3月11日，世界卫生组织宣布新型冠状病毒进入全球大流行，疫情蔓延开来，世界各国纷纷加入这场与病毒的战争中，前期的防控和治疗为我们提供了许多宝贵的经验教训。日前，全球多个国家出现病毒检测试剂盒短缺、病毒检测跟不上需求的状况，应该如何解决？今天的文章经授权译自前几天发表在Clinical Chemistry 的稿件，来自临床一线、公共卫生、感染防控和检测诊断等多个领域的各国专家分享了他们对SARS-CoV-2检测等相关问题的看法。
2019与2020年交际之时，中国武汉市暴发了病因不明的肺炎。后来的研究表明，这次疫情暴发是由新型冠状病毒感染引起的，这一病毒后来由世界卫生组织命名为SARS-CoV-2，并蔓延至中国各地以及世界各国。截止到2020年3月1日，全球感染新冠病毒的人数已经超过88000多例，近3000人因此死亡，并有超过5000万人仍处于隔离中。全球的科学家和临床工作者反应迅速，在第一时间开展相关工作，以抗击这一病毒引发的呼吸道疾病：COVID-19。
在此过程中，病毒的早期检测和诊断方法在预防感染中发挥了重要的作用，引起了各国的重视并获得迅速发展。从2020年2月29日开始，美国食品药品监督管理局批准美国可以进行高复杂临床检测的实验室在紧急使用授权之前可以对SARS-CoV-2进行检测。疫情仍在蔓延，前期的防控和治疗为我们提供了许多宝贵的经验教训，也还有很多问题仍待解答。在这篇文章中，我们邀请了来自临床一线、公共卫生、感染防控和检测诊断等多个领域的专家，分享他们对SARS-CoV-2相关问题的看法。
关于检测SARS-CoV-2的手段，有哪些方面是医疗人员应该了解的？这些检测手段的性能如何？能否在疾病的潜伏期或恢复期检测到病毒？
Pan： 两种用于病原体检测的传统方法是核酸检测和血清学检测。对SARS-CoV-2的检测也不例外，在所有可用的方法中，核酸检测的灵敏性最强，并具有高特异性和高效率，因此核酸检测在对SARS-CoV-2的公共卫生响应中起着关键作用。核酸检测的检测限为102 拷贝/ ml，由低特异性引起的非特异扩增在现行的实验方法中较为罕见。在对SARS-CoV-2的实际检测中，仍需要对核酸检测进行严格的性能评估，并且其性能确认也取决于能否找到合适的、包含不同病毒载量的临床测试样本
除核酸检测外，传统的针对特定IgM、IgG或病毒抗原的血清学检测也不容忽略，包括ELISA、CLIA、快速血清学检测等。在一些情况下，当核酸检测结果为阴性时，这些检测方法可以在临床上帮助区分是否感染。但是，敏感性和特异性很高的血清学检测方法相较于核酸检测更难创建，应该花更多的精力改进血清学检测方法的性能。
Poon： 我所担心的是检测手段的准确性。目前已经出现了一些由于检测手段的缺陷而导致的假阴性结果，所以我推荐按照世界卫生组织的建议，参考已在疫情早期广泛使用的多种检测方法。同时，在病毒动力学方面，有越来越多的研究表明，病毒载量的峰值出现在发病第一周。在疾病发作第二周的患者体内可以检测到病毒RNA，但病毒载量较低。在无症状的情况下以及在已康复的患者中也有核酸检测呈现阳性的情况。
Charlton and Zelyas: 目前，加拿大和国际上许多实验室使用的检测方法都是针对两个不同扩增区域E和RdRp基因的RT-PCR检测方法。在疫情暴发初期，加拿大政府采取的策略是将所有省份提供的阳性样本和阴性样本都寄送到国家微生物实验室进行检测确认。考虑到后期测试样本量的增加以及所有平行检测的结果都与NML的检测结果一致，那些测试样本数量足够大的省份就不用再发送阴性样本给NML。欧盟采取的策略与此类似，在欧盟，可以将阳性标本发送给任何欧洲专家实验室进行确认。
