靳偉東 綜述，張東云，謝鳳欣，府偉靈，張 陽 審校

(陸軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院檢驗科，重慶 400038)

自2019年底湖北武漢出現(xiàn)不明原因肺炎以來，中國疾病預(yù)防控制中心傳染病預(yù)防控制所聯(lián)合多家科研單位先后通過高通量測序獲得了新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)[1]的全基因組序列，并成功分離了我國第1株SARS-CoV-2。這是自2002年嚴(yán)重急性呼吸綜合征病毒(SARS-CoV)和2012年中東呼吸綜合征病毒(MERS-CoV)暴發(fā)以來，冠狀病毒再一次大規(guī)模感染人類。盡快解析病毒復(fù)制及感染宿主的機(jī)制對于疫情的防控與治療性疫苗的研制至關(guān)重要。與此同時，及時對疑似患者進(jìn)行病毒核酸檢測和對易感人群進(jìn)行快速篩查顯得尤為重要。在前六版的新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)診療方案中，核酸檢測仍是SARS-CoV-2感染的確診依據(jù)，病毒基因測序與實時熒光定量PCR(qPCR)檢測為實驗室檢測中唯一的確診方法。隨著研究的深入，國家衛(wèi)生健康委員會最新發(fā)布的《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第七版)》中，新增“將血清SARS-CoV-2特異性免疫球蛋白(Ig)M 和IgG抗體陽性作為病原學(xué)診斷標(biāo)準(zhǔn)之一”。本文將圍繞SARS-CoV-2分子生物學(xué)特征、實驗室診斷方法的最新進(jìn)展及可能影響檢測結(jié)果及時性、準(zhǔn)確性的因素進(jìn)行述評。

1 SARS-CoV-2的結(jié)構(gòu)特征

冠狀病毒(命名時簡寫為“CoV”)是大型有包膜的正鏈RNA病毒，于1965年被分離出來，以其在顯微鏡下可見如日冕般外圍的冠狀特征而得名,在基因型和血清學(xué)上分為四個屬，即α，β，γ和δ冠狀病毒[2-3]。迄今為止被發(fā)現(xiàn)的冠狀病毒中(包括此次發(fā)現(xiàn)的SARS-CoV-2)，只有7種可以使人類感染。其中，HCoV-OC43、SARS-CoV、HCoV-HKU1、MERS-CoV、SARS-CoV-2都屬于β屬冠狀病毒[4-6]。

SARS-CoV-2與2003年的SARS-CoV一樣，基本結(jié)構(gòu)為基因組RNA和磷酸化核衣殼蛋白(N蛋白)組成的包膜結(jié)構(gòu)。包膜結(jié)構(gòu)嵌合4種蛋白：刺突糖蛋白(S蛋白)、小包膜糖蛋白(E蛋白)、膜糖蛋白(M蛋白)和血凝素糖蛋白(HE蛋白)。N蛋白被埋在磷脂雙層中被兩種不同類型的刺突蛋白覆蓋，負(fù)責(zé)營養(yǎng)物質(zhì)運輸?shù)哪さ鞍?M蛋白，屬于Ⅲ型跨膜糖蛋白)和E蛋白位于病毒包膜的S蛋白之間，見圖1。2020年1月6日，研究人員通過電子顯微鏡解析了SARS-CoV-2的顯微結(jié)構(gòu)：SARS-CoV-2病毒顆粒形狀并不規(guī)則，呈球形或呈多形性，直徑75～160 nm，病毒顆粒邊緣有形態(tài)近似日冕的突起，約9～12 nm，這一形態(tài)與冠狀病毒科一致。1月16日，上海科技大學(xué)饒子和團(tuán)隊率先解析了SARS-CoV-2病毒RNA復(fù)制最關(guān)鍵蛋白-3CL水解酶(Mpro)的高分率晶體結(jié)構(gòu)[7]。隨后，美國德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的研究人員利用冷凍電鏡Cryo-EM技術(shù)成功解析了SARS-CoV-2刺突蛋白三聚體3.5埃的近原子分辨率結(jié)構(gòu)[8]，從生物物理及結(jié)構(gòu)生物學(xué)的角度解析了SARS-CoV-2，為相關(guān)疫苗的研發(fā)工作奠定了基礎(chǔ)。

