【科技.未來】抗體檢測良莠不齊 如何以「免疫通行證」回歸正常

撰文:孔祥威
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新型冠狀病毒肺炎疫情下,市民大眾的壓力隨着經濟蕭條和社交禁令持續而日增,愈來愈多國家正在尋找方法,在等待疫苗到來前就擺脫嚴格的社會隔離措施。近日德國就有機構率先向國民進行大規模抗體檢測,為放寬限制和重啟經濟鋪路,免疫者或可獲發「免疫通行證」(immunity passport),回復正常生活。英國、意大利、美國等亦有類似計劃。然而,這些抗體檢測到底有多可靠?派發免疫通行證又會否真正幫助我們回歸「正常」?

德國有機構正部署進行大規模抗體檢測,研究有多少國民曾感染新冠肺炎並產生抗體,為放寬社交禁令作準備。圖為漢堡一名女士正接受抽血作抗體檢測。(Getty Images)

德國的新冠肺炎死亡率奇低,一大原因或許是該國很早已經每日進行多達50,000次診斷檢測,以助追蹤和隔離病例,如今已增加至接近每日120,000次。讀量子化學出身的總理默克爾(Angela Merkel)因為不想過早提高民眾期望,一直對於德國何時取消社交限制的策略三緘其口,只是在月初說:「如果我們沒有考慮解封的策略,就會是一個很差的政府。」她認為「病毒不會就此消失」,預計沒有疫苗的話,該國可能需要兩年才能取得群體免疫。

當疫苗還要等12至18個月才有望面世,近日德國一些組織的研究或有望幫助提早解除禁令。公共衞生機構羅伯特科赫研究所(Robert Koch Institute)聯同柏林Charité醫院病毒研究所和亥姆霍兹傳染研究中心(HZI),將於下個月開始,在全國範圍內對15,000人進行隨機抽樣作新冠肺炎病毒抗體檢測。羅伯特科赫研究所所長Lothar Wieler解釋,抗體檢測的目的是找出有多少德國人對該病毒有免疫力,以及無症狀的病例,即那些被該病毒感染但不自知的人,比例有多少。

近日溫哥華有遊行示威,要求政府解封社交禁令。(Getty Images)

這有助衞生當局了解是次疫症的流行度,更有效評估為減緩病毒傳播而採取的措施,並提供更多未反映在官方統計中、未記錄病例的信息。而確認病毒的傳播範圍以及感染者的死亡人數,將有助於當局決定何時可以允許人們恢復正常生活。

憑通行證回復社交

另一個在慕尼黑進行的大型研究,在當地隨機選擇3,000戶家庭進行抗體檢測。研究人員還會追蹤受檢測的參與者整整一年,除了定期的血液檢查外,還會調查心理健康、收入損失之類。負責人Michael Hoelscher早於3月19日想到要進行抗體研究,那是巴伐利亞省宣布封鎖的前一天:「我當時想,如果要進入封城狀態,現在就要開始制訂解封策略。」

PCR是現時診斷新冠肺炎的檢測方法。圖為日本東京一名醫護人員正在採集鼻腔樣本。(路透社)

他解釋:「我們正處於十字路口,是否採取在夏天放寬限制和提高免疫力的途徑,以紓緩病毒在冬天的傳播,並享有更多公共生活自由?還是要盡量減少社交活動,直到有疫苗為止?這是政治家的問題,不是科學家的問題。但政治家需要數據來進行明智的風險評估。」

感染新冠肺炎病毒後不久,可以用聚合酶鏈反應(PCR)檢測從鼻或喉取得的樣本,看看呼吸道是否存在這種病毒。這些檢測透過大量擴增樣本中的病毒遺傳物質來確認病毒身份。這種檢測只可以知道你現在是否受感染,若要知道是否在過往感染過,就要進行血清檢測(serological testing)。

新冠肺炎診斷檢測與抗體檢測(香港01製圖)

感染病毒後約6至10日,人體會開始產生抗體,可與新冠肺炎病毒上的蛋白質結合和反應。最先產生的抗體是免疫球蛋白M(IgM),壽命短,只在血液中停留數周。隨後免疫系統會微調抗體,幾天後開始產生更具針對性的免疫球蛋白G(IgG)和A(IgA)。 IgG可停留在血液中長達數以月計、年計,甚至終生,視乎疾病類型。感染新冠肺炎並康復的人,血液理應具有這些抗體,從而防止再次感染;可用血清檢測確認有沒有這些抗體。現時很多公司生產的是可以在家中進行的快速即時檢測(point of care testing),例如美國的Scanwell Health已從中國英諾特(唐山)生物科技有限公司取得抗體檢測的許可,可以像糖尿病患者測血糖般輕輕刺穿手指取樣檢測,在13分鐘內就有結果。抗體檢測呈陽性的話,理論上應該可以回復正常社交和工作。

在醫療人手和裝備緊張下,以免疫通行證識別哪些醫護人員已具免疫力,或可更有效安排高風險工作及分配裝備。(Getty Images)

免疫通行證的潛在作用是,醫護人員將能夠更快地從孤立中恢復工作。它們還將允許檢測結果呈陽性的臨床醫生分配到風險最高的區域,並使短缺的個人防護設備分配給最需要的人。其他關鍵的工種,例如教師,也可以被優先考慮,令學校重新開放。

