電化學(xué)發(fā)光免疫分析如何補(bǔ)充 RT-PCR

檢測人們是否感染了導(dǎo)致 COVID-19 的病毒對于控制這種危險(xiǎn)疾病的傳播極其重要。醫(yī)生檢測病毒的主要方法之一是使用一種叫做反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)（RT-PCR）的方法。這種技術(shù)可以從鼻腔和咽喉拭子等患者樣本中檢測出微量的病毒。但是，RT-PCR 檢測需要時間、專業(yè)機(jī)器和訓(xùn)練有素的工作人員才能得到結(jié)果。

科學(xué)家們一直在研究更快、更簡便的檢測方法來補(bǔ)充 RT-PCR 檢測，以滿足對 COVID-19 診斷的巨大需求。一種很有前景的技術(shù)叫做抗原檢測。抗原檢測尋找的是病毒的特定蛋白質(zhì)，而不是其遺傳物質(zhì)。最近，研究人員對一種名為電化學(xué)發(fā)光免疫測定的高科技抗原檢測方法進(jìn)行了評估。這種檢測方法利用電和光，可以快速篩查大量病人樣本是否感染了 SARS-CoV-2。

檢測技術(shù)的工作原理

新的檢測方法由醫(yī)療保健公司羅氏設(shè)計(jì)，名為 Elecsys 抗 SARS-CoV-2 抗原檢測。它能搜索抗原，即 SARS-CoV-2 病毒在受感染細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)。該檢測使用兩種可與 SARS-CoV-2 抗原結(jié)合的定制抗體：一種用生物素標(biāo)記，另一種帶有一種叫做釕的化學(xué)物質(zhì)。樣本被添加到含有鏈霉親和素的特殊平板上的孔中，鏈霉親和素是一種能與生物素強(qiáng)結(jié)合的蛋白質(zhì)。當(dāng)病人樣本中含有 SARS-CoV-2 抗原時，它們就會被夾在兩種抗體之間，與鏈霉親和素結(jié)合，將平板上的孔變成活性測試區(qū)。

然后，短暫通電，產(chǎn)生與抗原濃度成正比的光反應(yīng)。機(jī)器掃描平板，測量發(fā)出的光的強(qiáng)度，生成一個 "截止指數(shù)"，臨床醫(yī)生可將其解釋為 SARS-CoV-2 病毒的陽性或陰性。樣本中的抗原越多，電化學(xué)發(fā)光信號就越強(qiáng)。較高的病毒載量通常與患者的傳染性相關(guān)，因此檢測結(jié)果既能衡量檢測結(jié)果，也能衡量傳染性。

將新檢測方法與 PCR 進(jìn)行對比測試

為了評估 Elecsys 抗原檢測的準(zhǔn)確性，新加坡樟宜綜合醫(yī)院的研究人員首先在實(shí)驗(yàn)室中測量了它的精確度和靈敏度。他們還對為 COVID-19 診斷和監(jiān)控檢測收集的 350 多個鼻咽拭子樣本的 RT-PCR 結(jié)果進(jìn)行了測試。其中一些樣本來自已知的 PCR 陽性患者，而另一些則來自未感染者。Elecsys 檢測法在 99% 以上的情況下都能給出正確的陽性或陰性結(jié)果，表現(xiàn)出極佳的特異性。然而，與 PCR 相比，當(dāng)包括輕度或無癥狀患者樣本時，其靈敏度僅為 50%左右。

麥瑞科林是一家IVD采樣耗材制造商，致力于支持 COVID-19 檢測技術(shù)的發(fā)展。麥瑞科林提供的病毒采樣套裝專門用于采集呼吸道樣本，以便進(jìn)行可靠的后續(xù)分析。使用高質(zhì)量的樣本收集耗材為臨床檢測實(shí)現(xiàn)最佳準(zhǔn)確性奠定了基礎(chǔ)。通過分發(fā)關(guān)鍵材料，將患者的樣本安全運(yùn)送到檢測實(shí)驗(yàn)室，麥瑞科林在羅氏 Elecsys 抗原檢測的成功開發(fā)和驗(yàn)證中發(fā)揮了不可或缺的作用。

團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，抗原檢測在高病毒載量時表現(xiàn)最佳，靈敏度超過 90%。當(dāng)他們只對循環(huán)閾值（Ct 值）最低的 PCR 陽性樣本進(jìn)行分析時，Elecsys 的結(jié)果幾乎完全吻合。Ct 臨界值表示在積累足夠的遺傳物質(zhì)跨越檢測閾值之前需要進(jìn)行多少輪復(fù)制。因此，Ct 值越低，原始患者拭子中完整病毒的濃度就越高。這在生物學(xué)上是合理的，因?yàn)椴《据d量越高，Elecsys 免疫測定法檢測到的抗原產(chǎn)生量就越大。研究結(jié)果表明，電化學(xué)發(fā)光抗原檢測對于在醫(yī)院和療養(yǎng)院等環(huán)境中識別急性感染、無癥狀傳染病患者非常有用。

優(yōu)化使用抗原檢測進(jìn)行 COVID-19 篩查

新加坡研究人員發(fā)現(xiàn)，Elecsys 檢測的靈敏度在很大程度上取決于感染后何時采集樣本。在初步 PCR 確認(rèn)后一周內(nèi)檢測出陽性病例的準(zhǔn)確率超過 60%。但隨著患者體內(nèi)病毒水平的下降，該檢測方法識別 SARS-CoV-2 抗原的能力在兩周后急劇下降。研究結(jié)果表明，衛(wèi)生專業(yè)人員最好在早期發(fā)病或疑似接觸者中進(jìn)行抗原檢測，如 Elecsys 系統(tǒng)。對高危人群進(jìn)行有針對性的篩查，并經(jīng)常進(jìn)行復(fù)檢，可以最大限度地在傳染高峰期發(fā)現(xiàn)無癥狀或癥狀輕微的傳染性病毒攜帶者。這樣就能更快地進(jìn)行檢疫，防止傳播事件的發(fā)生，而無需等待數(shù)天才能獲得中央實(shí)驗(yàn)室的 PCR 能力。

電化學(xué)發(fā)光檢測和其他抗原檢測平臺不能完全取代高精度 PCR 作為確診方法。但它們的速度快、技術(shù)簡單、能夠快速處理大量樣本，填補(bǔ)了這一重要空白。自動集中抗原檢測減輕了負(fù)擔(dān)過重的實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)大分子檢測范圍的壓力。它還能為阻斷感染鏈提供可操作的篩查，尤其是在無法使用 PCR 或因延遲而無法使用 PCR 的情況下。展望未來，醫(yī)療服務(wù)提供者應(yīng)借鑒上述 Elecsys 系統(tǒng)對病毒動態(tài)和早期檢測能力的研究結(jié)果，設(shè)計(jì)出最佳的檢測和隔離指南。隨著新的危險(xiǎn)變種的不斷出現(xiàn)，還需要更多的研究來對 COVID-19 抗原檢測進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化驗(yàn)證。戰(zhàn)略性地將各種尖端免疫測定和 PCR 的優(yōu)勢結(jié)合起來，可為醫(yī)生提供最佳的改變，從而在大流行病中搶占先機(jī)。

參考文獻(xiàn)

Lau CS, Phua SK, Hoo SP, Jiang B, Aw TC. Evaluation and Validation of the Roche Elecsys SARS-CoV-2 Antigen Electro-Chemiluminescent Immunoassay in a Southeast Asian Region. Vaccines (Basel). 2022 Jan 27;10(2):198. doi: 10.3390/vaccines10020198. PMID: 35214657; PMCID: PMC8875833.

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