2 SARS-CoV-2的核酸分子特征與遺傳變異

在SARS-CoV-2流行之前，21世紀(jì)已經(jīng)暴發(fā)了另外兩種高致病性冠狀病毒，即SARS-CoV和MERS-CoV。這些病毒的暴發(fā)是由于人畜共患型冠狀病毒越過物種壁壘而導(dǎo)致的[9-10]。研究表明，SARS-CoV-2與SARS-CoV、MERS-CoV在臨床表現(xiàn)方面顯示出若干相似之處，即都能引起嚴(yán)重的呼吸系統(tǒng)疾病[11]。

2.1SARS-CoV-2全基因組分析 截至目前，國家生物信息中心2019新型冠狀病毒信息庫(https://bigd.big.ac.cn/ncov)已收錄了來自世界各地的283條SARS-CoV-2的完整或部分基因組序列。SARS-CoV-2全基因組包含近30 000個核苷酸堿基，由1a、1ab、S、3a、3b、E、M、6、7a、7b、8b、9b、N和ORF14等14個蛋白編碼區(qū)域(CDS)構(gòu)成[12]，見圖2。對SARS-CoV-2完整基因組進(jìn)行Blastn搜索顯示，GenBank中與SARS-CoV-2最相關(guān)的病毒是2個蝙蝠類SARS樣冠狀病毒：SL-CoVZC45病毒(序列同一性為87.6%，查詢覆蓋率99%)和SL-CoVZXC21病毒(序列同一性為87.5%，查詢覆蓋率98%)。SARS-CoV亦起源于蝙蝠SARS樣冠狀病毒，而與MERS冠狀病毒的距離更遠(yuǎn)。SARS-CoV-2與SL-CoVZC45、SL-CoVZXC21在5個基因編碼區(qū)域(E、M、7、N和14)中的序列同一性大于90%，在E基因中最高(98.7%)，而在S基因中最低，僅為75%左右[13]。

圖1 冠狀病毒結(jié)構(gòu)模式圖

圖2 SARS-CoV-2全基因組構(gòu)成

2.2SARS-CoV-2的分子特征與遺傳變異 流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果表明，SARS-CoV-2最初的感染病例與接觸在動物市場上出售的活體動物有關(guān)。XU等[14]通過比較最初分離出來的6株SARS-CoV-2的基因型(序列號分別為：MN908947、EPI_ISL_402119、EPI_ISL_402120、EPI_ISL_402121、EPI_ISL_402123和EPI_ISL_402124)，發(fā)現(xiàn)這6株病毒的基因型極其保守，同源性>99%。隨后，他們又比較了SARS-CoV-2與已知感染人類的SARS-CoV和MERS-CoV的基因組序列。結(jié)果顯示，SARS-CoV-2基因組與SARS-CoV的基因組具有比MERS-CoV更好的序列同源性[14]。根據(jù)冠狀病毒的系統(tǒng)發(fā)生樹，SARS-CoV-2與SARS-CoV的同源性達(dá)到79%，而與MERS-CoV的同源性僅為50%[14]。SARS-CoV-2與SARS-CoV之間的序列多樣性主要存在于ORF1a和S蛋白基因中。與SARS-CoV和MERS-CoV相比，SARS-CoV-2最顯著的遺傳特征是其編碼更長的S蛋白[13]。研究發(fā)現(xiàn)用于冠狀病毒物種分類的ORF1ab編碼區(qū)中的7個保守復(fù)制酶結(jié)構(gòu)域在SARS-CoV-2和SARS-CoV之間有94.6%的氨基酸序列一致[15]，這意味著兩者屬于同種類病毒。值得注意的是，TANG等[16]的最新研究發(fā)現(xiàn)，SARS-CoV-2已于近期發(fā)生了突變，并演化出了L型和S型2個不同的亞型。2個亞型的區(qū)別在于病毒RNA基因組的第28 144位點，L型是T堿基(對應(yīng)亮氨酸)，S型是C堿基(對應(yīng)絲氨酸)。根據(jù)基因組數(shù)據(jù)結(jié)果，L型毒株在COVID-19患者人群中占比70%，而S型僅占比30%，推測L型病毒具有比S型更強(qiáng)的傳染力。對不同亞型的深入研究，將有助于筆者對COVID-19的差異化治療和防控。

