本文已根据纽约州卫生部沃兹沃斯中心的信息进行了更新。
纽约-世界各地的实验室和公司正在将赌注押在用于COVID-19检测的替代样本类型上,如唾液、鼻拭子或口服液,以提高样本收集的速度和便便性,旨在克服快速扩大检测工作的挑战之一。
能否解除居家令、重新开放企业和学校,取决于能否进行大规模的诊断检测。而美国各地的测试人数攀升至每天超过20万次测试专家表示,过去一周平均来看,这远远不足以进行充分的监控。
造成测试紧张的原因之一是繁琐的样本收集。目前绝大多数分子SARS-CoV-2检测使用鼻咽拭子,这被认为是许多呼吸系统疾病检测的金标准,它深入鼻腔,需要由卫生保健专业人员进行。NP拭子和病毒或通用传输介质(VTM或UTM)用于存储样本,直到测试完成供应不足.此外,医护人员需要穿戴全套防护装备来采集样本,这一过程令人不愉快,而且经常使受试者咳嗽或打喷嚏。
但在过去几周,已经出现了替代方案,而且正在越来越多地得到实施。例如,纽约市市长比尔·白思豪(Bill de Blasio)表示,纽约市卫生和医院社区检测站点本周将开始让患者收集自己的鼻拭子和唾液样本,他说,这“更简单,但也更安全,特别是对医护人员而言。”他说,该市计划“积极”使用这类样本。
他表示:“我们需要来自从事处理工作的私人实验室的合作伙伴关系。”他补充称,伦敦金融城已经在与实验室“进行对话”,商讨调整它们的检测流程。
不过,到目前为止,唾液样本和鼻拭子很少用于COVID-19检测。例如,纽约州卫生部的沃兹沃斯中心,据一位发言人说,一直在验证与鼻腔拭子配对的唾液作为适当的样本类型,并希望“很快”能够在现场使用它们。
同时,4月10日美国食品和药物管理局(fda)批准罗格斯大学临床基因组学实验室紧急使用SARS-CoV-2 RT-PCR检测,这是首个将唾液作为样本类型的检测。截至周三,位于RUCDR Infinite Biologics的实验室仍然是唯一一家获得FDA批准进行唾液冠状病毒检测的实验室。它的EUA需要使用来自Spectrum Solutions的唾液收集设备,该设备含有稳定RNA和DNA的专利保存试剂。
RUCDR Infinite Biologics公司首席运营官兼技术开发总监安迪·布鲁克斯(Andy Brooks)表示,能够采集唾vwin德赢ac米兰合作液样本增加了样本采集量,减少了医护人员对个人防护设备(PPE)的需求。他说:“对于许多国家和政府的收集设施,我们的吞吐量增加了三倍,几乎四倍。”“我们已经减少了90%的个人防护装备,我们让我们的卫生专业人员真正照顾病人,而不是进行棉签测试。”
他补充说,该实验室已将每天的检测能力提高到1万个样本,并有望在下周末之前将能力翻一番,目标是在不久的将来达到每天3万到4万个样本。布鲁克斯说,尽管实验室为各种医院和医疗网络提供支持,包括那些使用NP拭子的医院和医疗网络,但拭子与唾液样本的比例在过去几周“发生了巨大变化”。
罗格斯大学的科学家们在提交EUA时比较结果将60例疑似COVID-19患者的唾液样本与鼻咽或口咽样本进行比较,发现两者100%一致,且具有相似的敏感性。布鲁克斯说:“我们的研究表明,他们在整体表现上是相当的。”“然而,唾液可以提高测试的稳健性。”
其他大学可能很快就会效仿罗格斯大学的做法。Spectrum Solutions公司在其网站上表示,它正在向“加工实验室、大学实验室和医院实验室提供唾液收集套件,这些实验室正在努力验证其设备上的既定协议,以提交FDA EUA批准,用于检测检测COVID-19感染的唾液样本。”此外,布鲁克斯表示,他的团队一直在帮助几家商业实验室实现唾液测试在线。他说:“我认为你肯定会看到越来越多的实验室开始研究唾液。”
澳大利亚墨尔本大学和耶鲁大学的研究小组一直在独立开发他们自己的SARS-CoV-2测试,使用唾液作为输入。墨尔本队,他们发表其结果是临床微生物学杂志上周,他比较了前往皇家墨尔本医院进行COVID-19筛查的522名患者的NP拭子和唾液的结果。他们发现85%的NP拭子检测呈阳性的患者唾液检测也呈阳性。另外,一名NP拭子检测阴性的患者唾液检测阳性。研究人员还发现,NP拭子中的病毒载量似乎更高。
同时,在一项研究中作为预印本发布在MedRxiv一周前,耶鲁大学的研究人员比较了44名COVID-19重症患者的鼻咽拭子和唾液样本的结果,发现唾液样本中的病毒滴度更高。此外,在38个匹配的NP-唾液样本中,有五分之一的唾液检测结果为阳性,而NP拭子为阴性,在8%的匹配样本中,结果相反。此外,他们在一些住院患者中测试了每种类型的纵向样本,发现唾液样本比NP拭子的变化更小,有时NP拭子在一天给出阴性结果,第二天给出阳性结果。
