如何開發新冠病毒檢測方法？

　　2019新型冠狀病毒（2019-nCoV），因2019年武漢病毒性肺炎病例而被發現，2020年1月12日被世界衛生組織命名。冠狀病毒是一個大型病毒家族，已知可引起感冒以及中東呼吸綜合征（MERS）和嚴重急性呼吸綜合征（SARS）等較嚴重疾病。新型冠狀病毒是以前從未在人體中發現的冠狀病毒新毒株。

　　“醫學界正齊心協力為新型冠狀病毒開發快速、可靠的診斷方法。”近日，一篇發布在學術期刊《自然·生物技術》的新聞稿詳細梳理國際醫學界在研發新型冠狀病毒診斷方法中的努力。文章稱，國際研究團隊迅速開展工作，在創紀錄的時間內進行病毒檢測。

　　文章指出，疫情爆發之初，三個研究團隊鑒定并分享了新冠病毒基因序列信息，“為識別該病毒做出了驚人的努力”。

　　由上海、武漢、北京和悉尼的研究人員組成的團隊采用宏基因組測序，從一位武漢華南海鮮市場的病人身上提取樣本，鑒定出一種未知冠狀病毒。這個研究團隊在1月10日首次將它的初步基因組序列存放在GenBank公開數據庫中。

　　與此同時，中國疾病預防控制中心派出的團隊從3名患者的支氣管肺泡灌洗液中分離并培養出一種新型冠狀病毒。電鏡圖像表明這一病毒具有典型的冠狀病毒形態。基因組測序表顯示，它與蝙蝠體內的SARS樣冠狀病毒具有85%的相似性。在1月12日，這一研究團隊將3個基因組序列存放在可公開查詢的GISAID數據庫中。

　　第三個研究團隊來自武漢和北京，他們從另外5名嚴重肺炎患者中發現了同一病毒，并且將5個基因組序列存放GISAID數據庫中。研究團隊還發現這一病毒使用ACE2受體進入宿主細胞。

　　首個新型冠狀病毒診斷測試方法

　　上述三個團隊的公開數據為病毒診斷提供了基礎。《自然·生物技術》表示，許多國際組織利用這些序列數據設計聚合酶鏈式反應(PCR)檢測的引物，從而支持全球公共衛生實驗室在沒有商業檢測方法的情況下開展病毒檢測工作。

　　1月23日，德國柏林夏里特（Charité）醫院病毒學研究所克里斯蒂安·德羅斯滕（Christian Drosten）教授與其他幾位歐洲及香港合作者發布了新型冠狀病毒的實時PCR（RT-PCR）診斷測試方法和流程。這項工作被認為是首個新型冠狀病毒診斷測試方法，也成為世界衛生組織（WHO）使用的SARS-CoV-2分子檢測試劑盒的基礎。它能夠將SARS-CoV-2與SARS-CoV區分開。《自然·生物技術》稱，近幾周來，WHO已經向世界上159個檢測實驗室運送了25萬個分子檢測試劑盒。

　　德羅斯滕團隊在沒有SARS-CoV-2分離株或患者樣本的情況下驗證了該試驗，并在297份其他各類呼吸道感染患者的臨床樣本中證實了測試方法的特異性。

　　德羅斯滕在接受科技日報采訪時介紹，他們聯合倫敦、香港、鹿特丹等地的實驗室，做了大量的試驗，證明其測試只針對新型冠狀病毒，對于其他的病毒不會產生陽性反應。他還表示，中國在1月10日公布新型冠狀病毒的全基因序列對其研發針對性診斷套件非常的重要。“我們在此之前就已經有了原則性測試，但是直到這個基因序列公布，我們才能夠看到，我們的方法是正確的，可以準確探測到這一新的病毒。”

　　1月31日，香港大學公共衛生學院教授Leo Poon團隊基于GenBank上的第一個新型冠狀病毒基因組序列，開發了兩種RT-PCR方法。這兩個測試方法在從SARS-CoV-2感染者身上獲得的兩個臨床樣本中進行了驗證。據《自然·生物技術》報道，Leo Poon的團隊已經與世衛組織以及亞洲、非洲、中東和南美的30多個實驗室分享了測試細節和試劑。

　　美國方面，在2月4日獲得美國食品和藥物管理局（FDA）的緊急使用授權后，美國疾病控制和預防中心（CDC）也向全美50個州以及全球30個地區推出了自己PCR檢測方法。

　　商業試劑盒與宏基因組檢測的加入

　　這些早期的實驗室測試為防控疫情爭取了寶貴的時間，在商業化試劑盒大規模供應之前，它們為公共衛生部門提供了診斷工具。隨后，商業公司開始參與其中。2020年1月底，華大基因在中國各地分發了超過5萬個試劑盒。2月5日，該公司在武漢開設了一個“火眼”緊急檢測實驗室，每天可處理10000份樣品。《自然·生物技術》稱，除華大基因外，其他公司研發測試方法的速度慢得多。

　　在德國漢堡，一家名為Altona Diagnostics的診斷公司正在開發一種針對β-冠狀病毒E基因和SARS-CoV-2病毒S基因的兩部分檢測方法。

　　美國公司IDbyDNA則采取宏基因組核酸分析作為常規診斷和監測工具。該公司現有的測試方法能夠從患者樣本的宏基因組數據中識別出900多種呼吸病原體，包括病毒、細菌、真菌和寄生蟲。公司的聯合創始人兼首席醫療官說，他們已經用新型冠狀病毒更新了數據，正在重新驗證測試方法。目前，該公司正在對外銷售這項技術及測試服務。

　　英國愛丁堡大學的進化生物學研究所分子進化教授Andrew Rambaut正在通過分析不同SARS-CoV-2基因組之間的譜系關系來追蹤疫情。一項基于90個公開基因組的初步分析表明，SARS-CoV-2病毒出現于武漢第一例新型冠狀病毒肺炎發生之前不久。

　　還有其他流行病學家設計出數字監控工具，通過自動監控官方和非官方的電子信息跟蹤疫情。例如，美國約翰霍普金斯大學的研究人員匯總了官方和媒體關于疫情發展的報道，實現對SARS-CoV-2病例的實時可視化和跟蹤報告。截至2月19日，該系統已有7800多個病例的人口、地理和臨床資料，可供研究人員分析并了解傳播模式。