SARS-CoV-2核酸检测
确诊为SARS-CoV-2感染,需要具备两种病原学证据之一:①RT-PCR检测SARSCoV-2核酸阳性;②病毒基因测序与已知的SARS-CoV-2高度同源。现仅介绍实验室常用的RT-PCR法,包括咽拭子样本采集和处理、SARS-CoV-2核酸RT-PCR检测。
(一)咽拭子样本采集和处理
SARS-CoV-2核酸检测常用的样本类型包括上呼吸道样本(咽拭子、鼻咽拭子、鼻咽抽取物)、下呼吸道样本(深咳痰液、肺泡灌洗液)、血液、粪便、尿液和结膜分泌物等。下呼吸道样本检出SARS-CoV-2核酸阳性率更高。咽拭子具有取样简单、无创等优点,因此通常采集患者咽拭子进行SARS-CoV-2核酸检测。
1.咽拭子样本采集。咽拭子样本由护士或医生在负压隔离病房内采集。若隔离病房为非负压,则应具备以下条件:①单人单间;②空气流通;③有空气消毒设备。一般采用压舌板、咽拭子自口咽部或鼻咽部进行采集,将拭子头浸入含病毒保存液的采集管内。
2.咽拭子样本病毒灭活。在固定处理样本处将样本置于56℃水浴箱灭活35分钟。病毒灭活的注意事项:①水浴箱的水位线超过病毒保存液平面(通常为采集管2/3处);②灭活过程中水浴箱温度恒定在56℃,以达到有效灭活病毒。
3.咽拭子样本送检。将已灭活样本装入密封箱,由护士送达实验室。运送过程中应保持箱体直立,防止样本倾倒外泄。送检人员与实验室人员核对样本信息,填写交接清单。
(二)SARS-CoV-2核酸RT-PCR检测
RT-PCR是目前SARS-CoV-2核酸检测的常用方法。咽拭子样本灭活病毒后,可在医院PCR实验室完成检测。
1.检测原理。以SARS-CoV-2开放读码框1ab及编码N蛋白基因的特异性保守序列为靶区域,设计荧光检测的特异性引物探针,在RT-PCR仪上,应用RT-PCR检测技术,通过荧光信号的变化实现样本RNA的检测。检测体系包含有内源性的内标引物和探针,通过检测内标引物是否正常来监测样本采集、提取过程,避免出现假阴性结果。
2.样本要求。咽拭子、鼻咽拭子样本,病毒保存液为灭菌生理盐水或TE缓冲液。痰液样本,往痰液收集管中加入2~3倍无菌生理盐水,充分振荡混匀,静置30分钟,取1mL混合液3000rpm离心30秒后,留取上清液作为待测样本备用。肺泡灌洗液可直接用于核酸提取。样本可在56℃条件下35分钟灭活病毒后进行实验。
3.实验操作。
(1)RNA提取:根据实验室情况进行手工提取或使用核酸提取仪进行RNA提取。
(2)PCR扩增:在RT-PCR仪上设定相应的程序,将RNA模板、阴性对照、阳性对照配以PCR反应液,在RT-PCR仪进行检测,检测过程包括RNA逆转录、DNA扩增与荧光读取。
4.质量控制。
(1)阴性对照:病毒基因检测通道及内标通道均为无Ct值(cycle threshhold,PCR反应的荧光强度超过设定的阈值所需的循环数)或Ct>40(扩增循环数为45)。(https://www.daowen.com)
(2)阳性对照:病毒基因检测通道及内标通道Ct≤35(扩增循环数为45)。
(3)以上要求需在同一次实验中同时满足,否则本次实验无效,需重新进行。
5.结果判定。
(1)分析内标通道是否有扩增曲线,且Ct≤40(扩增循环数为45),若有则表示本次检测有效,可继续进行后续分析。
①若任一病毒基因检测通道检测到典型S型扩增曲线,且Ct≤40(扩增循环数为45),判定该结果为阳性;
②若病毒基因检测通道未检测到典型S型扩增曲线(No Ct),判定该结果为阴性。
(2)若内标通道无Ct值或Ct>40(扩增循环数为45),表示本次检测样本浓度太低或者有干扰物质抑制反应,需重新进行实验。
(3)对于阳性样本及病毒培养物,内标检测结果不做要求;对于阴性样本,其内标检测应为阳性,若其内标检测为阴性,则该样本的检测结果无效,应查找并排除原因,并对该样本重新采样,进行重复实验。
(4)灰度区结果判定:若某样本在病毒基因检测通道中荧光信号有明显增幅,但Ct>40(扩增循环数为45),则该样本处于灰度区,需要复检。如复检结果仍处于灰度区,则判断为阳性。
6.注意事项。
(1)下呼吸道样本的阳性检出率高于上呼吸道样本,拭子样本只能使用铝杆或塑料杆的人造合成拭子头,不允许使用木杆的海藻酸钙或棉质拭子头,后者易造成核酸降解。
(2)实验中建议设置3个阴性对照、1个阳性对照,阴性对照应随机分布,若样本数量较少,可根据实际情况将阴性对照减少为2个或1个。
(3)PCR扩增最后3~5个循环为试剂灰度区,灰度区的具体定义参照试剂盒说明书。在试剂灰度区出现典型S型扩增曲线的样本,通常认为处于试剂盒检测限临界值,需要复检。
(4)SARS-CoV-2核酸检测阳性者,需结合流行病学史和临床表现进行分析;SARS-CoV-2核酸检测阴性者,不能排除SARS-CoV-2感染,应进行多次采样或结合其他检测结果进行分析。
(5)SARS-CoV-2是一类线性单股正链RNA病毒,具有高度变异性的特点,在传播过程中其核酸序列可发生大量变异。如果核酸的变异发生在引物结合区域,则导致假阴性结果。