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來源：IPRdaily中文網(wǎng)（iprdaily.cn）
作者：郝雪敏 北京品源知識產(chǎn)權(quán)管理咨詢有限公司
原標(biāo)題：專利起底Covid-19 如何確診
眾所周知，Covid-19的癥狀包括“發(fā)熱、乏力、干咳”，部分患者會伴有鼻塞、流涕等癥狀，但這類癥狀普通病毒感冒也會有，而自然界存在的病毒種類數(shù)不勝數(shù)，即使是冠狀病毒也是一個十分龐大的家族。面對洶涌的疫情，醫(yī)生如何在第一時間快速區(qū)分是否為“2019-nCoV”病毒感染，很顯然是抗擊疫情的關(guān)鍵。任何疾病的發(fā)展都有一定的時間，核酸檢測也會存在一定的假陰性結(jié)果，但在目前抗疫形勢嚴峻的情況下，核酸檢測快速、靈敏以及可操作性，無疑在本次疫情中功不可沒。
2020年的春節(jié)，對受疫情的威脅的中國人來說無疑是艱難的。相信很多國人每天關(guān)注的第一件事就是“今天有多少例確診？”。2月11日，世界衛(wèi)生組織在瑞士日內(nèi)瓦宣布，將本次2019-nCoV新型冠狀病毒引發(fā)的肺炎命名為“Covid-19”。
眾所周知，Covid-19的癥狀包括“發(fā)熱、乏力、干咳”，部分患者會伴有鼻塞、流涕等癥狀，但這類癥狀普通病毒感冒也會有，而自然界存在的病毒種類數(shù)不勝數(shù)，即使是冠狀病毒也是一個十分龐大的家族。面對洶涌的疫情，醫(yī)生如何在第一時間快速區(qū)分是否為“2019-nCoV”病毒感染，很顯然是抗擊疫情的關(guān)鍵。下圖為《柳葉刀》雜志公開的本次“2019-nCoV”病毒的真容。
在諸多的新聞中，我們經(jīng)常看到這樣的報道“某某核酸診斷為陽性，最終確診”，“某某伴有發(fā)熱乏力癥狀，第1天核酸檢測為陰性，第2天核酸檢測為陽性，最終確診”。通過這些新聞我們捕捉到一個診斷的關(guān)鍵詞“核酸檢測”。沒錯，核酸檢測是目前疫情中十分重要的一個檢測技術(shù)，那么針對Covid-19的核酸檢測是如何操作的呢？
首先我們回顧一下相關(guān)信息，2019年12月8日首例不明病毒肺炎案例報道，2020年1月10日，該病毒的測序工作已經(jīng)完成，相關(guān)數(shù)據(jù)已經(jīng)上傳到GenBank（與2003年的非典相比，這是一個質(zhì)的飛躍）。 在基因序列測序完成后，各家體外診斷公司迅速展開工作。碩世生物發(fā)布公告稱，針對本次新型冠狀病毒引發(fā)的疫情，公司基于熒光PCR的技術(shù)于1月13日開發(fā)了核酸檢測試劑盒。2020年1月14日，華大基因官方表示：華大基因下屬公司第一時間研制成功了新型冠狀病毒核酸檢測試劑盒，而根據(jù)報道，華大基因開發(fā)的核酸檢測試劑盒同樣基于熒光PCR技術(shù)。
看到這里我們又獲得了一個關(guān)鍵信息，無論是碩世生物還是華大基因的核酸檢測試劑盒均基于熒光PCR技術(shù)。這對于我們來講又是一個新鮮的詞匯。而受疫情影響，兩家公司目前均未公開針對本次疫情核酸檢測試劑盒的相關(guān)專利，但是我們不能止步于此，通過深度分析兩家公司的專利，我們發(fā)現(xiàn)碩世生物此前針對禽流感病毒開發(fā)了核酸診斷試劑盒（CN107287346A），而且其采用的技術(shù)同樣為熒光PCR，下面我們通過這件專利技術(shù)來一窺“核酸檢測”的真容。
專利CN107287346A公開了一種用于禽流感病毒N亞型基因分型的多重?zé)晒舛縋CR檢測試劑盒及其應(yīng)用。該試劑盒包括以下各組分：核酸擴增反應(yīng)液、酶混合液、禽流感病毒N亞型反應(yīng)液A、禽流感病毒N亞型反應(yīng)液B、禽流感病毒N亞型反應(yīng)液C、陽性對照A、陽性對照B、陽性對照C和空白對照。其中禽流感病毒N亞型反應(yīng)液A包括六條分別用于檢測禽流感病毒N1-3亞型的引物，以及三條分別用于檢測禽流感病毒N1、N2、N3亞型的探針。禽流感病毒N亞型反應(yīng)液B包括六條分別用于檢測禽流感病毒N4-6亞型的引物，以及三條分別用于檢測禽流感病毒N4、N5、N6亞型的探針，禽流感病毒N亞型反應(yīng)液C包括六條分別用于檢測禽流感病毒N7-9亞型的引物，以及三條分別用于檢測禽流感病毒N7、N8、N9亞型的探針。上述提及的所有探針5′端均標(biāo)記有熒光報告基團，3′端均標(biāo)記有熒光淬滅基團。
