550例COVID-19患者血清IgM和IgG檢測結(jié)果分析

章 波，劉為勇，侯紅艷

(華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院檢驗科，湖北 武漢 430030)

嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒2(SARS-CoV-2)在世界范圍內(nèi)的迅速傳播引起了世界各地的關(guān)注。隨著每日確診的新型冠狀病毒肺炎(新冠肺炎，Corona virus disease 2019，COVID-19)病例數(shù)量的急劇增加，世界衛(wèi)生組織已于2020年3月12日宣布COVID-19為全球大流行。截至2020年4月5日，全球共確診1 218 991例COVID-19病例，正在影響世界上208個國家和地區(qū)和2個國際運(yùn)輸工具[1]。抗體是病毒感染免疫反應(yīng)的關(guān)鍵成分，在COVID-19患者血清中可檢測到特異性免疫球蛋白M(IgM)和免疫球蛋白G(IgG)[2-4]。在國家衛(wèi)生健康委發(fā)布的《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第七版)》中[5]指出，將新型冠狀病毒抗體檢測作為COVID-19的輔助診斷。對嚴(yán)重急性呼吸綜合征(SARS)和中東呼吸綜合征(MERS)的研究表明，80%～100%患者在發(fā)病后2周可檢測到抗體，抗體可持續(xù)3個月以上[6-9]，但關(guān)于SARS-CoV-2感染后患者抗體產(chǎn)生的報道較少。本研究收集某院收治的550例COVID-19患者血清抗體檢測結(jié)果，分析SARS-CoV-2感染患者抗體產(chǎn)生情況。

1 對象與方法

1.1 研究對象 對2020年2月27日—3月5日華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院確診的COVID-19住院患者進(jìn)行回顧性研究。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理審查委員審核通過(倫理號：TJ-C20200126)。

1.2 診斷標(biāo)準(zhǔn) SARS-CoV-2感染確診病例除具有明確的流行病史和符合的臨床癥狀外，且具備以下病原學(xué)或血清學(xué)證據(jù)之一：(1)實時熒光RT-PCR檢測SARS-CoV-2核酸陽性；(2)病毒基因測序，與已知的SARS-CoV-2 高度同源；(3)血清SARS-CoV-2特異性IgM和IgG抗體陽性；血清SARS-CoV-2特異性IgG抗體由陰性轉(zhuǎn)為陽性或恢復(fù)期較急性期4倍及以上升高。

1.3 抗體檢測方法 采用SARS-CoV-2 IgM 和IgG 抗體檢測試劑盒(化學(xué)發(fā)光法)及iFlash3000 全自動化學(xué)發(fā)光免疫分析儀(購自深圳市亞輝龍生物科技股份有限公司)對所有研究對象的血清標(biāo)本進(jìn)行檢測。標(biāo)本IgM 和IgG 濃度<10.0 AU/mL 時，為無反應(yīng)性(陰性)；標(biāo)本IgM 和IgG 濃度≥10.0 AU/mL 時，為有反應(yīng)性(陽性)，所有陽性標(biāo)本均經(jīng)過新型冠狀病毒(2019-nCOV)IgM 和IgG 抗體檢測試劑盒(磁微?；瘜W(xué)發(fā)光法，購自博奧塞斯生物科技有限公司)進(jìn)一步驗證。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析 應(yīng)用SPSS 24.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。計量資料進(jìn)行正態(tài)性檢驗，符合正態(tài)性資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間比較采用t檢驗；不符合正態(tài)資料以中位數(shù)(四分位數(shù))表示，多組間比較采用kruskal-wallis秩和檢驗，組間兩兩比較采用Mann-WhitneyU檢驗。計數(shù)資料以百分比表示，采用χ2檢驗。以P≤0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般情況 本研究納入550例患者，其中男性253例，女性297 例，中位年齡61(50，69)歲?？贵w陽性506例，抗體陰性44例，IgM和/或IgG總體陽性率為92.00%；IgG總體陽性率為91.45%，IgM總體陽性率為76.18%；IgG與IgM均陽性416例(75.64%)，單獨(dú)IgG陽性87例(15.82%)，單獨(dú)IgM陽性3例(0.55%)。

