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准确率明明超9成,为什么偏在抗疫前线掉链子?内部人有关试剂诊断的解疑和反思

韩璐 来源:21世纪商业评论 2020-02-14
更好、更快的新试剂已申请应急审批,核酸检测行业正努力赢回公众信任。该款试剂已完成300多例临床标本,暂未发现“假阴性”。

准确率明明超9成,为什么偏在抗疫前线掉链子?内部人有关试剂诊断的解疑和反思

2月13日一早,湖北宣布新增新冠肺炎病例14840例。

病例数快速上涨,是湖北开始将CT临床诊断病例数纳入“确诊”统计,诊断方式改变,有效切断了疫情传播的路径,却使核酸检测技术更为尴尬。

假阴性感染者频繁出现、检测效率被指低下、试剂质量受质疑,不少人开始质疑其临床应用价值。中国医学科学院院长王辰公开表示“核酸对于真实病例的检测率不过30%至50%”。

日常临床诊断中,核酸检测一直担负结核、乙肝、甲流、艾滋病等多类病毒检测的重任,成熟项目的检测,准确率均可达到90-95%以上,为何在此次疫情中马失前蹄?

上海复星长征副总经理杨志军在接受《21CBR》专访时,引用了辛弃疾的一句词,形容当下核酸检测行业的窘境:“元嘉草草,封狼居胥,赢得仓皇北顾”。

早在1993年,复星长征的第一款医疗产品PCR乙肝诊断试剂,就是针对当时最可怕的传染病——病毒性肝炎,后一直专注于甲乙流等呼吸道病毒的检测试剂研发生产。

“核酸检测本来是病原体检测的最好方法,但是疫情情势所迫,只能匆匆上马,投入研究的时间和精力都不够。”

杨志军解释,由于疫情十万火急,核酸检测用品不得不仓促上阵,严格意义上是一个科研试剂盒,而不是临床诊断试剂盒,且受制于临床实践的多种因素,致使状况不断。

固然情有可原,短短20多天,备受一线医护和公众的质疑,陷入20年来的又一次危机,行业依然亟需深刻反思。

准确率明明超9成,为什么偏在抗疫前线掉链子?内部人有关试剂诊断的解疑和反思新型冠状病毒核酸检测试剂盒

好消息是,十几天前,复星长征已研发完成了新型的核酸检测试剂,正申请应急审批。该款试剂已完成300多例临床标本,暂未发现“假阴性”。

疫情来势汹汹,检测诊断的或阴或阳,本质是一场人类与病毒的较量。

以下为杨志军自述:

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十万火急,1年的事只给1周

从时间周期看,通常一款新试剂,实验室研发阶段要在1年左右,加上临床研究和报批时间,一般需要3年左右。现实是,疫情防控刻不容缓,试剂从研发到生产的时间,不足一个月。

任何产品,生产不难,精准不易,核酸检测试剂更是如此。引物探针设计的质量、反应体系的组成、生产过程和质量控制过程等,很多环节会导致灵敏度低或者特异性不好。

在研发、生产、质量控制的各环节,只有全流程严谨,才可能生产出好用的检测试剂盒。即便产品好,也必须清楚承认存在的局限性,它不能解决临床诊断的所有问题。

准确率明明超9成,为什么偏在抗疫前线掉链子?内部人有关试剂诊断的解疑和反思工作人员正在实验室内调配试剂

研制一个可用的试剂,时间较短。得到病毒序列后,设计多对引物和探针,进行原材料研究及检验,研发生产工艺和质量检验规程,进行半成品和成品检验,完成三批试剂的初步性能研究,如果加班加点,大概只要一个星期左右。

本质上,这毕竟是一个科研试剂盒,不是临床诊断试剂盒,其中省略了大量研究内容,如生产工艺和质检规程的可靠性研究、日间精密度、储存稳定性、运输稳定性、开瓶稳定性、适用样本类型、样本稳定性、阳性判断值研究、临床研究等重要环节。

应对疫情需要,应急审批下不得不省略很多环节,自然,临床应用时会涉及很多问题。比如,一旦实用,怎么判断临床的检测结果?

对于定性检测试剂,一般有检测信号是阳性,没有则是阴性的,然而,临床上的灵敏度、特异性与实验室里的分析灵敏度、分析特异性,很多时候是两回事。

试剂开发过程有个重要环节,叫“阳性判断值研究”,要用大量已知结果的临床标本,研究合适的阳性判断方法。

具体到这次应急批准的试剂,有单靶标、双靶标、三靶标试剂,各有各的阳性判断方法,比较三种试剂的阳性判断方法后,会发现明显的冲突。

比如,单靶标试剂检测ORF1ab基因,只要检测结果阳性,就认为患者感染新型冠状病毒;双靶标试剂一般检测ORF1ab基因和N基因,两个基因同时阳性才能判定为阳性。

如果单靶标试剂是准确的,那么双靶标试剂会造成漏检,因为多了一个限制条件;如果后者是准确的,那么前者会存在假阳性,因为少了一个限制条件。

再看三靶标试剂,检测ORF1ab基因、E基因和N基因,说明书上推荐的是ORF1ab基因阳性时,E和N任意一个阳性即可判定阳性,这不只与前两种存在差异,相关部门早期的建议又有不同,三个基因中任意两个阳性就判断为阳性。

到底哪一种检测试剂、哪一种判断方法与临床实践最吻合,尚无定论,为什么?