2.3SARS-CoV-2的溯源分析 在病毒的溯源分析研究中，根據(jù)基因測序結(jié)果發(fā)現(xiàn)SARS-CoV-2與一種蝙蝠冠狀病毒RaTG13的全基因組序列相似性達(dá)到96.2%，推測RaTG13病毒是SARS-CoV-2的最初起源[17]。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，SARS-CoV-2與RaTG13在S1受體結(jié)合域的序列相似性低于75%，表明RaTG13病毒不能直接傳染人類，而是通過遺傳變異成為SARS-CoV-2最終使人患病。冠狀病毒的遺傳變異需要有中間宿主，XIAO等[18]解析了從馬來亞穿山甲身上分離的一株冠狀病毒的基因組序列，發(fā)現(xiàn)該病毒與SARS-CoV-2在E、M、N、S區(qū)表現(xiàn)出100.0%、 98.2%、96.7%和90.4%的氨基酸同一性，而在受體結(jié)構(gòu)域僅相差1個氨基酸，推測穿山甲可能是SARS-CoV-2的潛在中間宿主。

3 SARS-CoV-2致病的分子機(jī)制及潛在的藥物靶點

根據(jù)病毒的作用機(jī)制找到合適的藥物作用靶點，已經(jīng)成為抗SARS-CoV-2藥物研究的熱點。SARS-CoV-2感染宿主的主要過程包括附著和進(jìn)入宿主細(xì)胞、復(fù)制酶的翻譯和復(fù)制轉(zhuǎn)錄復(fù)合體的組裝、基因復(fù)制和轉(zhuǎn)錄、結(jié)構(gòu)性蛋白的翻譯和病毒粒的組裝和釋放等。進(jìn)入宿主細(xì)胞是SARS-CoV-2復(fù)制周期的首要步驟，主要決定因素是病毒顆粒最外層的S蛋白與細(xì)胞表面受體的有效結(jié)合。ZHOU等[15]的研究發(fā)現(xiàn)，SARS-CoV-2和SARS-CoV類似，可能是通過蛋白受體-血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2(ACE2)的靶向識別進(jìn)入細(xì)胞的，SARS-CoV-2的S蛋白上的受體結(jié)合域(RBD)與ACE2有很強(qiáng)的結(jié)合自由能。因此，針對人類細(xì)胞表面受體ACE2 蛋白進(jìn)行新藥研發(fā)，競爭性結(jié)合ACE2受體，有可能會得到理想的抗病毒效果。同時，S1亞基的RBD也可作為抗COVID-19藥物和疫苗研發(fā)的重要作用靶點。有研究報道，通過比較分析SARS-CoV-2及其近親病毒在內(nèi)的1 000個冠狀病毒的S蛋白序列，發(fā)現(xiàn)和SARS冠狀病毒相比，其S蛋白在S1/S2的酶切位點多出了PRRA 4個氨基酸的插入，從而形成能被人類弗林蛋白酶識別的“RRAR”序列。揭示了SARS-CoV-2 S蛋白中弗林蛋白酶切位點的插入可能是其傳染能力增強(qiáng)的1個重要因素，提示弗林蛋白酶可能是抗SARS-CoV-2治療的新靶點[19]。此外，冠狀病毒的非結(jié)構(gòu)蛋白對病毒的復(fù)制和組裝等過程同樣起著非常重要的作用，其中3-胰凝乳樣蛋白酶、 木瓜樣蛋白酶參與多肽翻譯 ，RNA依賴的RNA聚合酶(RdRp)參與病毒復(fù)制。因此，這3種蛋白酶也可作為抗病毒藥物研發(fā)的重要靶點[20-21]。

4 SARS-CoV-2感染的實驗室檢測

由于該病毒傳播速度快，潛伏期較長，因此SARS-CoV-2的實驗室檢測技術(shù)受到人們的廣泛關(guān)注。目前冠狀病毒的檢測主要有2個發(fā)展趨勢：方法的多樣性和多種方法互補(bǔ)聯(lián)合使用。當(dāng)前針對SARS-CoV-2感染病例的實驗室檢測主要包括一般血常規(guī)檢查、呼吸道病原學(xué)檢查和血清學(xué)檢查等。

