接種新型冠狀病毒滅活疫苗后抗體水平變化分析*

鄒輝鑫，杜偉鵬，閆 彬，翟素平，梁 軍

南陽市中心醫院醫學檢驗科，河南南陽 473000

新型冠狀病毒肺炎疫情在全球持續蔓延，對全球經濟和社會正常生活造成巨大負面影響[1]。我國全面接種疫苗防控成效顯著，新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)疫苗在遏制疫情蔓延和防控中發揮著重要作用[2]。特異性抗體和中和抗體在疫苗接種后的產生規律相關研究鮮見報道，本研究以SARS-CoV-2疫苗接種后特異性抗體的持續時間為切入點，分析SARS-CoV-2疫苗接種后3種抗體的變化趨勢，從而為SARS-CoV-2疫苗的接種(如加強針)和疫情的防控提供數據參考。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取本院接種SARS-CoV-2疫苗的健康醫護人員146例為研究對象，其中男68例，女78例；年齡25～56歲，平均(39.24±12.67)歲。在2021年2月16日至2021年8月17日，采集醫護人員5次血液標本，共730份。納入標準：(1)身體健康，無基礎性疾病；(2)接種時間段內身體健康，無感冒發熱癥狀。本研究納入的人員均為自愿入組，并獲得本院倫理委員會批準。

1.2儀器與試劑 SARS-CoV-2疫苗廠家為北京科興中維生物有限公司。檢測儀器為鄭州安圖生物工程股份有限公司AutoLumo A2000 Plus全自動化學發光免疫分析測定儀，檢測原理為磁微粒化學發光法，檢測試劑為其配套試劑，檢測項目為SARS-CoV-2-IgM抗體(捕獲法，批號：20210123)、IgG抗體(間接法，批號：20210126)和中和抗體(直接競爭法，批號：20201230)。該批號檢測試劑中，IgM抗體靈敏度92.00%，特異度100.00%，IgG抗體靈敏度89.00%，特異度100.00%，中和抗體僅用于科研和教學，在疫苗第2針接種后，靈敏度98.15%，特異度99.70%(該數據由廠家研發部提供)。

1.3方法

1.3.1標本的采集 醫護人員在疫苗接種后的規定時間點，用含分離膠的真空采血管采集3 mL空腹靜脈血，3 000×g離心5 min，分離血清后于2 h內完成檢測。疫苗接種嚴格按照SARS-CoV-2滅活疫苗接種程序，疫苗每支(瓶)0.5 mL，含SARS-CoV-2抗原600 su，每一次人用劑量為0.5 mL(每次接種劑量0.5 mL)，免疫程序為2劑次，間隔時間16 d。本研究疫苗接種分兩針，在第一針接種后的第16天完成第二針接種，醫護人員分別在疫苗接種前、第一針疫苗接種后的60、90、120和180 d采集血液樣本。在參與研究的146例醫護人員中，隨機挑選了94例醫護人員，其中男45例，女49例，在疫苗接種后的30 d內，在不同時間點進行檢測。

1.3.2結果判讀 樣本檢測嚴格按照標準作業程序(SOP)流程進行檢測，檢測結果的判讀嚴格按照試劑盒的說明書進行。化學發光免疫測定儀測定到的相對發光強度(RLU)與樣本中IgM抗體、IgG抗體水平呈正相關，與中和抗體水平呈負相關，實驗前質量控制結果若均在控，再做樣本的分析。

IgG抗體與IgM抗體結果計算：Cut off值=陽性對照孔平均發光值×Cut off系數。質量控制：IgG抗體陽性對照S/CO在4.4～5.6，IgM抗體陽性對照S/CO在8.8～11.2，S/CO=待測樣本發光值/Cut off值，S/CO≥1.00時，結果判定為陽性；S/CO<1.00時，結果判定為陰性。

中和抗體檢測時的發光強度與中和抗體水平呈負相關，結果計算如下，競爭率=(1-樣本發光值/陰性對照孔平均發光值)×100%。以競爭率≥30%判斷為陽性，即樣本中檢測到SARS-CoV-2中和抗體；以競爭率<30%判斷為陰性，即樣本中未檢測到SARS-CoV-2中和抗體。

2 結 果

2.1SARS-CoV-2特異性IgM、IgG及中和抗體在不同時間點的陽性率比較 用IgM、IgG和中和抗體試劑盒分5次檢測146例醫護人員血清標本。在疫苗接種前，3種抗體的檢測結果均為陰性，在疫苗接種后60、90、120、180 d檢測，IgM抗體陽性率分別是16.4%(24/146)、9.5%(14/146)、4.1%(6/146)、0.0%(0/146)，IgG抗體陽性率分別是93.1%(136/146)、90.4%(132/146)、86.3%(126/146)、82.1%(120/146)，中和抗體陽性率分別是89.0%(130/146)、90.4%(132/146)、87.6%(128/146)、91.7%(134/146)。在疫苗接種后180 d，IgM抗體陽性率為0.0%，且IgG和中和抗體陽性率比較差異有統計學意義(χ2=4.421，P<0.05)。IgM抗體持續時間較短，隨時間延長下降較快，在疫苗接種后180 d IgM陽性率降至0.0%，在疫苗接種后60～180 d，IgG和中和抗體隨時間延長，抗體陽性率略有下降，但一直持續在高位水平。見圖1。