美国疾病控制中心设计了另一种测定法，它也是实时PCR测定法，但使用了三个不同的扩增区域：NS3专为检测SARS样冠状病毒而设计，N1和N2区是SARS-CoV-2特有的。此方法已针对所有性能特征进行了验证，但是用的很多验证样本是掺入合成序列的呼吸道样品——在可用于测试的阳性参照材料很少的时候，通常可以采用这种验证方式。该检测方法的分析灵敏度和特异性在验证过程中通过计算得出，但是由于在北美已检测到的阳性人类病例相对较少，因此基于实际诊断的数据还很少。
通常，呼吸道病毒载量在症状发作后两天达到峰值，因此建议尽可能在患者接近症状发作时采集样本。例如，对于人类间质肺病毒，在患者症状发作后的四天内，将近60％的病例可以通过核酸检测被检测到，而在症状发作四天后，只有19％的病例能被检测到。延迟采集样本可能导致出现假阴性结果，而呼吸道病毒的平均峰值随病毒种类、病症的严重程度和个体的免疫状态而异。这也表明仍需更多的工作来确定SARS-CoV-2确切病毒载量峰值出现的平均时间。
与其他呼吸道病毒相似，核酸检测冠状病毒的能力在很大程度上取决于样品的收集。在鼻咽拭子没有正确插入鼻咽间隙而仅插入鼻孔的情况下，即使患者感染了SARS-CoV-2，也有可能出现假阴性结果。因此需要提醒医护人员正确采集样本的重要性，如果未能正确收集样本，则无论检测水平高低，都无法成功检测到该病毒。对SARS-CoV-2检测的最佳标本类型尚未确定，一项未经同行评审的研究表明，与鼻拭子和咽拭子相比，痰液可能是最好的非侵入性标本类型，不过还需要进一步的研究来确定最佳标本类型和最佳采集时间。
Rhoads： 这些用于检测SARS-CoV-2的方法都是在近期出现感染后才开发出来的，因此迄今为止，对这些检测手段在临床应用中的准确性几乎没有研究和报道。值得赞扬的是对病毒基因组进行测序并且迅速向公众公布的行为，这使得FDA批准的制造商能够通过计算程序用序列比对快速判断出他们已有的呼吸系统病毒检测方法不能检测出SARS-CoV-2。
Persing： 迄今为止，关于病患临床表现特征的数据很少。没有哪种诊断方法是完美的。放射学所呈现的感染者特征，可能也仅限于感染疾病的晚期患者；而核酸检测可能在早期产生假阴性结果，特别是在使用了错误的样本类型时。在感染人数较多的地区，公共卫生部门的测试能力有限，样品的周转时间可能会延长，因此在各个医院进行分散式测试的方法可能更合适。
在新冠流行区域，除临床诊断和CT结果外，是否还需要额外的核酸检测结果来对SARS-CoV-2感染者进行确诊？ 我们应该如何处理假阴性结果？
Pan： 在中国某些地区，感染患者数量激增，而核酸检测的能力跟不上临床诊断的速度。因此产生了“临床确诊病例”的定义：无需核酸检测，基于临床评估和放射学表现就可以确诊，此定义在一线诊断中特别有用，及时确诊可降低患者聚集可能性，缩短住院时间，并对疫情进行有效地控制管理。对于那些临床确诊的病例，可以立即实施经验性抗病毒治疗和支持性治疗，同时进行必要的流行病学调查。
有一点十分重要：必须对医护人员进行分析核酸检测结果分析的相关培训，因为核酸检测尽管敏感性高，但对于临床诊断高度疑似感染的患者，核酸检测阴性仍不足以排除感染SARS-CoV-2的可能性。样品采集的时间、样品的质量、测试方法的性能、质量控制和测试专业人员培训都会影响到测试的准确性。特别重要的一点是，对于那些具有典型临床表现或明显流行病迹象的患者，即使一次甚至两次核酸检测都呈阴性，也必须进行临床治疗和病例管理。在这种情况下，应同时考虑其他测试方法，包括特异性IgM和IgG检测。
