新冠检测技术的差异探讨

后新冠时期，医疗行业正在成为新的风口。

医疗行业是一个非常多变的系统，受政策影响巨大。创业者要快速捕捉需求方面微妙的变化，回应各个层次的机遇，才能把机会握在手中。

直面挑战与机遇是创业者和投资者永恒的主题。真格基金不仅关注技术，也希望思考医疗创业生态之间的相互关联性。目前，真格基金已经投出 57 个医疗项目，其中发展到 B 轮及之后的有 15 个。

真格基金投资的医疗领域项目

5 月 30 日，真格基金联合未来论坛共同举办了「真格精酿 x 未来·局 ——全球新冠病毒检测差异与机遇」，在特殊时期，越洋连线，共同探讨新冠病毒检测的技术、应用与创新以及检测行业的机会与挑战。

本文要点导读：

· 新冠检测各项技术的差异

· 新冠自行居家检测的可行性之辩

· 新冠激发下的体外检测行业发展前景

针对新冠的检测有两大类，一类是针对病毒的检测，另一类是针对非病毒的检测，也就是人体的检测。本次讨论集中在针对病毒的检测中，最被广泛使用的核酸检测。

新冠病毒检测方法概览

各种核酸检测技术的差异

新冠检测技术差异探讨

01走近大众的 PCR 技术

新冠病毒是一种蛋白质包裹的 RNA 病毒，RNA 是核酸的一种。这次的新冠疫情让很多人第一次知道核酸检测的概念。

核酸检测中目前普遍使用的是实时荧光定量 PCR 技术，它对实验操作以及专业性要求非常高。锐讯生物创始人王雅琦介绍，新冠病毒 PCR 检测一般包括四个步骤：

新冠病毒PCR检测四大步骤图源：锐讯生物创始人兼董事长王雅琦演讲PPT

任何步骤出现问题，都会造成 RNA 降解或损失，最后影响准确度。这就对检测技术的灵敏度提出了更高要求。

核酸检测是目前由很多国家认证的新冠病毒确诊“金标准”。从临床样本中分离出新冠病毒后，国家药监局针对核酸检测发布一系列诊疗方案，诊断标准不断扩充。最早加入抗体、抗原的检测，又增加来自不同部位的标本，包括痰液、肺泡灌洗液、咽拭子，到粪便、尿液、血清等。

有一部分病人体内可能只有微量的病毒残留，传统 PCR 技术无法稳定检出，造成多次结果时而阴、时而阳的现象，这也解释了为什么有些病人要检测多次才能确诊。

部分出院后的病人出现了复阳，也是由于出院病人本身体内的痕量残留病毒在住院前未被检出造成的。

传统 PCR 技术的缺陷，凸显了高灵敏度检测手段的重要性。

锐讯生物在完成大量重复性实验之后发现，数字 PCR 的三点优势是传统 PCR 无法比拟的。

1）数字 PCR 可以更准确地检测病人治疗后的情况

他们在实验中发现，有一位病人在 1 月 23 日被发现核酸检测阳性，经过医治后，2 月 5 日、6 日两次核酸检测都是阴性，随后出院。2 月 21 日，病人回医院复查时，复阳了。在利用数字 PCR 技术对这位病人三个时间节点的样本进行回溯性研究时发现，病人的几次检测都是阳性，不符合出院标准。

2）数字 PCR 提供的定量结果是非常直观的解读

在数字 PCR 和传统 PCR 灵敏度的临床对比实验中，他们观察到，在原始样本中，PCR 的 CT 值 35，即所谓的阳性样本。数字 PCR 可以稳定检出 131 个拷贝。进行 25 倍的稀释后，数字 PCR 仍可稳定检出 2-3 个拷贝，但传统 PCR 已无法检出。

传统 PCR 与数字 PCR 灵敏度临床对比

3）数字 PCR 的另一大优势是实时检测病人的治疗情况

锐讯生物在对 12 位病人治疗过程的不同时间节点采样后一一检测后发现，病情载量呈非常清晰的下降趋势。数字 PCR 技术可以有效地支持新冠病人的治疗全过程。过去几个月，他们的技术也被武汉医院用于假阴病人检测、出院病人复核以及医护人员等高风险人群的筛查。

