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羅輯醫(yī)療知識(shí)星球3000+醫(yī)健精英關(guān)注的知識(shí)社群
最近某大CEO一篇關(guān)于雅培快檢的文章迅速串紅，由于文章的主旨是其一貫的風(fēng)格‘國(guó)貨當(dāng)自強(qiáng)’，借助情懷吸引眼球，并一時(shí)間被眾多自媒體嗨轉(zhuǎn)，但是如果細(xì)觀其文你會(huì)發(fā)現(xiàn)，文章就是一個(gè)典型的屁股文，先是拿著產(chǎn)品的protocol罵了一通，其大意是這個(gè)外佬技術(shù)員還敢自吹營(yíng)銷(xiāo)宣傳快檢5分鐘，老汪家隔壁實(shí)驗(yàn)員比你們?！?，可以分分鐘滅了你，然后用兩個(gè)花式計(jì)算論證這款產(chǎn)品靈敏度太低，結(jié)論就是：即不快也不準(zhǔn)，相信哪天我族民智大開(kāi)，民族自信心起來(lái)了，相信憑借俺的神功，可以一嘴口炮炮轟美利堅(jiān)，等著吧，小樣的米國(guó)?。ü巫游鹦?，言歸正傳還是看正文）
上月27日，美國(guó)雅培（Abbott）公司在其官網(wǎng)表示，雅培的診斷測(cè)試已獲得美國(guó)FDA的緊急使用授權(quán)（EUA），該產(chǎn)品是用于檢測(cè)新型冠狀病毒（COVID-19）的最快的即時(shí)分子診斷測(cè)試，可在短短5分鐘內(nèi)產(chǎn)生陽(yáng)性結(jié)果，在13分鐘內(nèi)產(chǎn)生陰性結(jié)果。
這個(gè)月，雅培將提高生產(chǎn)量，每天為美國(guó)醫(yī)療系統(tǒng)提供50,000 ID NOW COVID-19測(cè)試。雅培表示，先前批準(zhǔn)的 Abbot m2000 RealTime SARS-CoV-2 EUA測(cè)試運(yùn)行在另一個(gè)系統(tǒng) m2000 RealTime System 上，用于集中式實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。結(jié)合ID NOW?，雅培預(yù)計(jì)在4月份進(jìn)行約500萬(wàn)次測(cè)試。那這款特朗普力推的檢測(cè)試劑的原理是什么呢，就是大名鼎鼎的以RNA分子為模板的恒溫?cái)U(kuò)增技術(shù)！
也許每個(gè)人第一次看到這個(gè)技術(shù)的時(shí)候，簡(jiǎn)直可以用“震驚”、“驚艷”來(lái)形容。擴(kuò)增速度真快啊，十幾分鐘就能出結(jié)果，比現(xiàn)在吭哧吭哧做PCR豈不是方便多了！可是國(guó)內(nèi)幾年過(guò)去了，似乎也沒(méi)看到多少基于恒溫?cái)U(kuò)增技術(shù)的臨床產(chǎn)品上市。說(shuō)真的是有點(diǎn)失望的。上面這幅市場(chǎng)應(yīng)用圖（如上）可以非常直觀的反應(yīng)國(guó)內(nèi)外這種技術(shù)的應(yīng)用差距，在傳染病領(lǐng)域，美國(guó)的RNA恒溫?cái)U(kuò)增技術(shù)生產(chǎn)的試劑盒已經(jīng)占到了64%的市場(chǎng)份額，同比國(guó)內(nèi)還是零，國(guó)內(nèi)基本上還是完全依賴(lài)于傳統(tǒng)的篩查技術(shù)。
恒溫?cái)U(kuò)增技術(shù)與PCR技術(shù)原理比較（僅供參考）
何為RNA恒溫?cái)U(kuò)增技術(shù)，顧名思義，就是可以直接以RNA為模板（很重要，駁某大CEO文章會(huì)提及，原文大言不慚提到拷貝數(shù)，說(shuō)人家靈敏度不夠），在恒定的溫度下進(jìn)行擴(kuò)增的技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)快速直接對(duì)病原微生物的檢測(cè)，相比于傳統(tǒng)的PCR，具有檢測(cè)時(shí)間快，靈敏度高，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作門(mén)檻低，價(jià)格成本低，避免交叉污染，檢測(cè)對(duì)象為活體的諸多優(yōu)點(diǎn)！