因为我们不完全清楚病毒自身的特性和临床表现,时间紧迫,开发试剂时也无大标本可用,很大程度上,阳性判断方法只能凭经验进行设定,所以,药监局是以临时应急审批的方式批准上市,而不是正式批准。

准确率明明超9成,为什么偏在抗疫前线掉链子?内部人有关试剂诊断的解疑和反思工作人员查看实验数据

现在临床病例增加,阳性判断值的问题有望迅速解决,用以改进试剂的临床应用效果。

另外一个重要问题,涉及检测试剂的亚型涵盖,能否将所有可能出现突变的新冠病毒都检测出来?比如甲流检测,要涵盖H1N1、H5N1、H7N9等多种亚型,新冠病毒会出现多少种突变、存在多少种亚型,我们暂时无法知晓,也没有办法评价试剂亚型涵盖是否全面。

从研发成本看,通常一款试剂的直接投入在百万元上下,应急试剂的临时性投入,成本则高得多,不只是人员调配,还有大量缺乏临床病例研究下的试验成本。

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病理不明,更好更快的试剂正待审批

现在的检出率,的确不理想,影响因素非常多,从患者特征、取样、样本保存、运输、核酸提取、检测等多个环节都牵涉其中,已有详细讨论,我补充些自己的理解。

从疾病自然史来说,从病毒入侵、复制直到上呼吸道、下呼吸道相继出现症状,是一个连续过程,取样时患者可能处于某一特定的阶段。

从病毒入侵到能够检测出的时间段称为“窗口期”。从现有手段看,核酸检测是最早检出病原体的方法,窗口期最短。

我们现在不清楚新型冠状病毒侵入人体的具体途径,只能做出假设。已发表的资料来看,其致病路径类似于甲型流感病毒,从上呼吸道出现症状到呼吸窘迫的时间,大概3-7天,中位数是5天。

一旦已出现下呼吸道症状,病毒在上呼吸道样本中的检出率会降低,这样,如仅仅取上呼吸道标本,就容易造成漏检。

现在上呼吸道采样普遍用咽拭子,从我们实际经验看,鼻咽拭子的检出效果会更好,至少,从过往甲流检测看,鼻咽拭子相比咽拭子的检出率要高10-20%。

至于检测效率低,主要体现在从取样到结果的周转时间长以及一次检出率低。提高效率,主要在缩短核酸提取时间、优化递送和检测流程。

比如,很多厂家要配套手工提取试剂,若采用全自动核酸提取仪可大幅缩短检测时间。至于试剂本身,不同厂家的扩增时间差别不大。

针对现有检测问题,十几天前,复星长征研发完成了新型冠状病毒核酸检测试剂,正积极申请国家药监局应急审批。该产品可实现对新型冠状病毒ORF1ab、N、E三个基因靶标的定性检测。

目前,该款试剂已完成300多例临床标本,临床数据来看,暂未发现“假阴性”问题,准确率相当高,配合自动化监测,可更快速检测出无发热、无症状患者。

我们测算了全自动核酸提取仪的检测效率,只要配套快速核酸提取仪及提取试剂,一个实验室三个分区可连续作业,只需两个操作人员,目前记录是2小时内完成96个样本的全部检测。

准确率明明超9成,为什么偏在抗疫前线掉链子?内部人有关试剂诊断的解疑和反思

以此换算,一个三甲医院,如果拥有3-5台自动提取仪,一天检测样本可以超过1000人份,远超目前200份/天的水平,使大规模筛查疑似患者成为可能,也大幅降低操作人员被感染的风险。

之前,大量检测要排队,这和管理规定有关,所有检测要送往CDC完成,这样就要经过样本收集、医院登记、送检、反馈结果等多个步骤,过程就被人为拉长。

现在,湖北30多家医院可以直接检测,有的医院一天就可以做1000多份核酸检测。

进一步提高检测的精准度,试剂中长期稳定性、不同样本类别及其稳定性不同仪器临床样本检测的匹配性等方面,都还要研究。

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二次危机,诊断行业亟需反思

作为诊断行业的一员,我看到这几天媒体报道还是挺伤心的:本来诊断业是为临床排忧解难,结果造成这么多困惑。

核酸检测发展以来,本次疫情触发的普遍质疑,是在国内临床应用方面遭遇的第二次危机。

第一次是核酸检测滥用,1998年,当时的卫生部临检中心不得不暂停其临床应用,随后,主管部门出台了一系列管理规定,举办多场次的临床应用培训班,才使核酸检测成为临床信赖的检测手段。

在新冠肺炎之前,没有医生质疑核酸检测的可靠性。现在,来自临床一线的严重质疑,要求行业内的每一个人认真反省,积极改进。

核酸无法确诊的情况下,有临床医生提出以CT确诊的建议。一般公众对此也有误解。

这个提法没有问题,临床实践中也常出现,比如结核病的诊断,无法检测到结核杆菌时,根据临床表现、影像学以及其它指标综合判断后也可以诊断。

准确率明明超9成,为什么偏在抗疫前线掉链子?内部人有关试剂诊断的解疑和反思

CT对核酸阴性的典型症状者的诊断,同样很有价值,但是,无论理论或实践上,CT都不可能替代核酸检测。目前,检测病原体,最可靠的方法就是核酸检测,效率和成本最理想。

图片来源:新华网


(编辑: 陈晓平)
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