馬志強(qiáng),王 霖,羅 煜,瞿春燕,李保萍,馬云珊,董 睿,吳艷蓉,趙金花,許婭琳
(1)昆明市第三人民醫(yī)院檢驗(yàn)科;2)關(guān)懷科,云南昆明 650301)
2019 年12 月,湖北省武漢市部分醫(yī)院及醫(yī)療機(jī)構(gòu)陸續(xù)報道新型冠狀病毒感染的肺炎病例[1-2],隨著新增病例的大量增加,疫情迅速在中國各地蔓延開來并波及全球20 多個國家和地區(qū)[3-5]。經(jīng)研究,其基因特征與SARSr-CoV 和MERSr-CoV 有明顯區(qū)別,但與蝙蝠 SARS 樣冠狀病毒(bat-SL-CoVZC45)同源性達(dá)85%以上[6-7]。新型冠狀病毒由單一的核糖核酸(RNA)構(gòu)成,屬于β屬的新型冠狀病毒,有包膜,顆粒呈圓形或橢圓形。新冠肺炎的傳播途徑以經(jīng)呼吸道飛沫和接觸傳播為主,同時有證據(jù)顯示COVID-19 亦可通過氣溶膠和消化道傳播,且有人群普遍易感的特點(diǎn)。臨床表現(xiàn)為發(fā)熱、乏力、干咳等,少數(shù)患者伴有鼻塞、流涕、腹瀉等癥狀,但也可隱匿發(fā)病[8]。新冠肺炎確診主要通過實(shí)時熒光定量逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(revers etranscriptase-polymerase chain reaction,RT-PCR)和病毒基因測序。RT-PCR 特異性強(qiáng)、靈敏度高、快速經(jīng)濟(jì)以及應(yīng)用簡便,在COVID-19患者的診治評估中具有重要意義?!缎滦凸跔畈《靖腥镜姆窝自\療方案(試行第五版)》將COVID-19 感染核酸確診檢測的生物標(biāo)本定為呼吸道標(biāo)本[9]。因此核酸檢測標(biāo)本主要集中在咽拭子和痰等標(biāo)本上,但是對COVID-19 患者其他類型標(biāo)本如糞便的核酸檢測結(jié)果缺少相關(guān)的報道,據(jù)此本研究旨在利用RT-PCR 的方法檢測新冠肺炎患者糞便標(biāo)本的帶毒情況,初步闡明COVID-19 感染后在患者體內(nèi)的分布特點(diǎn)及其臨床意義,為新冠肺炎的診斷和分析傳播途徑提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
本研究收集昆明市第三人民醫(yī)院自2020 年1月30 日至2020 年3 月10 日收治的COVID-19 確診病例的糞便標(biāo)本用于核酸檢測,昆明市第三人民醫(yī)院為云南省COVID-19 定點(diǎn)收治醫(yī)院,也是云南省衛(wèi)健委第一批確認(rèn)開展COVID-19 核酸檢測的實(shí)驗(yàn)室,在此期間共收治了39 例確診病例,所有生物標(biāo)本均嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)流程密封轉(zhuǎn)運(yùn)至本院檢驗(yàn)科核酸檢測實(shí)驗(yàn)室。COVID-19 診斷標(biāo)準(zhǔn):根據(jù)《新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案(試行第七版)》[10],符合相關(guān)臨床表現(xiàn),及糞便COVID-19 核酸檢測陽性[7-9]。本研究所有病例的個人信息均保密,所有生物標(biāo)本僅用于科學(xué)研究和疫情防控。
本研究共納入COVID-19 確診病例糞便標(biāo)本25 例用于核酸檢測,其中男12 例,女13 例,平均年齡(49.5±17.3)歲。
