新加坡抗体检测实践带来哪些启示与思考

2020年03月06日

导语:新加坡抗疫成功之处在哪里?从抗体检测中可见一斑。

新加坡抗体检测实践带来哪些启示与思考

如果大家一直跟进全球疫情情况,有一个国家的抗疫让人印象深刻,谁呢?

新加坡!

人们印象中,新加坡通常是位于东南亚南端的一个城邦岛国、美丽的花园城市国家和有着廉洁高效的政府,严苛法律的华人国家。自1965年新加坡独立以来,成为“亚洲四小龙”之一的新加坡一向以来在危机管理方面备受肯定,这次新冠疫情也不例外。

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新加坡地图,CIA

不管是世界卫生组织还是各国政要与媒体对新加坡在抗疫取得的成就都赞赏有加,被中国网友称为“佛系”抗疫的新加坡其实背后是“硬核”的科技应用与强力执行。此前,中国感染疾病专家张文宏谈及新加坡防疫就称,和中国的“少林派”体系不同,新加坡的冠病疫情防控体系属于“武当派”,表面上看不出来,非常佛系,但内部非常厉害。

事实上新加坡在疾病暴发很早期(1月2日)就提醒全国医疗体系要对正在武汉发生的疫情引起重视。并在本地病例输入早期,新加坡的医疗团队就开始针对本地的新冠肺炎做了大量的实验与观察,并对新冠肺炎相关信息披露相当及时与详尽,甚至动用军队给市民打包分发口罩。

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DORSCON等级,来源:新加坡卫生部

并将疾病爆发应对系统(DORSCON)(Disease Outbreak Response System Condition) 等级调高至橙色。DORSCON是一个以颜色作为指标的框架系统(绿、黄、橙、红)。不同的颜色显示了当前疫情的严重程度和为降低感染所需采取的相应预防措施。

新加坡当局在本地疫情暴发后马上积极发现与招募病患,在试验的各个阶段都做好了充分的准备,针对传染病研究设立了一套协定,可事先获取相关批准,因此保证了科研人员能够第一时间拿到样本进行研究。新加坡的医生最新发现新冠肺炎初期病毒量最高,传染性或更强。因此专家建议:一旦身体出现不适症状,哪怕只是出现轻微状况,也要戴口罩和看医生。除此之外尽量留在家中避免传播病毒。新加坡的新冠肺炎控制有效,治愈率也比较高(>70%),尚无死亡病例。

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3月4日新加坡最新疫情情况,来源:新加坡卫生部

目前截至3月4日新加坡卫生部最新通报当地共累计确诊112人、治愈79人。

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https://www.sciencemag.org/news/2020/02/singapore-claims-first-use-antibody-test-track-coronavirus-infections

近日,据《科学》杂志报道,新加坡卫生部门利用抗体检测成功追溯其国内两起聚集性新冠疫情的传播链引发关注,这也是全球首次通过抗体测试成功追踪新冠肺炎病例感染源头。新加坡成功使用一种针对新冠病毒的实验性抗体测试确诊了一名传染者,并且确认了两起聚集性疫情中多个病例之间病毒传播的流行病学联系。两起疫情分别为1月19日的基督生命堂活动以及1月29日和2月9日在神召会恩典堂的教会活动,而通过此次的抗体检测发现这两起疫情中的主要病例又是通过1月25日新加坡美苑道春节聚会联系起来的。

杜克—国大医学院 (Duke-NUS Medical School)的病毒学家Danielle Anderson在报告会上说:“我们相信这是世界上首次在接触追踪中使用这些特定的检测”。也许很多病例是由无症状的患者传播的,我们无法轻易识别,香港大学的流行病学家Keiji Fukuda说:“血清学检查对于更好地了解新冠肺炎的流行病学至关重要”。相比于其他国家,新加坡的病例数没有爆发式的激增,这可能是因为新加坡积极的追踪和隔离工作在抗击疫情中起到重要作用。

那抗体检测与目前标准采用的核酸检测在样本采集和检测方法上有哪些差异呢?核酸检测是目前确诊新型冠状病毒肺炎的金标准,常规检测方法是应用实时萤光RT-PCR技术,所用采集标本的主要是咽拭子或深咳痰液。萤光定量PCR技术具有特异性强、灵敏度高、重复性好、速度快、全封闭反应等优点,主要检测新冠状病毒基因组中特定核酸序列ORF1ab及N,为临床确诊提供重要依据。

尽管新冠病毒(SARS-CoV-2)核酸RT-PCR检测已成为诊断感染的标准方法,但这些实时PCR检测试剂盒仍有许多局限性,据多方报告显示出较高的假阴性率和低敏感性,阳性检出率仅为30%至50%,从而导致临床高度疑似新冠病毒感染患者或低病毒潜伏的“假痊愈患者”检测“假阴性”现象频发。迫切需要一种准确,快速的测试方法,以快速识别大量受感染的患者和无症状携带者,以防止病毒传播并确保对患者进行及时治疗。

而抗体检测属于间接检测,新冠病毒入侵后人体后会产生特异性抗体,新冠病毒抗体IgM、IgG是可以在血液中检测到的。那么抗体检测实际上是检测血清中由病毒进入人体后刺激人体产生的IgM或IgG抗体。抗体检查是一种更加便捷的方式,可以在15分钟内同时检测人血中针对SARS-CoV-2病毒的IgM和IgG抗体,从而可以检测处于不同感染阶段的患者。并且具有较高的敏感性和特异性。

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Development and Clinical Application of A Rapid IgM‐IgG Combined Antibody Test for SARS‐CoV‐2 Infection Diagnosis, https://doi.org/10.1002/jmv.25727