2.2 不同病程、性別及年齡組患者抗體陽性情況 不同病程組患者SARS-CoV-2抗體陽性率比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=94.072，P<0.001)。IgM或IgG在早期的陽性率相對較低，在疾病進(jìn)展過程中逐漸升高，陽性率從早期的31.25%上升至94.82%。進(jìn)一步分析IgG和IgM陽性率發(fā)現(xiàn)，病程<14 d組患者IgG與IgM陽性率比較未見明顯差異，但>14 d 組患者IgG陽性率高于IgM陽性率。單獨(dú)IgG陽性組患者的病程也長于單獨(dú)IgM陽性組患者[31(22，35)VS 11(9.5，17.5)；Z=-2.126，P=0.034]。對年齡分層比較發(fā)現(xiàn)，不同年齡組患者SARS-CoV-2抗體陽性率差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.002)，以41～及>65歲年齡組陽性率較高。而不同性別的患者SARS-CoV-2抗體陽性率比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.094)。見表1～2。

表1 不同組別COVID-19患者SARS-CoV-2 IgM和/或IgG陽性情況

表2 不同病程COVID-19患者SARS-CoV-2 IgG或IgM陽性情況[例(%)]

2.3 病程中IgG及IgM抗體水平 SARS-CoV-2 IgM在發(fā)病后1～2周內(nèi)產(chǎn)生，2～3周內(nèi)達(dá)到峰值，4周以后逐漸下降。而SARS-CoV-2 IgG在發(fā)病后1周左右開始產(chǎn)生，3周左右達(dá)到峰值，直到病程50 d仍持續(xù)保持在較高的水平。見圖1。

圖1 COVID-19患者病程中SARS-CoV-2 IgM及IgG水平變化趨勢

2.4 不同性別患者IgG及IgM抗體水平 253例男性患者病程為32(24，36)d，297例女性患者病程為31(25.5，35)d，兩組患者病程比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(Z=-6.484,P<0.001)。SARS-CoV-2 IgG抗體水平男性組患者為157.75(110.38，185.92)AU/mL，女性組患者為159.38(107.71，191.53)AU/mL，兩組患者IgG抗體水平比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(Z=-0.746，P=0.445)。見圖2A。IgM抗體水平男性組患者為35.86(11.85，93.30)AU/mL，女性組患者為42.28(10.72，101.35)AU/mL，兩組患者抗體IgM抗體水平比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(Z=-0.760,P=0.0.447)。見圖2B。

圖2 不同性別COVID-19患者SARS-CoV-2 IgG及IgM檢測結(jié)果

2.5 不同年齡組患者的抗體水平 為盡量減少病程的混雜效應(yīng)，進(jìn)行配對病例對照研究。各組病程：<18歲組為(23.00±7.44)d，18～歲組為(28.55±9.55)d，41～歲組為(30.16±7.78)d，>65歲組為(30.41±7.30)d，各組患者病程比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=5.213，P=0.157)。各年齡組SARS-CoV-2 IgG抗體水平比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=6.221，P=0.101)；各年齡組SARS-CoV-2 IgM抗體水平比較，差異也無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=6.751，P=0.080)。見圖3。

圖3 不同年齡組COVID-19患者SARS-CoV-2 IgG及IgM抗體水平檢測結(jié)果

3 討論

SARS-CoV-2與嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒(SARS-CoV)相比，具有較高的傳播趨勢和較弱的致病性[10]，因此及時、快速診斷有利于疾病的控制和傳播。在《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第七版)》中[5]，強(qiáng)調(diào)病原學(xué)檢測陽性對COVID-19確診的必要性。雖然SARS-CoV-2核酸檢測是病原學(xué)檢測金標(biāo)準(zhǔn)，但受多種因素影響，假陰性率高[11]。而抗體檢測簡單、快速、易操作，能夠較好地輔助COVID-19的診斷。同時，抗體監(jiān)測對將來隔離感染患者，以及為最佳抗病毒干預(yù)措施提供了依據(jù)。

