北京大学教授黄岩谊：新冠病毒实验室如何进行检测研究?

前不久美国疾控中心发布新的冠状病毒的集体照（如上图），蓝色标出来的是病毒颗粒，病毒颗粒里的小黑点就是切开了的断面上的核酸，就是这些冠状病毒里包含了基因组的部分。这个基因组对于我们做检测有极其重要的意义，是我们检测的物质基础。

分子诊断对于疾病诊断来说是重要的组成部分，疾病诊断是复杂问题，尤其是新疾病出现的时候，对于一个传染病来说，已知病原体的情况下分子诊断成为极为重要的指标。它的主要目的有以下几个：第一，它确定临床症状，比如发烧是否是由新冠病毒引起的，避免它和其他疾病混淆起来。第二，对疾病的进程进行定性（比如阳性阴性）或者定量描述，比如病毒载量的多少。第三，从更加精细的角度出发，某些分子诊断还可以提供疾病的治疗方案，帮助确定它的方案，提供证据的支撑。第四，从病毒疾病的角度出发，可以追踪变异情况，这也非常重要，研究并且预测病毒在传播过程中的传染和致病能力的演化，比如我的同事北京大学陆剑老师的文章，他指出有一些关联性特别密切的突变位点，很可能和疾病的愈后之间有着非常紧密的指征性连接，所以很可能对以后疾病的救治，以及理解病毒怎么跟宿主共同生存有很重要的意义。

什么是分子诊断？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。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。除了病原微生物的分子诊断外，这一方法在疫情之前就已经被用的很普遍了，比如说大量的其他感染性疾病的诊断、遗传疾病的诊断、肿瘤的分型、化疗用药的指导等很多医疗实践中都用到核酸，只不过那时候没有像今天提的这么多而已。

除此之外我们针对抗体做检测就是抗体检测，抗体检测看的不是病毒本身，而是看血液中间或者体液中间有没有抗体分子的出现。

还有一种检测是抗原检测，目标是病毒身上的物质，比如我们上图中看到的蓝色标记的这两个地方，这两个都是病毒独有的蛋白，刺突S蛋白和核衣壳N蛋白，看他们是否存在于样品中，就是抗原检测。这都是基于我们要检测的时候的物质基础。

检测，归根到底是针对分子的测量，测量分子数量的多少；这是由病毒本身的结构和组成来决定的，都有其物质基础。这几位以色列和美国的科学家，把冠状病毒的一些关键数据列了出来。从检测上讲，除了核酸分子（上图中绿色箭头标出来的），它是每个病毒里有一条分子外，还有很多蛋白质分子（几个红色箭头标出来的），在病毒里数量很多。但是这些分子的数目分布还是有区别的，S蛋白，大概每个病毒有上百个；N蛋白和M蛋白每个病毒有上千个。对这些数量的了解非常有助于我们今后发展特异性的检测技术来确定病毒的存在。

从新冠病毒肺炎的第七版诊疗方案中可以看到，诊断指标列的非常明确，在病原体上的证据有两项，一是荧光RT-PCR，二是基因测序。病毒的核酸序列特征和其他物种比如动物和人的核酸序列大不相同，通过这两个方法可以对序列鉴别不太容易出错。随着疫情的发展以及我们对病毒自然史认识的加深，诊疗方案调整到后期的时候，把血清学检测也加上了，我们以后再讲。

关于检测，国家卫健委的通报和药监局的审批一直都是围绕核酸和抗体进行。这两个检测方法完全不一样，目的不同，采的样品来源不同，检测方法不同，结果解读不一样，适用范围也不同。下面稍微介绍一下这两个方法。

核酸检测，首先是采样。

现在接受核酸检测的人多了，大家看的新闻也多了，看到上图这样的图片不会觉得太新鲜了。事实上我自己去年以前没有体验过咽拭子是怎么回事儿。更多人只是在图片上看到过这样的实验室环境，并没有真正的体会过。真实过程比图片展示的可能还要复杂一些。采样，一般都在实验室外相对空旷的地方，采样人员必须经过专业培训，还要注意防护。因为这是有风险的操作，不仅仅面对有可能带传染能力的感染者，还包括采样过程中本身会增加暴露的风险。比如采样中打个喷嚏或者咳嗽，都会增加暴露风险。

要确保采样成功有两个关键，一个是使用的材料即拭子是有讲究的，不是随便一个棉签就可以；同时，拭子采样后的保存环境也是有讲究的。另外采样本身的操作是有讲究的，手法也重要，也不能过去一捅就能够采到。采样的部位选择和操作都是获取高质量样本的基础，只有样本质量好，才有可能做出可靠的检测。举个例子，最常见的样品就是鼻咽拭子，注意采样的拭子要一直伸到鼻咽部的最后面，在口咽部的上方。这不是一个很容易的操作，很讲究经验和手法，自己做也是有困难的，一般也不推荐自己这么采样。还有喉咽拭子，张开嘴，也是要将很长的拭子深入到口腔后部，在咽喉部位，扁桃体边上。这个取样也不是自己可以简单做的，通常还要把舌头压下去。为什么采样这样讲究？因为采没采到、采没采好，直接决定了你做的检测到底能不能看到可靠的结果。

采样部位的不同反映在检测结果上也不一样，中国科学家们很早就总结了一些规律。

（编辑：新余站长网）

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