國際生醫新聞

新冠肺炎的診斷方式眾多，但不同測試之間存在著重大差異常導致結果不夠準確 ─ 偽陽性導致不必要的隔離，偽陰性則會陷人群於危險之中。儘管反轉錄聚合酶鏈鎖反應 (RT-PCR) 是目前檢測 SARS-CoV-2 病毒存在的黃金標準，但此方法的耗時、高門檻一直是它為人詬病的缺點。因此，仍有迫切需要開發其他高靈敏度、高專一性又可即時診斷的檢測技術。

在《APL Bioengineering》 (美國物理學會的出版物) 上發表的一篇文章中，針對一些目前已在使用或正在開發的新冠肺炎診斷方法進行了評估，並評論其優缺點：

1. 反轉錄環介導的等溫擴增 (RT-LAMP)：
- 相對便宜、易於執行。
- 可目視觀察陽性測試結果，無需其他分析步驟。
- 靈敏度與 RT-PCR 相當或為 RT-PCR 之 97%。
- 因使用 6-8 個引子，因此被認為是高專一性。

2. 以 CRISPR-cas 為基礎的分析：
- 成本較低、操作過程簡單。
- Mammoth Biosciences：利用 Cas12a，偵測外套膜蛋白質 (E protein) 和核蛋白鞘蛋白質 (N protein) 的基因序列，然後針對該基因序列進行等溫擴增，再透過螢光訊號進行判讀。
- Sherlock Biosciences：以特定序列的引導 RNA (gRNA) 搭配 Cas13，活化後可導致報導 RNA 被剪切、進而產生訊號。

3. 以測定抗原為原理，偵測病毒之棘蛋白 (S protein) 或其他結構性蛋白質：
- 若抗原有胺基酸序列變異，則可能可以對變異之病毒進行特異性診斷。
- 透過使用多種抗原組合，可提高靈敏度與專一性。
- 反應速度比 PCR 快許多，可以在現場使用，但前提是其準確性必須盡量接近核酸檢定技術。
- 在面對大流行時，可以快速反應。

此外，研究人員也提及了幾種有潛力的開發中診斷技術：

1. 全基因組定序：
- 適合用於了解病毒傳播和致病性、鑑定病毒突變，並為開發新療法提供訊息。
- 缺點：昂貴且費時，並因此限制了其實際應用。

2. 電化學傳感器：
- 使用奈米技術、微流控技術和先進儀器的生物傳感器系統，可設計於攜帶式裝置中，提供高專一性、高靈敏度，兼具鑑定與定量功能，又便於現場使用的設備。
- 研究人員將之評論為「將成為大流行情況下最有希望的技術之一」。
- 例如：韓國研究人員設計的一種生物傳感器已可在無需特別製備樣本的條件下，以飛克 (femto gram, 10^-15 公克)/毫升 (ml) 等級的靈敏度檢測出 SARS-CoV-2。

在疫苗可以普遍接種並產生保護力之前，「準確而快速」的診斷，將成為防止感染擴散的關鍵，因為這決定了隔離的速度與醫療資源的節省。然而當前可用的診斷技術，無論是在可靠性和特異性上仍有很大差異，因此有必要對現有檢測方式進行比較分析，並了解哪種檢測方式適合用在哪種條件之下，以避免產生錯誤的報告。

資料來源：BioSpace、FDA