某大CEO文中，自稱(chēng)用兩種方法得出：各種等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)的LOD極限大概在CT值35左右，是RT-PCR的1/5-1/10的靈敏度。如果產(chǎn)品優(yōu)化的不好，可能只有1/100左右。NEAR作為一種等溫技術(shù)，理論上也應(yīng)該與此相當(dāng)，結(jié)合其流感的檢測(cè)數(shù)據(jù)（CT＞31就明顯降低），其LOD預(yù)計(jì)只有RT-PCR的1/20-1/40左右，進(jìn)一步結(jié)合該PCR產(chǎn)品的理論LOD100-200copies/ml，可以計(jì)算出ID NOW的可能靈敏度在2000-8000copies/ml。
姑且認(rèn)為上述花式換算準(zhǔn)確無(wú)誤，但是他們忽略了一個(gè)事實(shí)，RNA恒溫?cái)U(kuò)增技術(shù)中是以RNA為初始模板，在病原微生物中RNA的初始模板拷貝數(shù)是DNA模板拷貝數(shù)的數(shù)百倍以上，即RNA 拷貝數(shù)>DNA拷貝數(shù)（10的4次方 >1），即使其LOD的拷貝數(shù)只有PCR的1/40，其結(jié)果準(zhǔn)確率仍然應(yīng)該不低于RT-PCR。
因?yàn)橐訰NA為起始模板，這就是為什么分子恒溫?cái)U(kuò)增方法靈敏度高的原因，一般能檢測(cè)到普通PCR的1/10~1/100的拷貝數(shù)！這本來(lái)是稍微知道這種方法學(xué)人的基本常識(shí)，明明恒溫技術(shù)靈敏度和反應(yīng)時(shí)間上，并不輸給PCR。不知道為何他們要故作高深用兩種計(jì)算方法來(lái)駁倒一種常識(shí)，真是貽笑大方！
友情提示：
目前，PCR技術(shù)的檢測(cè)下限一般在500～1000拷貝數(shù)/毫升，這意味著每20微升的樣本（大概一滴血的量）中至少要包含10-20個(gè)新冠病毒核酸分子，PCR技術(shù)才能發(fā)現(xiàn)病毒的蹤跡，如果病毒核酸低于檢測(cè)下限就會(huì)產(chǎn)生假陰性。
其實(shí)有一種解釋?zhuān)麄兛赡芫蜎](méi)有弄懂恒溫?cái)U(kuò)增技術(shù)的核心原理，實(shí)在的說(shuō)這也情有可原，畢竟這個(gè)技術(shù)在國(guó)內(nèi)的認(rèn)知程度不高，包括很多科班出身的人由于都是接受傳統(tǒng)的PCR擴(kuò)增技術(shù)訓(xùn)練，很容易形成思維慣性，他們甚至很好奇不用變性退火延伸如何進(jìn)行擴(kuò)增，小編在寫(xiě)這篇文章之前也是這種狀態(tài)，但是不懂沒(méi)關(guān)系，我們可以重新去認(rèn)知和學(xué)習(xí)，不要有屁股思維，為了賣(mài)你家的產(chǎn)品就如此大力低貶低別人家產(chǎn)品，華大智造叫板CDC的利弊分析，臭棋還是妙棋？華大公開(kāi)叫板中國(guó)疾控中心伸張正義，難道它就是傳說(shuō)中的圣母？不信可以看看，這是他們的一貫套路，還是那句話(huà)，千萬(wàn)別信他們的動(dòng)機(jī)有多么的白蓮花，以為是愛(ài)國(guó)圖強(qiáng)，其實(shí)他們是商人，看清楚這點(diǎn)本質(zhì)就好，他們所有的包裝，公益義演也罷，科普達(dá)人也罷都是最終服務(wù)于他們自家的產(chǎn)品！
等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)流派分析
等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)按照擴(kuò)增目的可以劃分為特異性擴(kuò)增和非特異性擴(kuò)增兩類(lèi)。特異性擴(kuò)增技術(shù)按其技術(shù)流派包括Recombinase polymerase amplification (RPA）,Nicking enzyme amplification（NEAR），中文翻譯為“切口酶擴(kuò)增反應(yīng)”，也被成為“指數(shù)擴(kuò)增反應(yīng)”（就是本文主角雅培ID NOW COVID-19的技術(shù)原理），還有Nucleic acid sequence-based amplification(NASBA), TMDA , Rolling circle amplification(RCA)以及Loop-mediated isothermal amplification(LAMP)等等眾多流派?。ㄒ韵聝?nèi)容整理出處為知乎達(dá)人胡漢三）
TwistDx公司的RPA技術(shù)（已被雅培收購(gòu)）
重組酶聚合酶擴(kuò)增（Recombinase Polymerase Amplification，RPA），具體原理不再介紹。2006年發(fā)明，到目前為止尚未開(kāi)發(fā)出成熟的臨床應(yīng)用系列產(chǎn)品，主要用于科研，涉及的領(lǐng)域，病原體檢測(cè)、動(dòng)植物檢測(cè)都有。