為了更好的了解專利技術(shù)，首先我們了解一下何為“PCR技術(shù)”，PCR技術(shù)的全稱為聚合酶鏈式反應(yīng)，是一種用于放大擴增特定的核酸片段的分子生物學(xué)技術(shù)，它可看作是生物體外的特殊核酸復(fù)制。引物與模板的互補序列配對結(jié)合，在聚合酶的作用下以dNTP為反應(yīng)原料，靶序列為模板，按堿基互補配對與半保留復(fù)制原理，合成一條新鏈，而新鏈的核酸信息與模板相同。實時熒光定量PCR技術(shù)，是指在PCR反應(yīng)體系中加入熒光基團，利用熒光信號積累實時監(jiān)測整個PCR進程，最后通過標(biāo)準曲線對未知模板進行定量分析。
在檢測中，將帶有熒光標(biāo)記的探針與待測標(biāo)本模板混合，適溫延伸的熱循環(huán)，并遵守聚合酶鏈反應(yīng)規(guī)律，與模板互補配對，當(dāng)探針完整時，由于淬滅基團靠近報告基團而極大降低了報告基團發(fā)出的熒光。但隨著擴增反應(yīng)的進行，引物與模板結(jié)合的不斷延伸，使得探針與模板的結(jié)合被Taq酶(5′→3′外切核酸酶活性)切斷，報告基團與淬滅基團分離，產(chǎn)生熒光信號。如下圖所示：
在每次PCR循環(huán)中，都有新的探針被破壞，報告基團被剪切，發(fā)出熒光信號，因此熒光信號強度的增加與擴增產(chǎn)物的數(shù)量成正比。通過實時檢測與之對應(yīng)的隨擴增而變化的熒光信號強度，同時利用數(shù)個已知模板濃度的標(biāo)準品作對照，即可得出待測標(biāo)本模板的拷貝數(shù)。
碩世生物開發(fā)的CN107287346A專利技術(shù)可以靈敏，快速，特異的檢測出模板中禽流感病毒的基因拷貝數(shù)。通俗一點理解，如果患者感染禽流感病毒，那么基于患者提供的待測標(biāo)本模板中即含有了一定量的禽流感病毒基因拷貝數(shù)，這個數(shù)量遠高于未感染患者，檢測中，特異性的探針與模板結(jié)合，同時引物也與模板結(jié)合開始復(fù)制延伸。隨著反應(yīng)的進行，探針與模板的結(jié)合被切斷，發(fā)出熒光信號，擴增數(shù)量越多熒光信號就越強，通過熒光信號強度的變化，對比陽性對照組，就可以判斷患者是否感染后禽流感病毒。那么同理，理論上講，如果設(shè)計合理的針對本次“2019-nCoV”病毒的引物以及探針，基于熒光PCR技術(shù)，就可以檢測患者是否感染“2019-nCoV”病毒，進而確定是否為Covid-19患者。而無論是引物還是特異性探針的設(shè)計都基于“2019-nCoV”病毒核酸序列的快速獲取，在此讓我們再次為快速完成病毒測序工作的國人點贊。
任何疾病的發(fā)展都有一定的時間，核酸檢測也會存在一定的假陰性結(jié)果，但在目前抗疫形勢嚴峻的情況下，核酸檢測快速、靈敏以及可操作性，無疑在本次疫情中功不可沒。
對于普羅大眾來說，大家都驚異于此次疫情的兇猛，甚至因為數(shù)字的快速增長而感到恐慌。但事實上，透過數(shù)字我們更應(yīng)該看到，與2003年的非典相比我國在基因測序和核酸診斷技術(shù)方面的飛速發(fā)展，同時也更應(yīng)該堅信我們一定可以獲得勝利。武漢加油！中國加油！
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編輯：IPRdaily王穎 校對：IPRdaily縱橫君
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