热门的超多重呼吸道病原体核酸检测技术，谁主沉浮
2024-3-13 15:54|
编辑: 归去来兮|
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摘要: 呼吸道感染分为上呼吸道感染和下呼吸道感染。
上呼吸道感染常见的病原体包括流感病毒、副流感病毒、呼吸道合胞病毒、腺病毒、冠状病毒、埃可病毒、柯萨奇病毒等。下呼吸道感染病原主要包括病毒、细菌、支原体、衣原体、军团菌等微生物。上呼吸道一般症状较轻，下呼吸道感染多表现为重症，死亡率高、预后差。后疫情时代，各类呼吸道病原体接踵来袭，呼吸道病原体的检测需求暴涨，以PCR技术为主的病原体核酸检测技术得到普及和认可。近几年发展比较好的，抓住风口，给医院提供比较好的解决方案的大部分是以PCR技术为主，然而常规qPCR技术只能进行少量靶点的检测，如三联或六联呼吸道病原体检测等。由于呼吸道病原体感染的多样性和复杂性，呼吸道病原体多重/超多重检测具有极大的必要性。在面对需求暴涨的当下，用于多重呼吸道核酸检测的创新技术方案也成为行业关注的热点；各种方案差异如何，如何选择，本文从技术从业人员的角度进行简要分析。
Ⅰ. 试剂方法学的创新： 
多色熔解曲线技术是在qPCR的平台上实现的一种超多重检测技术，该技术利用熔解曲线峰的差异实现多重靶标的检测和区分，在单管内最多可实现20+的分型检测，已经成功应用于HPV分型和结核分型耐药分型中（宝创/致善）。该技术相比荧光PCR而言多重性具有极大优势，检测灵敏度却明显降低。目前，纳全生物[1]等基于该技术开发出了单管多重呼吸道病原体核酸检测产品。 
另一种试剂创新方法学是指数式超多重数字PCR技术，该技术基于数字PCR，通过荧光编解码技术，在单管可以同时实现30+病原体靶标检测。由于数字PCR的分割原理，降低了靶标的相互交叉干扰，对复杂样本的检测具有较大的优势，可以实现更高灵敏的检测。指数式超多重数字PCR技术，也是目前唯一可以兼具多重和定量检测的技术方法。据悉，小海龟科技[2]采用超多重数字PCR技术，成功开发出单管12重和23重呼吸道病原体检测试剂盒，26重血流感染项目正在开发中。FilmArray 卡盒 （左）和TaqMan Array Card微流控芯片： 
通过卡盒式芯片的创新和微流控芯片的创新，实现病原体的多重检测也是近年来的热点，尤其是以梅里埃的FilmArray为代表的产品，成为呼吸道检测领域的标杆，得到行业的争相效仿。通过自动化卡盒封装，集成了核酸提取和检测于一体，操作便捷灵活，国内呼吸道产品的销售价格据说在2000元/测试。类似产品还有凯杰的“小蓝盒”。赛默飞[3]推出的TaqMan Array Card采用384孔板分区的微流控芯片技术，在每一个微腔室内预包埋分子探针，每个反应孔约1μL，可以实现100+病原体的单次检测；然而，较小的反应体积，也降低了检测病原的灵敏度。
国内的分子诊断大厂更加的“另辟蹊径”，相比于基础技术的创新，仪器平台的创新近年来好像成为了国内IVD大企业的首选。该方案依旧是利用多管的方法学，基于自动化设备的改进，把核酸提取和PCR检测进行自动化整合，同样实现了自动化的多重病原体核酸检测。该类产品需要在设备内进行开盖的核酸提取操作，开发时需特别注意核酸污染问题。总的来看，当前基于方法学的创新还处于产品化的初期，除多色熔解曲线的HPV和结核分型产品外，其它检测产品相对较少，多是中小企业在探索前行。值得一提的是，指数式超多重数字PCR技术兼具多重的定量检测特征，是值得关注的核酸检测创新技术。虽然当前呼吸道病原等检测主要采用了定性检测的方案，展望未来，定量检测或许也会成为未来的主流？也是中小企业实现弯道超车的一条可选之路。据某疾控专家介绍，随着多重感染日益增多，定量检测技术对于主要和次要病原的判断以及治疗方案的制定具有极大的临床价值。基于芯片创新的产品，受限于居高不下的价格，以及比较封闭的体系，受众面比较有限；因其自动化和便捷化，在成本控制合理后，市场想象空间较大。目前国内已有不少跟随梅里埃和凯杰的玩家，多数都还处于早期阶段；希望国内企业在产品开发中能够领悟到现有产品的精髓，在降低价格的同时保持产品的性能，在未来也定会有广阔天地。该类产品的开发涉及芯片，仪器和试剂的匹配，产品开发者可以根据自身实力慎重考虑。仪器平台的创新本身技术壁垒相对较低，但是在IVD大厂纷纷入局的形势下，对于中小企业来说竞争压力较大。此外，也呼吁大企业在追求快速产品化的同时，对于基础性技术也应多加关注，毕竟基础技术的创新，才是行业发展的未来。
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