550例COVID-19患者血清IgM和IgG檢測結果分析

章 波，劉為勇，侯紅艷

(華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院檢驗科，湖北 武漢 430030)

嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒2(SARS-CoV-2)在世界范圍內的迅速傳播引起了世界各地的關注。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)病例數量的急劇增加，世界衛生組織已于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個國家和地區和2個國際運輸工具[1]。抗體是病毒感染免疫反應的關鍵成分，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]。在國家衛生健康委發布的《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%患者在發病后2周可檢測到抗體，抗體可持續3個月以上[6-9]，但關于SARS-CoV-2感染后患者抗體產生的報道較少。本研究收集某院收治的550例COVID-19患者血清抗體檢測結果，分析SARS-CoV-2感染患者抗體產生情況。

1 對象與方法

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

1.2 診斷標準 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，且具備以下病原學或血清學證據之一：(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抗體由陰性轉為陽性或恢復期較急性期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(化學發光法)及iFlash3000 全自動化學發光免疫分析儀(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本進行檢測。標本IgM 和IgG 濃度<10.0 AU/mL 時，為無反應性(陰性)；標本IgM 和IgG 濃度≥10.0 AU/mL 時，為有反應性(陽性)，所有陽性標本均經過新型冠狀病毒(2019-nCOV)IgM 和IgG 抗體檢測試劑盒(磁微粒化學發光法，購自博奧塞斯生物科技有限公司)進一步驗證。

1.4 統計學分析 應用SPSS 24.0 軟件進行統計分析。計量資料進行正態性檢驗，符合正態性資料以均數±標準差表示，組間比較采用t檢驗；不符合正態資料以中位數(四分位數)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。計數資料以百分比表示，采用χ2檢驗。以P≤0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

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。抗體陽性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IgG陽性87例(15.82%)，單獨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，差異有統計學意義(χ2=94.072，P<0.001)。IgM或IgG在早期的陽性率相對較低，在疾病進展過程中逐漸升高，陽性率從早期的31.25%上升至94.82%。進一步分析IgG和IgM陽性率發現，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IgG陽性組患者的病程也長于單獨IgM陽性組患者[31(22，35)VS 11(9.5，17.5)；Z=-2.126，P=0.034]。對年齡分層比較發現，不同年齡組患者SARS-CoV-2抗體陽性率差異有統計學意義(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，差異無統計學意義(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在發病后1～2周內產生，2～3周內達到峰值，4周以后逐漸下降。而SARS-CoV-2 IgG在發病后1周左右開始產生，3周左右達到峰值，直到病程50 d仍持續保持在較高的水平。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，差異無統計學意義(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計學意義(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,差異無統計學意義(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，進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計學意義(χ2=5.213，P=0.157)。各年齡組SARS-CoV-2 IgG抗體水平比較，差異無統計學意義(χ2=6.221，P=0.101)；各年齡組SARS-CoV-2 IgM抗體水平比較，差異也無統計學意義(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抗體水平檢測結果

3 討論

SARS-CoV-2與嚴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]，強調病原學檢測陽性對COVID-19確診的必要性。雖然SARS-CoV-2核酸檢測是病原學檢測金標準，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，抗體監測對將來隔離感染患者，以及為最佳抗病毒干預措施提供了依據。

本研究通過對550例確診的COVID-19患者SARS-CoV-2抗體陽性檢測結果統計分析發現，總體陽性率達92.00%，IgG總體陽性率為91.45%，IgM總體陽性率為76.18%，與相關研究[12]結果基本一致。僅有44例患者IgM、IgG檢測陰性，但在后續持續研究監測中部分檢測出抗體，可能與檢測時患者所處病程有關。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，能夠作為SARS-CoV-2感染的篩查和輔助診斷。

進一步分析SARS-CoV-2抗體陽性率與年齡、性別及病程的關系發現，SARS-CoV-2抗體陽性率與病程和年齡有關，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特征。因此，SARS-CoV-2抗體的產生過程可能與SARS-CoV、中東呼吸綜合征病毒(MERS-CoV)抗體產生相似，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，病原微生物刺激機體產生免疫應答的規律通常是感染后 IgM 先升高，然后很快下降直到消失。而 IgG通常在IgM之后出現，并且一直上升且長時間在體內保持很高的水平。本研究發現IgM抗體水平有類似變化，而 IgG未觀察到在IgM后產生，可能是本研究研究對象病程早期人數較少。患者在發病前有14 d左右的潛伏期[16]，因此發病時研究對象已處于感染中期或恢復期，從而造成早期結果偏差。

文獻[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現，男性和老年人口的陽性率顯著較高。但本研究對COVID-19患者檢測發現，不同性別患者抗體陽性率并無區別。為減輕病程對研究結果的影響，經配對研究發現，雖然中老年患者抗體陽性率較高，但是不同年齡段患者產生IgM和IgG抗體水平并無差異，提示中老年患者也能較好的產生免疫應答。

本研究也存在局限性。首先，抗體檢測的假陰性和假陽性結果可能影響抗體陽性率的分析。其次，從癥狀發作到檢測抗體的時間可能過長，發病初期IgM及IgG水平檢測存在偏差，并且需要對一例患者的持續監測數據。第三，抗體水平與病情的嚴重程度及病毒拷貝數在同一患者中的關系有待進一步研究。

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。