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新冠病毒诊断试剂为何出现假阴性?卫健委专家释疑

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核酸检测“假阴性”,抗体检测“假阳性”,都是新冠病毒的体外诊断试剂在临床使用中会出现的问题。这些问题的存在,甚至引发一种观点:中国新冠病毒核酸检测的检出率只有30%~50%,很多新冠肺炎不能及时被检出。

实际情况到底如何?近日,第一财经记者采访了国家卫生健康委临床检验中心主任李金明,揭示新冠病毒的核酸检测真假阳性之谜。

第一财经:有说法称中国新冠核酸诊断试剂检出率只有30%~50%,实情如何?

李金明:这个说法肯定是不对的,临床概念与实验层面的概念是不一样的,这个说法有误导作用。

临床医生反映强烈的核酸检测“假阴性”,往往指的是患者的临床症状、肺部影像学结果甚至流行病学史都支持其为新冠肺炎,但患者的核酸始终不见阳性,检测结果与临床不符。实验室层面的“假阴性”概念则有所不同,指的是采集样本中的病毒含量高于所用检测试剂的检测限(亦称分析敏感性),但实验室却没有检出。

从检测方法学上,我们可以做到病毒含量极低的检测阈值,但是在操作层面上,由于实验室各个环节操作存在的误差,所以目前能够做到新冠病毒含量在100拷贝。

实验室层面也存在假阴性,这是属于诊断试剂质量的问题,但是目前这个假阴性比例特别低,因为检出率在95%甚至100%。所以从实验室角度,我们的诊断试剂质量没有任何问题。

第一财经:临床上为何存在假阴性呢?

李金明:新冠病毒核酸检测是PCR反应,其中任何环节出现问题都可能导致假阴性结果。假阴性是诊断试剂天生具有的属性。导致假阴性的因素很多:一个是诊断试剂质量问题,一个是样本问题。

目前看,这个“假阴性”其实是临床上的“假阴性”,而不是诊断试剂本身质量所带来的假阴性。

临床上的“假阴性”,在武汉疫情初期比较明显。原因首先是采集样本的时间,新冠病毒最佳的采集样本时间是发病后一周内,但当时很多的武汉病例发病超过了两周,病毒进入了下呼吸道,在咽喉部的病毒量非常小。其次,由于这是新发传染病,在采集样本时,操作不规范也会采集不到病毒。在这样的情况下,核酸检测根本做不出来,就出现了临床上所谓的“假阴性”结果,这是样本的问题。

新冠病毒是呼吸道感染疾病,我们发现,患者感染病毒后,病毒通过鼻腔和口腔进入到咽喉部,再到气管和支气管,进而到达肺泡。但是,感染者在潜伏期、轻度症状、再到严重症状的过程中,不同病程阶段以及机体不同部位(鼻咽部、口咽部、气管、支气管、肠道、尿路和血液循环等),存在的病毒量也有所不同。

有研究表明,患者感染后,在出现疾病症状前,上呼吸道细胞中即可存在高浓度的病毒。但出现症状后,上呼吸道细胞中的病毒浓度反而降低了很多,下呼吸道标本如痰的病毒浓度远高于鼻咽部(5倍以上),鼻咽部又高于口咽部(5倍左右),所以鼻咽部样本检测的阳性检出率是口咽部的两倍左右;也有接近1/3患者的粪便标本中可检出病毒,而血液和尿液中极少能检出。

总之,从临床角度看,可按下述次序选择病毒核酸检测样本——深咳痰、鼻咽部、口咽部和粪便等。

因为操作的方便性和患者的接受程度,目前临床最常用的标本是口咽部拭子,其次是鼻咽部拭子,但某些患者的口咽部或鼻咽部细胞中病毒量较少或极低,如果只取口咽部或鼻咽部标本检测,病毒核酸就检测不到。尽管肺泡灌洗液更容易检出核酸,由于其操作的复杂性,难以作为常规采样方法。此外,新冠肺炎患者通常为干咳,痰标本也较难得到。

一个特定的疑似感染患者,在不同的病期、不同的身体部位,会出现病毒的浓度差异,比如咽部没有病毒,却可能粪便中有。所以如果能在疾病过程中的不同时间采取上述多种标本进行检测,会有助于避免“假阴性”。

“巧妇难为无米之炊”,如果采集到的样本没有病毒,再好的诊断试剂,结果也不会出现阳性。

不过,临床层面上的核酸检测“假阴性”也是无法完全避免的。目前一个行之有效的办法,就是在患者病毒核酸检测阴性,临床又疑似为新冠病毒感染时,可以补充新冠病毒特异抗体检测。

第一财经:新冠抗体检测是否存在假阳性?

李金明:也会。

首先得清楚,无论是假阴性还是假阳性,其实是诊断领域常规存在的一个现象,只是比例大小的问题。从实验方法上,诊断试剂质量越好,假阴性或者假阳性的比例越低,但是把这个比例做到零,还无法达到。

新冠病毒的特异性抗体IgM和IgG免疫测定假阳性的出现,有三方面原因,一是试剂盒原材料也就是抗原的选择问题,抗原是否与新冠病毒或者亚属冠状病毒有交叉反应。二是检测方法学所涉及到的试剂盒阳性判断值的设定,一些处于阳性判断值附近的弱阳性结果,很可能是假阳性。三是患者标本中存在导致免疫测定假阳性的内源性或外源性干扰物质。

病毒进入人体后会产生抗体,通常在血液中最早检测到抗体,是机体感染病毒后由体液免疫应答所产生。通常,血液中最早可检出的是IgM抗体,其后是IgA抗体,再后是IgG抗体。IgG抗体出现后,其滴度还会有一个持续增高的过程,并在血液循环中保持较长时间存在;IgM和IgA抗体在IgG抗体出现后,有一个共存的过程,但其滴度会逐步下降,直接消失。

检测特异IgM/IgG抗体也可以明确患者是否“近期或既往感染过新型冠状病毒”,有助于核酸检测阴性但临床上疑似患者的确诊。后来虽然我们的诊断标准中也增加了抗体检测这一项,但是,特异抗体检测阳性不能像病毒核酸检测阳性一样作为病毒感染的“金标准”,因为抗体检测容易因为血液标本中的一些干扰物质的存在,而出现“假阳性”结果。