病原检测专题(二)：新冠POCT检测路在何方

写在前面的
最近世卫组织WHO发布的新闻报告中提出，力争2022年结束COVID-19大流行。发布此报告的WHO卫生紧急项目技术主管玛丽亚·范·科霍夫提及当下现有防疫手段能广泛应用的前提下，如果能继续控制新冠病毒的传播并减少死亡率，大流行有希望于2022年结束。考虑到当下Omicron正迅速广泛地在多个国家传播，2022年结束大流行的目标实现起来存在一定困难。若要确保此目标顺利实现，那么控制新冠病毒的传播是迫切需要完成的。而如何有效控制全球新冠病毒的传播，准确检出病毒是最关键的一步。但是面对社会性的广谱筛查所带来的成本消耗又是一个巨大问题。

RT-qPCR当下使用最广泛的SARS-CoV-2核酸检测方法

        因为核酸检测具备高灵敏度和特异性使其成为确诊是否感染SARS-CoV-2的金标准方法。在SARS-CoV-2的核酸检测方法中实时荧光定量逆转录PCR(Reverse Transcription Quantitative Real Time PCR, RT-qPCR)是使用最广泛的检测方法。实时荧光定量PCR是在PCR扩增过程中，通过探针携带的荧光信号，对PCR进程进行实时检测。由于在PCR扩增的指数时期，模板的Ct值和该模板的起始拷贝数存在线性关系，所以成为定量的依据。如下图所示，从采样到获得检测结果，大概可以分为6个步骤。每个步骤所消耗的时间成本和试剂成本还有人力资源成本不同。其中第1~2步属于采样环节，对于人力成本、耗材成本消耗较高（面向社会性的广谱筛查），而对于第3~4步，属于核酸提取，检测的过程。这一步对于试剂耗材的消耗较高。

大流行下的医疗垃圾与碳足迹

        全球COVID-19大流感下，社会性SARS-CoV-2筛查所产生的医疗垃圾是不可忽视的一部分。据报道，深圳市一家医疗废物专业处理机构在疫情时平均每天会收到5~6吨因新冠患者检测和治疗所产生的垃圾。最多的时候每天可以收到11吨。此外，根据英国《卫报》报道，据估计在新冠疫情期间已经有大约2.6万吨因检测和治疗新冠肺炎所产生的垃圾排放到海洋中。此外，考虑到检测和治疗新冠所产生的电力资源及其他能源的消耗，如果以碳足迹定量疫情所带来的医疗资源及能源消耗，显然当前的防控依然是以巨量消耗资源和能源为前提的。而这种防控必须要完成，因为如果疫情一直得不到控制，未来消耗的资源会更多！

更环保的POCT检测方法及所处困境

        POCT是Point of Care Testing的缩写，具有更快速、简便的特点，可以成为居家检测新冠的理想方法。因此显著减少样本采集、转运、检测等消耗的资源和能源。从理论上POCT的检测方法比当下主要使用的RT-qPCR方法更加环保。如，当下市场上常见的基于胶体金免疫层析法的相关新冠抗原/抗体检测产品无需特殊样本处理，只需要一滴血即可在15分钟以内通过肉眼观察检测结果。目前主要有两种胶体金试纸，一种是基于新冠的抗原-抗体双抗体夹心法，一种是基于IgM-IgG捕捉法。此外还有一些基于化学发光法的POCT检测产品。但是这些方法并没有成为社会性主流的新冠检测方法。究其原因仍然是灵敏度相对于RT-qPCR法差。而事实上，基于RT-qPCR的方法也存在假阴性的可能，这是由于患者在感染新冠病毒早期鼻咽部的病毒载量不会立刻达到检测的理想载量。

其他SARS-CoV-2 POCT检测方法

        除了上述传统的POCT检测方法，其他新冠POCT检测新方法，比如基于LAMP（环介导等温扩增反应）的方法。基于LAMP的检测方法适用于POCT的最佳优势是扩增温度恒定，无需特殊仪器，灵敏度较高，但是容易被污染。此外，当前LAMP的扩增温度在60~65摄氏度，如果能找到新的酶，被开发为人体体温适用的产品，那么LAMP将具备非常大的广泛使用的POCT检测方法。另外基于CRISPR的新冠检测方法也有被报道，该方法结合RAA等温扩增技术，通过RAA扩增降低检测门栏，通过CRISPR提高检测灵敏性。但是此方法目前仍然存在灵敏度较差的缺点。目前唯一一款较高灵敏度的CRISPR检测新冠的方法是张峰等报道的SHERLOCK(特定高灵敏度酶解报告系统)检测法。但是，相比于传统方法，这些新方法更多停留在新，而实用性并没有显著被体现。

写在后面的
从技术发展的角度说，新技术替代旧技术是必然的趋势，但是何时新技术可以取代旧技术是一个时间问题。随着碳足迹越来越受重视，未来的体外诊断技术越来越需要资源节约型的POCT检测方法。