目前日本的新型肺炎疫情已進入決定未來走向的關鍵階段。截至3月3日17時，日本傳染新型冠狀病毒者人數總計已達到985人。然而，患者診斷通量仍顯不足。日本各大科研院所與社會企業紛紛加入快速診斷試劑的開發隊伍中。
臨牀上對於新型肺炎（新型冠狀病毒肺炎病）的診斷主要分爲四個層面。（1）電腦病毒核酸檢測是新型肺炎確診的唯一標準，精度可高至10個拷貝，而且傳染後1至2天就能檢測確診。除此之外還有（2）基於電腦病毒蛋白的抗原檢測和（3）電腦病毒引發人體免疫反應後的抗體檢測。另外還有一種方法是（4）基於臨牀病徵、CT等臨牀醫學檢查。嚴格意義上來說，核酸檢測以外的三類檢查僅能作爲疑似病例的判斷標準。
目前日本政府身份鑑定並正在應用PCR（Polymerase Chain Reaction，聚合酶連鎖反應）法就是電腦病毒核酸檢查方法中的一種。但PCR檢測雖然精度高，但由於需要擴增電腦病毒，所以一次檢測通常要耗時五六個小時，另外還依賴於特殊的PCR儀器，所以很難滿足大量快速檢測的需求。透過中國駐日大使館捐贈日本的一萬多個華大基因檢測試劑盒就是利用的這種技術。瑞士醫藥巨頭羅氏研發的基因診斷試劑盒也使用的是PCR技術，但在日本仍處於待醫藥審批狀態。
2月25日，主管產綜研的經濟產業省負責人在衆議院預算委員會小組委員會上，對所管轄的國立研究開發法人產業技術綜合研究所（產綜研）開發的「微流路式熱循環」技術用於新型冠狀病毒的可能性做了說明。利用這種「微流路式熱循環」技術開發的新型PCR測量儀「GeneSoC」，根據樣本濃度的不同，可在5-15分鐘内對電腦病毒完成快速核酸定量檢測（圖1）。這種測量儀已由杏林製藥公司於2019年11月11日上市，在日本的各大研究所内已經有幾十臺[1]。目前經濟產業省正和厚生勞動省合作，加快應答「GeneSoC」測量儀應用於新型冠狀病毒檢測的有效性，爭取一個月内用於實際檢測。
圖1 微流路式熱循環技術
還有一種基於PCR法的檢測試劑盒是日本積水化學全資子公司——位於新加坡的Veredus Laboratories開發的。1月24號針對中國新型肺炎放大宣佈正在開發基於PCR和微陣列（Microarry）的VereChip檢測試劑盒（圖2），可一次性鑑定區分MERS-CoV、SARS-CoV和新型冠狀病毒（SARS-CoV-2），檢測週期約2個小時。2月27日，Veredus宣佈其新開發的VereChip檢測試劑盒已經透過新加坡健康科學機構(Health Sciences Authority, HSA)的審批，可以直接應用於臨牀診斷了[3]。
圖2 VereChip產品影像
電腦病毒核酸檢測除了PCR法外，還有以日本榮研化學開發的LAMP專利技術爲代表的等溫擴增技術，近十年來引起了極大關注。由於等溫擴增技術僅需一個恆溫環境即可實施上億倍的擴增，所以可以將檢測時間縮短至30分鐘以内。中國的先達基因的ERA系統即基於等溫擴增技術。
日本佳能醫療系統（Canon Medical Systems Corporation）2月25日宣佈，參加日本醫療研究開發機構（AMED）推進的新型冠狀病毒基因檢測系統發展專案，負責提供小型等溫擴增螢光檢測儀[2]。其中的新型冠狀病毒RNA檢測採用的就是LAMP技術來進行核酸擴增的。
除上述兩種方法之外，還有第三種方法。2月27日，神奈川縣衛生研究所與理化學研究所（理研）召開新聞發佈會，宣佈已開發出30分鐘以内檢測出新型冠狀病毒的新技術（圖2）。其檢測手段採用了理化學研究所的Smart Amplification Process (SmartAmp)技術。SmartAmp也不同於PCR擴增，屬於等溫擴增，中間無需核酸抽提的程序[參考文獻1]。神奈川縣衛生研究所用從「鑽石公主號」上確診患者採集的樣本對該技術有效性進行了驗證，靈敏度和PCR等同。下一步將進行臨牀實證和向有關部門提交體外診斷用醫藥物的申請。
圖3 日本神奈川縣衛生研究所等團隊27日媒體見面會 (照片：共同社)
以上的幾種方法都是利用上呼吸道樣本進行的電腦病毒核酸檢查，除此之外常見的還有基於電腦病毒侵染人體後產生的免疫反應（抗體）或者電腦病毒表面蛋白（抗原）的診斷試劑盒。這兩種試劑盒一般僅用於初篩疑似病例，而且一般在傳染一週後才能檢測出來。
日本公司中最早宣佈着手開發基於抗原免疫層析技術的新型冠狀病毒快速檢測試劑盒的是日本Denka生研株式會社（2月13日）。日本另外一家專門從事診斷試劑和儀器生產的Fujirebio公司也表示正在研發基於酶聯免疫法（抗體技術）的快速檢測試劑盒。
第四種是基於臨牀病徵的醫學檢查。通常傳染新型冠狀病毒後2-14天内開始出現咳嗽、發燒等臨牀病徵，但缺乏特徵性病徵，和流感等其他電腦病毒造成的呼吸器官疾病病徵很相像。醫學家望診以及採用X線、CT等影像檢查都僅能作爲疑似病例的判斷。
日本政府針對新型肺炎的第一份緊急因應措施中即啓用了本年度預算中的預備費用。内容爲強化檢測體制，在國立傳染病研究所構築可大幅增加快速檢測樣本數量的系統。針對新型冠狀病毒的研發投入8億多日元。其中，簡易檢測試劑盒、冶癒藥物和疫苗的開發費用等預計投入4.6億日元[4]。3月3日，安倍晉三總理大臣在參議院預算委員會上答辯中表示，爲了防止新型冠狀病毒的傳染擴大，將「動用總額超過2700億日元的2019年度預算預備費」 用於第二輪緊急對策。
文： JST客觀日本編輯部
參考文獻：
1. Wanping Aw, Alexander Lezhava, Akira Andoh, Hiroshi Tanaka, Yoshihide Hayashizaki and Toshihisa Ishikawa, 「The SmartAmp Method: Rapid Detection of SNPs in Thiopurine S-Methyltransferase and ABC Transporters ABCC4 and ABCG2」, Current Drug Metabolism (2012) 13: 968. https://doi.org/10.2174/138920012802138543
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1. 【新型肺炎】5-15分鐘測量電腦病毒的核酸檢測儀，用了什麼技術？
2. 佳能新聞稿
3. Veredus Laboratories新聞稿
4. 日本政府制定緊急因應措施、因應新型電腦病毒傳染擴大
