在地打造PCR行動實驗室

採訪／周玉文、張孟媛

整理／周玉文

4月初，台灣爆發新一波嚴重特殊傳染性肺炎（COVID-19，簡稱新冠肺炎）疫情，發病時間更短、傳播力更高的新型冠狀病毒（SARS-CoV-2，簡稱新冠病毒）變異株Omicron讓確診病例數持續攀升，引發各界關注台灣的PCR核酸檢測量能是否足夠。

自從全球疫情蔓延以來，PCR（polymerase chain reaction，聚合酶連鎖反應）已經成為社會大眾朗朗上口的名詞，即便如今也普遍使用快篩試劑，但確診與否，仍是要做了PCR核酸檢測、通報衛福部疾管署確認了才算數。截至4月中旬，衛福部指定的COVID-19醫檢機構共有251家，PCR核酸檢測的每日檢驗量能超過19萬件。

瑞基海洋生物科技是2020年台灣第一家取得衛福部專案製造授權的COVID-19 PCR系統商，市場佔有率高達35%。他們與病毒纏鬥兩年多，目睹病毒快速變異、強力傳播，今年初才完成交接的前、後任執行長張曉芬、鍾德豫日前接受《科學人》雜誌專訪，透露設計PCR檢測試劑與開發設備的種種心法，也預見未來核酸檢測的應用與市場方向。

瑞基早一步看到PCR核酸檢測的需求持續成長，「往後可能會再持續擴張。」新冠病毒不會離去，人類隨時可能再面對新興的傳染病。一套可以因應不同病原體、現場即時進行PCR核酸檢測的設備，未來將變得更普遍。以下是專訪紀要：

採用人病規格，切入畜產、水產現場的PCR檢測

《科學人》（以下簡稱問）：瑞基海洋生技的PCR核酸檢測儀原先是針對畜產、水產市場，跨足人類疾病在你們預期中嗎？

張曉芬（以下簡稱張）：瑞基海洋生技的前身叫做銳基國際，是1993年左右成立。公司總部原本在台北，2002年搬遷到台中，2004年改為現在的名稱。

2009年瑞基海洋生技取得ISO13485證照（編按：全球公認的醫療設備產業品質管理標準），在那個時機點，瑞基在水產市場已小有成果，想積極拓展市場，考量伴侶動物及畜產市場法規較為寬鬆、切入相對容易，所以轉型一開始就設定從寵物、家畜、家禽疾病檢測起步，再往人類疾病發展。雖然動物疾病檢測市場的法規沒有人病那麼嚴格，我們仍是用人病的規格研發動物疾病的試劑與機器設備。

在新冠肺炎疫情爆發之前，我們已經在為人病市場做準備，除了取得ISO13485認證，瑞基廠房在2012年通過台灣優良製造廠商（GMP）認證，現場檢測設備陸續獲得歐盟體外診斷（CE-IVD）認證及台灣衛福部的醫療器材認證。試劑產品方面，也推出登革熱檢測試劑、腸胃道疾病的困難腸梭菌及諾羅病毒檢測試劑，皆已獲得CE-IVD認證。

問：那時候，動物疾病的現場核酸檢測算是紅海市場還是藍海市場？

張：現場檢測在十幾年前是藍海市場，法規較為寬鬆，相對來說競爭少一些。當時快篩當道，比較大的國際廠商都採用那樣的方式做。正如現在大家都知道，新冠病毒快篩的靈敏度與專一性比PCR核酸檢測差，但是當時確實沒有更好的PCR現場檢測設備。

鍾德豫（以下簡稱鍾）：我補充一下。當時快篩偵測的標的是抗原；不過我們做PCR是核酸檢測，精準針對病原體的DNA或是RNA檢測，不管在專一性和靈敏度，都比快篩好很多。

如果現場想要做到這一些，就必須建置PCR的實驗室。十幾年前最精簡的實驗設備最少就要六、七萬美元，在這之外還要聘請學有專精、訓練有素的操作人員，基本上是很難做到的事情。所以說十幾年前，現場PCR檢測確實是藍海市場。

