近期(4月10日),复旦大学上海公共卫生临床中心在医学预印版网站medRxiv上发表题为:“Neutralizing antibody responses to SARS-CoV-2 in a COVID-19 recovered patient cohort and their implications”(新冠肺炎康复患者队列中对SARS-CoV-2的抗体反应及其意义)的最新研究。 Neutralizing antibody responses to SARS-CoV-2 in a COVID-19 recovered patient cohort and their implications,doi: https://doi.org/10.1101/2020.03.30.20047365 复旦大学上海公共卫生临床中心研究者对175名康复的轻症患者出院前的血清抗体滴度研究,因为中和抗体(NAbs)水平已用作评估天花、脊髓灰质炎和流感病毒等疫苗功效的金标准,新冠病毒的中和抗体(NAbs)也被认为与该疾病的恢复和保护相关。 来自新冠肺炎康复患者的血清特异性抑制SARS-CoV-2感染,但无法抑制SARS-CoV病毒 研究人员通过采用安全、灵敏的基于假病毒-慢病毒载体的中和分析方法,对175例轻度症状康复患者的血清进行了筛选。使用SARS-CoV-2的RBD,S1和S2蛋白通过ELISA测定血清中的棘突结合抗体。 康复的新冠肺炎患者SARS-CoV-2特异性NAb变化情况 研究分析结果显示,175名康复患者血清样本发现中和抗体在患者发病后的10-15天产生,中老年患者的产生的中和抗体滴度要远高于年轻的患者的抗体滴度,有30%的患者产生的抗体滴度非常低,其中,有10名康复患者体内的抗体滴度未达到可检出的极限值。这意味着极低的抗体滴度可能为给通过血清检测了解疾病流行状态带来困难。 Spike蛋白(刺突蛋白) Spike蛋白(刺突蛋白)是冠状病毒最重要的表面膜蛋白,决定了病毒的宿主范围和特异性,是宿主中和抗体的重要位点以及疫苗设计的关键靶点。已有研究表明,冠状病毒通过表面的刺突蛋白(S蛋白)与受体结合,从而介导膜融合和病毒入侵。S蛋白含有两个亚基——S1和S2,且S1的N端和C端可划分为两个独立的结构域——NTD和CTD,两者均可作为受体结合域(RBD)。 中和抗体在患者发病后的10-15天产生 研究在从6例患者收集的血清中评估了NAbs的效价患者在疾病发作后的不同时间点。在患者之间,NAbs变化趋势相似。疾病发作后第10天之前,所有患者的NAb滴度均较低(ID50:<200),然后在发病后第10至15天升高,此后保持稳定。 康复的老年和中年新冠肺炎患者比年轻的康复患者发展出更高水平的SARS CoV-2特异性NAb。 研究人员发现,NAb的滴度在不同患者中存在差异,老年和中年患者的血浆NAb滴度(P <0.0001)和刺突结合抗体(P = 0.0003)明显高于年轻患者。值得注意的是,在这些患者中,有10名患者的NAb滴度低于检测的可检测水平(ID50:<40)。与此相反的,有两名患者显示出非常高的NAb滴度,ID50分别为:15989和21567。 患者淋巴细胞计数呈负相关 然而,与新冠肺炎康复患者淋巴细胞计数呈负相关,表明体液反应与细胞免疫反应之间存在关联。该研究队列中的老年患者血清CRP也较高入院时淋巴细胞水平和较低的淋巴细胞计数,表明老年患者诱导了比年轻患者更强的先天免疫反应。高水平的NAb可能是这些老年患者强烈的免疫反应的结果。是否高水平NAbs可保护这些患者免于发展为严重和危急的疾病值得综合评价。 该研究是首次对新冠肺炎患者抗体的研究,属于初步研究,诸如存在缺乏呼吸道样本、无法获得有关病毒载量动力学的信息、重症和重症患者被排除在研究之外(因为他们在样品采集之前接受了被动抗体治疗)等局限。因此,在这项研究中,并无法直接评估NAb对新冠肺炎患者的病毒清除或疾病进展的影响,应该进行进一步的综合研究以解决这个问题。 是否容易再次感染?
