輕型新型冠狀病毒感染者康復(fù)后抗體水平特點(diǎn)分析

郭鵬飛,王愷敏,孫麗妹,蔡俊珂,史文雯,王雯,夏婧,丁黎明,俞蕾

(上海市第十人民醫(yī)院檢驗(yàn)科,上海 200072)

新型冠狀病毒(以下簡(jiǎn)稱新冠病毒)在2019年被首次報(bào)道以來,已經(jīng)播散至世界各地。截至2023年7月23日,世界衛(wèi)生組織共報(bào)告7.68億新冠病毒感染病例,690萬死亡病例[1]。得益于我國(guó)切實(shí)有效的防控政策,2019年至2022年期間,我國(guó)新冠病毒感染一直處于低級(jí)別流行。2022年11月以來,我國(guó)疫情防控逐步進(jìn)入新階段[2]。在科學(xué)防疫的指導(dǎo)下,放寬防控措施,在防疫政策的大幅調(diào)整初期,我國(guó)暴發(fā)了人群大面積感染。根據(jù)中國(guó)疾病預(yù)防控制中心報(bào)告,2022年12月9日以來,各省份報(bào)告人群新冠病毒核酸檢測(cè)陽(yáng)性人數(shù)及陽(yáng)性率呈現(xiàn)先增加后降低趨勢(shì),陽(yáng)性人數(shù)于12月22日達(dá)到高峰(694萬)后逐步下降,2023年1月23日降至最低1.5萬[3]。新冠狀病毒大規(guī)模流行后進(jìn)入低水平流行狀態(tài),新冠病毒與人類長(zhǎng)期共存成為不爭(zhēng)的事實(shí)。

人體在感染新冠病毒后,會(huì)產(chǎn)生多種類型的特異性抗體。其中IgM出現(xiàn)最早,衰減最快,反映感染的持續(xù)狀態(tài)。IgG可在人體內(nèi)存在較長(zhǎng)時(shí)間,是具有保護(hù)性作用的抗體。中和抗體(NAb)是可以與新冠病毒刺突蛋白(S蛋白)特異性結(jié)合并能阻斷病毒感染細(xì)胞浸潤(rùn)和復(fù)制的抗體亞群,是具有保護(hù)作用的抗體。開展新冠抗體檢測(cè)可以作為新冠病毒感染輔助診斷的依據(jù),同時(shí)有助于科學(xué)評(píng)估新冠康復(fù)后免疫狀況及二次或者多次感染的抵抗力。因此,為了更好地了解感染人群狀態(tài),評(píng)估抵抗新冠病毒的能力,本研究對(duì)新冠病毒感染后人群的各類抗體水平特點(diǎn)及影響因素進(jìn)行分析,以期為今后預(yù)防控制新冠病毒感染提供一定的依據(jù)。

1 對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象 隨機(jī)選取2023年1月5日至5月22日在上海市第十人民醫(yī)院體檢或住院人群檢測(cè)后剩余血清樣本作為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn):在采樣時(shí)或采樣前新冠狀病毒核酸檢測(cè)或抗原檢測(cè)為陽(yáng)性,并且根據(jù)新冠病毒感染診療方案(試行第十版)[4]判定為輕型感染者。排除標(biāo)準(zhǔn):資料不完整且無法補(bǔ)充或明確拒絕參與本研究者。本研究經(jīng)上海市第十人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(倫理批件號(hào):SHSY-IEC-5.0/23K41/P01)。

1.2方法

1.2.1資料收集 筆者通過查閱資料、電話回訪或調(diào)查問卷的方式,收集以下信息:新冠病毒核酸或抗原檢測(cè)陽(yáng)性的日期(以采血日期為節(jié)點(diǎn)計(jì)算間隔天數(shù),作為感染病毒的時(shí)間,以下簡(jiǎn)稱為感染時(shí)間),新冠病毒滅活疫苗接種信息,感染后的癥狀及治療情況,目前是否有任何不適或并發(fā)癥,是否有基礎(chǔ)疾病等。基礎(chǔ)疾病參考美國(guó)疾病控制中心發(fā)布的《Underlying Medical Conditions Associated with Higher Risk for Severe COVID-19: Information for Healthcare Professionals》[5],將糖尿病、高血壓、自身免疫病、冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病、腫瘤、腎功能不全定義為基礎(chǔ)疾病,其余疾病未被納入的原因?yàn)闆]有相關(guān)的樣本數(shù)據(jù)或相關(guān)疾病對(duì)新冠病毒感染的影響未見報(bào)道。