官網(wǎng)下摘錄的中文介紹
RPA 非?？焖?，在 37-42°C 這一通常最適宜的反應(yīng)溫度下，只需少量核酸分子即可在 3-10 分鐘(通常)內(nèi)擴(kuò)增至可檢出水平，但這將取決于靶標(biāo)大小。在大部分情況下，只需要一個(gè)人即可在半小時(shí)內(nèi)采集樣本、制備樣本、運(yùn)行檢測(cè)并取得結(jié)果，并且無(wú)需專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)。
RPA專(zhuān)利是屬于 Dr. Niall Armes 聯(lián)合 Dr. Derek Stemple 和 Dr. Nagesh Mahanthappa 創(chuàng)辦的 TwistDx Inc。公司最早成立于麻省的劍橋，之后2002年在英國(guó)劍橋成立 TwistDx Limited。TwistDx于2010年被Alere收購(gòu)。之后在2017年雅培通過(guò)收購(gòu)Alere獲得可RPA技術(shù)的專(zhuān)利。
Ionian Technologies Inc.公司的NEAR技術(shù)（已被雅培收購(gòu)）
NEAR是 Ionian Technologies Inc. 的技術(shù)，是基于NEAR(Nicking enzyme amplification reaction，切口酶擴(kuò)增反應(yīng)技術(shù))。Ionian是加州的初創(chuàng)公司，成立于2000年，和上面成立于麻省劍橋的TwistDx Inc. 很接近，兩者又都在2010年被Alere收購(gòu)。而后Alere在2017年被雅培收購(gòu)，NEAR和RPA技術(shù)都成為雅培的專(zhuān)利。兩者的路線(xiàn)發(fā)展時(shí)間線(xiàn)比較相近，Nicking Enzyme 或者叫 Nicking endonuclease, 中文名叫切口酶或者缺口酶 。與常見(jiàn)的核酸內(nèi)切酶不同的是，切口酶識(shí)別特定序列以后只切開(kāi)一條鏈。從病毒核酸序列上切下特定短序列(8-16個(gè)堿基)的單鏈以后，利用恒溫?cái)U(kuò)增的DNA聚合酶（isothermal amplification chemistry 專(zhuān)利中未具體描述）。又因?yàn)闇囟缺３衷?0℃左右，合成的短序列自動(dòng)解旋成為兩個(gè)單鏈，于是這兩個(gè)單鏈又分別作為恒溫?cái)U(kuò)增酶的模板進(jìn)一步擴(kuò)增。在短時(shí)間內(nèi)，只要原料和能量充足，這個(gè)擴(kuò)增反應(yīng)是指數(shù)速率的。而且由于不需要經(jīng)過(guò)升溫和降溫的過(guò)程，相比傳統(tǒng)的PCR過(guò)程，速度上的優(yōu)勢(shì)是肉眼可見(jiàn)的。新合成的短序列單鏈之后與帶有熒光的引物結(jié)合，從而通過(guò)熒光來(lái)定量分析。當(dāng)熒光達(dá)到一定強(qiáng)度，認(rèn)定相應(yīng)的病毒DNA達(dá)到一定含量，認(rèn)定為陽(yáng)性。ID NOW設(shè)定的閾值是5分鐘觀察，5分鐘如果達(dá)到閾值，則報(bào)告為陽(yáng)性；如果5分鐘未達(dá)到，則繼續(xù)觀察，在13分鐘前達(dá)到閾值，也報(bào)告為陽(yáng)性；13分鐘時(shí)仍未到達(dá)閾值的，報(bào)告為陰性。這個(gè)技術(shù)相比其他的核酸檢測(cè)方法，優(yōu)勢(shì)在于速度和靈敏度（初始只需要數(shù)百個(gè)病毒拷貝）；缺點(diǎn)在于短序列的設(shè)計(jì)存在高假陽(yáng)性的可能。
最后用我們網(wǎng)紅醫(yī)生張文宏主任的一段話(huà)做結(jié)！
張文宏醫(yī)生：“之所以成為世界上醫(yī)療體系最強(qiáng)大的國(guó)家，就是因?yàn)樗兄澜珥敿獾尼t(yī)療技術(shù)。舉個(gè)簡(jiǎn)單例子，美國(guó)12天已經(jīng)更新了6代病毒的檢測(cè)試劑。最初的檢測(cè)時(shí)間是2天，然后縮短為1天，又縮短為6小時(shí)。之后又減少到3.5小時(shí)和1.5小時(shí)，現(xiàn)在的檢測(cè)只需要5分鐘，而且準(zhǔn)確率都超過(guò)95%。“
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