2019年冠状病毒病（COVID-19）的大流行继续影响着世界大部分地区。对新型冠状病毒（SARS-CoV-2）诊断检测的认识仍在不断发展，对各类检测性质的清楚认识和对其结果的解读十分重要。
▲详见https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/2765837
近日，《JAMA》发表了一篇观点性文章，描述了如何解读2种常用于SARS-CoV-2感染的诊断检测——逆转录酶-聚合酶链反应（RT-PCR）和IgM和IgG酶联免疫吸附试验（ELISA），以及其检测结果如何随时间变化。
▲SARS-CoV-2诊断检测与COVID-19发生发展的动态关系
注：估计的时间间隔和病毒检测率是基于一些已发表报告的数据。由于研究值的差异性，图中估计的时间间隔应被认为是近似值，仅定性地给出了SARS-CoV-2感染的可能检测概率。a 只有在患者从暴露时开始主动随访的情况下，才会开展检测。b 鼻咽拭子的PCR结果更可能为阴性，而不是阳性。
病毒RNA的RT-PCR检测
迄今为止，诊断COVID-19最常用和最可靠的检测方法是基于鼻咽拭子或其他上呼吸道样本（包括咽拭子或最近采用的唾液）的RT-PCR检测。不同的制造商使用不同的RNA基因靶点，大多数检测针对病毒包膜（env）、核衣壳（N）、刺突糖蛋白（S）、RNA依赖性RNA聚合酶（RdRp）和ORF1基因中的一个或多个。根据一些比较性研究，除了RdRp-SARSr (Charité)引物探针可能由于反向引物的不匹配而具有稍低的敏感性外，RT-PCR检测对不同单个基因的敏感性是相当的。
在大多数有症状的SARS-CoV-2感染者中，鼻咽拭子中的病毒RNA在症状出现的第1天就可以检测到，并在症状出现的第1周内达到高峰。RT-PCR的循环阈值（Ct）指产生荧光信号所需的复制周期数，较低的Ct值代表较高的病毒RNA载量。临床报告Ct值小于40为PCR阳性。RT-PCR检测的阳性率在第3周开始下降，随后变得不可检测。
然而，重症住院COVID-19患者的Ct值低于轻症患者的Ct值，并且可能在发病3周后仍持续表现为PCR检测阳性，而大多数轻症患者则呈阴性结果。值得注意的是，PCR结果呈“阳性”仅反映检测到病毒RNA，并不一定表示存在活病毒。
在某些情况下，即使在第一次检测呈阳性的6周之后，仍可通过RT-PCR检测到病毒RNA。少数病例在24小时连续两次PCR检测呈阴性后也转为呈阳性。尚不清楚这是否是检测错误、再次感染或再次激活。
▶ 在一项对9名COVID-19患者的研究中，在发病的第8天之后，研究人员未能从培养基中分离病毒，这与发病第1周之后病毒感染性的下降有关。
这就是为什么美国疾病控制和预防中心（CDC）就“医护人员何时可以重回工作岗位”提出了“基于症状的策略”建议：
“在恢复后至少3天（72小时）达到未使用退烧药的真正退烧；并且呼吸系统症状（如咳嗽、呼吸急促）得到改善；并且自首次症状出现至少已过去10天。”
其他样本的PCR阳性时间线与鼻咽拭子不太相同。
▶ 在一项研究中，96名受感染者中有55名（57%）的粪便样本检测出PCR阳性，而在鼻咽拭子呈阴性后，在4-11天的中位数期间其粪便PCR仍保持阳性，但与临床严重程度无关。
▶ 有研究发现，痰和粪便中PCR阳性持续时间相似。痰中PCR阳性率下降较慢，在鼻咽拭子阴性后仍可能为阳性。
▶ 另一项研究发现，在205例确诊为COVID-19的患者中，RT-PCR阳性率最高的是支气管肺泡灌洗标本（93%），其次是痰（72%）、鼻拭子（63%）、咽拭子（32%）。
假阴性结果主要是由于与发病有关的采样时机不当和采样技术不当，尤其是鼻咽拭子。大多数RT-PCR检测的特异性为100%，这是因为引物设计对SARS-CoV-2的基因组序列具有特异性。由于技术错误和试剂污染，偶尔会出现假阳性结果。
SARS-CoV-2的抗体检测
SARS-CoV-2感染也可以通过检测宿主对SARS-CoV-2感染的免疫反应被间接检测到。血清学诊断对于轻到中度COVID-19患者尤其重要，这些患者可能在发病两周之后可被检出。血清学诊断也正在成为了解社区中COVID-19传播范围和识别潜在“已获得免疫通行证”个体的重要工具。
最敏感和最早的血清学标志物是总抗体，其水平从症状出现的第2周开始升高。虽然IgM和IgG-ELISA早在症状出现的第4天就被发现呈阳性，但在疾病的第2周和第3周才呈较高水平。
▶ 例如，根据两项分别对23名COVID-19患者和85名患者的检测，所有患者在临床发病的第3周和第4周之间都发生了IgM和IgG血清转化。此后，IgM开始下降，到第5周达到较低水平，到第7周几乎消失；而IgG持续超过7周。
▶ 在一项140例患者的研究中，PCR和IgM-ELISA联合检测核衣壳（NC）抗原的敏感性达到98.6%，而单独PCR检测仅51.9%。在发病的最初5.5天，定量PCR的阳性率高于IgM，而IgM-ELISA在发病的第5.5天后的阳性率更高。
基于ELISA的IgM和IgG抗体检测对COVID-19的诊断具有95%以上的特异性。首次PCR检测和2周后进行配对血清样本检测，可进一步提高诊断准确率。
通常，大多数抗体都是针对SARS-CoV-2中最丰富的核衣壳蛋白（NC）。因此，针对NC抗体的检测将是最敏感的。然而，S蛋白的受体结合域（RBD-S）是宿主附着蛋白，抗RBD-S的抗体将更具特异性，有望成为中和抗体。因此，用上述一种或两种抗原检测IgG和IgM具有较高的敏感性。不过，抗体可能与非典冠状病毒（SARS-CoV）和其他冠状病毒有交叉反应。
抗体的即时/床边快速检测已经得到广泛的商业化开发，但质量参差不齐。许多制造商没有透露所用抗原的性质。这些检测本质上是纯定性的，只能表明是否存在SARS-CoV-2抗体。
中和抗体的存在只能通过菌斑减少中和测试来证实。不过，ELISA检测到的IgG抗体的高滴度被发现与中和抗体呈正相关。中和抗体的长期持久性和保护期尚不清楚。
展望
研究利用现有证据，设计了检测COVID-19的诊断标记物的临床时间线。大多数可获得的数据是针对没有免疫受损的成年人群的。PCR阳性和血清转化的时间进程在儿童和其他人群中可能有所不同，包括大量无症状个体在没有积极监测的情况下未被诊断。通过检测方法的比较和分析，不同方法有不同的满足不同的需求和应用。针对全球疫情发展，当前核心还是人群的筛查和隔离，所以核酸检测还是新冠肺炎诊断的金标准。基于当前疫情全球大爆发的形式，COVID-19感染者发现的越快越早，越有利于疫情控制。经过此次疫情，以先达基因ERA技术为代表的核酸快速扩增技术将成为全球检测和诊断行业技术提升和革新的新动力和新目标。