1.2.2抗體檢測(cè) 標(biāo)本采集于2023年1月5日至5月22日期間,均來自于本院檢驗(yàn)科,由醫(yī)護(hù)人員采集靜脈血,血液收集于無添加劑試管中,待其自然凝固。所有樣本均在收到后立即分離血清,常規(guī)檢測(cè)完成后將血清冷凍保存于-70 ℃低溫冰箱中,以保證樣本質(zhì)量。本研究使用深圳市新產(chǎn)業(yè)生物醫(yī)藥股份有限公司生產(chǎn)的化學(xué)發(fā)光免疫分析試劑盒SARS-CoV-2 IgG(敏感性82.1%,特異性99.7%)、IgM(敏感性85.8%,特異性99.7%)和NAb(敏感性100%,特異性100%)以及Maglumi 4000 plus化學(xué)發(fā)光分析儀進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果導(dǎo)出到Excel文件中以備后續(xù)分析使用。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 26.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理,使用Graphpad 9.0軟件繪圖。由于部分?jǐn)?shù)據(jù)存在不可避免的缺失,本研究根據(jù)缺失比例及數(shù)據(jù)分布類型采用簡(jiǎn)單刪除、均值或中位數(shù)插補(bǔ)(取決于數(shù)據(jù)分布類型)、多重插補(bǔ)等不同的方法進(jìn)行缺失值插補(bǔ)。首先使用Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)(K-S檢驗(yàn))分析各變量是否服從正態(tài)分布,以確定后續(xù)分析的方法。由于各變量均不服從正態(tài)分布(P<0.05),故而以中位數(shù)(四分位數(shù))表示。由于變量不滿足正態(tài)分布的假設(shè),兩組間的比較使用Mann-Whitney檢驗(yàn);多組間的比較使用Kruskal-Wallis檢驗(yàn),使用Bonferroni校正法調(diào)整后的P值判斷,以Adj.顯著性(PA)<0.05/n為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。使用Spearman相關(guān)分析進(jìn)行兩組連續(xù)變量之間的相關(guān)性分析,以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1一般資料 共收集365例樣本,通過調(diào)查后,共有277例樣本對(duì)應(yīng)的人群(75.89%)有確切感染證據(jù)(新冠病毒核酸或抗原檢測(cè)陽(yáng)性),其余因無感染證據(jù)且無發(fā)熱、咳嗽等呼吸道癥狀而被排除在外。從277例中篩選出符合輕型感染的康復(fù)人群,對(duì)有缺失數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單刪除的預(yù)處理之后,共納入210例樣本,患者中位年齡為41(33,59)歲,中位感染時(shí)間為54(29,64)d;其中男性103例(49%),女性107例(51%);無基礎(chǔ)病80例(38.1%),有基礎(chǔ)病130例(61.9%)。體質(zhì)量指數(shù)(BMI)缺失6例(2.86%)且不符合正態(tài)分布,使用中位數(shù)(22.77)補(bǔ)足缺失值,補(bǔ)足后BMI為22.77(20.40,24.80)。疫苗接種劑次見表1。

表1 疫苗接種劑次分類情況

2.2疫苗接種時(shí)間與新冠病毒抗體水平的關(guān)系 166例已接種疫苗者中,疫苗接種時(shí)間(以最后一次接種為準(zhǔn))缺失并且無法找回者24例,疫苗接種天數(shù)(末次接種與樣本采集日期的間隔天數(shù))為461(332,558)d。對(duì)缺失數(shù)值進(jìn)行五重插補(bǔ)后,對(duì)原始數(shù)據(jù)和每重插補(bǔ)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行Spearman相關(guān)分析,統(tǒng)計(jì)學(xué)結(jié)果表明,疫苗接種時(shí)間與新冠病毒抗體水平(IgG、IgM、NAb)之間呈負(fù)相關(guān),但相關(guān)性無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

2.3性別和基礎(chǔ)疾病與抗體水平的相關(guān)性分析 經(jīng)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),女性IgG和NAb水平高于男性,IgM水平低于男性。有基礎(chǔ)疾病者IgG和NAb水平顯著低于無基礎(chǔ)疾病者(P<0.01),IgM水平無明顯差異。結(jié)果見表2。