對於德國的做法,英國影子衞生大臣Jonathan Ashworth甚為欣賞:「德國似乎在檢測方面領先,我們可以從他們的做法學到很多。我已多次呼籲在英國進行更多檢測和聯繫追蹤。」因此,英國也計劃仿效,衞生大臣夏國賢(Matt Hancock)本月初說,正研究向有抗體的康復者簽發免疫通行證,首相約翰遜(Boris Johnson)說它們可「改變局勢」。

還有其他國家在跟隨。美國疫情最嚴重的紐約州於上周一開始了州長科莫(Andrew Cuomo)稱之為「最進取」的全州抗體檢測,他們已隨機檢測了3,000名市民。據芬蘭廣播公司Yle報道,當地本月初也宣布了一項類似的抗體檢測計劃,但規模較小,將每周隨機抽取750人進行檢測。

雅培在本月中推出新的新冠肺炎病毒抗體檢測工具。(Abbott Laboratories)

一些大型藥廠也紛紛推出相關檢測工具。美國雅培(Abbott Laboratories)會在本月推出400萬套新的抗體檢測貨品,並以到6月時每月產量達2,000萬為目標。瑞士大藥廠羅氏(Roche)月中宣布,將在5月初推出自家版本的新冠肺炎病毒抗體檢測工具,並正向美國食品和藥物管理局(FDA)申領緊急使用授權。

檢測工具良莠不齊

這聽起來很簡單,但關鍵是這些抗體檢測工具要夠準確。在評估準確性時,要留意兩個重要標準。其一是靈敏度(sensitivity),即能夠檢測到應該要檢測到的抗體;另一個是特異度(specificity),即檢測所尋找的特定抗體的能力。美國杜蘭大學(Tulane University)的病毒學家Robert Garry指出,靈敏度和特異度率達到95%或以上,被視為是高水準,但不容易達到。

在全球大流行下,即使準確率較高的檢測工具,也可能會導致出現大量錯誤結果。(Getty Images)

事實上,正如科技雜誌《麻省理工科技評論》指出,一個95%準確的檢測也沒有太大用處,因為即使最小的錯誤率也可以透過人口數量而放大。例如,假設新冠病毒在人口的感染率為5%,若隨機檢測100萬人,理應會有50,000個陽性和950,000個陰性結果。若果檢測工具有95%靈敏度和特異度,它將會正確地識別出47,500個陽性結果和902,500個陰性結果。在這結果錯誤的50,000人中,除了有2,500人實際上是免疫卻沒有獲發免疫通行證之外,更差的是有多達47,500人其實沒有免疫力卻獲發免疫通行證。換言之,95,000個被檢測為有免疫力的,有多達一半根本尚未感染。這些抗體檢測結果為假陽性的話,就成為了公共衞生的重大危機,無論是否出現症狀,都可能會被感染並傳播病毒。而當不知道真實感染率是多少,也無法正確預測錯誤簽發免疫通行證的比例。

檢測本身還有一些局限。準確性也與檢測的時機有關。例如在感染後過早進行檢測,身體可能還未有時間產生想要檢測的抗體,就會檢測不到。又或者,好像西澳大學(University of Western Australia)臨床病毒學家David Smith指出,如果檢測工具所使用的抗原不只針對新冠病毒的抗體,還對其他病原體也有反應,就會出現假陽性結果。美國波士頓大學全球衞生教授Donald Thea解釋:「已知有六種不同的冠狀病毒可以感染人類。如果你在去年11月感染了一種常見類型的冠狀病毒而沒有感染新冠肺炎,仍然有可能在新冠病毒的抗體檢測中出現陽性結果。」

現時市面上的抗體檢測工具質素參差,未有小心選擇的話在抗疫上隨時有反效果。(Getty Images)

更差的是,現時市面上的檢測工具質素良莠不齊。科學期刊《自然》發現,有些商業抗體檢測工具的特異度低至40%;也有研究分析了丹麥九款商業檢測工具,有三款用於實驗室的檢測,靈敏度從67%至93%不等,特異度為93%至100%;六款即時檢測中有五款的靈敏度介乎80%至93%之間,特異度在80%至100%。而英國最近以2,000萬美元向兩間中國公司購買了200萬個家用抗體檢測工具,卻在到貨後被牛津大學發現,準確度無一符合使用標準,正要求退款。

部份原因也在於,一些監管機構因應疫情緊急而放寬使用準則。例如FDA近月批准了數十款檢測工具進入市場而無需既定審查,澳洲也引入了類似的緊急授權,結果是有很多產品成效欠佳。美國公共衞生實驗室協會(APHL)一直敦促FDA仔細研究未經批准的檢測,其傳染病項目主任Kelly Wroblewski坦言:「做大量不準確的檢測,還不如完全不做。」印度的衞生官員上周也宣布,出於對準確性的憂慮,已下令暫停冠狀病毒的抗體檢測。所以FDA在本月中就警告,要留意並非所有這些檢測都已獲核准,而醫療服務提供者也應「意識到它們的局限性」。

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上文節錄自第211期《香港01》周報(2020年4月27日)《與病毒共存下覓生活常態 「免疫通行證」助走出疫境》。

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