SARS-CoV-2的核酸检测实验室质量控制分析
2021-02-23王迪
王迪
【摘要】目的:核酸检测结果是临床确诊SARS-CoV-2感染的重要依据,实验室检测结果的准确性和及时性尤为重要。方法:通过国家发布的一系列诊疗依据、实验室准则、生物安全法等相关内容,结合本实验室核酸检测的经验及本人培训学习的知识体系,从整个实验室流程分析实验室检测存在的关键问题,质量控制的关键,从而降低实验室核酸检测存在的漏检、假阴性的情况。结果:多方面的因素影响SARS-CoV-2的核酸检测的质量,但是样本采集、运输、人员是注意的影响因素。结论:综合因素影响核酸检测的质量,从人员培训、样本采集、室间质控多方面加强实验室管理,降低实验室漏检、假阴性的结果。
【关键词】新冠病毒;核酸检测;质量控制;人员培训
2019新型冠状病毒(2019-nCoV/SARS-CoV-2,以下简称新冠病毒)属于冠状病毒科,β冠状病毒属,是一种单股正链RNA病毒。SARS-CoV-2对紫外线和热敏感,在56℃加热30分钟即可失活,对乙醚、75%乙醇、氯、过氧乙酸和氯仿等脂溶性消毒剂敏感,但氯己定不能有效灭活病毒。核酸检测作为病毒感染的直接证据在疾病的诊断、治疗和防控中起到关键作用。国家卫健委15日发布《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第八版)》,其中明确,新型冠状病毒核酸检测阳性为确诊的首要标准。
实验室工作的质量保证应覆盖整个SARA-Cov-2核酸检测流程,结果的准确性依赖于分析前、分子中和分析后阶段的质量控制,对于SARA-Cov-2核酸检测来说,分析前过程尤为重要,如果没有有效的采集到标本或运输和保存不当使得标本质量降低,后续核酸检测的质量就无从谈起。
1.分析前质量控制
1.1样本的采集
1.1.1采集标本的种类
根据《新冠病毒样本采集和检测技术指南》,每个病例必须采集急性期呼吸道标本,重症病例优先采集下呼吸道标本;根据临床需要,采集便标本、全血标本、血清标本和尿标本。物品和环境标本根据检测需求采集,不同类型标本核酸检测阳性率和病毒载量不同。临床实际中约2/3的患者表现为干咳、无痰,因此目前最常用的标本仍为鼻咽拭子。
1.1.2鼻咽拭子的采集
在选择恰当的采样时机和标本类型的同时,必须采集到含有病毒的细胞,这是正确检出RNA的前提。不恰当的标本采集是导致核酸检测假阴性的一个非常重要的因素,如果没有采集到合格的标本,即使后续过程中检测试剂合格、实验操作规范和质量管理严格,也不可能得到准确可靠的结果。
鼻咽拭子采集的部位不不准确、力度和深度不够、停留时间不够等都是影响后续检测结果准确性的重要因素。咽拭子采集需要在两侧咽扁桃体来回擦拭至少3次,由于个人敏感度不同,容易引起强烈的生理反应导致咳嗽喷嚏,产生气溶胶对采样人员产生危险,采样者心理素质不强导致采样不到位,核酸标本质量差,容易產生假阴性结果。
因此要求采样人员接受技术规范与操作规程、生物安全防护知识和实际操作技能培训,熟练掌握鼻咽拭子、口咽拭子等的规范采集方法,并且考核合格后才能进行标本的采集,后期仍需多次复训,强调规范采样。
1.2样本的保存与运输
由于SARA-Cov-2属于RNA病毒,核酸容易发生自降解和生物酶介导的降解,高温、反复冻融或标本保存不当都会造成核酸降解,影响标本质量,因此对标本的保存和运输提出了更高的要求。《新冠病毒样本采集和检测技术指南》中指出,可在24小时内检测的标本可4℃保存,24小时内无法检测的标本应-70℃或以下保存(如无-70℃保存条件,则-20℃暂存)。如需运输,标本采集后室温(25℃)放置不宜超过4小时。如需长途运输建议采用干冰等制冷方式进行保藏。标本运送期间应当避免反复冻融。
1.3实验室设备与试剂的选择
核酸提取是检测结果精密度的保证,提取使用的标本量和检测过程应按照试剂说明书进行,因为这些因素都可能对核酸的提取成功与否产生影响。在提取仪器使用过程中应严格按照要求进行设备的清洁与维护,并做好记录,确保检测结果的准确性。
市场上试剂品牌众多,试剂盒的质量和性能参数设置难免会有瑕疵,不同的试剂盒检测靶标、灵敏度、特异性与稳定性都存在差异,不能排除个别样本基因组变异等原因导致的假阴性的可能,因此在结果判定时需要谨慎,采取两种以上的不同试剂盒进行判定。
1.4 人员培训