4.1患者常規(guī)實驗室診斷異常表現(xiàn) 根據(jù)國家衛(wèi)生健康委員會最新公布的《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第七版)》，患者以發(fā)熱、干咳、乏力為主要臨床表現(xiàn)。少數(shù)患者伴有鼻塞、流涕、咽痛、肌痛和腹瀉等癥狀。重癥患者多在發(fā)病1周后出現(xiàn)呼吸困難和(或)低氧血癥，嚴(yán)重者可快速進(jìn)展為急性呼吸窘迫綜合征、膿毒癥休克、難以糾正的代謝性酸中毒和凝血功能障礙及多器官功能衰竭等。

鐘南山團(tuán)隊在NEJM雜志上發(fā)表的一篇文章詳細(xì)報道了SARS-CoV-2感染患者的臨床特征[22]。該研究發(fā)現(xiàn)，與SARS病毒類似，SARS-CoV-2感染患者以發(fā)熱和咳嗽為主要臨床表現(xiàn)，而胃腸道癥狀并不常見。從血液檢查結(jié)果來看，有83.2%的患者出現(xiàn)淋巴細(xì)胞減少，36.2%的患者血小板減少，33.7%的患者白細(xì)胞減少。多數(shù)患者的C-反應(yīng)蛋白水平升高，而較不常見的臨床生化特征是丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶、肌酸激酶和D-二聚體水平的升高。該研究還指出，重癥患者的實驗室結(jié)果異常(包括淋巴細(xì)胞減少和白細(xì)胞減少)比非重癥患者表現(xiàn)更為突出。針對COVID-19的疾病分型和預(yù)后，TAN等[23]提出了一種起病時間-淋巴細(xì)胞模型，該模型能夠通過外周血淋巴細(xì)胞百分比判斷COVID-19患者的輕重程度、疾病預(yù)后及治療反應(yīng)。此外，還有研究指出中性粒細(xì)胞/淋巴細(xì)胞比值和紅細(xì)胞分布寬度標(biāo)準(zhǔn)差也有可能是鑒別COVID-19普通型與重型的重要指標(biāo)。

4.2病原學(xué)檢測 病毒的病原學(xué)檢測方法有細(xì)胞培養(yǎng)、血清學(xué)檢測、核酸檢測、電鏡檢測等。與其他方法相比，核酸分子的檢測具有快速、靈敏度和特異度高等特點，已成為冠狀病毒檢測的主流方法[24]?，F(xiàn)有的冠狀病毒核酸檢測方法包括全基因組測序、qPCR法、CRISPR、反轉(zhuǎn)錄環(huán)介導(dǎo)等溫擴(kuò)增法(RT-LAMP)和實時RT-LAMP等。針對SARS-CoV-2核酸的檢測，當(dāng)前最為普遍適用的方法是qPCR法，即通過對標(biāo)本中的病毒RNA進(jìn)行提取、反轉(zhuǎn)錄、PCR擴(kuò)增特定保守序列后，通過熒光等常規(guī)方法進(jìn)行顯示。依賴于SARS-CoV-2與SARS-CoV的密切遺傳相關(guān)性，臨床上對SARS-CoV-2的核酸檢測所選用的引物設(shè)計靶點和SARS-CoV一致，通過擴(kuò)增RNA依賴性的RdRp基因、E蛋白基因和N蛋白基因序列來檢測SARS-CoV-2是否存在[25]。SARS-CoV-2病毒核酸檢測的3個基因靶標(biāo)在全基因組中的位置見圖3。

圖3 SARS-CoV-2和SARS冠狀病毒基因組上擴(kuò)增子靶標(biāo)的相對位置[25]。

在COVID-19患者的早期診斷中，具有以下病原學(xué)證據(jù)之一的患者可被確診為SARS-CoV-2感染：一是呼吸道標(biāo)本或血液標(biāo)本qPCR 檢測SARS-CoV-2核酸陽性；二是呼吸道標(biāo)本或血液標(biāo)本病毒基因測序，與已知的SARS-CoV-2高度同源。目前市場上絕大部分SARS-CoV-2病毒核酸檢測試劑盒采用一步法或磁珠法進(jìn)行病毒核酸的提取，以O(shè)RF1ab和N基因作為檢測靶標(biāo)進(jìn)行擴(kuò)增，最后通過熒光檢測得到所需的結(jié)果，具有快速、易操作等特點。

