SARS-CoV-2疫苗接種成人血清SARS-CoV-2 IgM抗體、IgG抗體和中和抗體水平分析

葛燕梅，韓建香，姬文莉，高大慶，童華誠

（1.東南大學醫學院附屬南京同仁醫院醫學檢驗科，江蘇 南京 211102；2.東南大學醫學院病原微生物學和免疫學系，江蘇 南京 210009）

接種嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒2（severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2）疫苗是新型冠狀病毒肺炎疫情防控的關鍵一環。本研究擬通過檢測成人接種SARS-CoV-2疫苗后不同時間的SARS-CoV-2 IgM、IgG和中和抗體水平，評估接種SARSCoV-2疫苗后受試者體內抗體的形成情況。

1 材料和方法

1.1 研究對象

選取2021年1—3月東南大學醫學院附屬南京同仁醫院接受SARS-CoV-2疫苗（北京科興中維生物技術有限公司）接種的健康成人80名（疫苗接種組），其中男40名、女40名，年齡22～59歲。另選取同期東南大學醫學院附屬南京同仁醫院未接種SARS-CoV-2疫苗的健康成人80名作為對照組，其中男30名、女50名，年齡21～51歲，排除SARS-CoV-2既往感染者。所有對象均簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 疫苗接種和樣本采集 嚴格按照相關規定，在接種SARS-CoV-2疫苗第1針后，間隔2周接種第2針。采用真空采血管采集接種疫苗者第2針接種結束后第14天的空腹靜脈血樣本5 mL，其中有20名志愿者的血液樣本分別在第2針接種結束后的7 d內和第14天采集，同時采集80名對照者的空腹靜脈血樣本5 mL。所有血液樣本采集后靜置，待血液凝固后，2 500×g離心5 min，分離血清。

1.2.2 SARS-CoV-2 IgM、IgG抗體和中和抗體檢測 本研究所用的試劑盒在使用前均經過完整的性能驗證，檢測性能參數均符合廠商聲明。（1）血清SARS-CoV-2 IgM、IgG抗體檢測。采用iFlash3000-H全自動化學發光免疫分析儀（深圳市亞輝龍生物科技有限公司）及配套試劑（磁微粒化學發光法，國械注準20203400769和20203400770）檢測血清SARSCoV-2 IgM和IgG抗體。測定結果以相對發光強度（relative light unit，RLU）表示，樣本中的IgM或IgG抗體水平與RLU呈正相關。儀器根據RLU及內置校準曲線自動計算出IgM或IgG抗體水平，以檢測結果≥10.0 AU/mL為陽性[1]。（2）血清SARS-CoV-2中和抗體檢測。采用LS-4000手持式熒光免疫分析儀及配套試劑盒[免疫熒光法，南京嵐煜生物科技有限公司，獲歐盟CE認證（英國注冊號：2021110101220472；荷蘭注冊號：NL-CA002-2021-55675），僅供科研使用]檢測血清中和抗體。樣本中的SARS-CoV-2中和抗體與附著在熒光微球上的SARS-CoV-2棘突（spike，S）蛋白結合，不與中和抗體結合的微球附著于人血管緊張素轉化酶2受體蛋白的待測區域，其他熒光微球附著于對照區域。將測試條插入分析儀后，分析儀自動掃描色帶并檢測待測區和對照區的熒光強度，通過分析熒光值來計算待測物質的水平。測定結果以T/C值表示，樣本中的中和抗體水平與T/C值呈負相關，根據T/C值及校準曲線計算出中和抗體水平，以檢測結果≥Cut-off值（0.04）為陽性。

1.3 統計學方法

采用SPSS 25.0軟件進行統計分析。呈非正態分布的計量資料以中位數（M）[四分位數（P25～P75）]表示，組間比較采用Mann-Whitney U檢驗。計數資料以例或率表示，組間比較采用χ2檢驗。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 疫苗接種組接種結束后第14天及對照組血清檢測結果

疫苗接種組接種結束后第14天，血清SARSCoV-2 IgM抗體陽性30例（37.5%），IgG抗體陽性79例（98.8%），中和抗體陽性76例（95.0%）。對照組檢出SARS-CoV-2 IgM或IgG抗體陽性3例[假陽性率為3.8%（3/80）]，檢出中和抗體陽性7例[假陽性率為8.8%（7/80），其T/C值分別為0.10、0.19、0.13、0.05、0.07、0.16、0.20，其中有2例陽性結果（0.05、0.07）接近Cut-off值]。

2.2 不同性別接種疫苗者接種第14天血清SARS-CoV-2抗體陽性率比較

男性SARS-CoV-2 IgM抗體和IgG抗體陽性率分別為40.0%、100.0%，女性分別為23.3%、97.5%。男性SARS-CoV-2中和抗體陽性率為100%，高于女性（90%）（P＜0.05）。見表1。

表1 不同性別接種疫苗者接種結束后第14天血清SARSCoV-2抗體陽性比較

2.3 不同年齡接種疫苗者接種第14天血清SARS-CoV-2抗體陽性率比較

80名接種疫苗者中，20～39歲50名、40～60歲30名。20～39歲受試者SARS-CoV-2 IgM抗體、IgG抗體和中和抗體陽性率分別為38.0%、98.0%、92.0%，40～60歲受試者分別為36.7%、100.0%、100.0%。2個年齡段之間3種抗體陽性率差異均無統計學意義（P>0.05）。見表2。