圖1 接種疫苗前后IgM、IgG及中和抗體陽性檢出率

2.294例醫護人員在疫苗接種后30 d內IgM、IgG及中和抗體檢測結果 隨機挑選的94例醫護人員中，IgM抗體在第7天陽性率為11.0%，第18天達到58.0%，IgG抗體在第16天檢測陽性率為13.0%，第30天陽性率為98.0%，中和抗體在第15天為0.0%，第30天為91.0%。

2.3疫苗接種后SARS-CoV-2中和抗體在不同性別人群比較 疫苗接種后60、90、120、180 d，男性中和抗體競爭率均明顯低于女性(P<0.05)。其中，在疫苗接種后180 d，1例47歲女性中和抗體競爭率最高，為61.73%。男性和女性在接種疫苗后不同時間點的中和抗體陽性率比較，差異無統計學意義(P>0.05)。見表1、2。

表1 健康人群不同時間點男性和女性中和抗體競爭率比較

表2 健康人群不同時間點男性和女性中和抗體陽性率比較[n(%)]

2.4疫苗接種后SARS-CoV-2中和抗體在不同年齡組段的變化趨勢 將146例醫護人員按年齡進行分組，分為20～<30歲組(28.7%，42/146)、30～<40歲組(39.7%，58/146)、40～<50歲組(21.9%，32/146)、50～60歲組(9.5%，14/146)。結果顯示，疫苗接種后180 d，30～<40歲組人群中和抗體陽性率最高，達到96.5%，50～60歲組人群中和抗體陽性率最低，為57.1%，其中12例中和抗體陰性者50～60歲組人群中有6例，占50.0%，20～<30歲組、30～<40歲組、40～<50歲組人群各有2例。見圖2。

圖2 接種疫苗后中和抗體在不同年齡段人群的變化趨勢

3 討 論

本研究納入146例醫護人員的血液樣本，通過磁微粒化學發光法對SARS-CoV-2疫苗接種后機體產生的特異性IgM、IgG和中和抗體進行定量檢測，發現3種抗體不同的規律。為了監測疫苗接種后3種抗體變化規律特征的連續性，本研究在醫護人員疫苗接種前和接種后60、90、120、180 d對其進行5次檢驗，且隨機挑選94例醫護人員，對其在疫苗接種30 d內的特異性IgM、IgG和中和抗體進行檢驗，以便更科學準確地監測抗體在不同時間點的變化。本研究結果顯示，疫苗接種后7 d IgM抗體陽性率為11.0%，疫苗接種后18 d陽性率達到58.0%，與現有研究結果相符[3-5]。隨后IgM抗體陽性率開始下降，在疫苗接種后60、90、120、180 d分別下降到16.4%、9.5%、4.1%、0.0%。IgM在人體內存在時間較短，接種疫苗后28～35 d，特異性IgM抗體陽性率明顯下降，且呈持續下降趨勢[5]，但下降持續時間及特異性IgM抗體在哪個時間節點開始消失，還需要進一步證實。IgG抗體在疫苗接種后出現時間晚于IgM抗體，本研究結果顯示，在疫苗接種后16 d，IgG抗體陽性率為13.0%，在疫苗接種后30 d，IgG抗體陽性率上升至98.0%，與現有研究結果相符[6-7]。在疫苗接種后60、90、120、180 d IgG抗體陽性率分別為93.1%、90.4%、86.3%、82.1%，隨著監測時間的延長，IgG抗體陽性率處于較高水平，提示IgG抗體通常能存在較長時間[8]。既往研究顯示，抗SARS病毒特異性IgG抗體能在發病240 d后陽性率仍維持100.0%，而其是保護患者免于感染SARS病毒的主要抗體[9]。本研究中，特異性IgG抗體在疫苗接種后180 d雖然達不到100%的陽性率，但其陽性率呈現穩定或略微下降趨勢。中和抗體在疫苗接種后15 d陽性率為0.0%，在疫苗接種后30 d上升至91.0%，在疫苗接種后60、90、120、180 d陽性率分別為89.0%、90.4%、87.6%、91.7%，與WANG等[10]的研究結果基本相符，但本研究中和抗體陽性率峰值出現時間與該研究結果比較略有延后。本研究在疫苗接種后31～40 d沒有監測，但結合疫苗接種后30、60 d的研究數據，可以推斷中和抗體陽性率的峰值應該出現在疫苗接種后40～50 d，本研究以健康的接種人群為研究對象，WANG等[10]的研究是以SARS-CoV-2感染者為研究對象，由于疫苗的滅活可能延長機體免疫應答時間，因此健康人群體內中和抗體出現時間可能有一定程度地延后，但這種推論還需要進一步深入研究。中和抗體作為抗病毒抗體，能識別病毒表面蛋白，阻斷病毒表面S蛋白與細胞表面特異性受體的結合，提高機體應對病毒感染能力，是3種抗體中最有價值的抗體，也是評估病毒自然感染或疫苗接種后潛在免疫保護功效中的參考指標[11]。

