最近,我在課堂上問班上同學一個問題:「什麼是CT值?」。雖然這個詞在過去一年之中,我們已經在新聞中聽到了無數次,卻可能仍然沒有弄清楚這個詞的意思。有很多同學非常疑惑:「為什麼CT值低的人,代表病毒量很高?而CT值高的人,代表病毒量很低?」
如果要弄清楚「CT值」究竟代表什麼意思,要先能理解病毒檢測的基本原理。在目前,主要檢測病毒的方式有兩種:
1. 檢驗病人檢體中的病毒含量
2. 檢驗病人血液中的病毒抗體含量
而「CT值」,就與上述第一種方法密切相關。若要定量病人檢體中的病毒含量,通常是透過RT-PCR(及時聚合酶連鎖反應)來進行偵測。PCR技術簡言之,就是在試管內完成核酸序列的複製。與在細胞內進行核酸複製不同,在試管內進行複製會需要重複加熱(使雙股DNA分開),冷卻(進行DNA複製)。重複多次這樣加熱-冷卻的過程,可以使原本濃度非常微量的DNA樣本呈指數放大,可以偵測非常微量的核酸訊號。
RT-PCR(及時聚合酶連鎖反應)的運作過程中,一旦DNA複製的量上昇,螢光物質發光的強度也會增加,故而機器可以即時偵測DNA濃度。因此當循環(加熱-冷卻的過程)的次數越多,螢光的強度也會越強,DNA的量也隨之上昇。其變化關係粗略表示如下圖(Fig1)。一般來說,檢測人員會定義一個適當的螢光強度值,稱之為循環閾值(cycle threshold),如Fig1中的灰線所示。該值與樣本的曲線相交,可以在X軸上(循環次數)上取得一個值,即CT1,代表達到循環閾值所需要經過的循環次數。如果要達到同樣的循環閾值,請參考Fig2,假設CT1少於CT2,代表藍線樣本的原始DNA量較高,紅線樣本的原始DNA量較低。
回到文章開頭我們所說的,檢測病毒的樣本就是利用RT-PCR的原理進行檢測。當然,covid-19屬於RNA病毒,在進行PCR之前必須經過反轉錄酵素處理,將其遺傳物質轉為cDNA,再進行RT-PCR。