Poon： 患者最初的临床表现是非特异性的。尤其是在流感季节里中，感染新冠与感染流感相似的症状给一线医疗带来了很大的困扰。因此，仍建议进行病毒学实验室测试。对于高度怀疑的病例，由于我们仍不确定最佳的临床样本类型，我们应同时采集多个样本。
Charlton and Zelyas： 不同地区的疾病流行性不同，确诊的方式也就不同。在病毒流行地区，如果患者表现出SARS-CoV-2样症状，进行实验室检测的结果不会改变患者的治疗方案，在此情况下也可不需要核酸检测。但是在疾病非流行区域，核酸检测结果的阳性或阴性会影响后续的控制手段或患者治疗方案，因此在这些地区必须要对疑似病例进行测试。不同地区不同机构可能会根据其当下的SARS-CoV-2流行水平采取不同的临床干预措施。
任何实验室的检测均可能出现假阴性结果。如果患者出现SARS-CoV-2样症状且核酸检测为阴性，在未发现其他感染源的情况下，医生将根据其临床判断经验来治疗患者。根据WHO的临时指南，单个阴性测试结果并不排除SARS-CoV-2感染的可能性。此外，WHO还给出了提示：“强烈建议在严重的流行性疾病中使用下呼吸道样本进行重复检测” 。但是，重复检测所有样本会加重检测机构的负担，在测试需求较大的情况下，此建议可能不切实际。一些地区要求每位患者发送两个检测样本，以减少出现假阴性的可能性。在安大略省的一例病例是在喉咙样本中发现的，但鼻咽拭子样本中没有发现，而加拿大的其他所有病例都能从鼻咽拭子样品中检测出病毒。
Rhoads： 核酸检测本应该成为SARS-CoV-2例行诊断工作不可或缺的一部分，尤其是在疾病流行地区。但是，如果该地区因为感染病例太多而导致检测呈阳性的可能性非常高，并且已经通过核酸检测确认了许多病例，则额外增加核酸检测或CT来再次确证感染的实用性很小。这个策略和美国疾病预防控制中心关于流感检测的建议类似。如果未使用核酸检测或CT来确认诊断，则应采用基于临床综合征的国际统一诊断标准来诊断疾病。
应该由谁来提供SARS-CoV-2测试？进行测试的环境有何要求？
Pan： 病毒学、流行病学和临床需求决定了SARS-CoV-2检测的首选流程。在中国疫情暴发的第一阶段，所有检测均由中国疾控中心和公共卫生实验室完成。随着时间推移，出现了持续的跨区域传播，快速诊断和检测成为暴发期间对疫情进行防控的重要组成部分。在中心实验室中进行通量有限的检测变得不够理想，因为运输样本延长了周转时间，并增加了生物安全性方面的风险。
鉴于病毒在中国的高流行性，包括CDC实验室、公共卫生实验室、医院临床实验室和独立实验室在内的所有合格实验室都应为此次疫情暴发提供体外诊断服务。目前，我们所知道的是，检测速度加快有助于降低感染人数。
Charlton and Zelyas： 在疫情暴发的当前阶段，在北美的公共卫生实验室进行SARS-CoV-2检测很有意义。检测仅限于具有前往特定地点暴露史或有特定接触历史的个人，商业的检测才刚刚开始运作，并且检测的样本总数相对较低，因此非常适合在公共卫生实验室进行。但是，考虑到病毒传播的速度，以及各国无法有效控制病毒传播，检测需求可能会大大增加。此外，目前由公共卫生部门提供的检测门槛并不能持久，因为满足此类要求的样本量会飞速增长，我们已经看到这种情况在安大略省和不列颠哥伦比亚省中发生。
如果病毒感染在北美人群中持续存在，检测的方案则需要更改。那时，可能需要重新评估资源以对所有可疑患者进行检测。目前一些地区正在研究如何将SARS-CoV-2检测纳入常规呼吸道病毒检测的工作流程。随着北美感染此病毒的人数越来越多，可能需要将SARS-CoV-2检测任务分发给急诊实验室以加快检测速度。加拿大的一些区域已经开始采用这一方案。
