从危机到常规：通过科学疫情网络中强化的 EQA 计划实现 SARS-CoV-2 基因组检测的标准化

为应对 COVID-19 疫情中 SARS-CoV-2 基因组检测方法可靠性存疑的问题，研究人员开展了 SARS-CoV-2 检测外部质量评估（EQA）计划研究。通过多轮 EQA 发现检测阳性率达 95.8%-99.7%，阴性率达 95.1%-99.4%，该研究为新兴病原体诊断质量评估提供了参考。

　　在全球抗击 COVID-19 的征程中，病毒检测的准确性和可靠性始终是疫情防控的关键环节。疫情初期，快速涌现的多种 SARS-CoV-2 基因组检测方法（包括实验室自建方法 LDTs 和商业试剂盒）在性能和可靠性上存在显著差异，不同实验室的检测结果缺乏统一的质量评估标准，这不仅影响了临床诊断的准确性，也为疫情监测和防控带来了挑战。如何快速建立有效的质量控制体系，确保检测方法的准确性，成为全球公共卫生领域亟待解决的问题。

为了规范 SARS-CoV-2 基因组检测流程，提升检测质量，德国 INSTAND 协会联合多国研究机构开展了一系列研究。研究团队围绕 SARS-CoV-2 检测的敏感性、特异性及不同检测系统的性能差异等核心问题，构建了强化的外部质量评估（EQA）体系，并在 2020 年 4 月至 2023 年 6 月期间实施了 13 轮 EQA 计划，累计有来自 49 个国家的 1413 个实验室参与。该研究成果发表在《International Journal of Medical Microbiology》，为全球 SARS-CoV-2 检测的标准化提供了重要的科学依据。

研究人员主要采用了以下关键技术方法：一是使用不同稀释度的病毒样本（包括关切变异株 VOCs）构建浓度梯度，通过 10 倍稀释系列样本评估检测方法的敏感性；二是引入含人类冠状病毒或 MERS-CoV 的阴性样本，验证检测方法的特异性；三是利用数字 PCR（dPCR）技术对样本的病毒 RNA 载量进行绝对定量，为 EQA 样本提供参考值；四是收集各实验室的检测结果，通过统计分析评估不同检测系统的性能差异。此外，研究还引入了参考材料（RM1 和 RM2），用于实验室对自身检测系统的校准和性能验证。

研究结果

首轮 EQA 计划（2020 年 4 月）

• 采用包含 4 个 SARS-CoV-2 阳性样本（10 倍稀释系列）和 3 个阴性样本的检测组合，发现阳性样本的正确检出率在 93.0%-99.7%，阴性样本的正确排除率在 92.4%-98.6%。
• 不同检测系统对同一阳性样本的循环阈值（Ct/Cq）差异显著，部分检测系统对低浓度样本（如 1:1000000 稀释）的检出率降至 93%，提示低病毒载量检测存在挑战。
• 实验室自建方法（LDTs）与商业试剂盒的定性检测性能相当，但定量结果差异较大，反映出缺乏统一参考标准的问题。

第二轮 EQA 计划（2020 年 6 月）

• 引入预定量的 “揭示样本”（1570 copies/mL，通过 dPCR 确定），发现低病毒载量样本（如 452 copies/mL）的阳性检出率仅为 59.9%，表明检测系统的灵敏度存在差异。
• 不同靶基因（如 N 基因、RdRP 基因）的检测性能出现分化，RdRP 基因在低浓度样本中的检出率较低，提示靶基因选择对检测结果有影响。
• 数字 PCR（dPCR）的定量结果一致性优于传统定量 PCR（qPCR），凸显了 dPCR 在绝对定量中的优势。

参考材料的建立与应用（2020 年 11 月起）

• 开发了 RM1（约 10⁷ copies/mL）和 RM2（约 10⁶ copies/mL）参考材料，通过多国计量机构的 dPCR 校准，为实验室提供了定量参考。
• 实验室使用参考材料后，定量检测的准确性显著提升，尤其是对 VOCs 的检测，正确阳性率超过 93%，表明参考材料在统一检测标准中的关键作用。

长期监测与变异株适应性（2020 年 - 2023 年）

• 后续 EQA 计划纳入 8 种 VOCs，发现检测系统对高病毒载量样本（>100000 copies/mL）的阳性检出率稳定在 95.8%-99.7%，但对低载量样本的性能仍受靶基因和检测系统影响。
• 纵向分析显示，随着参考材料的普及和检测技术的优化，实验室对变异株的定量检测准确性从早期的 70%-80% 提升至后期的 93%-100%，反映出检测质量的持续改进。

研究结论与讨论

本研究通过强化的 EQA 计划，系统评估了 SARS-CoV-2 基因组检测的质量，揭示了检测系统在敏感性、特异性和定量准确性上的差异，证实了参考材料和数字 PCR 技术在统一检测标准中的重要性。研究表明，EQA 计划不仅能有效监控实验室检测性能，还能为新兴变异株的检测方法优化提供实时反馈。此外，研究首次建立了基于 dPCR 的定量参考体系，为临床判断病毒传播风险（如患者解除隔离标准）提供了科学依据。

该研究的重要意义在于构建了应对新发传染病的快速质量评估模型，其核心经验（如快速建立 EQA 体系、引入定量参考材料、动态纳入变异株）为未来疫情中病原体检测的标准化提供了可借鉴的 “蓝图”。同时，研究也强调了国际合作和专家网络在疫情应对中的关键作用，通过多国实验室的数据共享和技术协同，实现了检测质量的持续提升，为全球公共卫生安全提供了有力支撑。