主要儀器:NP968-C 全自動核酸提取儀(西安天隆科技有限公司),TL988-IV 實(shí)時熒光定量PCR 儀(西安天隆科技有限公司),CFX 96 實(shí)時熒光定量PCR 儀(美國伯樂科技公司)。相關(guān)試劑:COVID-19 病毒核酸提取試劑盒(EX-DNA/RNA病毒),新冠狀病毒(2019-nCoV)ORF1ab/N 基因核酸檢測試劑盒(天?。?019 新型冠狀病毒(ORF1ab/N 基因)核酸檢測試劑盒(上海伯杰)。
引物與熒光探針有2 個靶序列,F(xiàn)AM 區(qū)域靶標(biāo)(ORF1ab 基因)。
正向引物(F):CCCTGTGGGTTTTACACTTAA;反向引物(R):ACGATTGTGCATCAGCTGA;熒光探針(P):5'-FAM-CCGTCTGCGGTATGTGGAAAGGTTATGG-BHQ1-3'。HEX 區(qū)域靶標(biāo)(N 基因);正向引物(F):GGGGAACTTCTCCTGCTAGAAT;反向引物(R):CAGACATTTTGCTCTCAAGCTG;熒光探針(P):5'-FAM-TTGCTGCTGCTTGACAGATT-TAMRA-3'。
標(biāo)本處理 所有糞便標(biāo)本先經(jīng)過56℃30 min 滅活后,取黃豆大小的大便(1g 左右)于1.5 mL EP管中,加入1 mL 生理鹽水振蕩混勻10 s,3 000 r/min 離心30 s;取200 μL 上清液置于新的EP 管中,12 000 r/min 離心5 min,棄上清液,加入1 mL 生理鹽水混勻,12 000 r/min 離心10 min,取下層沉淀50 μL 加入核酸提取試劑盒提取病毒核酸。
標(biāo)本檢測 依次加入30 μL 預(yù)先配制好的PCR混合液和20 μL 上述處理后的標(biāo)本至PCR 反應(yīng)管,在實(shí)時熒光PCR 儀上機(jī)進(jìn)行擴(kuò)增檢測,結(jié)束后判讀結(jié)果。
先觀察內(nèi)標(biāo)在對應(yīng)的通道是否有擴(kuò)增曲線,且擴(kuò)增產(chǎn)物的熒光信號需達(dá)到設(shè)定的熒光閾值所對應(yīng)的擴(kuò)增循環(huán)數(shù)(cycle threshold,Ct)≤40。以天隆檢測試劑為例,陽性:ORF1ab 和N 基因檢測呈典型的S 型擴(kuò)增曲線,且Ct 值≤37;陰性:無Ct值,內(nèi)標(biāo)通道檢測結(jié)果為陽性。
采用SPSS 對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,計數(shù)資料用率(%)表示;計量資料滿足正態(tài)分布時,采用配對t檢驗(yàn)。檢驗(yàn)水準(zhǔn)取α=0.05,P<0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
對COVID-19 確診病例的糞便標(biāo)本分別進(jìn)行病毒ORF1ab/N 基因核酸檢測。結(jié)果顯示,治療中期患者ORF1ab/N基因核酸檢測擴(kuò)增曲線呈S型,治療后期患者ORF1ab/N基因檢測未得到擴(kuò)增曲線,見圖1。
不同治療階段的確診病例陽性數(shù)為:治療中期12 例,治療后期3 例,陽性率分別為48%、12%,見表1。
圖1 不同治療階段糞便ORF1ab/N 基因擴(kuò)增曲線Fig.1 Amplification curve of ORF1ab/N gene in stool at different treatment stages
表1 不同治療階段糞便核酸檢測結(jié)果[n(%)]Tab.1 The stool nucleic acid test results at different treatment stages[n(%)]