然而，在大量的臨床應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)核酸檢測存在假陰性等不確定的情況。鑒于此，國家衛(wèi)生健康委員會印發(fā)《新型冠狀病毒肺炎防控方案(第五版)》，在實驗室檢測技術(shù)指南中明確指出，核酸檢測結(jié)果陰性不能排除SARS-CoV-2感染，需要排除可能產(chǎn)生假陰性的因素。核酸檢測假陰性的原因應(yīng)考慮以下幾個方面：(1)被感染者體內(nèi)病毒未達(dá)到一定水平；(2)采集患者標(biāo)本時，未采集到含有病毒的標(biāo)本；(3)體外診斷試劑不夠靈敏；(4)不規(guī)范的核酸檢測程序。此外，通過對6種國產(chǎn)SARS-CoV-2核酸檢測試劑的檢測性能進(jìn)行了比較和分析，發(fā)現(xiàn)6種試劑對弱陽性標(biāo)本的檢測能力參差不齊，少數(shù)試劑對SARS-CoV-2(ORF1ab和N基因)均能檢出，而部分試劑只能檢測出其中1個[26]，說明當(dāng)前各試劑的準(zhǔn)確性和重復(fù)性還有待提高。

4.3血清學(xué)檢查 炎癥細(xì)胞因子風(fēng)暴是在高致病性冠狀病毒感染(如SARS、MERS)中被觀察到的典型異常，且被認(rèn)為與疾病嚴(yán)重程度有關(guān)。最近也有研究報道，SARS-CoV-2感染患者的血清中出現(xiàn)炎癥細(xì)胞因子水平升高的現(xiàn)象[27]。根據(jù)目前最新的《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第七版)》，血清學(xué)抗體檢測已被納入COVID-19確診標(biāo)準(zhǔn)之一。與核酸檢測相比，抗體檢測具有采樣簡單、檢測效率高等特點。IgM抗體是免疫應(yīng)答中首先分泌的抗體,是病毒感染自體免疫過程中最早出現(xiàn)的抗體，可作為近期急性感染的標(biāo)志。在通常情況下，IgM 抗體產(chǎn)生早，一經(jīng)感染，快速產(chǎn)生，多在3～5 d后開始出現(xiàn)陽性，維持時間短，消失快，血液中IgM檢測陽性可作為早期感染的指標(biāo)。IgG 抗體產(chǎn)生晚、維持時間長、消失慢、滴度恢復(fù)期較急性期有4倍及以上增高，血液中檢測陽性可作為感染和既往感染的指標(biāo)。因此，通過檢測患者血清中 IgM 和 IgG 的陽性情況，將有助于判斷患者所處SARS-CoV-2感染的不同時期。

5 其他病毒感染篩查技術(shù)的發(fā)展

雖然核酸檢測是SARS-CoV-2檢測的最常用的手段，但也受到諸多因素的限制，比如實施核酸檢測需要有專門的儀器和標(biāo)準(zhǔn)的分子檢測實驗室，防止檢測人員受到待檢血液或其他體液標(biāo)本的感染，且取樣過程或其他原因可能會導(dǎo)致qPCR結(jié)果出現(xiàn)假陰性或漏檢，從而使檢測靈敏度降低。因此，研發(fā)出新的SARS-CoV-2病毒篩查診斷技術(shù)將有利于推動本次及今后的疫情防控工作。

