引用本文： 韓曉霖, 康焰, 李孝錦. 四川省重癥醫學醫護人員新冠病毒抗體形成規律分析. 中國呼吸與危重監護雜志, 2023, 22(2): 111-116. doi: 10.7507/1671-6205.202301037 復制
新冠病毒的全球蔓延，已出現了多種變異株，如英國的B.1.1.7變異株，南非的B.1.351變異株，巴西的P.1變異株，美國的B.1.427變異株，英國、尼日利亞的B.1.525變異株[1-2]，特別是變異株奧密克戎的傳播已迅速超過其他變異株[3-4]。雖然疫苗的作用會受到病毒變異的影響[5]，但絕大多數新冠疫苗對于已知的突變株仍然有效，并且能夠預防新冠肺炎發展為重型[6-8]。
抗體形成反映了人對新冠病毒感染的免疫反應，抗體檢測在全球被廣泛使用。監測抗體血清陽性率可以指導完善公共衛生應急措施，監測人群群體免疫屏障。在新冠病毒流行期間，重癥醫學科醫護人員在搶救生命的最前沿，也是病毒暴露感染的最前沿，重癥醫務人員接種新冠滅活疫苗普及率也比較高。我們通過分層隨機、整群隨機抽樣，隨機選取了四川省47家醫院，在2021年10月1日—2022年2月28日完成抽樣7家醫院重癥醫學科，共獲得192名接種過中國新冠病毒滅活疫苗（主要使用Vero細胞對病毒進行擴增培養，經 β?丙內酯滅活病毒，并使用氫氧化鋁佐針以提高抗原的免疫原性[9]）的重癥醫學科醫護人員的血液樣本，通過臨床上最常用檢測新冠病毒特異性抗體的方法，即特異性及敏感性均較高的化學發光法[10-11] ，定量檢測血漿中的新冠病毒刺突蛋白抗體濃度[12-13]，尋找其變化規律，以期對未來的疫情防治有所幫助。
1 資料與方法
1.1 研究對象
對四川省302家擁有重癥醫學科的醫院按醫院等級（一、二、三級）進行分層，每層按照15%的比例，隨機抽取作為調查點，對每個調查點的所有重癥醫學科醫護人員進行整群抽取調查。共抽取出47個醫院序號，完成抽血樣檢查7家醫院，將每家醫院重癥醫學科中所有接種或沒有接種過新冠病毒滅活疫苗的全部醫生和護士均納入調查對象，抽取血樣本。接種疫苗均為新型冠狀病毒滅活疫苗（Vero細胞），同時統計接種疫苗各個時間段的人群及標本。采樣前均進行了研究知情告知，同意率小于25%則換為同級別其他醫院采樣。征得同意并簽署了編號為HX-IRB-AF-05-V3.0《基于微流控磁敏芯片的床旁（POCT）全自動新冠病毒診斷系統及試劑盒的多中心臨床研究》的知情同意書，臨床注冊號ChiCTR210004923。
所有入組對象均為重癥醫學科醫護人員，共192名，男46名，女146名。年齡17～58歲，平均年齡35歲。該人群頻繁定期監測新冠病毒核酸陰性，排除了感染過新冠病毒人群。采用分離膠+促凝劑管采集全血標本192份，靜置1 h后，用低速離心機3000 r/min，離心5 min后提取上層血漿0.5 mL，置于–20 °C凍存，用于新冠病毒抗體檢測。
1.2 方法
在四川大學華西醫院檢驗科，采用磁微粒吖啶酯直接化學發光技術法檢測192份接種過新冠滅活疫苗的血漿樣本。選擇新冠病毒總抗體檢測試劑盒（廈門萬泰凱瑞生物技術有限公司，批號20220101）以及新冠病毒IgG和IgM抗體檢測試劑盒（四川省邁克實業有限公司，批號分別為0322062和0322063），采用萬泰Caris200全自動化學發光儀檢測總抗體，采用邁克i1000全自動化學發光免疫分析儀檢測IgG和IgM抗體。嚴格遵從試劑和儀器說明書進行操作，根據說明書判斷陽性結果和陰性結果。總抗體、IgG和IgM的結果記錄為截止閾值（S/CO）樣本吸光度值比臨界值。S/CO≥1.0的值被判定是陽性。分析抗體與研究對象年齡、性別、疫苗接種方法、疫苗接種時間的關系，尋找抗體變化規律。