在146例醫護人員中，男女在年齡分布上差異無統計學意義(P>0.05)，疫苗接種后180 d，女性中和抗體競爭率高于男性，1例47歲女性為最高，競爭率達到61.73%，提示疫苗接種后中和抗體競爭率可能與性別有關，女性的中和抗體競爭率比男性高，CHEN等[12]研究表明，男性比女性更容易感染SARS-CoV-2，男性女性體內特異性抗體水平有差異，SARS-CoV-2女性感染者的特異性抗體水平較男性感染者更高[13]，本研究結果顯示，男性女性中和抗體陽性率比較差異無統計學意義(P>0.05)，但在疫苗接種后180 d的男性女性中和抗體競爭率比較中，女性略高于男性(P<0.01)。本研究持續時間較長，初步說明疫苗的免疫效果隨時間的延長會因性別不同帶來差異，與CHEN等[12]研究結果類似，但本研究樣本量較少，且受到地域的局限性，僅從一定程度上反映疫苗接種人群體內免疫應答可能與性別有關，但還需進一步證實。

本研究中，疫苗接種后180 d，30～<40歲組人群中和抗體陽性率最高，為96.5%，50～60歲組人群中和抗體陽性率最低，為57.1%。而12例中和抗體陰性者50～60歲組人群中有6例，20～<30歲組、30～<40歲組、40～<50歲組人群各有2例，50～60歲組人群中有4例中和抗體一直為陰性，有研究認為，隨著年齡的增長，免疫器官萎縮及先天免疫應答和適應性免疫功能逐步衰退，可能導致機體無法產生中和抗體[14]。本研究發現各個年齡段的中和抗體陽性率在機體內隨著時間的延長均有所變化，但中和抗體仍持續存在，該結果與相關報道基本符合[15]。

有研究報道，目前市面上檢測IgM和IgG特異性抗體的試劑多采用重組抗原，抗原片段多集中在S蛋白和N蛋白上，以S蛋白和N蛋白為基礎設計的IgM和IgG特異性抗體檢測試劑，經證實在SARS-CoV-2自然感染的早期有較好的檢出能力，在發病2周內基本能檢出IgM抗體的血清轉化[16-17]。而中和抗體主要針對S蛋白，可阻斷病毒進入細胞，S蛋白是病毒被免疫系統識別的關鍵蛋白質，因此其是中和抗體研究的重要靶點[18-19]。S蛋白內有大量抗體結合位點及中和表位，以此作為免疫原生產的疫苗免疫機體后可能產生不同的中和抗體。在臨床研究中，評價疫苗在人體上的安全性和有效性是疫苗臨床研究的關鍵點，同時也是難點[15]。因此，針對接種同類疫苗后產生的中和抗體檢測可能是評估特定疫苗免疫效果的有效工具。本研究存在不足之處，如本研究樣本量少，結果具有一定的局限性，雖然3種抗體具有很高的臨床特異度，但不排除抗體檢測中存在的干擾，血液中的內源性和外源性物質都會對檢測結果產生干擾，造成假陽性或假陰性結果，因此需要更科學準確地了解特異性抗體和中和抗體的動態變化規律，需要持續追蹤、監測，根據動態變化規律準確判斷，為疫苗的接種和疫情防控提供更多準確有效的數據[20]。

本研究檢測的146例醫務人員均接種北京科興中維生物有限公司生產的全病毒滅活疫苗，均無任何不良反應[21]，本研究納入人群年齡25～56歲，缺少對老年人疫苗接種后抗體水平的探討，這是本研究的不足之處。另外，在大規模人群進行檢測時，通過實驗室方法檢測到的特異性抗體陽性，很難區分是通過接種疫苗獲得還是自然感染獲得，由于感染和免疫水平的個體差異，為血清學方法輔助診斷抗體水平帶來了更多的復雜性，結論也具有一定的局限性[22]，希望隨著抗體檢測技術的不斷提高和更加成熟，能更好檢測疫苗接種后抗體的變化。