【3.1.1.3】新冠感染核酸CT值,抗原检测,血清IgM、IgG

一、关于核酸检测:

核酸检测的物质是病毒的核酸。核酸检测是查找患者的呼吸道标本、血液或粪便中是否存在外来入侵的病毒的核酸,来确定是否被新冠病毒感染。因此一旦检测为核酸“阳性”,即可证明患者体内有病毒存在 。

新冠病毒感染人体之后,首先会在呼吸道系统中进行繁殖,因此可以通过检测痰液、鼻咽拭子中的病毒核酸判断人体是否感染病毒。而新冠病毒的大小只有流感病毒的十分之一,需多次复制特定基因(RNA)来检测病毒的浓度。

CT值:从病毒复制次数,判断病毒含量高低

一般 PCR 的原理是,靠着探针侦测设定的遗传目标序列,接着经历升温、降温的循环,将目标不断复制放大,直到能够判断讯号。判断阳性的标准,英文称作「cycle threshold (CT) value」,病毒每复制1次,就是一个单位的CT值,也就是2的次方倍 ,例如,若循环 35 次(复制35次)后能识别目标存在,CT值便是 35。表示的是复制2的35次方倍才能观测到病毒RNA。

通常样本内的病毒含量愈高,复制愈少次,便足以判断阳性。因此,CT值越低,表示标本的病毒含量高,仅需复制少数次数就可以检测到,因此患者的传染性就越高;CT值越高,表示标本的病毒含量低,需复制多次才可以检测到,因此患者的传染性就越低!一般认为,当患者核酸检测CT值超过34以上几乎不具有传播力,因为病毒载量太少了,向外释放的量不足以造成他人感染。

CT值多少算是阳性,是人为决定的,例如设定在 35,循环到第 38 次(复制38次)才可被检测到,便视为阴性。CT值设定的高,漏网之鱼能减少,但是假阳性也会增加;反过来,CT值设定低能减少伪阳性,不过假阴性就会变多。

新冠的病原体尽管算是全新的传染病,但两年多下来 PCR 检验也已经发展成熟。美国、日本等许多国家,通常将 CT 值标准设置在 40,也就是循环 40 次以后能侦测到,便视为阳性;此标准比较宽松,病毒量极低仍会被辨识为阳性,甚至根本没有病毒的检测者,被误判假阳性的机率也会比较高。

哈佛大学的 Michael Mina 大力主张改变 CT 值的标准,他之前大声疾呼目前的标准 40 过高。因为超过相当数值才会是阳性的话,表示检测者取样时的病毒量极低,即使不是假阳性,感染者也很可能已经失去传染能力,这种“阳性”不会传染。

有些人会认为 PCR 检验近乎 100% 正确,不过实际上并非如此。现实世界中的检验,即使取样的样本都一样,不同机器、检验条件也可能导致落差,得到的CT值不会固定不变。感染者体内病毒量会有高低起伏;前几天病毒量高,CT值未满 30,时常不到 20 就能判断是阳性,此时传染能力最高。而 PCR 不只能侦测活病毒,病毒死掉后被排出人体的遗传片段,PCR 也能抓到,但显然死掉的病毒根本不具传染力。

一项研究调查 3790 位感染者的样本,发现 CT值如果在 25 以下,有 70% 能在体外养出病毒,意谓很可能有传染能力;CT值 30 ,只有 20%可培养出病毒;CT值超过 35 的样本,只剩 3% 还有活病毒。由此推论 CT值超过 35 的感染者,不是说完全不可能散播活病毒,但是仍能传染的机率非常低。

二、关于抗原检测:

抗原检测是利用人工制造的抗体,找出相对应的病毒,一旦病毒与人工抗体结合就会利用化学的方法产生不同的颜色或标记,从而体现感染情况。而抗原检测的优点也是比较明确的,速度非常快,一般只要15分钟左右就可以得出结果(类似我们常见的早孕测试纸),而且非常方便可以在家里面自行完成,当然价格相对与核酸检测要便宜很多。但当然其缺点也比较明显,就是需要的病毒数量要多很多,也就是灵敏度相对核酸检测差很多。因此,我们国家主要使用的检测方式仍然是核酸检测。

那从学术角度来看比较核酸检测与抗原检测,对于新冠诊断有何差异?误差有多少?一起从下面这张图来了解一下:

上图中的红线表示人体中新冠病毒的含量,从最开始刚刚感染病毒进入人体需要一定的时间开始复制,那么在这个阶段无论哪种方式都无法检测出病毒,因此,可以明确一点,一旦某个地方出现密接人员,立即进行核酸检测是没有任何意义的,但这种情况一直存在,其实造成很大的资源浪费。过了一定的时间,病毒复制到一定的量,这个时候核酸可以检测到病毒的存在,但抗原检测是测不出来,只有到一定程度时,抗原检测可以检测到,当然这个时间点后核酸检测肯定都可以检测到新冠病毒,只是CT值有所差异。再过一段时间,一般是康复期,患者体内的病毒数量开始减少,抗原检测也是检测阴性的,但核酸检测仍是阳性,只是CT值变得很高,其实这个时期患者的传染性是非常低的,后期康复到一定阶段,核酸、抗原检测都会是阴性。

三、血清抗体IgM、IgG

当新冠病毒侵入人体后,就会引发身体的免疫反应,产生抗体。而抗体主要分为两种即IgM、IgG。所以可以利用血清学抗体检测来检测这两种抗体来确认患者感染后体内产生这两种抗体的种类和浓度。

IgM:阳性代表新冠感染者处于感染初期,大约在感染1~2周出现,浓度会随着身体清除病毒的作用递减。

IgG:阳性代表新冠感染者处于感染未期或恢复期,感染后期人体会产生IgG,可能在人体内停留数月之久。当病毒二次侵入时,IgG立刻发挥作用,将病毒标定,由人体的白细胞将病毒清除。有些人打完疫苗后身体会产生IgG,这当然是好事,说明疫苗发挥了保护作用。当新冠再次入侵时,身体会启动免疫反应清除病毒。

参考资料

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