1.3 統計學方法
采用 SPSS 26.0統計軟件。計數資料以例（%）表示，組間率的差異比較，用χ2檢驗或Fisher精確檢驗法，用Logistic二元回歸對影響因素進行分析，組間數值用秩和檢驗。P<0.05 為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 抗體濃度
192份血樣結果總抗體濃度為23.25（5.09，270.22），IgG濃度為0.94（0.15，4.48），IgM濃度為0.05（0.03，0.12）。
2.2 抗體因素分析結果
Logistic回歸分析總抗體陽性率、IgG陽性率與性別、年齡、注射一針、二針時間進行二元回歸分析，顯示性別影響總抗體濃度，性別、距第一針時間、第二針時間影響到IgG，結果見表1、表2。注射第三針與總抗體及IgG的斯皮爾曼相關系數分別為0.770和0.700（均P=0.000）。
表1
總抗體二元回歸分析結果
表2
IgG二元回歸分析結果
2.3 接種滅活疫苗人群免疫力情況
接種滅活疫苗重癥醫學科人員192例，其中只接種兩針疫苗人員127人，總抗體陽性率為88.2%。 IgG陽性率按注射第二針后時間分組比較，差異有統計學意義（P<0.05），1～2個月IgG陽性率高，3個月以上明顯下降。注射兩針疫苗的人員按年齡分組比較，差異有統計學意義（P<0.05），17～35歲人員總抗體陽性率為96.3%，36～58歲總抗體陽性率為73.3%。按性別分組差異有統計學意義（P<0.05），女性IgG陽性率為30.1%，男性IgG陽性率為11.8%，女性總抗體陽性率為93.5%，男性陽性率為73.5%。結果見表3。
表3
完成兩針抗體檢測結果［例（%）］
全程接種三針滅活疫苗人員65人，2個月內總抗體陽性率為100.0%，IgG陽性率為95.4%，注射第三針疫苗后1個月內陽性率為70.0%，1～2個月內陽性率為100.0%，差異有統計學意義（P<0.05）。結果見表4。
表4
完成三針抗體檢測結果［例（%）］
接種三針疫苗總抗體陽性率為100.0%，僅接種兩針疫苗陽性率為88.2%，兩者比較差異有統計學意義（P<0.05）。接種三針疫苗人員IgG抗體陽性率為95.4%，僅接種兩針疫苗陽性率為25.2%，兩者比較差異有統計學意義（P<0.05）。
接種三針疫苗人員總抗體及IgG抗體陽性率及濃度明顯高于僅注射兩針人員。注射第三針加強針總抗陽性率為100.0%，注射兩針總抗體陽性率僅88.2%.，注射三針IgG抗體陽性率為95.4%，注射兩針IgG抗體陽性率為25.2%。結果見表5。注射兩針與三針IgG和總抗體濃度值有差異。結果見表6及圖1。
表5
接種兩針與三針陽性率比較［例（%）］
表6
接種兩針與三針抗體值比較［中位數（四分位數）］
圖1
注射兩針與三針抗體濃度值差異
a. 總抗體值比較；b. IgG比較；c. IgM比較。
3 討論
新型冠狀病毒在流行與傳播過程中不斷發生變異，病毒變異可能導致抗原性變化，從而改變抗體介導的免疫力。因此了解注射疫苗后抗體動態變化規律十分重要。本研究測定了192份不同時間，不同年齡段注射滅活疫苗人群的標本，發現僅注射兩針滅活疫苗的樣本比注射過第三針加強針樣本的陽性率明顯偏低，抗體濃度值也明顯低于注射過加強針的樣本，可能采樣時間距第二針時間間隔較長有關，說明抗體陽性率及濃度隨時間逐步下降。接種第三針疫苗總抗體產生率100.0%，加強被動免疫效果與第三針疫苗至關重要，可能與滅活病毒疫苗有時需要重復給藥才能完全有效有關 [14]。