然而,新冠肺炎康复患者中SARS-CoV-2特异性NAb的变化可能引起人们对NAb在疾病进展中的作用的担忧。诸如,在低抗体水平下,治愈的患者是否容易再次感染? 此前,中国、日本、韩国、美国都发生新冠肺炎患者“治愈”出院后再检测“复阳”的现象报道,引发对新冠病毒可造成“再次感染”的担忧。病毒学和医学专家普遍认为,新冠肺炎出院后随访检测呈阳性,应不是“再次感染”,而是因检测性能或人为错误所致。“新冠复阳”并非“再次感染”,应系测试不准确所致。 新冠病毒可能不会再次感染已被感染的猴子实验设计,Reinfection could not occur in SARS-CoV-2 infected rhesus macaques,doi: https://doi.org/10.1101/2020.03.13.990226 3月13日,中国医学科学院秦川团队曾在预印版平台bioRxiv在线发表未经同行评审的题为“Reinfection could not occur in SARS-CoV-2 infected rhesus macaques”(新冠病毒可能不会再次感染已被感染的猴子)的研究论文。结果显示,被新冠病毒感染过一次的猴子,在康复后不太可能会被同样的病毒再次感染。 Reinfection could not occur in SARS-CoV-2 infected rhesus macaques,doi: https://doi.org/10.1101/2020.03.13.990226 研究发现病毒再暴露后,两只猴子的体重未减轻,体温均短暂升高,但鼻咽和肛门拭子中病毒检测为阴性。再感染后第 5 天对 3 号猴子实施安乐死并进行尸检,与初次感染第 7 天的 1 号猴子相比,3 号猴子的所有组织中均未发现病毒复制,肺组织中亦未发现病理损伤和病毒抗原。胸部 X 线片显示 4 号猴子在再感染后第 5 天没有异常。 秦川团队结果表明,最初的SARS-CoV-2感染可以保护患者不受后续感染,这对疾病的预后有参考价值,对疫苗设计也有重要意义。从目前对猴子的纵向研究来看,如果猴子在初次感染后的早期阶段产生了中和抗体,那么就不会发生再次感染。相应地当患者体内积累了足够的特异性抗体,从而对SARS-CoV-2产生免疫力时,他们在康复过程中就不会具有传染性。 中国工程院院士钟南山此前也指出,只要患者身体里产生了足够的抗体,这些病人就不会再感染了。 国家卫健委专家组成员邱海波表示,一般抗体会持续半年或更长,所以半年内再感染可能性非常小,除非病毒又变异了,但目前还无证据。 The people health 免疫学专家、中国医学科学院基础医学研究所副所长黄波表示,一般不会出现二次感染,由于病毒会变异,二次感染也有可能发生,但概率会非常低下。患者在感染新型冠状病毒后,体内在一定时间内会产生保护性抗体,在一段时间内是相对安全的。但是从长时间看,不排除病毒类型变异或者是患者体内的抗体减弱,同样的病毒类型也有可能被感染。 美国马里兰大学医学院病理学教授赵玉琪表示,所谓“复阳”应该是非常罕见的案例,不过这种情况的发生也是由其它因素造成的,比如测试方法和试剂的性能等等。同时也表示,由于这是一种新型病毒,当然不能排除一切可能性。 纽约西奈山伊坎医学院的病毒学家弗洛里安·克莱默(Florian Krammer)曾对《纽约时报》表示:“我不是说再感染不会发生,或者永远不会发生;但在很短的时间内不太可能发生。” 让人担忧的是,来自复旦大学上海公共卫生临床中心最新研究显示,在轻症患者呈现的低抗体水平现象可能会影响“群体免疫”,影响人群免疫屏障的建立,目前尚未可知。 美国药物化学家Derek Lowe在《科学》网站“IN THE PIPELINE”评述新冠肺炎免疫进展称,复旦的这份新报告值得思考,中和抗体在疾病发作后大约10至15天出现,并靶向病毒上“穗状”蛋白的三个不同区域。有趣的是,这些不会与较早的SARS冠状病毒刺突蛋白发生交叉反应)。个体之间的抗体(滴度)差异很大,年轻患者的水平远低于老年患者,这引起了人们对他们真正免疫力的疑问。 伦敦帝国理工病毒学教授Richard Tedder教授认为:上海的这份研究是对新冠肺炎患者中和抗体的发展的首次详细分析,有趣的是,老年患者和感染过程中炎症标记升高的患者的中和抗体水平较高,但中和抗体的水平在恢复阶段似乎不会增加。这可能意味着除常规的“中和抗体”外,血清反应的其他成分可能会使患者受益。 值得注意的是,近期,欧美各国开始实施大规模抗体检测,以了解病毒传播情况。4月10日,美国宣布将在一周内进行大量的新冠病毒抗体检测。美国NIH国家过敏症与传染病研究所主任Anthony Fauci表示,进行抗体检测后,医学专家可以试着确定新冠病毒在社会中的传播深度,以及此前感染过病毒的人是否容易再次感染。 总之,该研究从NAb滴度与年龄、淋巴细胞计数和血液CRP水平的相关性表明,应进一步探索新型冠状病毒感染中病毒与宿主免疫反应之间的相互作用,以开发抗SARS-CoV-2病毒的有效疫苗。 来源:梅斯医学