本月上旬,台北萬華爆出社區感染,台灣首次啟用抗原快篩站。不到 24 小時,525 名篩檢者,有 62 人陽性,陽性率在驚人的 10% 以上 [註1]。
抗原快篩只需數十分鐘即可知道結果。在我們正面臨社區傳染、須快速地大量篩檢之際,是最靈活的前線檢測工具。
但到底抗原快篩是什麼?跟核酸檢測相比,差異在哪裡?
先30秒了解各種篩檢方式!
面對COVID-19(新型冠狀病毒肺炎、武漢肺炎),有三種檢驗的方式,分別是「RT-PCR」、「抗體篩檢(快篩)」以及「抗原篩檢(快篩)」,以下就各種類型逐個說明。
1. RT-PCR:檢測病毒的遺傳物質
- 目的:找到「正在被病毒感染」的人
- 優點:靈敏度極高,是確診、解隔離的黃金準則(延伸閱讀:新冠病毒篩檢怎麼做?)。
- 缺點:需大型儀器、診所無法操作;耗時數小時甚至一天。
2. 抗體篩檢(快篩):檢測人體對抗病毒時,白血球分泌的抗體
- 目的:找到「曾經被病毒感染」的人
- 優點:身體的抗體可維持數月以上;可作成快篩,數十分鐘即可知結果,診所就可使用。
- 缺點:需抽血;在潛伏期、感染前期時,白血球來不及分泌抗體,將無法檢出。準確度、鑑別力較 RT-PCR 低。
3. 抗原篩檢(快篩):檢測體液(如:鼻涕、口水)中的病毒特定蛋白質
- 目的:找到「正在被病毒感染,且病毒大量繁殖」的人
- 優點:只要病毒正在大量繁殖,即可偵測;可作成快篩,數十分鐘即知結果,診所、甚至在家就可以用。
- 缺點:病毒尚未大量複製階段(潛伏期)無法檢出。準確度、鑑別力較 RT-PCR 低。
抗原篩檢(快篩):快速、操作簡單
抗原快篩的技術之一,是「側向流體免疫層析法 (Lateral flow immunochromatographic assay)」。優勢是反應快速(數十分鐘)、操作簡單,甚至一般民眾也能操作 [1]。
抗原快篩裝置通常類似驗孕棒的卡匣(如下圖),關鍵是「可辨認病毒特定蛋白質(抗原)的抗體 A」 [2]。操作步驟如下:
- Step 1:在卡匣一側滴入體液,透過毛細現象,和黏有顯色劑的抗體 A 混合。
- Step 2:黏有顯色劑的抗體 A 辨認、抓住抗原。
- Step 3:透過毛細現象,液體流經測試區。固定鑲在測試區的抗體 A,也跟著辨認、咬住抗原。已經在抗原身上的「黏有顯色劑的抗體 A」,因此被留在測試區,故可看到測試區出現顏色。
- Step 4:透過毛細現象,液體流經控制區。固定鑲在測試區的抗體 B,辨認、咬住液體裡「黏有顯色劑的抗體 A」,因此可看到控制區出現顏色。
RT-PCR 檢測,須用酵素將 RNA 轉成單股 DNA,再反覆地升溫、降溫、再用酵素合成和放大 DNA。整個過程耗時良久,且須用儀器處理,並且要到指定的實驗室裡操作。
而抗原快篩的優勢顯著,因為原理是「抗體 vs 抗原」、「蛋白質」之間的交互作用,只需十多分鐘內、室溫下即可完成,且只需用肉眼判定是「 2 條線,還是 1 條線」就好。
簡單、easy,任何人都懂!英國政府甚至開放索取,讓民眾在家檢測,以減輕醫護壓力 [1]。
關於快篩的正確性、靈敏度,以及FAQ
以捐贈給北市的國產飛確抗原快篩為例。該試劑用於定性(無法定量)、針對症狀出現 5 天內之患者,其鼻、口水內是否有新冠病毒的「核衣殼蛋白(nucleocapsid protein)」 做檢測 [註3]。表 1 是用抗原快篩和 RT-PCR,檢測 88 名疑似感染者的結果 [3, 4]。
快篩的陽性預測率(Positive predictive value, PPV):約96.6 %(29/30)。也就是指,若快篩的100名陽性者,其中約有3名健康人是被誤判的偽陽性、需被抓進病房、再捅一次鼻孔,等RT-PCR報告後再出院。
而陰性預測率(Negative Predictive Value, NPV):約94.8 %(55/58)。這裡指的是,若快篩的100名陰性者,其中約有5名感染者是被誤判的偽陰性(即感染者,但快篩陰性,放回社區生活),將返回社區。
也因此可以了解,僅靠篩檢的防疫策略,必然有漏洞,即使快篩陰性,仍須維持嚴格的自我防護,才能保護彼此。
Q:我得流感/普通感冒,會被快篩出偽陽性嗎?