Rhoads： SARS-CoV-2核酸检测的实验室选择应与该病毒的流行程度以及临床和公共卫生需求相一致。如果美国以后的SARS-CoV-2的流行程度很高并且成为像流感一样的存在，则应该将检测任务分配给当前有能力执行呼吸道病毒核酸检测的所有实验室。如果美国的病例蔓延仍局限在大多数国外输入的病例，那么继续将检测范围限制在公共卫生实验室是合理的——在这些实验室中，实验者可以与公共卫生流行病学家密切合作，以帮助识别和追踪病例。如果有效的药物能成为治疗患者的重要措施，那么为了尽快给患者提供最佳治疗方案，核酸检测的周转时间就显得尤为重要，在这种情况下，即使疾病患病率相对较低，采取更多的分散式实验室检测也是更加合理的选择。
实验室检测人员和一线医疗人员需要采取哪些安全措施？
Babcock： 对SARS-CoV-2或对来自疑似患者的样品进行检测时，所采取的安全措施与常规用于检测其他呼吸道病毒病原体时并无不同。使用标准安全操作指南可以在实验室中对样品进行安全管理。在临床环境中，传播途径是选择保护措施的依据。与大多数呼吸道病毒相似，新型的冠状病毒通过呼吸道飞沫传播，当感染者咳嗽或打喷嚏时，将会释放飞沫，从而传染给其他人。CDC建议医护人员佩戴好个人防护设备，包括防护服、手套、护目镜和呼吸器。
Pan： 在SARS暴发期间有许多医护人员被感染。因此，在此次疫情期间，应着重考虑到医护人员也有很高的感染风险，另一个需要考虑的是医院可能出现的聚集性感染。一旦出现了医护人员的感染情况，就应该在该医院中实施更加严格的感染控制措施，而这一点需要大量的防护资源予以支持。到目前为止，SARS-CoV-2的传播途径尚未完全阐明，除了飞沫传播和接触传播之外，已经证实，存在通过气溶胶和粪便传播的可能性。根据现有的这些证据与和SARS-CoV-2的致病性，需要生物安全3级实验室进行病毒分离和相关检测，而临床样品可以在生物安全2级实验室中由专业人员在使用适当的个人防护设备的情况下处理。一些实验室对标本先进行灭活再检测，此举措对检测灵敏度的影响尚不清楚，但不可忽视灭活导致假阴性结果的可能。
Charlton and Zelyas： 在实验室环境中，通用的预防措施足以保护对原始样品进行操作的医护人员。如果在生物安全柜之外执行有气雾生成的操作，则应使用增强的2级预防措施。
至于照顾病人的医护人员，在护理可疑/确诊病例时，应坚持采用预防措施，包括戴上外科口罩和护目镜，防止接触和飞沫传染。在此前提下安全地收集鼻咽拭子，此过程不需要N95呼吸器。但如果执行的操作会产生气溶胶，则还应采取更周密的预防措施，包括佩戴N95呼吸器和眼睛防护装置。
当患者密度很大时
Rhoads： 美国CDC依据当下对病毒和疾病的最新了解，持续更新实验室的生物安全性要求。目前，常规的生物安全2级实验室操作条件足以处理SARS-CoV-2疑似患者的样本，但具有潜在传染性的样本应仅在生物安全柜中进行操作。CDC明确建议不要对可能含有SARS-CoV-2的样本进行病毒培养。
与以往的呼吸道病毒暴发相比，当前的SARS-CoV-2暴发情况有何不同？
Poon： SARS-CoV-2具有很高的传染性，R0约为2.5。与SARS和MERS不同，它在疾病早期就可以在人与人之间传播。此外，出现了无症状的病例，这在SARS的暴发过程中是未曾见到的。因此，中断传播链变得十分困难。最后一点，除了那些感染后康复的患者，世界上大多数人对SARS-CoV-2都没有免疫力。
Charlton and Zelyas： 目前来看SARS-CoV-2的传播方式与MERS的传播方式截然不同。MERS在人与人之间没有持续传播，而是经由多种人畜共患病源感染人类。这也是MERS感染人数相对较少且疫情尚未在全球蔓延的原因之一。MERS的R0通常被认为是