表2 性別和基礎(chǔ)疾病對(duì)新冠病毒抗體水平的影響

2.4疫苗接種劑次和抗體水平之間的關(guān)系 本研究按照疫苗接種劑次對(duì)人群進(jìn)行了重新分類,分為未接種(0針)、全程接種(2針)、加強(qiáng)接種(3、4針)3組,排除僅接種1針的尚未完成全程接種的人群。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)加強(qiáng)接種和全程接種組的IgG和NAb水平均高于未接種組(P均<0.001);加強(qiáng)接種組的IgG和NAb水平高于全程接種組(P=0.012);IgM在各組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.344)。按照分組進(jìn)行兩兩比較,使用Bonferroni校正法調(diào)整顯著性水平為0.017(即0.05/3),以PA<0.017為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,結(jié)果顯示,接種疫苗人群體內(nèi)新冠病毒抗體IgG和NAb水平更高,加強(qiáng)接種人群抗體水平高于未加強(qiáng)接種人群(圖1)。

圖1 不同疫苗接種劑次IgG和NAb水平比較結(jié)果

2.5年齡、感染時(shí)間、BMI與抗體水平的關(guān)系 IgM抗體水平與感染天數(shù)之間存在顯著的負(fù)相關(guān)性(P=0.005),而與年齡和BMI無明顯相關(guān);IgG抗體與BMI之間呈現(xiàn)顯著正相關(guān);中和抗體水平與年齡、感染天數(shù)、BMI之間無明顯相關(guān)性。見表3。

表3 年齡、感染時(shí)間和BMI與抗體水平的關(guān)系

3 討論

隨著國(guó)內(nèi)疫情防控措施的放開,新冠病毒在1個(gè)多月的時(shí)間內(nèi)快速達(dá)到傳播高峰后迅速下降,目前尚無具體的感染比例數(shù)據(jù)。本研究中有確切感染證據(jù)的人群占75.89%,可以在一定程度上反映上海地區(qū)新冠病毒感染情況。本研究以輕型感染康復(fù)者為研究對(duì)象,中位年齡為41(33,59)歲,感染天數(shù)54(29,64)d,疫苗接種天數(shù)461(332,558)d,以2～3劑次為主(占71%)。說明研究人群以中青年為主,具有感染時(shí)間集中,感染后時(shí)間較短,疫苗末次接種時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)。

感染新冠病毒或完成新冠病毒疫苗全程接種或加強(qiáng)接種后,抗體水平均在達(dá)到一定的水平后逐漸下降[6-8]。疫苗接種后達(dá)到的NAb水平甚至高于自然感染[9],同時(shí),接種疫苗后的突破性感染會(huì)增強(qiáng)NAb的水平[10]。本研究中,輕型感染人群的抗體水平與疫苗接種時(shí)間和感染時(shí)間之間的相關(guān)性無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,分析其可能的原因主要有幾點(diǎn):一是輕型人群感染時(shí)間中位數(shù)為54 d,普遍較短,這使感染時(shí)間對(duì)抗體水平的影響處于較高位置,時(shí)間效應(yīng)尚未發(fā)揮主要作用;二是輕型人群疫苗接種天數(shù)中位數(shù)為461 d,普遍較長(zhǎng),時(shí)間效應(yīng)對(duì)抗體水平的影響已經(jīng)減弱;三是國(guó)內(nèi)關(guān)于新冠病毒抗體水平的報(bào)道中,大多討論未感染的疫苗接種者[11-12]或?qū)Ω腥菊叩姆治鲋形从懻撘呙邕@一重要因素[13-15]。

新冠病毒疫苗對(duì)新冠感染的預(yù)防和保護(hù)作用是明確的[8]。本研究結(jié)果表明,接種過疫苗的輕型感染者體內(nèi)IgG和NAb水平高于未接種者,而IgM水平無顯著差異。這說明新冠疫苗能夠有效刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性抗體,提高機(jī)體對(duì)新冠病毒的免疫防御能力。同時(shí),本研究還發(fā)現(xiàn)疫苗接種劑次越多,IgG和NAb水平越高,這表明接種劑次對(duì)提高免疫效果有積極作用。因此,未接種疫苗的人群,無論感染與否,均應(yīng)在合適的時(shí)間盡快接種新冠病毒疫苗;完成全程接種的人群,無論感染與否,均應(yīng)在合適的時(shí)間盡快進(jìn)行加強(qiáng)接種。對(duì)于已經(jīng)完成加強(qiáng)接種(3劑次)的人群,由于本研究中接受第4劑次加強(qiáng)接種的人群數(shù)量較少(7例),無法分析其與加強(qiáng)接種(3劑次)之間的區(qū)別,對(duì)第4劑次疫苗的效果評(píng)估還需進(jìn)一步研究。

