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新冠病毒在不断变异,为什么核酸检测试剂盒可以不变?

归去来兮 2021-12-3 203人围观 杂谈


疫情资讯

新冠病毒奥密克戎变异株在南非迅速扩散,并陆续进入以色列、比利时、意大利、英国和中国香港等十多个国家和地区,引起了世界卫生组织和全球各国的广泛关注。


该毒株的刺突蛋白上有多达32个突变,比当前在全球占主导地位的Delta毒株多一倍。这些突变分布在受体结合区域、弗林蛋白酶切割区域等位置,包括多个可能会增强毒株的传染性、致病性、免疫逃逸能力的突变。人们不禁思考:这么多的突变,当下的核酸检测试剂盒是否还能够有效检测出新冠病毒?

Omicron在新冠病毒刺突蛋白上携带的变异(图片来源:gisaid.org)

近几天,国内主流核酸检测试剂盒生产企业纷纷发布公告表示自家产品针对奥密克戎并没有存在脱靶的现象,依旧可以有效检测新冠病毒。那么,为什么病毒一直在变异,而核酸检测试剂盒却可以不变?



新冠病毒核酸检测靶标选择



冠状病毒由核酸、蛋白质和脂质膜组成,其中核酸即基因组构成了病毒的核心。通过试剂检测出人体内是否携带有新冠病毒的核酸,可判断其是否感染了新冠病毒。但组成新冠病毒基因组的核苷酸数以万计,检测哪些基因能够有效确定感染,并且受病毒变异影响不大,是试剂研发企业在研发初期就要思考的重点之一。


经过对新冠病毒各基因的筛选,国内外一致认为,新冠病毒的N基因、RdRP基因和E基因的扩增效率比较高,而S基因的核酸扩增效率低于病毒的其他基因。因此,目前的商品试剂盒绝大多数都是针对这些基因进行研发。在中国,检测试剂研发企业主要选择了病毒保守性和特异性相对较高的病毒ORF1ab基因和N基因作为靶标。

目前,全球通过实时荧光RT-PCR和病原宏基因测序(mNGS)两项技术进行病毒检测。实时荧光RT-PCR检测核酸因为速度快、敏感性高,被广泛用于临床检测和大筛查。



奥密克戎变异点多在s基因



国家呼吸临床医学中心病毒诊断分中心学科带头人陈敬贤教授看来,新冠病毒的基因组大约由3万个连续的核酸组成,每一个变异株通常只有几十到几百个核酸发生改变,占整个基因组不到1%。因此,大部分检测试剂都不会受到影响。只有当试剂盒所针对的靶标(基因)中恰好有突变发生,才有可能检测不到(即脱靶)

奥密克戎变异株相比此前的变异株,会引起全球对检测试剂漏检的担忧,源自其多处基因突变,特别是对于检测靶标为 S 基因的核酸检测试剂可能无法有效检出 Omicron 变异株。

德尔塔毒株与奥密克戎毒株刺突蛋白突变对比图(图片来自罗马儿童医院)

其他的检测试剂是否也会脱靶?国家卫健委有关负责人在11月28日的新闻发布会上表示:“国内主流核酸检测试剂盒目前依旧有效,不存在脱靶的情况。”原因在于奥密克戎变异株突变主要分布在 S 蛋白基因的高变异区,而N基因、RdRP基因和E基因变异的情况很少或没有。而且前者均不在国内主流核酸检测试剂盒双靶基因(ORF1ab基因和N基因)设计的序列范围以内,因此这些试剂盒对奥密克戎变异株的检测不会受到影响。


以圣湘生物为例,在发现奥密克戎变异株后,公司紧急分析比对突变位点和本公司现有产品的检测区域,对从2021年11月25日的10条序列到11月28日中午12时的123条序列及时进行了跟进、分析和更新,发现产品(新型冠状病毒2019-nCoV核酸检测试剂荧光PCR法)对目前已经上载的变异株序列不会出现漏检和脱靶的情况。


南非的多个实验室使用的检测方法和中国的有所不同。据丁香园的报道,其用的是常见的 TaqPath 这类多位点检测。TaqPath 新冠测试又叫 S 脱落测试,针对三个位点(ORF1ab 基因、N 基因、S 基因),面对 Omicron 毒株时,S 基因测不到,但另外两个位点不变。由于检测的引物探针区域有突变,所以出现了无法检测出S基因的情况,存在漏检或者脱靶的风险。

美国FDA 曾对 TaqPath 作评估,表示该检测是为检测多个基因目标而设计的,整体的检测灵敏度应该不会受到影响,当有某些突变存在时,可能有助于早期识别患者感染的新变异株,以减少感染的进一步扩散。



面对突变,该如何应对?



尽管目前奥密克戎的检测,国内主流核酸检测试剂盒并不会脱靶,但新冠是单链RNA病毒,变异可能性较大,难保未来有可能无法有效检出变异株。包括圣湘、达安、复星、硕世等主流核酸检测试剂盒企业目前正在作好充足的准备,持续关注国际新冠病毒株变异情况,及时进行序列核对,跟进试剂盒检测的能力,监控产品的特异性、准确性和灵敏度,以保证新冠核酸检测试剂不会出现脱靶和漏检。

作为试剂盒的使用方,第三方医检机构也会和供应商交流试剂盒对毒株的适用性,并积极比对,确保能够关注到病毒基因突变造成假阴性检测结果的可能。

陈敬贤提到:“虽然新冠病毒一直在变异,但是随着科学家们对这一病毒的逐步了解,目前的核酸检测技术会在变异株发现的短时间内研发出适应新突变的检测方法。因此不需要太过于紧张。”

来自: 医检科技网 | 作者:Winggi
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