響,當(dāng)有某些突變存在時,可能有助于早期識別患者感染的新變異株,以減少感染的進一步擴散。



面對突變,該如何應(yīng)對?



盡管目前奧密克戎的檢測,國內(nèi)主流核酸檢測試劑盒并不會脫靶,但新冠是單鏈RNA病毒,變異可能性較大,難保未來有可能無法有效檢出變異株。包括圣湘、達安、復(fù)星、碩世等主流核酸檢測試劑盒企業(yè)目前正在作好充足的準備,持續(xù)關(guān)注國際新冠病毒株變異情況,及時進行序列核對,跟進試劑盒檢測的能力,監(jiān)控產(chǎn)品的特異性、準確性和靈敏度,以保證新冠核酸檢測試劑不會出現(xiàn)脫靶和漏檢。

作為試劑盒的使用方,第三方醫(yī)檢機構(gòu)也會和供應(yīng)商交流試劑盒對毒株的適用性,并積極比對,確保能夠關(guān)注到病毒基因突變造成假陰性檢測結(jié)果的可能。

陳敬賢提到:“雖然新冠病毒一直在變異,但是隨著科學(xué)家們對這一病毒的逐步了解,目前的核酸檢測技術(shù)會在變異株發(fā)現(xiàn)的短時間內(nèi)研發(fā)出適應(yīng)新突變的檢測方法。因此不需要太過于緊張?!?/span>

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