狗狗真的可以嗅出新冠病毒吗？看看科学研究怎么说

原文作者：Holly Else

狗狗似乎能嗅出新冠病毒感染，而且准确率很高。但研究人员表示，需要先开展大规模的研究，才能进一步推广该方法。

Asher有点古怪，Storm喜欢晒太阳，Maple爱动脑子——它们仨都能在疫情防控中发挥一定的作用，但它们既不是科学家也不是政治家，而是三条狗。

它们并不孤单。全球范围内，许多狗都在接受训练，靠嗅觉检测新冠病毒感染。训狗师宣布了十分出色的训练成果，他们说在某些情况下，狗狗能以近乎完美的准确率检测到新冠病毒。参与其中的科学家认为，狗可以帮助控制新冠肺炎大流行，因为在人流多的地方，比如机场或运动场馆，狗狗每小时能够筛查几百人，这种检测的费用也比传统检测方法更低，如RNA扩增技术PCR。

世界各地的研究小组正在测试狗能否嗅出新冠肺炎。来源：Fatemeh Bahrami/Anadolu Agency/Getty

不过，研究结果大多没有经过同行评议或发表出来，这让整个科学界难以评估上述说法。从事传统病毒检测方法的研究人员表示，狗狗研究组公布的初始结果引人注意，前景可观。但是，一些人也质疑这种方法是否能得到推广，产生真正有意义的影响。

11月3日，研究狗狗的团队举行了“国际K9团队”在线研讨会，在会上分享了他们的初步实验结果，改善研究的协调工作。

“没有人说它们可以替代PCR仪器，但是它们很有前景。”德国汉诺威兽医学院的兽医神经学家Holger Volk说。Volk领导了一项训练和研究新冠嗅探犬的工作，不过没有在研讨会上发言。

敏锐的嗅觉

人类利用狗狗超级敏锐的嗅觉已有几十年了。狗鼻子上有3亿个气味受体，而人类只有500-600万个。因此，狗可以觉察到人类无法觉察的极淡的气味。如今在机场，嗅探犬已经屡见不鲜，它们负责检测火器、爆炸物和毒品。科学家也训练狗狗检测癌症和疟疾，虽然这并不是常规做法。研究人员并不能确定狗到底闻到了什么味道，但是很多人推测，这些疾病会导致人体释放出一种独特的挥发性有机化合物（VOCs），这些分子挥发产生的气味能被狗狗嗅到。之前关于非新冠病毒的研究已经表明，病毒感染有可能导致机体发生这种情况。

许多嗅探犬科学家在疫情初期将注意力转移到新冠肺炎，他们训练狗闻消毒容器中的样本——大部分时候是汗液，并在检测到感染迹象时坐下或刨地板。阿联酋、芬兰和黎巴嫩机场的试验正在利用狗从乘客的汗液样本中检测新冠肺炎，再利用传统检测方式进行复检。根据K9会议发布的数据，芬兰和黎巴嫩试验中的狗狗能比传统检测手段提前几天检测到病毒，暗示他们可以在症状出现前就发现感染。

Riad Sarkis是贝鲁特圣约瑟夫大学的外科医生和研究员，他参加了一项法国和黎巴嫩的合作项目，已经训练了18只狗狗，并让两只表现最好的狗参加了黎巴嫩的机场试验。这两只狗筛查了1680名乘客，发现了158例经PCR检测确认的新冠肺炎病例。根据尚未发表的结果，狗狗检测阴性病例的准确率达100%，检测阳性病例的准确率达92%。“这非常准确、可行、便宜和可重复。”Sarkis说。已经有人找他在学校、银行和监狱里面使用这些狗，他也在与一家商场合作，利用狗狗进行新冠肺炎检测。

日内瓦大学医院的病毒学家Isabella Eckerle说，实验室空间有限的低收入国家尤其能从这种方法中受益。

样本规模

但是，只有一篇已发表的期刊论文探讨了狗狗嗅探新冠肺炎的有效性，这篇论文来自Volk团队；他称之为一项初步研究[1]。研究人员利用从7名新冠肺炎住院患者和7名无感染者的口腔和气管中采集的样本，对8只狗进行了训练，这些狗最后发现了83%的阳性病例和96%的阴性病例。

标准的PCR实验室检测的假阳性率和假阴性率因试剂品牌和检测时间而异。根据medRxiv预印本服务器上发布的一篇系统性综述[2]，如果反复检测同一样本，RT-PCR检测的假阴性率为2–33%。据政府文件显示，英国PCR检测的假阳性率最高可能为4%。

批评者表示，这项对德国狗开展的研究取样的患者数量过少。宾夕法尼亚大学兽医工作犬中心的负责人Cynthia Otto说，狗学到的可能是识别样本的特殊气味而非新冠肺炎。Otto也在研究新冠肺炎嗅探犬。

在一项尚未发表的研究中，她发现狗狗可以区分新冠肺炎患者和非新冠肺炎患者的尿液或汗液样本的差别。她正和化学家合作，研究狗狗到底嗅到了哪种挥发性有机化合物；这方面的一篇论文正在接受同行评议。“狗可以闻出来。挑战在于作为人类的我们不知道什么东西会干扰到它们。”她说。为了获得大规模的数据集，她的团队正在收集新冠肺炎检测呈阳性和阴性的人穿过夜的1000件T恤的汗液样本。

6月，法国阿尔福国立兽医学校的兽医学家Dominique Grandjean领导的一个课题组在预印本服务器bioRxiv上发布了他们的研究成果[3]。包括Sarkis在内的8名研究人员训练了8只狗来检测198份汗液样本中的新冠肺炎，约一半的样本来自新冠肺炎患者。这些样本被隐藏在一组阴性样本中，而狗狗检测出了83–100%的阳性样本。论文没有指出狗检测到阴性样本的概率。这项研究目前正在接受一本期刊的同行评议，但是Grandjean说研究过程并不容易。“要发表关于嗅探犬的论文非常困难，因为大部分审稿人对工作犬一无所知。”他说。

加州大学伯克利分校的基因编辑科学家Fyodor Urnov也在研究新冠肺炎检测问题，他说上述研究中的数据看起来很可观。但是，他希望看到更大的数据集，阐明狗检测阴性和阳性样本的准确率。他还指出，不同狗的表现不尽相同。在Grandjean的研究中，有2只狗检测到了68份阳性样本中的全部病例，而有1只狗在57个阳性病例中漏掉了10个。

伦敦卫生与热带医学院的传染病研究者James Logan认为，各研究小组需要扩大他们的样本量，这样学界才能评估狗嗅探新冠肺炎的效率究竟如何。他正在训练和研究新冠肺炎嗅探犬，包括Storm、Maple和Asher。“在数据集有限的情况下，最好不要过早地发表过大的论断。”他说。

参考文献：

1. Jendrny, P. et al. BMC Infect. Dis. 20, 536 (2020).

2. Arevalo-Rodriguez, I. et al. Preprint at medRxiv https://doi.org/10.1101/2020.04.16.20066787 (2020).

3. Grandjean, D. et al. Preprint at bioRxiv https://doi.org/10.1101/2020.06.03.132134 (2020).

原文以Can dogs smell COVID? Here’s what the science says为标题发表在2020年11月23日的《自然》的新闻版块

© nature

doi:10.1038/d41586-020-03149-9