本研究通過對550例確診的COVID-19患者SARS-CoV-2抗體陽性檢測結(jié)果統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，總體陽性率達(dá)92.00%，IgG總體陽性率為91.45%，IgM總體陽性率為76.18%，與相關(guān)研究[12]結(jié)果基本一致。僅有44例患者IgM、IgG檢測陰性，但在后續(xù)持續(xù)研究監(jiān)測中部分檢測出抗體，可能與檢測時患者所處病程有關(guān)。因此，SARS-CoV-2抗體檢測在COVID-19患者中有較高的檢出率，是核酸檢測漏檢的良好互補(bǔ)，能夠作為SARS-CoV-2感染的篩查和輔助診斷。

進(jìn)一步分析SARS-CoV-2抗體陽性率與年齡、性別及病程的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，SARS-CoV-2抗體陽性率與病程和年齡有關(guān)，病程>2周抗體陽性率增加，并且抗體IgG陽性率高于抗體IgM，2周后IgG與IgM也均維持在較高水平。研究[13-14]表明，COVID-19與SARS和MERS具有相似的臨床遺傳和流行病學(xué)特征。因此，SARS-CoV-2抗體的產(chǎn)生過程可能與SARS-CoV、中東呼吸綜合征病毒(MERS-CoV)抗體產(chǎn)生相似，IgM和IgG抗體的檢測可以提供病毒感染的時間過程。在SARS-CoV感染過程中，3～6 d后可檢測到IgM，8 d后可檢測到IgG[15]。一般情況下，病原微生物刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答的規(guī)律通常是感染后 IgM 先升高，然后很快下降直到消失。而 IgG通常在IgM之后出現(xiàn)，并且一直上升且長時間在體內(nèi)保持很高的水平。本研究發(fā)現(xiàn)IgM抗體水平有類似變化，而 IgG未觀察到在IgM后產(chǎn)生，可能是本研究研究對象病程早期人數(shù)較少?；颊咴诎l(fā)病前有14 d左右的潛伏期[16]，因此發(fā)病時研究對象已處于感染中期或恢復(fù)期，從而造成早期結(jié)果偏差。

文獻(xiàn)[17]報道，采用核酸檢測4 880例有呼吸道感染癥狀或與COVID-19患者密切接觸的病例發(fā)現(xiàn)，男性和老年人口的陽性率顯著較高。但本研究對COVID-19患者檢測發(fā)現(xiàn)，不同性別患者抗體陽性率并無區(qū)別。為減輕病程對研究結(jié)果的影響，經(jīng)配對研究發(fā)現(xiàn)，雖然中老年患者抗體陽性率較高，但是不同年齡段患者產(chǎn)生IgM和IgG抗體水平并無差異，提示中老年患者也能較好的產(chǎn)生免疫應(yīng)答。

本研究也存在局限性。首先，抗體檢測的假陰性和假陽性結(jié)果可能影響抗體陽性率的分析。其次，從癥狀發(fā)作到檢測抗體的時間可能過長，發(fā)病初期IgM及IgG水平檢測存在偏差，并且需要對一例患者的持續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)。第三，抗體水平與病情的嚴(yán)重程度及病毒拷貝數(shù)在同一患者中的關(guān)系有待進(jìn)一步研究。

綜上所述，COVID-19患者以中老年患者SARS-CoV-2抗體陽性率最高，IgM或IgG在病程早期的陽性率相對較低，IgM在疾病進(jìn)展過程中逐漸增加，而IgG一直維持較高水平，但是相同病程情況下不同年齡段SARS-CoV-2抗體水平無明顯差異。