表2 不同年齡接種疫苗者接種第14天血清SARS-CoV-2抗體陽性比較

2.4 疫苗接種組接種后不同時間點血清SARSCoV-2抗體水平及陽性率比較

80名接種疫苗者接種第14天的血清SARS-CoV-2 IgG抗體水平顯著高于接種7 d內（P=0.007）；血清SARS-CoV-2 IgM抗體和中和抗體水平2個時間點之間差異均無統計學意義（P>0.05）。見表3。

表3 疫苗接種組接種后不同時間點血清SARS-CoV-2抗體水平比較

接種7 d內，SARS-CoV-2 IgM抗體陽性率為40.0%，與接種第14天的陽性率（55.0%）比較，差異無統計學意義（P>0.05）；SARSCoV-2 IgG抗體、中和抗體陽性率分別為65.0%、70.0%，均低于接種第14天的陽性率（100.0%、100.0%）（P＜0.01）。見表4。

表4 疫苗接種組接種后不同時間點血清SARS-CoV-2抗體陽性情況比較

3 討論

SARS-CoV-2屬β冠狀病毒，基因組編碼4個結構蛋白，分別是S蛋白、包膜蛋白、膜蛋白和核衣殼蛋白。其中，S蛋白負責識別并結合宿主細胞表面的受體，可誘導機體產生高效價中和抗體，在防止病毒感染過程中發揮重要作用[2]。本研究人群接種的疫苗為針對S蛋白設計的疫苗，其產生的中和抗體可特異性阻斷S蛋白與受體的結合，從而防止病毒入侵宿主細胞。中和抗體可在病毒入侵過程中的多個環節阻止病毒侵入，如阻斷病毒與細胞膜表面受體結合、中斷病毒膜融合以及激活抗體依賴的細胞功能效應等[3]。因此，檢測中和抗體的產生情況有助于評估疫苗接種效果。

通常情況下，lgM抗體出現于感染早期；而IgG抗體出現于感染中晚期，且滴度會持續升高，在血液中長期存在。本研究結果顯示，在接種SARS-CoV-2疫苗后第14天，血清SARS-CoV-2 IgM抗體陽性率為37.5%，IgG抗體陽性率為98.8%，這可能會給臨床診斷造成一定的困擾。因此，臨床如遇到SARS-CoV-2抗體陽性的患者，應結合臨床癥狀和實驗室檢查結果等綜合判斷。

本研究結果顯示，疫苗接種組接種結束后第14天，血清SARS-CoV-2 IgM抗體陽性率為37.5%，IgG抗體陽性率為98.8%，中和抗體陽性率為95.0%。對照組SARS-CoV-2 IgM或IgG抗體假陽性率為3.8%，與文獻報道[1，4]接近；中和抗體假陽性率為8.8%，其中有2例陽性結果的T/C值（0.05、0.07）接近Cut-off值，說明該檢測方法的特異性不夠理想，易受各種干擾因素的影響，試劑盒的檢測性能尚需進一步優化。根據本研究結果，可初步判斷接種SARS-CoV-2疫苗后14 d，SARS-CoV-2 IgG抗體的產生率為95.0%，中和抗體的產生率為86.2%。CHEN等[5]的研究結果顯示，接種2針滅活SARS-CoV-2疫苗后，有82%的血清樣本能夠中和野生型假病毒。一項2種滅活SARS-CoV-2疫苗（分別由武漢生物制品研究所有限公司和北京生物制品研究所有限公司生產）Ⅲ期臨床試驗的結果顯示，接種2針疫苗后14 d，即可產生高滴度抗體，形成有效保護，且全人群中和抗體陽性率≥99%，2種疫苗的有效率分別為72.8%和78.1%[6]，與本研究結果基本一致。

本研究結果顯示，疫苗接種組接種結束后第14天，男性血清SARS-CoV-2 IgM抗體陽性16例（40.0%），女性陽性14例（23.3%）；男性SARS-CoV-2 IgG抗體陽性40例（100.0%），女性陽性39例（97.5%）；男性中和抗體陽性率為100.0%，高于女性（90.0%）（P>0.05） 。提示接種SARS-CoV-2疫苗后，男性、女性抗體陽性率存在一定的差異。本研究結果還顯示，接種第14天的血清SARS-CoV-2 IgG抗體水平顯著高于接種7 d內（P=0.007），血清SARS-CoV-2 IgM抗體和中和抗體水平2個時間點之間差異均無統計學意義（P>0.05）。與接種第14天比較，接種7 d內血清SARS-CoV-2 IgG抗體、中和抗體陽性率均較低（P＜0.01），SARS-CoV-2 IgM抗體陽性率2個時間點之間差異無統計學意義（P>0.05）。提示在完成疫苗接種后，至少需要2周才能形成活性較高的IgG抗體。有研究結果顯示，新型冠狀病毒肺炎患者在發病第5天，IgM或IgG抗體出現轉陽趨勢，在發病中期（6～17 d），IgM或IgG抗體陽性率達到100%[7-8]。

英國近期的一項多中心、前瞻性隊列研究結果表明，SARS-CoV-2感染者體內產生的抗體可使其中大多數人至少7個月不會再感染，同時證實通過疫苗誘導的免疫力也可以實現這種保護作用[9]。由于本研究的樣本量較小，對所用檢測方法的假陽性率未能作大樣本驗證，因此影響檢測方法特異性的干擾因素有待進一步研究。

綜上所述，成年人完成SARS-CoV-2疫苗接種2周后，IgG抗體的陽性率可達到95.0%，中和抗體陽性率可達86.2%。