与MERS相比，SARS存在人际持续传播的现象，并导致了超过8000人的感染。SARS的R0在2到5之间，并通过空气中的飞沫传播。最常见的传播途径是直接接触粘膜和飞沫传播。SARS的传播很少出现在偶然的接触中，只有处于高暴露环境下才有被传染的可能。这与当前暴发的SARS-CoV-2不同，虽然SARS-CoV-2 的R0值估计为1.4-3.9，但近距离和短暂接触者被传染很普遍。随着更多信息的收集和揭示，它的R0数值仍有更改的可能。
Babcock： 与人类史上前两次冠状病毒暴发相比，到目前为止，SARS-CoV-2的传播范围最广，感染人数最多。虽然目前估计80％的病例为轻度病例，并且病死率估计为2％左右，但我们仍然没有对无症状患者或轻症患者的严重程度做详细研究，这类患者并不能被很好的确诊，因此，所有感染者的病死率可能要低于预计值。
Rhoads： 最近出现的呼吸道病毒包括2009 H1N1流感病毒、SARS和MERS。SARS和MERS比SARS-CoV-2更具致命性，但它们暴发的规模较小，这是因为SARS和MERS人群传播能力较弱，更容易控制它们的蔓延。而在这三种病毒中，H1N1与SARS-CoV-2的发病率和病死率最为相近。尽管当前全球范围内有已经有很多患者死于SARS-CoV-2感染，但其病死率仍远低于SARS和MERS。H1N1和SARS-CoV-2的病死率均远远低于SARS和MERS。
在这次疫情中，公众的认知如何影响SARS-CoV-2的防控工作？
Pan： 经历过SARS，公众对传染病暴发的认知更加深刻，尤其是中国，在社会的广泛接受态度下，采取了一些严格的防控措施来控制疫情蔓延，包括限制人员跨地区流动、取消公共聚会、学校暂缓开学、居家隔离等措施。考虑到SARS-CoV-2可以在症状出现前传播和无症状时传播，仅靠这些政策可能不足以在短期内控制SARS-CoV-2的暴发。但这些手段也表现出了积极作用，例如减少了感染人数，延迟了病毒的传播。而采取这些措施的长期有效性和成本仍有待确定。
Charlton and Zelyas： 在加拿大，媒体的报道引起了人们对该病毒的极大恐惧，也因此，政府收到了许多针对SARS-CoV-2检测的请求，尽管很多要求被检测的人只是因为恐惧而非经历了实际情况下的暴露，这导致一些辖区加强了对这些需求进行分类和评估。而在另一些地区，尽管检测部门知道一些测试请求是不合理的，但由于测试量太大，无法逐一审查，只能对所有收到的样本进行检测。
从公共卫生学的角度看，加拿大对疑似病例的管理方法在很大程度上是合理的。例如，在艾伯塔省，所有可疑病例都通过卫生医务人员来进行分类，如果患者病情未严重到需要住院的程度，则建议他们自行隔离，直到排除SARS-CoV-2的感染可能性为止。其他省份也采用了相同的策略，建议采取自行隔离的策略，以减少医院病床的负担，并减轻病毒在医院内传染给易感人群的可能性。
在极少数情况下，“新冠病毒起源于中国”的说法导致了种族偏见和恐惧。我们的一些亚洲工作人员因偶发咳嗽而被其他人担心是SARS-CoV-2的感染者，也正因此许多不符合检测要求的人都提出了检测请求。因此，从公共卫生的角度，建议媒体邀请临床专家前来普及病毒的起源和传播途径，可能有助于大家更清晰理性地认知疫情。
Rhoads： 公众对SARS-CoV-2的持续关注增加了大家向急诊部门求助的病例数量，他们担心自己已经暴露于病毒甚至已经感染疾病。但需要提醒民众注意的是，此季节仍存在一些常见疾病，比如说出现流感样症状的患者可能患上了流感而不是感染了新冠病毒。本季度在美国每15个人中就有1人感染流感，而相比之下，目前SARS-CoV-2的发病率要低得多。