本研究發現，接種兩針疫苗人員IgG陽性率在接種第二針疫苗1～2個月陽性率最高，達到100.0%，與一些滅活疫苗的動物實驗中獲得的中和抗體在第一次免疫后的第28天達到最高值的結果一致[15]。在感染患者中抗體于19～21天達到最高濃度[16]，且在血清學檢測中呈確切陽性結果[17]。有研究顯示用化學發光法測中和抗體水平急劇下降發生在兩次疫苗接種后的3個月[18-19]，與本研究中第二針后3個月IgG抗體陽性率明顯降低結果相符。
本研究中，只接種兩針疫苗人員127人，全程接種三針滅活疫苗人員65人，17～35歲人員比36～58歲人員抗體陽性率高，與一些感染新冠病毒后（1～102歲）抗體轉化陽性研究中1～10歲兒童、61～70歲患者、71～80歲患者和80歲以上患者陽性率較低的結果一致[20-22]，提示抗體形成可能與人體免疫系統發育和衰老有關[23]。
本研究中接種滅活疫苗人員IgM抗體陽性率低于IgG抗體陽性率，考慮與該研究抽樣時間均距注射時間較長有關，故IgM檢測結果符合人體體液免疫規律，IgM出現迅速，但半衰期短，而IgG可提供更持久的免疫力[24-26]。因此IgG檢測陽性率更高，對疫苗的抗體陽性轉化率檢測更有意義。
本研究中女性陽性率比男性陽性率高，與一些研究的結果性別影響抗體、甚至有研究表明感染新冠病毒后男性病死率更高的結果一致[27]，這可能與雌激素促進天然中和抗體的產生有關[28]。接種第三針疫苗人員，抗體濃度明顯高于僅注射兩針人員，說明注射第三針是十分必要的。北京科興新冠滅活疫苗CoronaVac免疫原性和安全性的中期研究表明，6個月或更長時間后接種第三針可顯著提高抗體水平[29]。有研究表明，個體擁有中和抗體但仍會被感染[30-31]，但是抗體水平越高，特別是中和抗體水平越高，抵抗新冠病毒感染的能力越強，臨床效果越好，目前對中和抗體濃度是多少，才具有較強免疫力，仍然存在爭議[32]。
本研究采取的磁顆粒化學發光法具有靈敏度高，檢測范圍寬，檢測重復性好的特點，可以定量測得注射新冠滅活疫苗產生抗體濃度[33-35]。有報道化學發光法在檢測抗新冠病毒中和抗體中顯示出極高的診斷價值，可用于預測疫苗注射時間和注射次數[36]。但本研究仍有其局限性，首先，進行標本采集的對象均注射滅活疫苗，但生產廠家可能不一致。其次，沒有多次采集血樣，連續觀察，沒有對接種人群的抗體動態性變化和疫苗隊列進行隨訪，即使化學發光法假陽性率低，也不能排除假陽性結果可能[37-39]，第三，新冠病毒的中和抗體以刺突蛋白受體結合域為目標，該結構域與宿主受體血管緊張素轉換酶2結合后進入病毒，在中和新冠病毒中有重要作用[40]，本研究未監測中和抗體。第四，該研究未監測IgA抗體，黏膜免疫系統及其主要成分IgA是整個免疫系統的最大組成部分，并在獲得性免疫方面可能有重要作用[41-42]，有研究表明，可以用檢測IgA來區分接種疫苗者與新冠肺炎感染者[43]。
此外，除本研究的化學發光法，目前仍有一些其他的針對新冠病毒棘突蛋白或核衣殼蛋白開發的檢測方法，如酶聯免疫吸附試驗、側流免疫層析法[44]或微流控磁敏法[45]用于新冠病毒抗體檢測。
總之，四川省部分重癥醫學醫護人員接種新冠疫苗以后，隨第一、第二、第三針的時間順序，抗病毒總抗體濃度逐漸提高至100.0%，具備初步免疫力，可以預防重癥新冠的發生；新冠病毒抗體是小分子蛋白，其形成的抗體濃度3個月后，隨著時間推移而降低，年輕人抗體濃度在同時間段高于中老年人，所以中老年更需要注射第三針加強疫苗。當然，重癥醫學醫護人員接種新冠疫苗后的抗體濃度及其演變規律，需要我們擴大樣本含量、增加參研醫院和人群，平行采用其他新的抗體檢測方法，進一步探索可靠的研究結果以指導今后的疫情防治工作。
