【轉(zhuǎn)載】《微尺度》發(fā)表劉天罡、李艷聯(lián)合團(tuán)隊(duì)納米孔靶向測(cè)序檢測(cè)新冠病毒方法
6月24日，Small（《微尺度》）在線發(fā)表武漢大學(xué)藥學(xué)院劉天罡教授和武漢大學(xué)人民醫(yī)院檢驗(yàn)科李艷教授領(lǐng)銜的抗疫科技攻關(guān)團(tuán)隊(duì)有關(guān)納米孔靶向測(cè)序檢測(cè)新冠病毒方法的最新研究成果。
論文題為“Nanopore Targeted Sequencing for the Accurate and Comprehensive Detection of SARS-CoV-2 and Other Respiratory Viruses”（《納米孔靶向測(cè)序可實(shí)現(xiàn)精確且全面檢測(cè)SARS-CoV-2和其他呼吸道病毒》）。武漢大學(xué)為該論文第一署名單位，劉天罡、李艷教授和中科院上海營(yíng)養(yǎng)與健康所魏武教授為該論文的共同通訊作者，武漢大學(xué)人民醫(yī)院檢驗(yàn)科汪明、童永清，武漢大學(xué)藥學(xué)院付愛(ài)思、胡奔、劉然，中科院上海營(yíng)養(yǎng)與健康所劉振為共同第一作者。該研究工作得到湖北省新冠肺炎應(yīng)急科研攻關(guān)項(xiàng)目、武漢大學(xué)新冠肺炎防治基金、武漢臻熙醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)室有限公司、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和國(guó)家自然科學(xué)基金的資助，以及武漢大學(xué)人民醫(yī)院的大力支持。
該文被雜志選為封面文章
新冠肺炎在全球的突然暴發(fā)和流行對(duì)公眾健康和經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成了巨大的影響，而新冠肺炎疫情防控的關(guān)鍵就是對(duì)疑似病人進(jìn)行早檢測(cè)、早隔離、早治療。在病毒爆發(fā)初期，研究人員快速開(kāi)發(fā)了RT-qPCR檢測(cè)試劑盒進(jìn)行核酸檢測(cè)，然而該方法在疫情初期假陰性率較高，從而導(dǎo)致臨床高度疑似新冠感染患者檢測(cè)“假陰性”現(xiàn)象頻發(fā)。此外，RT-qPCR核酸檢測(cè)無(wú)法同時(shí)檢測(cè)其他秋冬季高發(fā)、癥狀與新冠相似的其他呼吸道病毒，給疫情防控和患者分流管理帶來(lái)極大挑戰(zhàn)。
身處疫區(qū)一線的科研人員看在眼里，急在心里。針對(duì)這一問(wèn)題，武漢大學(xué)藥學(xué)院劉天罡教授，武漢大學(xué)人民醫(yī)院李艷、余鋰鐳教授，武漢臻熙醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室有限公司迅速組建聯(lián)合團(tuán)隊(duì)，開(kāi)發(fā)了納米孔靶向測(cè)序（Nanopore Targeted Sequencing，NTS）檢測(cè)方法。該方法結(jié)合了病毒靶向擴(kuò)增和納米孔測(cè)序長(zhǎng)讀長(zhǎng)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸出的優(yōu)勢(shì)，首次實(shí)現(xiàn)6-10小時(shí)內(nèi)高敏感性、高準(zhǔn)確性同時(shí)檢測(cè)SARS-CoV-2和其他10大類(lèi)、40余種呼吸道病毒。同時(shí)，該方法還可對(duì)新型冠狀病毒基因組變異情況進(jìn)行檢測(cè)，監(jiān)控病毒的突變以及對(duì)病毒進(jìn)行分型。
NTS技術(shù)特點(diǎn)在于：它不局限于中國(guó)或美國(guó)疾病控制中心目前在RT-qPCR方法中推薦的位點(diǎn)，而是將檢測(cè)范圍擴(kuò)大到9個(gè)基因、12個(gè)位點(diǎn)近1萬(wàn)個(gè)堿基(10 kb)區(qū)域，全面覆蓋病毒基因組上主要基因區(qū)域，100%覆蓋病毒基因組上毒力相關(guān)的重要基因，從而顯著提高檢測(cè)敏感性和準(zhǔn)確性；NTS技術(shù)采用靶向擴(kuò)增方案，從而排除了大量非病毒核酸的干擾，提升檢測(cè)效率；NTS技術(shù)采用可以同時(shí)測(cè)序同時(shí)分析的納米孔測(cè)序，從而提升檢測(cè)速度，并且能夠通過(guò)讀取病毒序列實(shí)現(xiàn)檢測(cè)病毒突變及對(duì)病毒分型。