我们可以从当前的疫情防控中学到哪些策略来应对今后可能出现的类似情况？专业协会、公共卫生机构和监管机构可以采取哪些方式来更好地应对类似于SARS-CoV-2的疫情？
Pan： 与过去的呼吸道病原体相比，SARS-CoV-2具有一些显著的特征。与SARS-CoV和MERS-CoV相比，它具有低病死率和高传染性。与其他人类冠状病毒或季节性流感相比，SARS-CoV-2在老年患者和基础疾病患者中引起了较高的发病率和病死率。
从此次疫情中我们可以学到那些教训呢？首先，病原体是在持续进化的，因此应及时修改基于先前认知的初步评估和预测。第二，对于医护人员和公共卫生专家来说，需要加强对早期病情的诊断，病例管理与针对医疗人员的保护措施也亟待实施。第三，对于新发或再发传染病，我们需要始终保持开发快速诊断检测的能力，在这次SARS-CoV-2暴发后，在很短的时间内，科学家开发了许多分子检测方法和血清学检测方法。同时，SARS-CoV-2的全基因组测序极大地促进了疫情控制。我们也期待着未来可能出现的针对新兴病原体更灵敏更准确的检测技术。
Persing： 也许我们需要重新考虑的并不是“仅对某种疾病做出反应”的应对策略。我们需要做的是创建一个更加主动高效的应对机制，来更好地进行诊断和治疗，从而为下一次病毒暴发做好准备。
Charlton and Zelyas： 公共卫生实验室面临的主要挑战之一是检测用品的短缺。全球各国都面临着试剂、标本采集套件和N95呼吸器短缺的问题。即使是常规呼吸道测试用品的供给也面临着挑战，我们需要与多个不同的供应商合作以维持正常的检测能力。例如，H1N1大流行的时候，实验室开始储备应急检测用品，但这些储备策略也存在问题，比如说储备了数以百万计的外科口罩而N95呼吸器仍然不足。应鼓励医院管理者与他们的微生物临床实验室人员进行沟通，以调整应急库存，确保下次不再出现类似的问题。
Babcock： 公共卫生部门的响应既要迅速也要具有前瞻性。适用于出现少数病例时的指南并不适用于出现大流行的情况。尽早获得可靠的检测手段是制订应对措施的关键，这可以更好地评估实际病例数、地理和社区分布，并采用适当的控制措施。
Rhoads： 信息的快速共享对公共卫生、临床团队和公众都是有益的。这也有利于更好地组织和整理这些信息，并为将来可能的暴发提供参考。例如，在我们的医院系统中，我们有针对不同群体的防护指南，包括护理人员、急诊医生、住院医生、感染控制人员、实验室人员和环境服务人员等。在临床和公共卫生防护的过程中，每个成员都扮演着必不可少的角色，他们在未来的疫情暴发中也将发挥重要作用。因此，如果有机会的话，我们可以共同创建在线分享平台，以共享这些为不同工作人员量身定制
如何让以上这些分工不同的群体相互配合也存在着挑战。例如，CDC更偏向使用鼻咽拭子/口咽拭子样品进行检测，但在临床护理中，收集这类样本并不是常规操作的一部分，我们的机构必须要了解并妥善处理这种差异。同样，一些一线医护人员也没有负压室的操作环境，因此，当出现疑似感染的患者时，由于设备的限制，他们没有条件按照防控建议进行操作。这些问题并不是某一个机构所独有的，我们需要一个平台，更快地提供和传播更加确切的信息。
Poon： 从SARS和MERS事件中，我们已经学到了很多东西。世卫组织于2015年制定了研发蓝图，冠状病毒一直被列为重点关注疾病之一。这些措施表明我们已经学会从历史事件中学习经验，以应对下一次疫情的暴发。SARS-CoV-2的出现时间还并不长，许多工作已经在过去几周完成了，其中一些成果非常值得赞扬。每一天我们对病毒的认知都会更加深刻，相信经历过此次疫情之后，面对未知的下一次病毒暴发，我们将掌握更多主动权。