5.1基于抗原/抗體檢測的即時檢驗(POCT)產(chǎn)品 和核酸檢測相比，基于抗體檢測的POCT可在數(shù)分鐘內(nèi)出結(jié)果，操作簡單方便，適用于大批量標(biāo)本的快速篩查。目前已有多家SARS-CoV-2抗體快速檢測試劑盒獲批上市?？贵w檢測法主要是采集COVID-19患者血清或血漿，通過檢測其中IgM或IgG抗體濃度值間接檢測SARS-CoV-2，可用于疑似病例中核酸檢測為陰性的患者的輔助診斷，同時也可以部分反映確診患者的免疫情況。2020年3月5日，電子科技大學(xué)楊正林教授團(tuán)隊研發(fā)的SARS-CoV-2 IgM/IgG抗體檢測試劑盒(膠體金法)獲得歐盟準(zhǔn)入資格，可快速、準(zhǔn)確檢查人體血清中病毒特異性IgM和IgG抗體。與此同時，重慶醫(yī)科大學(xué)黃愛龍教授團(tuán)隊牽頭研發(fā)的SARS-CoV-2 IgM/IgG抗體檢測試劑盒(磁微?；瘜W(xué)發(fā)光法)，通過國家藥品監(jiān)管局審批。李泉等[28]臨床一線工作人員通過25例確診患者與17例疑似病例分析了上述IgM/IgG抗體檢測在SARS-CoV-2肺炎診斷中的應(yīng)用價值，臨床檢測結(jié)果靈敏度達(dá)到了96%，特異度為100%。此外，鐘南山院士團(tuán)隊近期發(fā)表論文描述了SARS-CoV-2 IgM/IgG聯(lián)合抗體檢測試劑的研發(fā)及在SARS-CoV-2感染性疾病臨床診斷中的應(yīng)用[29]。該檢測試劑只需滴血可驗，約15 min就能出結(jié)果，相比需要3～4 h出結(jié)果的病毒核酸qPCR檢測，大大縮短了檢測的時間。經(jīng)過多中心的臨床標(biāo)本檢測評價證實，該檢測試劑的臨床檢測的靈敏度高達(dá)88.66%，檢測特異度為90.63%；IgM/IgG聯(lián)合抗體檢測的敏感性(靈敏度為94.83%)遠(yuǎn)高于IgM或IgG單抗體檢測(靈敏度分別為1.72%、3.45%)。另外，該抗體檢測試劑采用指尖血與靜脈血檢測結(jié)果作對比，發(fā)現(xiàn)兩者檢測的一致性基本吻合，提示SARS-CoV-2 IgM/IgG聯(lián)合抗體快速檢測試劑盒可用于POCT，可以在床旁用指尖采血進(jìn)行檢查。這一便捷、快速、安全，靈敏度高的抗體檢測試劑盒，既可作為病毒核酸檢測陰性患者的補(bǔ)充檢測提高臨床診斷率，也可以作為快速篩查的手段，在全國復(fù)工、復(fù)產(chǎn)、復(fù)學(xué)等大面積人員流動和聚集的時期發(fā)揮篩查的優(yōu)勢。截至目前，國家藥品監(jiān)督管理局共批準(zhǔn)SARS-CoV-2抗體檢測試劑8個，采用的檢測方法主要有膠體金法和化學(xué)發(fā)光法，見表1。除了IgM/IgG抗體檢測外，還有一類抗原檢測的策略，被檢測對象為血漿中的病毒抗原包括N蛋白和S蛋白[30]，通過免疫膠體金法、免疫熒光層析法和高通量化學(xué)發(fā)光技術(shù)等發(fā)展為特異性的POCT產(chǎn)品。

表1 目前獲批上市的SARS-CoV-2抗體檢測試劑

5.2高通量呼吸道感染病原體篩查芯片 早期篩查診斷是SARS-CoV-2疫情防控的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。為了有效解決集中檢測造成的醫(yī)療資源透支和交叉感染的問題，亟需發(fā)展核酸提取與擴(kuò)增一體化、減少“開蓋關(guān)節(jié)”與氣溶膠污染、不依賴專業(yè)技術(shù)人員的現(xiàn)場快速分子檢測新技術(shù)。上海交通大學(xué)譚蔚泓院士團(tuán)隊開發(fā)了一種SARS-CoV-2家庭簡易快速檢測試劑盒，該試劑盒突破了核酸快提、恒溫反轉(zhuǎn)錄擴(kuò)增、便攜式實時熒光檢測和比色檢測等關(guān)鍵技術(shù)，可根據(jù)病毒或病原體相關(guān)基因信息設(shè)計不同的引物，實現(xiàn)對包括SARS-CoV-2在內(nèi)的各種病原體的快速現(xiàn)場和家庭檢測。近期由清華大學(xué)程京團(tuán)隊共同設(shè)計開發(fā)的包括SARS-CoV-2在內(nèi)的“六項呼吸道病毒核酸檢測試劑盒(恒溫擴(kuò)增芯片法)”也獲得了國家藥監(jiān)局SARS-CoV-2應(yīng)急醫(yī)療器械審批批準(zhǔn)。該技術(shù)是用于呼吸道感染多病毒檢測的全新微流控芯片系統(tǒng)，只需采集患者的咽拭子等呼吸道分泌物標(biāo)本，便可在1.5 h內(nèi)一次性檢測包括SARS-CoV-2在內(nèi)的6種呼吸道常見病毒，具有高通量快速檢測、多指標(biāo)聯(lián)合檢測等特點。此外，基因芯片技術(shù)在病毒的檢測中也扮演著十分重要的角色。與傳統(tǒng)的分子生物學(xué)技術(shù)相比，基因芯片最大的特色在于其能夠?qū)崿F(xiàn)對病原體的高通量篩查。