張：我們的檢測儀最特別的一點，就是同一套機器，但透過不同的試劑就可以做不同的產業應用。例如我在家裡，就可以用來測試基改豆漿；也可以測試某一地區的蚊子，是不是帶有登革熱病毒；用在養雞場，則可以偵測有沒有禽流感病毒。

不必改設計，Omicron 變異株也驗得到

問：新冠病毒現身沒多久就被科學家定出全基因組序列，那時候世界衛生組織（WHO）據此建議要採用哪一段序列做為PCR檢測標的。但病毒持續變異而有新的序列，PCR核酸檢測會需要調整試劑嗎？

鍾：我相信新冠病毒還會演化出很多不同的變異株，在檢測上大家最關心的是檢測工具能不能驗到這些病毒？從科學上對這個病毒的了解，不同基因片段的變異程度我們心裡都有個底。新冠病毒棘蛋白的基因序列會很快變異，所以我們當初在設計時，就選擇最保守、變化最小的那個區段。

2020年4月我們拿到台灣衛福部專案製造的授權之後，一直到現在，我們選用的偵測序列都沒有換過。不管是Alpha、Delta，甚至Omicron變異株，我們都驗得到。我們美國的合作單位也告訴我們，我們的設計很不錯，每次出現變異株，很多廠商都要改變引子與探針的序列設計，可是我們的產品不需要改變，還是可以偵測得到這些變異株。

問：這樣的話，醫事檢驗單位要如何知道病患是感染哪一種變異株？

鍾：應該這麼說，我們檢測儀是做檢測（detection），我們只需要定性，知道是SARS-CoV-2就好。若要知道是哪一種變異株，必須做全基因定序（sequencing），看棘蛋白S1、S2序列上有無變異，來確定是什麼變異株。

張：一旦確定出現新的變異株，例如最近的Omicron，很快就可以在美國國家生物科技資訊中心（NCBI）及全球共享流感數據倡議組織（GISAID）基因資料庫裡面找到它的序列。以瑞基來說，我們會時時上去比對我們現在使用的序列，到目前為止，98%都沒問題。可能會有一、兩株漏網之魚，那可能是在不同國家出現、我們認為不是最主流的感染株，但大方向沒問題。

這些發現與結果，我們都會陸續回報主管機關。衛福部也會持續關注我們的產品需不需要做變更，因為衛福部也用我們的試劑和儀器去做檢測，會要求這些通過專案製造的廠商持續回饋檢測產品的有效性。

問：如果未來新冠肺炎是會繼續流行的疾病，人病產品會變成你們公司的主力嗎？

鍾：基本上我們目前聚焦在新冠病毒的檢測，但實際上在未來如果有人出現呼吸道疾病症狀，是否是得到新冠肺炎或者是感染流感病毒、肺炎黴漿菌等，其實是必須釐清的，因此這些呼吸道疾病都會在我們的產品組合規劃裡。未來為了確認患者是得到流感或新冠肺炎，PCR檢測將成為受到重視的一環。

問：PCR檢測儀最後會普遍在診所看得到嗎？

張：我們覺得COVID-19會讓它會朝著這個方向發展。大部份醫院當初沒有採購PCR的機器或設備，現在因為疫情，相關採購也在規劃中。我們原本就思考，當新冠肺炎的病例少了要怎麼辦？所以一開始就圍繞著新冠肺炎相關的上呼吸道問題，開展不同的產品組合。

問：如果PCR檢測儀普遍進入診所，可能還是需要滿足一些其他要求，例如等待的時間不能太久。

張：以我們目前的桌上型自動化核酸分析儀POCKIT Central來說，等待時間是85分鐘；類似的國際競品，等待時間大概是半小時到一小時。兩者速度會差這麼多，是因為檢測的樣本數量不同，他們一次只檢測一個樣本，花費時間比較短，而我們的儀器一次可檢測八個樣本。未來若檢測需求量大增，在法規允許的情況下，我們的儀器可以採池化（pooling）的方式來檢驗……

【欲閱讀全文或更豐富內容，請參閱〈科學人知識庫〉2022年第243期05月號】