RT-qPCR就像是用一把狙擊槍去擊打樣本中的病毒核酸，有一定概率打不中，而NTS不是用狙擊槍，而是撒網(wǎng)，并且同時(shí)撒十幾張網(wǎng)，這樣捕獲病毒核酸的概率就大大增加，從而顯著提高檢測(cè)敏感性和準(zhǔn)確性。不僅如此，它采用納米孔測(cè)序，還能在捕獲病毒核酸的同時(shí)讀出其序列，是目前最為快速的測(cè)序技術(shù)。同時(shí)，一次檢測(cè)不僅可以確診是否感染新冠病毒，而且其他常見(jiàn)的呼吸道病毒，包括呼吸道合胞病毒、冠狀病毒、腺病毒、副流感病毒、甲乙丙型流感病毒等，也能同時(shí)檢測(cè)出來(lái)，為醫(yī)生分診提供確切依據(jù)。更重要的是，這種方法還能檢測(cè)在病毒傳播期間與毒力相關(guān)的基因是否發(fā)生了突變，從而迅速為后續(xù)的流行病學(xué)分析提供信息。并且，NTS還能對(duì)病毒進(jìn)行分型，從而對(duì)臨床病人的診療提供指導(dǎo)。
武漢大學(xué)聯(lián)合團(tuán)隊(duì)于2020年1月開(kāi)始開(kāi)發(fā)NTS方法，2月初即在武漢一線醫(yī)院進(jìn)行測(cè)試。該研究成果于2020年3月7日在國(guó)際主要預(yù)印本網(wǎng)站medRxiv在線發(fā)布，一經(jīng)發(fā)布就引起各國(guó)的廣泛關(guān)注。來(lái)自美國(guó)、韓國(guó)等多個(gè)國(guó)家的科學(xué)家紛紛來(lái)信詢問(wèn)該技術(shù)，期望在他們當(dāng)?shù)剡M(jìn)行開(kāi)展NTS檢測(cè)，該聯(lián)合研發(fā)團(tuán)隊(duì)也積極分享了實(shí)驗(yàn)技術(shù)細(xì)節(jié)，幫助各國(guó)進(jìn)行新冠疫情防控。
我國(guó)高影響力的媒體也紛紛對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行報(bào)道?！度嗣袢?qǐng)?bào)》《科技日?qǐng)?bào)》《光明日?qǐng)?bào)》等中央媒體對(duì)此進(jìn)行報(bào)道；2020年3月17日，國(guó)務(wù)院聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制新聞發(fā)布會(huì)中報(bào)道了武漢大學(xué)納米孔靶向測(cè)序用于檢測(cè)新冠最新情況；2020年3月25日，《焦點(diǎn)訪談》節(jié)目從原理、應(yīng)用等個(gè)方面對(duì)NTS技術(shù)進(jìn)行了4分鐘的報(bào)道。這些報(bào)道讓其他地區(qū)的檢測(cè)人員進(jìn)一步了解了NTS技術(shù)，也讓廣大公眾了解該技術(shù)，了解我國(guó)科技抗疫的新進(jìn)展。
武漢大學(xué)人民醫(yī)院檢驗(yàn)科通過(guò)科技創(chuàng)新使其成為新冠病毒核酸檢測(cè)量最多的醫(yī)療單位，在樣本檢測(cè)規(guī)范安全操作等方面也成為全省楷模，為打贏疫情防控阻擊戰(zhàn)提供了強(qiáng)大的智力支持和科技支撐。2020年5月18日，武漢保衛(wèi)戰(zhàn)已取得決定性勝利，而有著4個(gè)中高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的吉林市疫情仍較嚴(yán)重，盡快對(duì)密切接觸者進(jìn)行快速準(zhǔn)確的核酸檢測(cè)是當(dāng)時(shí)最為緊迫的任務(wù)。國(guó)務(wù)院應(yīng)對(duì)新型冠狀病毒肺炎疫情聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制醫(yī)療救治組一紙調(diào)令，點(diǎn)名李艷、童永清教授赴吉林支援抗疫。剛從吉林回來(lái)，李艷、童永清教授和汪明博士又被衛(wèi)生部點(diǎn)將奔赴支援北京。
守望相助，眾“智”成城。從科研到臨床，這個(gè)多學(xué)科、多“兵種”聯(lián)合作戰(zhàn)的隊(duì)伍使新冠防控如虎添翼，成為奪取戰(zhàn)役勝利的“定心丸”之一。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.202002169
來(lái)源：武漢大學(xué)新聞網(wǎng)
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