6 SARS-CoV-2的生物安全防護(hù)策略

大量的流行病學(xué)研究證實，SARS-CoV-2的主要傳播途徑仍然是呼吸道飛沫傳播和密切接觸傳播。此外，日本“鉆石公主號”郵輪在海上隔離，1例患者致該船上數(shù)百名游客陸續(xù)感染的案例，間接證明了SARS-CoV-2可經(jīng)氣溶膠傳播。在生物標(biāo)本方面，先后從COVID-19患者的糞便和尿液標(biāo)本中分離出了SARS-CoV-2，證實了患者體液中存在活病毒，提示COVID-19患者體液標(biāo)本存在實驗室污染的可能性，對實驗室標(biāo)本處理與安全防控提出了新的挑戰(zhàn)。2月 6 日，國家衛(wèi)生健康委員會發(fā)布了《新型冠狀病毒肺炎防控方案(第四版)》，其中對標(biāo)本的采集和處理做了具體的指示和說明，現(xiàn)將實驗室生物安全防護(hù)要點總結(jié)如下。

6.1標(biāo)本處理 標(biāo)本采集后須在生物安全二級實驗室生物安全柜內(nèi)進(jìn)行分裝，標(biāo)本包裝要求要符合《危險品航空安全運輸技術(shù)細(xì)則》相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。涉及外部標(biāo)本運輸?shù)?，?yīng)根據(jù)標(biāo)本類型，按照 A 類或 B 類感染性物質(zhì)進(jìn)行3層包裝。廢棄標(biāo)本的處理應(yīng)該按照《醫(yī)療廢物管理條例》進(jìn)行，對廢棄物中可能含病原體的標(biāo)本、耗材、實驗廢液等高危險廢棄物，實驗人員需要在實驗室就地進(jìn)行壓力蒸汽滅菌或者化學(xué)消毒處理。而對于感染性廢液，需要用有效氯含量0.55%消毒劑浸泡，并驗證滅菌效果后，排入實驗室水處理系統(tǒng)。

6.2人員防護(hù) 國家衛(wèi)生健康委員會公布的《新型冠狀病毒實驗室生物安全指南(第二版)》對實驗活動生物安全的個人防護(hù)作了明確要求。按照指南，活病毒感染動物、感染動物取樣、感染性標(biāo)本處理和檢測、感染動物特殊檢查、感染動物排泄物處理等實驗操作，應(yīng)當(dāng)在生物安全三級實驗室操作。未經(jīng)培養(yǎng)的感染性材料在采用可靠的方法滅活前進(jìn)行的病毒抗原檢測、血清學(xué)檢測、核酸提取、生化分析及臨床標(biāo)本的滅活等操作，應(yīng)當(dāng)在生物安全二級實驗室進(jìn)行，同時采用生物安全三級實驗室的個人防護(hù)。感染性材料或活病毒在采用可靠的方法滅活后進(jìn)行的核酸檢測、抗原檢測、血清學(xué)檢測、生化分析等操作應(yīng)當(dāng)在生物安全二級實驗室進(jìn)行。

7 展 望

SARS-CoV-2病毒在全球范圍內(nèi)的傳播對世界公共健康構(gòu)成了巨大威脅。實驗室檢測手段的加強(qiáng)能夠在一定程度上減少甚至遏制SARS-CoV-2的傳播。雖然核酸檢測仍是SARS-CoV-2感染的確診依據(jù)，但是目前也有許多實驗室研發(fā)出了基于抗原、抗體檢測的新技術(shù)。這些新興診斷技術(shù)與核酸檢測優(yōu)勢互補(bǔ)，聯(lián)合使用后可以大大提高SARS-CoV-2的排查率。鑒于實驗室檢查結(jié)果在疾病診斷中的重要作用，多技術(shù)聯(lián)合核酸檢測有望成為今后確診SARS-CoV-2感染的發(fā)展方向。