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耀杰不凡丨第一刊:ddPCR比拼RT-PCR,探最精准新冠载量变化

疫情之下,逆行者最美,守护人民健康,贡献智慧与光芒,国内首批获证新型冠状病毒核酸检测试剂盒知名生产厂家伯杰医疗特发起《“耀杰不凡”——致敬幕后抗疫英雄系列》学术专题活动。

2022-02-21

“耀杰不凡”致敬幕后抗疫英雄推文解读活动


第一刊:ddPCR比拼RT-PCR,探最精准新冠载量变化

疫情之下,逆行者最美,守护人民健康,贡献智慧与光芒,国内首批获证新型冠状病毒核酸检测试剂盒知名生产厂家伯杰医疗特发起《“耀杰不凡”——致敬幕后抗疫英雄系列》学术专题活动。旨在传播、分享疫情期间一线检验及临床工作者相关研究成果,经过论文征集及筛查,最终确定病毒载量、妇儿感染、混合感染、病毒结构、样本差异、输入防控、出院复阳、试剂盒优劣等8期内容进行分享。


本期研究主题:SARS-CoV-2感染者的定量检测及病毒载量分析

本期研究由首都医科大学附属北京地坛医院张福杰教授团队基于清华大学郭永研究员团队的微液滴数字PCR(ddPCR)研究完成,通过对比ddPCR和RT-PCR技术在新冠患者疾病进展中病毒载量的变化,发现并证明了使用RT-PCR和ddPCR定量检测下的病毒载量对于评估疾病的进展有积极作用,而在病毒载量低的情况下,其优势更是显著。

本期作者团队之一来自北京地坛医院,他们在整个疫情期间,救治了大量的新冠患者,在北京防疫期间承担着非常重要的工作,而这项研究成果也诞生在这个时期。

研究过程:

研究共纳入了127例患者的400个样本,首都医科大学附属北京地坛医院张福杰教授团队与清华大学郭永研究员团队在设计实验之初,为了达到更好的对比评估效果,不仅使用RT-PCR和ddPCR同时去检测标本,实验所招募的127名受试者也既包括确诊病例54例、疑似病例39例,同时又纳入了34例因发烧或呼吸道症状接收筛查但不符合可疑病例诊断标准的患者。患者包括:具有1次接触史及2种临床情况;无明确的接触史,但符合3种临床情况。(临床情况包含:发烧和/或呼吸道症状,病毒性肺炎的影像学特征,发病初期较早的白细胞计数正常或低,淋巴细胞计数减少)

图1. 项目检测参与者构成图



SARS-CoV-2检测:

本次研究所涉及的样本类型较为全面,包括了口咽拭子,鼻咽拭子,痰液,血液和尿液样本,统一采用专业的核酸提取试剂盒在2个小时内完成核酸提取,然后再进行RT-PCR和ddPCR检测。


其中RT-PCR检测使用上海伯杰医疗科技有限公司的反应和扩增系统,对靶向ORF1ab和N基因以及阳性参考的引物和探针进行了逆转录PCR。


检测结果:

数据分析:通过RT-PCR和ddPCR两种方法的检测,34例筛查病例和17例可疑病例的77份标本结果均呈阴性。从患者年龄上看,中位年龄为40岁,男性比例为50%;入院时最常见的体征和症状是发烧和咳嗽。


从病程进展看,77.6%的患者为轻度类型,而22.4%的患者为较严重类型。从临床阶段而言,有49例患者处于恢复阶段,所占比例最大,其次是进行性阶段,早期阶段和临床治愈阶段。7名患者的胸部影像学正常,因此处于不确定的阶段。从症状发作到发病初期,进展阶段和恢复阶段的平均天数分别为疾病发作后的4天,12天和20天。

图2. 最终确诊患者的症状


两种检测方法对另外76名确诊患者的323个样本检测结果则显示:根据RT-PCR结果,95例阳性,67例单基因阳性,161例阴性。95例阳性的ddPCR结果也均为阳性,RT-PCR的Ct值与病毒载量高度相关。在67个单基因阳性样品中,ddPCR阴性的有26个,阳性的有41个阳性,拷贝数范围为11.1至123.2拷贝/测试。


剩余161个RT-PCR阴性样本中,有157个样本的ddPCR检测结果为阴性,4个样本阳性。结果表明,RT-PCR和ddPCR在高病毒载量样品和阴性样品中均准确可靠。然后,我们进一步比较了3个呼吸道样本中的病毒载量。痰液中的平均病毒载量(17429±6920拷贝/测试)显著高于口咽拭子和鼻咽拭子。

图3. RT-PCR和ddPCR的样本结果


结论:

此次研究表明,RT-PCR和ddPCR对高病毒载量样品给出了一致的结果。不同样本类型的病毒载量显示,痰液样本中的病毒比口咽拭子和鼻咽拭子要多。痰液样本的定量结果与最近报道的研究一致:病毒载量在早期和进行性阶段呈现增加趋势,而在恢复阶段则出现下降。恢复的患者可能会出现间歇性病毒脱落,导致核酸结果再次呈阳性。随着时间的流逝,大量患者将进入康复阶段并出院,对低病毒载量的监测将更加频繁。下呼吸道样品的多次测试以及通过不同方法进行的测试会很有助于提高敏感性并评估是否符合出院标准。

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