近期来自广州医科大学附属第一医院的Zhengtu Li等在《Journal of Medical Virology 》上发表题为:“Development and Clinical Application of A Rapid IgM‐IgG Combined Antibody Test for SARS‐CoV‐2 Infection Diagnosis”的研究显示使用从397个PCR确诊的COVID-19患者和128个阴性患者在8个不同的临床地点收集的血液样本的临床检测的总体测试灵敏度为88.66%,特异性为90.63%。

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Development and Clinical Application of A Rapid IgM‐IgG Combined Antibody Test for SARS‐CoV‐2 Infection Diagnosis, https://doi.org/10.1002/jmv.25727

此外,该研究团队还评估了从不同类型的静脉和指尖血液样本获得的临床诊断结果。结果表明,在指尖血液,血清和静脉血血浆中的样品之间具有很高的检测一致性。

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指尖血液,血清和静脉血血浆中的样品之间具有很高的检测一致性,https://doi.org/10.1002/jmv.25727

与单次IgM或IgG检测相比,IgM-IgG联合检测具有更好的实用性和敏感性,可以用于医院,诊所和测试实验室中有症状或无症状的SARS-CoV-2携带者的快速筛查。

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Molecular and serological investigation of 2019-nCoV infected patients: implication of multiple shedding routes,https://doi.org/10.1080/22221751.2020.1729071

此外,中科院武汉病毒所Peng zhou 等发表在《Emerging Microbes & Infections》的论文“Molecular and serological investigation of 2019-nCoV infected patients: implication of multiple shedding routes”研究也认为,感染新冠病毒的患者可能在疾病的早期或晚期存在病毒,通过常规检测无法准确检测,构成公共卫生威胁。

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新冠肺炎患者的血清学检测, 虚线表示基线值,这是根据健康人的数据确定的,https://doi.org/10.1080/22221751.2020.1729071

相比之下,该研究团队在几乎所有患者中血清学检查中都发现了病毒抗体,从早期到后期,IgM阳性率由50%上升至81%,IgG阳性率由81%上升至100%。这表明新冠肺炎流行病应考虑血清学检查。考虑到口腔拭子检测的不可靠结果,研究团队强烈建议使用病毒IgM和IgG血清学测试来确认感染。

核酸检测的阳性检出率较低,核酸检测需要人体呼吸道分泌物样本,通过患者咽拭子标本采集会给医生带来了很大的感染风险。而抗体检测是血液检测,不受场地限制,可以通过末梢采血或静脉采血,样本采集方式更为便捷和安全。随着新加坡利用抗体检测成功追踪病毒传播者的案例,其他国家也可以借鉴这一方式了解真实的感染人数,探索新冠肺炎的传播的流行病学。另外,假如患者在感染之后10天左右去做检测,这时候患者体内的病毒量可能不高,核酸检测很可能为阴性,而此时患者体内抗体水平较高,适宜用抗体检测方法。

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我们知道核酸试剂不能做到百分之百,存在一定的“假阴性”结果,抗体检测方法的出现与应用可以跟核酸检测互相补充、互相验证从而提高诊断效果。如何将病毒抗体(抗原)检测方法与病毒核酸检测方法联合应用,发挥各自优势,需要进一步评价和验证。

新研发的抗体快速检测试剂盒有望突破现有核酸检测方法对人员、场所的限制,更快速地实现疑似人群筛查及感染人群的追踪。据我国国家药监局官网消息,2月22日,国家药品监督管理局应急审批通过3个新型冠状病毒检测产品,包括2个胶体金法抗体检测试剂、1个恒温扩增芯片法核酸检测试剂,扩大了新型冠状病毒的检测方法和手段,全力服务疫情防控需要。抗体检测试剂盒的研发在我国也迅速普遍开来,目前抗体检测除锺南山院士团队在研发外,南开大学与南方医科大学等国内多所高校及相关生物医药企业的科研团队也在联合攻关。

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16个临床已确诊新冠感染患者中,NTS全部检测阳性,qPCR仅9个阳性。临床确诊样本显示,NTS比qPCR的阳性检出率提升43.8%。来源:武汉大学

除此之外,近期武汉大学药学院刘天罡教授等联合团队宣布开发出了纳米孔靶向测序(Nanopore Targeted Sequencing, NTS)检测方法。NTS结合了病毒靶向扩增和纳米孔测序长读长、实时数据输出的优势,首次实现测序后4小时内高敏感性、高准确性同时检测SARS-CoV-2和其他10大类、40种呼吸道病毒,其最低检测限高于目前广泛使用的qPCR的100倍。从而显著提高检测敏感性和准确性,这将有助于破解临床疑似病例难以确诊的问题。

高效的新型检测方式可以带来了诊断新途径,希望能够尽快在临床做大样本验证。对于核酸检测是否依然是临床确诊金标准,武汉同济医院感染科主任宁琴教授表示“这是一定的,无法反驳,只是核酸检测在临床实际操作过程中,因多种因素导致存在一定的‘假阴性’的问题,这是需要不断完善的。”中华医学会检验医学分会主任委员王成彬教授也表示,抗体检测尽管存在便捷、快速的优势,但目前还不可能替代核酸检测。

参考资料

1. http://www.caixin.com/2020-03-01/101522365.html

2. https://www.sohu.com/a/373412163_359980

3. https://tech.sina.cn/2020-02-21/detail-iimxxstf3184092.d.html?ivk_sa=1023197a

4. https://www.guancha.cn/politics/2020_02_23_537865.shtml

5. https://www.sciencemag.org/news/2020/02/singapore-claims-first-use-antibody-test-track-coronavirus-infections

6. https://gs.whu.edu.cn/info/1061/6337.htm

来源:梅斯医学

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