02“撒网捕鱼”的 NGS 技术

核酸检测的另一项重要手段是 NGS 技术，它最大的优势是鉴定未知病原体。

SARS 发生后，科学界用 4 个月时间鉴定出 SARS 病原体是冠状病毒。新冠 12 月 15 日出现第一个病人后，科学界只用了两周时间便确定是新型冠状病毒。

“不知道面对的敌人是谁时，是非常茫然的，这意味着很难进行针对性的治疗。”但是现在一切都不一样了。

杰毅生物创始人王珺对现在的技术有充分的信心，他表示 NGS 不需要培养，也不需要前期假设，无需知道面对的是新冠病人、甲流病人还是结核病人。它最大的优点是一次性可以把细菌、病毒、真菌、寄生虫，人类常见的病原体一网打尽。

王珺把它定义为“撒网捕鱼”。不再是传统的定向方法每次针对一种或多种病原体进行钓鱼式检测，而是一次性把池塘里所有的鱼都打捞上来。

新冠疫情初期，人们不知道面对何种病原体，NGS 的作用便开始发挥。参考《Nature》2020 年的一篇论文，常规检测方法可以检测 85% 左右的基因组，杰毅生物开发的新冠 mNGS 试剂盒可以测到新冠 99.8% 基因组，相当于把病原体基因组全部覆盖，检测新冠外，还可以检测另外 16000 多种病原体。

王珺指出，这种手段也存在问题，手工操作非常复杂。他们一直想把这种诊断做的更简单，于是推出了全自动机器 NGSmaster。NGSmaster 的最大优势是可以一体化完成核酸提取、文库构建，速度非常快。在它的帮助下，最短 16.5 小时出 DNA 检测报告，18 小时出 RNA 检测报告。

杰毅生物三月初被邀请去武汉金银潭医院。当时，新冠的鉴定没有太大的技术挑战，但出现了很多危急重病人。病人长时间住院以后，出现了各种院内感染和自身免疫低下引起的其他感染。因此当时通过外送样本进行基因组测试很难开展，他们在医院的支持下，建立了二代测序中心，利用这台设备为 300 多位新冠病人进行 NGS 检测，对当时金银潭医院诊治病人提供了巨大的帮助。

经过此次疫情，NGS 鉴定未知病原体的地位得到明显确定。

03CRISPR 技术与居家应用之辩

除了数字 PCR 与 NGS 之外，本次疫情中还有一项引起讨论的新技术：CRISPR。

在王珺看来，CRISPR 是一项不错的技术，优点明显：速度快，灵敏度好。杰毅生物推出的 SMAP 仪，是中国首家基于基因编辑技术的流水线式分子检测平台。随到随检，90 分钟出结果，高通量检测，8 个小时完成 400 个样本。

斯坦福大学病理系及遗传学系助理教授丛乐也在关注 CRISPR，他看好这项技术，但不提倡把它作为一个居家检测的方式，因为自主居家检测会出现极大隐患。若病人自行检测出感染新冠，受各种社会因素影响，他可能不会去医院，也不接受隔离。这对疫情的控制是非常不利的。

丛乐认为不管是 CRISPR 还是其他快速检测技术，对于新冠病毒来说，重要的是在关键场景下的控制，比如机场。一旦检测出问题，可以马上有组织地就地隔离，这是非常有效的，但在居家检测的应用要十分小心。

在居家检测领域，抗体检测更为方便。它可以使用唾液等直接进行，不需要仪器或设备，几分钟即可得到结果。这是比较新的技术，在 HIV 病毒检测领域已经取得了很好的临床效果。

杭州医学院研究员金大智则认为新冠的居家检测非常有必要。对居家检测来说方便是最好的，操作简单又可以缓解大医院的压力，减少院内交叉感染风险。很多快速核酸检测仪器 20 分钟之内就能完成整个循环。包括 CRISPR 技术以及其他 POCT 检测最终都有望用在家庭中。

金大智承认居家检测会出现假阳性的问题，但这是技术允许的容错范围，相比于临床检测而言，它的指标要求要低，“居家检测一定是未来很好的发展方向”。

新冠检测的现状与未来

毋庸置疑，新冠检测技术一定会继续变革出新，在医学治疗的强需求结束之后，它将面对更多样的现实。了解新冠检测的现状，才能更加明白它为 IVD （体外检测）行业提供的机会。

