2019年12月爆發(fā)了一種由新型冠狀病毒SARS-CoV-2引起的傳染病，即2019冠狀病毒病（COVID-19）。SARS-CoV-2的傳染性強(qiáng)，導(dǎo)致COVID-19迅速席卷全球，引發(fā)全球大流行，對人類的健康和生活造成嚴(yán)重威脅。為了控制疫情以及為患者提供及時(shí)的治療，準(zhǔn)確、快速的診斷出COVID-19感染者是非常重要的。與此同時(shí)，針對這種新型傳染病進(jìn)行深入的研究、加深認(rèn)識對于制定這場大流行的應(yīng)對戰(zhàn)略也至關(guān)重要。

作為一種高靈敏、高精度的核酸定量分析技術(shù)，數(shù)字PCR在COVID-19的相關(guān)研究中扮演了重要的角色。中國清華大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系郭永課題組針對基于數(shù)字PCR的COVID-19相關(guān)研究進(jìn)行了綜述，在該綜述中對數(shù)字PCR的技術(shù)原理和優(yōu)勢進(jìn)行介紹，回顧數(shù)字PCR在COVID-19大流行中的應(yīng)用，并對數(shù)字PCR在COVID-19疫情與相關(guān)臨床應(yīng)用中的改進(jìn)和發(fā)展方向提出見解。相關(guān)綜述在線發(fā)表在VIEW期刊（DOI: 10.1002/VIW.20200082）。

數(shù)字PCR的原理是將傳統(tǒng)PCR的反應(yīng)空間離散為以微液滴為代表的眾多的、微小的反應(yīng)空間，通過對微液滴內(nèi)反應(yīng)結(jié)果的檢測和基于泊松分布模型的統(tǒng)計(jì)分析反映整個體系的原始模板拷貝數(shù)?；谶@種核酸定量檢測原理，數(shù)字PCR能夠?qū)崿F(xiàn)不依賴標(biāo)準(zhǔn)曲線的絕對定量，同時(shí)具有更高的靈敏度、精度和抑制劑耐受性。

數(shù)字PCR的技術(shù)優(yōu)勢在SARS-CoV-2的核酸檢測中得到了完整的體現(xiàn)，在低拷貝病毒樣本檢測、不同臨床樣本類型病毒載量定量、樣本制備方法評估、病情進(jìn)展動態(tài)監(jiān)測、參考品制備、環(huán)境中病毒濃度監(jiān)測、病毒突變檢測和抗病毒藥物評價(jià)多個方面均有重要作用：

（1）在低拷貝病毒樣本檢測中，數(shù)字PCR相比COVID-19診斷金標(biāo)準(zhǔn)逆轉(zhuǎn)錄熒光定量PCR（RT-qPCR）具有更低的檢測限和更高的靈敏度。

（2）針對不同類型的COVID-19臨床樣本（如鼻咽拭子、痰液、血液、尿液、糞便、支氣管肺泡灌洗液等），使用數(shù)字PCR能夠有效評估各個類型樣本的病毒載量，盡可能選擇病毒載量最多的樣本以提高檢出率。

（3）在樣本制備方法評估中，利用數(shù)字PCR定量不同滅活方法處理前后樣本中的病毒量，能夠明確處理方法對樣本的影響，從而為臨床實(shí)驗(yàn)室提示最佳樣本制備方法。

（4）研究人員利用數(shù)字PCR定量患者不同時(shí)期的樣本中的病毒載量，發(fā)現(xiàn)在早期和進(jìn)展期的病毒載量明顯高于恢復(fù)期的病毒載量，提示動態(tài)監(jiān)測樣本中的病毒載量有助于評估疾病的進(jìn)展。

（5）在SARS-CoV-2核酸參考品制備中，數(shù)字PCR能夠?qū)怂徇M(jìn)行精確的定量，能夠提高世界各國SARS-CoV-2核酸測量結(jié)果的一致性和準(zhǔn)確性。

（6）數(shù)字PCR能夠靈敏檢測與定量環(huán)境中的病毒RNA濃度，包括從不同環(huán)境中取樣的樣本（如公共區(qū)域、病房、醫(yī)院衛(wèi)生間、實(shí)驗(yàn)室操作員手套、廢水等等）。

（7）在實(shí)驗(yàn)室樣品與臨床樣品病毒突變檢測中，數(shù)字PCR適合用于已知的SARS-CoV-2遺傳變異檢測，特別是對于一些低頻突變。

（8）在抗病毒藥物的研發(fā)過程中，病毒載量的變化是評估藥物有效性的重要指標(biāo)，借由數(shù)字PCR提供的絕對定量結(jié)果，能夠給出更具說服力和準(zhǔn)確的評價(jià)結(jié)果。

雖然數(shù)字PCR的優(yōu)勢與臨床應(yīng)用前景已在許多研究中得到確認(rèn)，但想要進(jìn)一步在臨床廣泛應(yīng)用，數(shù)字PCR需要針對以下幾個方面進(jìn)行升級：商用數(shù)字PCR系統(tǒng)需要進(jìn)一步提升樣本檢測通量以充分滿足COVID-19普篩的需求；需要制定國家或行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)；需要產(chǎn)業(yè)界進(jìn)一步降低設(shè)備成本；基于數(shù)字PCR的新冠檢測試劑盒需要經(jīng)過嚴(yán)格多中心評價(jià)，并獲得NMPA、FDA、CE等監(jiān)管機(jī)構(gòu)的認(rèn)證。隨著科研和產(chǎn)業(yè)的持續(xù)研發(fā)和投入，未來數(shù)字PCR將在實(shí)驗(yàn)室或醫(yī)院得到更多的應(yīng)用，用于解決科研和臨床問題，提供更準(zhǔn)確的診斷結(jié)果。數(shù)字PCR有望成為下一代分子診斷的核心技術(shù)。

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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/VIW.20200082