利益沖突：本研究不涉及任何利益沖突。
新冠病毒的全球蔓延，已出現了多種變異株，如英國的B.1.1.7變異株，南非的B.1.351變異株，巴西的P.1變異株，美國的B.1.427變異株，英國、尼日利亞的B.1.525變異株[1-2]，特別是變異株奧密克戎的傳播已迅速超過其他變異株[3-4]。雖然疫苗的作用會受到病毒變異的影響[5]，但絕大多數新冠疫苗對于已知的突變株仍然有效，并且能夠預防新冠肺炎發展為重型[6-8]。
抗體形成反映了人對新冠病毒感染的免疫反應，抗體檢測在全球被廣泛使用。監測抗體血清陽性率可以指導完善公共衛生應急措施，監測人群群體免疫屏障。在新冠病毒流行期間，重癥醫學科醫護人員在搶救生命的最前沿，也是病毒暴露感染的最前沿，重癥醫務人員接種新冠滅活疫苗普及率也比較高。我們通過分層隨機、整群隨機抽樣，隨機選取了四川省47家醫院，在2021年10月1日—2022年2月28日完成抽樣7家醫院重癥醫學科，共獲得192名接種過中國新冠病毒滅活疫苗（主要使用Vero細胞對病毒進行擴增培養，經 β?丙內酯滅活病毒，并使用氫氧化鋁佐針以提高抗原的免疫原性[9]）的重癥醫學科醫護人員的血液樣本，通過臨床上最常用檢測新冠病毒特異性抗體的方法，即特異性及敏感性均較高的化學發光法[10-11] ，定量檢測血漿中的新冠病毒刺突蛋白抗體濃度[12-13]，尋找其變化規律，以期對未來的疫情防治有所幫助。
1 資料與方法
1.1 研究對象
對四川省302家擁有重癥醫學科的醫院按醫院等級（一、二、三級）進行分層，每層按照15%的比例，隨機抽取作為調查點，對每個調查點的所有重癥醫學科醫護人員進行整群抽取調查。共抽取出47個醫院序號，完成抽血樣檢查7家醫院，將每家醫院重癥醫學科中所有接種或沒有接種過新冠病毒滅活疫苗的全部醫生和護士均納入調查對象，抽取血樣本。接種疫苗均為新型冠狀病毒滅活疫苗（Vero細胞），同時統計接種疫苗各個時間段的人群及標本。采樣前均進行了研究知情告知，同意率小于25%則換為同級別其他醫院采樣。征得同意并簽署了編號為HX-IRB-AF-05-V3.0《基于微流控磁敏芯片的床旁（POCT）全自動新冠病毒診斷系統及試劑盒的多中心臨床研究》的知情同意書，臨床注冊號ChiCTR210004923。
所有入組對象均為重癥醫學科醫護人員，共192名，男46名，女146名。年齡17～58歲，平均年齡35歲。該人群頻繁定期監測新冠病毒核酸陰性，排除了感染過新冠病毒人群。采用分離膠+促凝劑管采集全血標本192份，靜置1 h后，用低速離心機3000 r/min，離心5 min后提取上層血漿0.5 mL，置于–20 °C凍存，用于新冠病毒抗體檢測。
1.2 方法
在四川大學華西醫院檢驗科，采用磁微粒吖啶酯直接化學發光技術法檢測192份接種過新冠滅活疫苗的血漿樣本。選擇新冠病毒總抗體檢測試劑盒（廈門萬泰凱瑞生物技術有限公司，批號20220101）以及新冠病毒IgG和IgM抗體檢測試劑盒（四川省邁克實業有限公司，批號分別為0322062和0322063），采用萬泰Caris200全自動化學發光儀檢測總抗體，采用邁克i1000全自動化學發光免疫分析儀檢測IgG和IgM抗體。嚴格遵從試劑和儀器說明書進行操作，根據說明書判斷陽性結果和陰性結果。總抗體、IgG和IgM的結果記錄為截止閾值（S/CO）樣本吸光度值比臨界值。S/CO≥1.0的值被判定是陽性。分析抗體與研究對象年齡、性別、疫苗接種方法、疫苗接種時間的關系，尋找抗體變化規律。
1.3 統計學方法