符合核酸检测规定资质(PCR上岗证)的实验室工作人员经过生物安全培训考试合格方能上岗。定期针对新型冠状病毒开展专项培训和考核。实验人员在检测过程中,严格按照标准操作规程执行,强化生物安全意识,规范操作,注意实验过程中的操作细节,提高数据分析能力。
2.分析中质量控制
2.1 试剂准备
根据试剂配制使用说明书严格配置,从冰箱冷冻取出的试剂要常温融化,一定要混匀离心,如果试剂融化没有混匀,这时候配置的试剂状态是不均一的,会影响后期扩增,影响结果。
2.2 核酸提取与扩增
核酸提取是检测结果的精密度的保证。现核酸提取使用最多的方法为磁珠分离法,提取使用的标本量和检测的过程严格按照说明书进行。为避免造成批次间和批次内的污染,核酸提取过程中采用3个阴性对照随机放置在样本中共同参与提取,此过程用来监控可能发生的环境污染。另外实验室要采用带有滤芯的枪头,加样的顺序依次为样本、阴性对照、阳性对照,防止污染。
目前核酸扩增使用最广泛和技术成熟度最高的方法为实时荧光RT-PCR。参照试剂说明书设置核酸扩增的实验程序,多人检查保证时间、温度、循环次数等设置正确。为尽量避免光学混匀现象,PCR预混液与核酸提取物一定要混匀,上机时的反应体系不要有大的气泡,气泡形成折射,干扰荧光的采集,可以采用适当的离心机混匀去除气泡,最后在上机前,一定要检查密封是否完整,防止扩增时液体的蒸发,导致实验失败,又造成实验室核酸污染。扩增完成后反应体系不可打开,直接至于垃圾袋中封口,不可高压,按一般医疗废弃物移出实验室处理。
2.3 室间质量评价
室内质量控制和室间质量控制是检测质量保证的重要部分。每批次检测至少一份弱阳性质控品(第三方质控品)、3份阴性质控品(生理盐水)、3份环境质控品(开盖过夜生理盐水),质控品随机放在标本中,参与从提取到扩增的全过程(采集和技术指南)。弱阳性质控定为阳性,3份陰性质控品全部测定为阴性,视为在控,反之则为失控,应立即停止实验分析原因,在分析和确定失败原因后,必须使用储存或信采集的样本进行重新检测。
3分析后质量控制
3.1结果的判定
SARA-Cov-2核酸检测数据分析是获得核酸检测结果的重要环节。新型冠状病毒肺炎防控方案 (第八版)核酸检测方法主要针对新冠病毒基因组中开放读码框1ab(open reading frame 1ab,ORF1ab)和核壳蛋白(nucleocapsid protein,N)。
无Ct值、无S形扩增曲线判阴性。Ct值小于等于检出限,且有S形扩增曲线,判阳性。Ct值位于灰区,建议重复实验,若重做Ct值仍处于灰区,但出现明显的S形扩增曲线,该样本判断为阳性,否则为阴性。
3.2实验室维护
防止污染是贯彻PCR实验室的准则定律。每次实验结束要采取有效措施保证样本的安全,用75%的酒精擦拭提取仪台面、操作台面、垃圾桶等,开启移动紫外灯、屋顶紫外灯、生物安全柜紫外灯照射有效时间,所有垃圾采用双层垃圾袋避免液体泄露,最后进行高压灭菌处理。
4.总结
影响SARA-Cov-2核酸检出率的因素涉及各个环节,实验室的质量保证覆盖到整个检测流程,做好每一个环节的质量把控,规范实验室操作,严格的室内质量控制,积极参加室间质评,避免实验室产生假阴性的结果。同时,采样人员应与实验室密切配合,加强对标本的采集、保存、运输等方面的质量把控,规避风险。
参考文献:
[1]国家卫生健康委和中医药局 《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版修订版)
[2]国家卫生健康委和中医药局 《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第八版修订版)》
[3]国家卫生健康委和中医药局 《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第八版修订版)》
[4]Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus inWuhan,China https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(20)30183-5/fulltext#%20)
[5]张瑞, 李金明. 如何减少新型冠状病毒核酸检测的"假阴性". 中华医学杂志, 2020, 100(00):E008-E008.
[6][7][8]新冠病毒样本采集和检测技术指南