根據(jù)1.4 結(jié)果判讀作依據(jù)分析CT 值,隨著病程和治療時間的推進(jìn),患者糞便核酸陽性檢出例數(shù)有明顯的減少,同時CT 值總體有升高的趨勢。結(jié)果表明,經(jīng)過抗病毒治療后,患者病毒載量有所降低,抗病毒治療效果差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表2、圖2。
表2 不同治療階段糞便核酸檢測CT 值結(jié)果比較(±s)Tab.2 Comparison of CT results of stool nucleic acid tests in different treatment stages(±s)
與治療中期比較,△P<0.05。
圖2 不同治療階段糞便核酸檢測CT 值的變化Fig.2 The Changes of CT values in stool RT-PCR at different treatment stages
新冠肺炎疫情在中國已進(jìn)入最關(guān)鍵的時期,最初有關(guān)COVID-19 的報道認(rèn)為其與早年發(fā)生的SARS 冠狀病毒存在許多相似之處,多數(shù)感染者表現(xiàn)為發(fā)熱、乏力、呼吸困難等,少數(shù)患者以呼吸道癥狀發(fā)病如:流涕、打噴嚏、咽部腫痛等[1,11-13]。在臨床診療中,僅依靠臨床表現(xiàn)或?qū)嶒?yàn)室常規(guī)檢查均不能作為新冠肺炎的準(zhǔn)確依據(jù),確診的金標(biāo)準(zhǔn)是檢出COVID-19 病毒核酸。因此,及時準(zhǔn)確的病毒核酸檢測不僅在早發(fā)現(xiàn)、早隔離、早治療方面發(fā)揮至關(guān)重要的作用,而且可以為與密切接觸、大量觀察者的篩查節(jié)省寶貴的醫(yī)療資源[13]。
對于COVID-19 的實(shí)驗(yàn)室檢測,筆者依據(jù)新型冠狀病毒實(shí)驗(yàn)室檢測技術(shù)指南發(fā)布的COVID-19 熒光PCR 檢測引物和探針對25 例COVID-19 確診病例的糞便標(biāo)本進(jìn)行病毒ORF1ab 基因及N 基因核酸檢測。結(jié)果表明,在確診的25 例糞便標(biāo)本中,根據(jù)發(fā)熱入院時間和治療時間來劃分,治療中期糞便標(biāo)本的病毒核酸檢測有12 例為陽性,確診病例中糞便標(biāo)本COVID-19 核酸陽性檢出率高達(dá)48%。其中男女比例為1:1.08,性別比例在統(tǒng)計學(xué)上無明顯差異,因此沒有證據(jù)證明性別易感性。經(jīng)過治療后,患者糞便病毒核酸檢測僅有3 例為陽性,同時相應(yīng)的檢測CT 值總體上升,間接反映出病毒載量呈降低的趨勢,這說明常規(guī)抗病毒治療效果值得肯定。本研究顯示糞便標(biāo)本COVID-19 核酸檢測呈陽性,但是有些呼吸道標(biāo)本核酸檢測卻為陰性,這提示筆者在呼吸道標(biāo)本的采集方法和類型的問題上應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視。糞便標(biāo)本取材方便,不像呼吸道標(biāo)本對取樣要求較高,并且糞便標(biāo)本的質(zhì)和量更容易得到控制。同時在疾病的早期或癥狀較輕者,呼吸道標(biāo)本可能病毒載量較低,這可造成核酸檢測假陰性結(jié)果,而研究表明多數(shù)經(jīng)呼吸道感染的病毒后期有糞便排毒的特點(diǎn)[14],因此選擇糞便標(biāo)本進(jìn)行核酸檢測可防止漏檢,對COVID-19 核酸檢測具有重要的意義。
綜上所述,研究新型冠狀病毒糞便標(biāo)本中的病毒含量及持續(xù)時間,是實(shí)驗(yàn)室診斷COVID-19 感染及評價治療效果的重要方法之一。本研究結(jié)果對COVID-19 實(shí)驗(yàn)室檢測標(biāo)本的選擇具有一定的參考價值,在后續(xù)的研究中可結(jié)合其他類型的標(biāo)本做出系統(tǒng)的檢測和治療方案。