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北京大学教授黄岩谊:新冠病毒实验室如何进行
  • 作者:圣安华小编
  • 发表时间:2020-05-31 00:00
  • 来源:未知

网易科技讯5月19日消息,未来论坛联合科学、医药、临床等领域内的知名专家打造的“《理解未来》科学讲座:病毒与人类健康-专题科普”的第十期直播中,北京未来基因诊断高精尖创新中心副主任、北京大学教授黄岩谊为我们带来《新型冠状病毒的实验室检测》的主题分享。黄教授介绍了检测新冠病毒的技术方法、原理、结果判断及实际应用上的局限性。他表示:新冠病毒的检测主要分为核酸检测和抗体检测,这两个检测方法完全不一样,目的不同,采样不同,方法不同,结果解读不一样,适用范围也不同。分子诊断对于疾病诊断来说是重要的组成部分。疾病的诊断是一个复杂问题,尤其是对新发传染病来说,在已知病原体的情况下分子诊断成为极为重要的指标。狭义的分子诊断一般来说就是核酸检测,包括对特定核酸片段的定性和定量分析,利用核酸杂交芯片、测序技术等等做序列分析。如果要拓展成广义的分子诊断,也许还可以涵盖其它和传统病理诊断相对应的分子病理技术包括抗体检测等。不过约定俗成,一般情况下我们说分子诊断就是说核酸检测。在传染病检测中,核酸检测是指检验样品中间是否含有特定序列的DNA或者RNA的片段,作为病原微生物存在的证据。

同时,他表示:核酸检测的最常见样本是鼻咽拭子,采样需要专业手法。一个多月前,华西医院提出了用唾液进行新冠诊断的可能性。这是一个比较容易实现自我采样的操作。美国FDA也已批准用在家采集的唾液样本用于新冠检测。此外,美国耶鲁大学比较了唾液和鼻咽拭子PCR核酸检测的效果。实验结果表明,和鼻咽拭子比,唾液采样的稳定性相当不错,甚至更好一些。这是一个很好的起点。

谈及抗体检测,黄岩谊教授表示:抗体检测的样本是血或血清,快速检测试剂盒可以利用胶体金显色进行试纸检测,类似于验孕试纸。这个方法的好处是非常简单、易用、便宜,而且不需要复杂的设备,速度非常快。

以下分享的就是黄岩谊的演讲全文(有删减):

黄岩谊:大家好,我是黄岩谊。我在北京大学工作,现在是北京未来基因诊断高精尖创新中心的研究员,副主任;我也是北京大学生物医学前沿创新中心的研究员,北京大学化学学院教授。我主要从事生命分析化学的研究,尤其是微量核酸的分析技术研究,集中在基因测序方法、单细胞分析和微流控技术几个方向上。应未来论坛的邀请,我来给大家聊一聊新冠病毒的检测问题。

上图可以看到敏感性,在早期的时候不是特别好,很可能是由于检测的时候抗体本身浓度低,所以检出率低。慢慢敏感性增加,后期大概80%或90%。特异性差别很大,有的相当好,有的其中某个指标很不错,有的综合考虑起来的也还可以。大部分厂家在80%、90%左右,小样本比较里,有的方法达到100%。所以抗体测试,尤其是胶体金测试中,总体上看,假阳性率是一个大问题。

如何做特异性测试呢,是利用新冠核酸阴性的样品。因为没有办法从现在大规模流行进行的时候的样本中,找到真正的肯定的阴性样本来做质控,只好采用新冠肺炎之前,2018年7月份之前的样本测试交叉检验,最后看出来它到底会不会有阳性的出现。他们做了很严格的比较,结果很有意思。

可以发现这些方法都相当不错,他们的方法稳定性都相对不错,只不过现在为止没有哪个方法真的具备和核酸检测一样稳定和优秀的特异性,不能完全相信它的结果,所以假阳性问题一直会困扰我们。

最后花点时间讲讲是否有超越核酸检测的其它检测方法,比如测序。测序是过去几年才被大家提上日程的检测方法。过去几个月,我们正好有一个方法基本成型了,1月份的时候我、清华的王建斌和我们中心谢晓亮教授一起发表了一篇论文,是由狄琳和傅语思两个同学主要完成的。这个论文中报道了一个新的简便的RNA测序的处理方法,取名SHERRY。把样品放进去之后,用三步法就形成了测序,大大降低了以前这些对实验技巧要求非常高的实验操作的难度,可以使实验结果更加稳定、可靠和快捷获取。在新冠病毒肆虐的时候,医院都在超负荷运行,医院的科研人员也没有太多时间去想复杂的操作流程,所以越简单的操作流程越有利于为临床新冠测序服务。过去几个月,我们虽然不能全面复工,但是我们有幸和北京地坛医院的合作者一起,在SHERRY基础上开发了新方法,叫MINERVA,这个方法的出发点就是真从实际出发考虑,如何为临床服务。这个方法不怎么挑样本,咽拭子、痰、粪便都可以,经过提取之后建立第一步的SHERRY文库,再经过富集等步骤就会有一个新的文库做病毒全基因组测序。

通过这个测序我们研究了80多个样本的核酸序列,从中可以看到之前很多没有办法用简单的核酸PCR检测手段获取的信息。我们看到了很有趣的现象,比如很多样本在特定位点中都可能有不同的突变。这是一个全新的病毒,对这个病毒了解得越深刻,越有利于我们防控疫情,也为未来可能的威胁做好准备。另外,我们并不知道这个病毒的突变是如何发生的。突变和疾病发展有什么关系?以后会不会影响到分子检测试剂的研究?它的准确度还能不能保证?突变是不是影响疫苗开发?是不是影响药物实验?这些我们都不知道,所以需要有更多工具来研究。