采用 SPSS 26.0統計軟件。計數資料以例（%）表示，組間率的差異比較，用χ2檢驗或Fisher精確檢驗法，用Logistic二元回歸對影響因素進行分析，組間數值用秩和檢驗。P<0.05 為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 抗體濃度
192份血樣結果總抗體濃度為23.25（5.09，270.22），IgG濃度為0.94（0.15，4.48），IgM濃度為0.05（0.03，0.12）。
2.2 抗體因素分析結果
Logistic回歸分析總抗體陽性率、IgG陽性率與性別、年齡、注射一針、二針時間進行二元回歸分析，顯示性別影響總抗體濃度，性別、距第一針時間、第二針時間影響到IgG，結果見表1、表2。注射第三針與總抗體及IgG的斯皮爾曼相關系數分別為0.770和0.700（均P=0.000）。
表1
總抗體二元回歸分析結果
表2
IgG二元回歸分析結果
2.3 接種滅活疫苗人群免疫力情況
接種滅活疫苗重癥醫學科人員192例，其中只接種兩針疫苗人員127人，總抗體陽性率為88.2%。 IgG陽性率按注射第二針后時間分組比較，差異有統計學意義（P<0.05），1～2個月IgG陽性率高，3個月以上明顯下降。注射兩針疫苗的人員按年齡分組比較，差異有統計學意義（P<0.05），17～35歲人員總抗體陽性率為96.3%，36～58歲總抗體陽性率為73.3%。按性別分組差異有統計學意義（P<0.05），女性IgG陽性率為30.1%，男性IgG陽性率為11.8%，女性總抗體陽性率為93.5%，男性陽性率為73.5%。結果見表3。
表3
完成兩針抗體檢測結果［例（%）］
全程接種三針滅活疫苗人員65人，2個月內總抗體陽性率為100.0%，IgG陽性率為95.4%，注射第三針疫苗后1個月內陽性率為70.0%，1～2個月內陽性率為100.0%，差異有統計學意義（P<0.05）。結果見表4。
表4
完成三針抗體檢測結果［例（%）］
接種三針疫苗總抗體陽性率為100.0%，僅接種兩針疫苗陽性率為88.2%，兩者比較差異有統計學意義（P<0.05）。接種三針疫苗人員IgG抗體陽性率為95.4%，僅接種兩針疫苗陽性率為25.2%，兩者比較差異有統計學意義（P<0.05）。
接種三針疫苗人員總抗體及IgG抗體陽性率及濃度明顯高于僅注射兩針人員。注射第三針加強針總抗陽性率為100.0%，注射兩針總抗體陽性率僅88.2%.，注射三針IgG抗體陽性率為95.4%，注射兩針IgG抗體陽性率為25.2%。結果見表5。注射兩針與三針IgG和總抗體濃度值有差異。結果見表6及圖1。
表5
接種兩針與三針陽性率比較［例（%）］
表6
接種兩針與三針抗體值比較［中位數（四分位數）］
圖1
注射兩針與三針抗體濃度值差異
a. 總抗體值比較；b. IgG比較；c. IgM比較。
3 討論
新型冠狀病毒在流行與傳播過程中不斷發生變異，病毒變異可能導致抗原性變化，從而改變抗體介導的免疫力。因此了解注射疫苗后抗體動態變化規律十分重要。本研究測定了192份不同時間，不同年齡段注射滅活疫苗人群的標本，發現僅注射兩針滅活疫苗的樣本比注射過第三針加強針樣本的陽性率明顯偏低，抗體濃度值也明顯低于注射過加強針的樣本，可能采樣時間距第二針時間間隔較長有關，說明抗體陽性率及濃度隨時間逐步下降。接種第三針疫苗總抗體產生率100.0%，加強被動免疫效果與第三針疫苗至關重要，可能與滅活病毒疫苗有時需要重復給藥才能完全有效有關 [14]。