此外,本研究發(fā)現(xiàn)女性輕型感染者體內(nèi)IgG和中和抗體水平高于男性,而IgM水平低于男性。這可能與男性和女性在遺傳和激素方面存在明顯的差異有關(guān)。女性通常具有更強(qiáng)的免疫反應(yīng)能力,能夠產(chǎn)生更多的抗體和記憶細(xì)胞,也能更好地控制炎癥反應(yīng)[16]。IgG是一種長(zhǎng)期存在于血液中的抗體,能夠提供持久的免疫保護(hù)。NAb是一種能夠阻止病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞的抗體,是評(píng)估免疫效果的重要指標(biāo)[17]。IgM是一種早期出現(xiàn)在血液中的抗體,能夠反映感染的急性期。因此,女性輕型感染者可能具有更高的免疫保護(hù)水平和更低的感染風(fēng)險(xiǎn)。

本研究還發(fā)現(xiàn)有基礎(chǔ)疾病的輕型感染者體內(nèi)IgG和NAb水平低于無基礎(chǔ)疾病者,而IgM水平高于無基礎(chǔ)疾病者。這可能與基礎(chǔ)疾病對(duì)免疫系統(tǒng)造成的損害有關(guān)?；A(chǔ)疾病可能導(dǎo)致免疫功能低下,影響機(jī)體產(chǎn)生有效的免疫應(yīng)答,有基礎(chǔ)疾病的人群感染新冠后更易發(fā)展為重癥或?qū)е滤劳鯷18]。因此,有基礎(chǔ)疾病者輕型感染者可能具有更低的免疫保護(hù)水平和更高的感染風(fēng)險(xiǎn)。需要指出的是,本研究中關(guān)于基礎(chǔ)疾病的定義可能存在一定遺漏或偏倚的風(fēng)險(xiǎn),因?yàn)橛行┗A(chǔ)疾病可能與新冠病毒抗體水平有關(guān),但是目前還沒有被發(fā)現(xiàn)或報(bào)道。因此,建議在未來的研究中,對(duì)更多的基礎(chǔ)疾病進(jìn)行考察和分析,以提高本研究的普遍性和可靠性。

本研究中,輕型感染者體內(nèi)抗體水平與年齡、BMI等因素之間無顯著相關(guān)性,這與一些前期研究的結(jié)果不一致[12,15],原因可能與輕型感染者的特點(diǎn)有關(guān)。本研究中,輕型感染者年齡中位數(shù)為41歲,以中青年為主,年齡、BMI等對(duì)免疫系統(tǒng)的影響可能還不明顯。

本研究存在以下局限性:一是本研究使用的是檢測(cè)后剩余血清樣本,無法獲取詳細(xì)的臨床資料和隨訪信息,可能存在一些混雜因素的干擾;二是本研究使用的是化學(xué)發(fā)光法檢測(cè)抗體水平,其檢測(cè)出的抗體,尤其是中和抗體水平與體內(nèi)真正具有中和活性的抗體之間有一定的差異;三是本研究并未對(duì)人群中的抗體水平進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè);四是本研究只對(duì)輕型感染者進(jìn)行了分析,不能代表其他類型的感染者,也不能反映輕型感染者與其他類型感染者之間的差異。因此,本研究的結(jié)果需要在更大規(guī)模、更多類型、更長(zhǎng)期的研究中進(jìn)行驗(yàn)證和完善。

綜上所述,本研究發(fā)現(xiàn)抗體水平受到多種因素的影響。其中,性別、基礎(chǔ)疾病和疫苗接種劑次3個(gè)因素對(duì)抗體水平有重要的影響,感染時(shí)間、年齡、BMI等因素對(duì)抗體水平?jīng)]有顯著影響。本研究結(jié)果為輕型感染者的免疫監(jiān)測(cè)和防控提供了一定的參考,證明了疫苗接種的必要性。