快篩必須要能排除其它病毒的干擾。以飛確快篩為例,試劑裡的抗體,可以分辨、排除其它常見病毒(表2),僅有 2002 年的初代 SARS 會引起偽陽性 [3] [註4]。
Q:我用鼻噴劑/止痛藥,會被快篩出偽陽性嗎?
快篩也必須排除常見藥物的干擾。以飛確快篩為例,已確認阿斯匹靈(Aspirin)、醫鼻易噴鼻液(Oxymetazoline, 鼻塞噴劑)等藥物,不會干擾試劑[3]。
Q:面對新變異株,快篩會沒用嗎?
須看原廠有沒有進行再測試。以飛確快篩為例,已確認對 B.1.1.7(英國變異株)、B.1.351(南非變異株)、P1(巴西變異株)、B.1.427(加州變異株)、B.1.526(紐約變異株),仍有檢出能力。
Q:打了 COVID-19 疫苗,會被快篩出偽陽性嗎?
理論上不會。多數抗原快篩,關鍵抗體都是辨認核衣殼蛋白。而台灣欲購的牛津、莫德納(Moderna)、國產疫苗,標的都是棘蛋白 (spike protein),兩者不同。但若是抗體篩檢,那可能會受到疫苗影響。
Q:為什麼北市呼籲民眾,「有症狀再來篩檢」?
抗原篩檢是檢驗病毒本身,在病毒大量繁殖期間,患者通常有症狀,因此該時間內,檢測會準。在潛伏期,因病毒量少,檢測精準度會不準。
而無症狀感染者雖然可被篩出,但在資源有限、萬華疫情險峻的現實下,市府才會作此呼籲。(2021/5/18)
Q:要不要像英國一樣,每人發抗原快篩在家裡測?
發放抗原快篩,讓大量民眾檢測的方針,有個前提——「測出陽性後,民眾仍可配合自我隔離(或有足夠的病房)、不去上班上學也沒關係」。
此策略需要企業雇主、學校和家長等多面配合,只要某一角色不願或難以配合,或是隔離房間的資源不足,大量發放快篩的手段,可能只會讓現況更為混亂。
本文感謝衛生福利部台東醫院檢驗科張昱維(Yu-Wei Chang)博士協助
註解
- 註1:指該社區,可能每 10 人就有 1 人正值急性感染。這是很驚人的數字,若當地活動人潮約 2 萬人,則可能有 2000 名急性感染期患者正在社區中
- 註2:更精準的說法是「病毒大量繁殖期間」,此時多數患者會有症狀
- 註3:該蛋白質和病毒 RNA 結合,同時被包裹在病毒顆粒裡
- 註4:部分高毒性、稀罕的病毒,僅能透過序列解析判斷是否會造成偽陽性。以飛確快篩為例,該試劑比對了 Human coronavirus HKU1( 2005 年於香港分離)、MERS(中東呼吸症候群冠狀病毒)、SARS(2002 年肆虐台灣的那支)後,發現僅有 SARS 會干擾該試劑
參考文獻
- Understanding lateral flow antigen testing for people without symptoms. GOV.UK. 2021/04/23
- J. M. Abduljalil (2020) Laboratory diagnosis of SARS-CoV-2: available approaches and limitations. New Microbes and New Infections. https://doi.org/10.1016/j.nmni.2020.100713
- 飛確 新型冠狀病毒抗原快篩檢驗試劑使用說明書4. 飛確 新型冠狀病毒抗原快速檢驗試劑。Vstrip