本研究發現，接種兩針疫苗人員IgG陽性率在接種第二針疫苗1～2個月陽性率最高，達到100.0%，與一些滅活疫苗的動物實驗中獲得的中和抗體在第一次免疫后的第28天達到最高值的結果一致[15]。在感染患者中抗體于19～21天達到最高濃度[16]，且在血清學檢測中呈確切陽性結果[17]。有研究顯示用化學發光法測中和抗體水平急劇下降發生在兩次疫苗接種后的3個月[18-19]，與本研究中第二針后3個月IgG抗體陽性率明顯降低結果相符。
本研究中，只接種兩針疫苗人員127人，全程接種三針滅活疫苗人員65人，17～35歲人員比36～58歲人員抗體陽性率高，與一些感染新冠病毒后（1～102歲）抗體轉化陽性研究中1～10歲兒童、61～70歲患者、71～80歲患者和80歲以上患者陽性率較低的結果一致[20-22]，提示抗體形成可能與人體免疫系統發育和衰老有關[23]。
本研究中接種滅活疫苗人員IgM抗體陽性率低于IgG抗體陽性率，考慮與該研究抽樣時間均距注射時間較長有關，故IgM檢測結果符合人體體液免疫規律，IgM出現迅速，但半衰期短，而IgG可提供更持久的免疫力[24-26]。因此IgG檢測陽性率更高，對疫苗的抗體陽性轉化率檢測更有意義。
本研究中女性陽性率比男性陽性率高，與一些研究的結果性別影響抗體、甚至有研究表明感染新冠病毒后男性病死率更高的結果一致[27]，這可能與雌激素促進天然中和抗體的產生有關[28]。接種第三針疫苗人員，抗體濃度明顯高于僅注射兩針人員，說明注射第三針是十分必要的。北京科興新冠滅活疫苗CoronaVac免疫原性和安全性的中期研究表明，6個月或更長時間后接種第三針可顯著提高抗體水平[29]。有研究表明，個體擁有中和抗體但仍會被感染[30-31]，但是抗體水平越高，特別是中和抗體水平越高，抵抗新冠病毒感染的能力越強，臨床效果越好，目前對中和抗體濃度是多少，才具有較強免疫力，仍然存在爭議[32]。
本研究采取的磁顆粒化學發光法具有靈敏度高，檢測范圍寬，檢測重復性好的特點，可以定量測得注射新冠滅活疫苗產生抗體濃度[33-35]。有報道化學發光法在檢測抗新冠病毒中和抗體中顯示出極高的診斷價值，可用于預測疫苗注射時間和注射次數[36]。但本研究仍有其局限性，首先，進行標本采集的對象均注射滅活疫苗，但生產廠家可能不一致。其次，沒有多次采集血樣，連續觀察，沒有對接種人群的抗體動態性變化和疫苗隊列進行隨訪，即使化學發光法假陽性率低，也不能排除假陽性結果可能[37-39]，第三，新冠病毒的中和抗體以刺突蛋白受體結合域為目標，該結構域與宿主受體血管緊張素轉換酶2結合后進入病毒，在中和新冠病毒中有重要作用[40]，本研究未監測中和抗體。第四，該研究未監測IgA抗體，黏膜免疫系統及其主要成分IgA是整個免疫系統的最大組成部分，并在獲得性免疫方面可能有重要作用[41-42]，有研究表明，可以用檢測IgA來區分接種疫苗者與新冠肺炎感染者[43]。
此外，除本研究的化學發光法，目前仍有一些其他的針對新冠病毒棘突蛋白或核衣殼蛋白開發的檢測方法，如酶聯免疫吸附試驗、側流免疫層析法[44]或微流控磁敏法[45]用于新冠病毒抗體檢測。
總之，四川省部分重癥醫學醫護人員接種新冠疫苗以后，隨第一、第二、第三針的時間順序，抗病毒總抗體濃度逐漸提高至100.0%，具備初步免疫力，可以預防重癥新冠的發生；新冠病毒抗體是小分子蛋白，其形成的抗體濃度3個月后，隨著時間推移而降低，年輕人抗體濃度在同時間段高于中老年人，所以中老年更需要注射第三針加強疫苗。當然，重癥醫學醫護人員接種新冠疫苗后的抗體濃度及其演變規律，需要我們擴大樣本含量、增加參研醫院和人群，平行采用其他新的抗體檢測方法，進一步探索可靠的研究結果以指導今后的疫情防治工作。
利益沖突：本研究不涉及任何利益沖突。