1）国内外新冠检测现状

因为疫情爆发的时间及发展情况的不同，各国新冠检测面临的问题开始出现差异。

据艾科诺生物创始人杨星介绍，美国的新冠检测主要是在实验室进行。目前，美国在新冠检测方面最大的问题是供不应求，仪器、试剂、采样拭子、样本保存液，都缺。以往，美国医院或者实验室做检测，都会选择一家公司的产品，但现在由于产品供不应求，有 57% 的大学医院和社区医院都在用超过三个公司的产品。

图源：https://www.cdc.gov

国内核酸检测从一月份到四月底这段时间，诊断试剂用量和使用方法都出现了模式的变化。金大智介绍，最开始国内都是以核酸检测为主，后来免疫诊断试剂逐渐占有了部分核酸检测市场，但占大比重的依然是核酸检测。

目前国内新冠检测从医院病人的检测转到了复工复产复学的检测，这给方法学带来很大挑战，到底用核酸还是用免疫学的方法，争议很大。金大智认为目前从大量医院病人的检测转到很多常规检测的具体方法还有待进一步讨论。

可以肯定的是，新冠检测市场依然维持着很大容量。资深体外诊断从业者许静波介绍，目前，整个 IVD 行业的公司超过一千家。从业者有一个基本的共识是 IVD 行业在国内有一百多亿的市场，全球市场接近两百多亿。他尤其指出，在刚刚结束的两会上，***总理提出要迭代，希望仪器是标本进结果出，这也是给 IVD 行业释放出的一种新的信号。

艾科诺团队从 2018 年开始开发“样本进、结果出”的全自动分子诊断测试平台和用于流感检测的试剂盒（甲流、乙流、合胞病毒）。今年冬天很可能会看到流感和新冠同时存在的场景，艾科诺团队希望提供一个发热病人诊断的综合方案，在他们的仪器平台一个小时内同时完成流感和新冠病毒病毒的检测，实现快速诊断和患者分流。

2）IVD 行业的发展趋势 许静波认为新冠引爆了 IVD 行业，特别是核酸检测的发展。IVD 的发展历来都是从半自动、全自动，再到高速，核酸检测也应基于这个技术路线。不同的是要在现有的技术上细化，他指出，在临床需求上，PCR 技术产生以来做的基本上是病原检测，以后可能要让核酸检测在药物基因组学方面发挥更大作用。

北美华人临床化学家协会候任主席王永强博士认为 IVD 行业大有可为，因为技术更新、发展太快，国际同行、产学研各环节应该加强交流。他认为通过新冠，可以看到 IVD 的发展将是两极化的，一种是高尖深的全自动一体化平台，第二种是小型 POCT 床旁化家庭化平台。

申报 FDA：落地全球市场

面对近两百亿的全球市场，中国的企业势必要走出去，出海过程中很重要的一步是落地市场。

王永强介绍了申报 FDA 紧急使用授权的攻略和技巧。5 月 11 日 FDA 推出新的政策，针对不同的检测手段制定了相应的模版，企业在申报时要找到针对自己产品和测试的模版。模版的填写是彰现产品质量标准、符合法律法规要求、展示产能产销和市场供应能力的关键。

王永强介绍，目前国内已经有六个制造商申请到了 EUA。更可喜的是截止 6 月 9 日，共有 91 个 EUA 被批准。他认为新冠毋庸置疑是全世界的灾难，但从科学研究的角度来讲，EUA 是不断出新的事情，新技术、新的检测方法不断带给人们惊喜。

更多申请 EUA 所需文件、模版、流程及操作步骤可以直接在 FDA 官网进行查阅：https://www.fda.gov/emergency-preparedness-and-response/mcm-legal-regulatory-and-policy-framework/emergency-use-authorization

大部分人往往更关注宏观公共卫生政策，觉得离商业科研很远。真格基金联合创始人王强提醒企业家，其实这些政策恰是引领科研、商业方向最重要的指南。

要依据市场需求微妙或迅速发生的转向，调整企业应对的策略和研发的方法学。只有立基在扎实的方法论基础之上，科研方向和企业运作方向才会步入正轨，才能及时有效应对复杂的市场变化。

“作为企业共同体、商业共同体、科研共同体，我们共同改变中国乃至世界，缔造更伟大的人类未来生存的美好空间。现在世界发生了令人忧虑的事情，但从历史规律来说，这些都将像钟摆一样，多远甩出去，最后都会回到原地。因为，历史无数次证明了这样的规律——追求真、追求至善、追求美好的东西注定是作为命运共同体的人类存在的全部要义。”
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