檢驗病毒攻略

顏寶倫醫生 | 2020-04-02
在社區前線為病人以收集深喉唾液作初步檢查或篩查,是個在平衡各因素下的很合適合理的方法。(彭博圖片)

面對新型冠狀病毒全球大流行,本港同樣處於抗疫的最嚴峻狀況,我們每個人都要盡己之力,緊守崗位,自愛自律,互助互補。這病毒在本地大有社區爆發之危機,大家都擔心感染上,也擔心會成為無徵狀的帶病毒者,或成為一個隱形傳播者而不自知!更有效、更準確、更合適的檢驗病毒方法,也就是成功抗疫其中的關鍵一環。

深喉唾液(Deep Throat Saliva)、鼻咽與喉嚨雙拭子(Nasopharyngeal and Throat Swabs)、痰液、糞便、血液,都是檢驗這病毒的方法。大家在聽到這些檢驗方法是如何準確不準確時,也應該更清楚這些檢驗的理論和特點。

「細菌」是單細胞生物,可以將患者合適的樣本,直接放在營養培養媒體上「種菌」作病理上的診斷。病毒跟細菌不同,必須進入宿主的細胞,利用細胞的物質和功能來自我複製和繁殖。因此,「種病毒」(Viral Culture)必須在高技術的實驗室,利用「細胞培養基」來繁殖,實際上困難和緩慢得多。種病毒這診斷方法現今通常是用作研究用途,但在面對新出現、新變種的病毒,現存的所有診斷方法都找不出致病源,也真的需要實質地培養出病毒,才能再研發出其餘的診斷方法。

採集樣本也是考驗

診斷這新冠病毒,如何採集合適的樣本作檢驗,也是實際運作上的一大考驗。這病毒入侵呼吸道,尤其專攻病者的下呼吸道(主氣管、支氣管、細支氣管、肺氣泡),引起致命的雙肺病毒性肺炎。多方面的研究都發現,為出現病徵的病人採集呼吸道分泌樣本,理論上愈深入、愈準確。最深入的呼吸道樣本,是為病人做「氣管內窺鏡」檢查時所收集的「支氣管肺氣泡灌洗」(Bronchoalveolar Lavage)液體,是為最準確。但因為氣管鏡只能由呼吸科專科醫生做,也屬播毒高危的「產生氣霧步驟」(Aerosol Generating Procedure),故實際上不是常用的診斷方法。

其次則是為病人取痰液。而鼻咽與喉嚨雙拭子則是一向最常用、最標準的採集呼吸道樣本方法,但也需要由穿上保護裝備的醫護人員取樣本。近期最常用的方法是深喉唾液。這是一個很方便、不需額外醫護人手,也合理地準確的方法:當病人出現相關呼吸道病徵,卻又未到需要緊急處理時,醫護便將樣本瓶交給病人,叫病人將第二天早上的第一啖深喉唾液(口水)吐進瓶內,並於即日早上交回收集化驗。這方法已正在醫管局的急症室、家庭醫學和普通科門診進行。私人家庭醫生同樣可以為病人提供樣本瓶,並在第二天留樣本後將瓶子送到區內較便利的衞生署收集地點。

若果受到感染,呼吸道樣本便有病毒在裏面,若驗到這些病毒便是「確診個案」。那到底驗什麼呢?現在為樣本進行的是叫RT-PCR 測試(Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction:逆轉錄聚合酶鏈式反應)。這是檢驗病毒基因核酸的方法。當病毒專家找出這新冠病毒,並迅速破解其基因全圖譜,也便能夠找出專屬這新冠病毒的重要基因排序。這些特別的基因排序只會在這新冠病毒出現,在其他所有已知物種中都不會出現。故此若果再找到這專屬基因排序在呼吸道分泌中出現,便可以非常肯定這病毒的存在。

科學名稱字字珠璣

這測試的科學名稱字字珠璣,應該更清楚些去理解:「聚合酶」是將DNA「核苷酸」(Nucleotides)這基因的最基本單位串連一起,並組合成雙鏈螺旋的酵素。(再重溫生物基本知識:人類的基因是雙鏈DNA,病毒的基因則可以是DNA或RNA,可以是雙鏈或單鏈;全部都是由核苷酸一粒一粒地組合:DNA有4種兩對:A與T,G與C;RNA則是由U代替T)。

化驗病毒的時候,先將病毒殺滅,再釋放出裏面的基因物質,再加上聚合酶。聚合酶若果找出這病毒的專屬基因排序(也就是上述A、C、G、T的串連),便會將這基因排序以「鏈式反應」(2變4、4變8、8變16……)幾何級數不停地大量複製,將原來在樣本中極其微量的病毒基因排序,不斷複製成可以量度出的份量,並得出「陽性」的化驗結果。若果根本沒有這病毒,或者致病的是其他病毒,則什麼事也不會發生,那便是「陰性」結果。

因為冠狀病毒的基因物質是「單鏈RNA」,故此在作測試時要先用「逆轉錄酶」(「轉錄」是將DNA變成RNA,「逆轉錄」則將RNA變成DNA)將其RNA變成相應的DNA串連,再進行PCR,並得出同樣準確的結果。

以PCR作病毒的核酸檢測,黑白分明,又快又準;更先進的PCR方法更可以作「量化」(quantitative)測試,非常準確地用作評估抗病毒治療的效果(常用於乙丙型肝炎、愛滋病和新冠肺炎);也可以一次過測試多種不同病毒,作排除和確認病源。

回顧一下在呼吸道不同部分採集樣本,作RT-PCR驗新冠病毒的不同「敏感度」(sensitivity):單獨的喉嚨拭子為60%、單獨的鼻咽拭子為88.6%、深喉唾液為88.6%、痰液為97.9%(以鼻咽與喉嚨雙拭子為100%的黃金標準)。現在我們在社區前線為病人以收集深喉唾液作初步檢查或篩查,也是個在平衡各因素下的很合適合理的方法。

以PCR/RT-PCR作診斷,對病毒核酸太過敏感也會產生一些問題。例如病人已進入康復階段,各方面都已見好轉,但重複為病人做拭子或驗大便的PCR都持續呈陽性。那到底是仍然有活病毒存在,還只是病毒死後殘餘下的基因核酸?這需要病毒專家的進一步分析。早前有確診者的寵物狗鼻腔和口腔拭子呈弱陽性,起初就有懷疑是因為PCR就是對病毒核酸太過敏感,可能驗到狗隻鼻子接觸到環境殘留的病毒而現「假陽性」;及後重複拭子檢驗病毒都呈陽性,並在狗隻的血液裏驗出針對新冠病毒的抗體,便確認狗隻是真的曾受到感染。

驗病毒也有以樣本作「抗原」測試,也有驗血作「抗體」測試。容後續談。

特別感謝為我們全力服務的化驗所專業人員。疫情嚴峻,緊守家中, 減免接觸,守護香港!

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撰文:顏寶倫醫生

 

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