他们还在一项研究中招募了近100名无症状医护人员,每隔几天收集一种或两种类型的样本。在两例病例中,唾液比NP拭子更早检测出阳性,这表明唾液对检测轻度或亚临床感染更敏感。
据耶鲁大学公共卫生学院的副研究科学家、预印本的主要作者安妮·怀利(Anne Wyllie)说,该研究小组现在已经将研究人群扩大到85名患者和61个匹配样本,“唾液仍然表现良好”,假阴性率比NP拭子低得多。预印本已提交给一家杂志出版。
她说,她的团队开始评估唾液的原因是缺乏NP拭子,他们最终从台湾的一家公司获得了NP拭子,以及病毒传输介质,他们的实验室开始根据CDC的协议自行制作病毒传输介质。
与罗格斯大学的测试相比,他们的方案不需要特殊的唾液收集设备。耶鲁大学的研究小组一直要求参与者向标准的医院尿液收集杯中吐痰,而在之前涉及唾液的项目中,威利说她使用的是各种尺寸的标准实验室试剂管。
她的小组收到了对预印本的巨大反响。她说:“我最近收到了大量要求提供检测方案的电子邮件,这表明很多人都在研究(唾液检测),很多人对此很感兴趣。”她说,“这表明人们是多么迫切地想要有选择,特别是想在短时间内检测很多人。”
然而,首次进行在线检测的实验室和公司可能不愿意离开NP拭子的黄金标准。威利说:“越来越多的数据显示,唾液是一种可行的选择,这将真正帮助不同的公司和机构做出这些决定。”
目前,她的团队继续建立比较NP拭子和唾液的数据集。“就研究目的而言,这对我们来说非常有效。我们将继续使用它来筛查医护人员,”她说。同样,耶鲁大学的诊断实验室正在比较NP拭子和唾液,以确定他们如何可能建立唾液测试。她说,目前,当一名医护人员在耶鲁大学的研究中检测出阳性时,该结果仍需要在CLIA实验室中使用NP拭子进行确认。
此外,她的团队正在研究其他简化检测过程的方法,例如通过多重qPCR检测。目前,需要对每个样本进行三次单独的qPCR检测——每个靶点一次。
在大多数情况下,商业实验室还没有冒险用唾液检测COVID-19。奎斯特公司的发言人说:“目前,唾液样本还没有经过奎斯特诊断公司提供的SARS-CoV-2 RNA检测的验证。”
与此同时,反兴奋剂检测实验室KorvaLabs和治愈公司获得了FDA对COVID-19检测的紧急使用授权上周这包括“口腔液体”作为样本,这是一种改良的唾液样本,患者被要求咳嗽几次,然后用棉签擦拭口腔内部,他们可以在医护人员在场的情况下自己做。
LabCorp目前也没有使用唾液,但根据发言人的说法,“正在根据需要评估所有扩大和扩大检测范围的选项”,其决定是基于“质量、有效性、可用性和快速扩大所需的条件”。
上周,该公司获得了FDA对其Pixel by LabCorp COVID-19测试家庭收集套件的紧急使用授权,该套件将在未来几周内在美国大多数州提供,纽约州和新泽西州除外。该套件包含一个鼻拭子,患者可以用它从自己的鼻子前部收集样本。
其他人也在探索鼻拭子的使用。例如,本月早些时候,来自法国的一个团体发表一篇发表在临床微生物学杂志他们比较了用于COVID-19检测的鼻咽拭子和鼻咽拭子。他们发现,在37名NP拭子阳性的患者中,89%的鼻拭子检测结果也为阳性,所有阴性NP样本在鼻拭子检测中也为阴性。
资深作者、巴黎乔治·蓬皮杜欧洲医院的病毒学家David Veyer说,他所在的机构Hôpitaux de Paris是欧洲最大的大学医院集团的一部分,该机构经历了NP拭子的短缺,促使他的团队测试传统拭子,这种拭子没有供应中断的风险。他说,基于这项研究的结果,“在鼻咽拭子短缺的时候,我们机构的一些实验室或医院已经采用了鼻拭子作为一种方便的替代方法。”
华盛顿大学的另一个研究小组测试了在不使用通用运输介质的情况下,使用自行收集的干燥中鼻甲拭子。他们将这种方法与不需要RNA提取的直接RT-PCR检测协议相结合其他人也探索了.在一个BioRxiv预印上周发布根据11名新冠肺炎患者的结果,华盛顿大学的研究团队报告称,他们的简化方案似乎至少和传统检测一样敏感。
共同资深作者Lea Starita是华盛顿大学的研究助理教授,她说该团队开发该协议是为了应对“UTM和RNA提取试剂的严重短缺”。她的团队继续在更多的COVID患者和健康志愿者中评估其表现。它还在研究病毒RNA随时间和不同温度下的稳定性,以模拟样本运输和病毒在样本中的生存能力。
尽管她的团队一直在使用的棉签是常规棉签,但她说,她希望从测试管道中切断UTM和RNA提取试剂将有所帮助。此外,她还表示,如果要大幅提高产量,还需要对上游物流方面的测试进行调整。“此外,有必要改变实验室检测的监管结构,以允许在医疗保健系统之外进行更广泛的社区检测。”