2019冠状病毒病患者血清IgM和IgG动态变化趋势分析

莫 展， 余莉华， 冉季于， 陈 余， 高中燕， 曾 猛， 徐 婷， 张晓丽

自2019年12月以来，中国武汉暴发了由新型冠状病毒感染引起的一种急性呼吸道传染病。短短1个多月时间，肆虐全国大部分省市。2020年2月12日，WHO将其命名为COVID-19（2019冠状病毒病）[1]。新型冠状病毒以呼吸道飞沫传播为主要途径[2]，也可以通过接触传播引起的以发热、乏力、干咳为主要临床表现的以肺部病变为主的新发传染病[3]，严重者可导致死亡[4]。COVID-19的全球性流行给公共卫生带来了严峻挑战[5]。

截止目前为止，全球范围内暂无对新型冠状病毒治疗特效药，疫苗还处于临床研发试验阶段[6-7]，为此，新型冠状病毒核酸检测，对于临床

早发现、早诊断、早隔离、早治疗至关重要[8]，是有效防控COVID-19疫情的关键技术支撑。虽然，COVID-19的确诊以核酸检测为“金标准”，但核酸检测存在对实验室条件要求高、操作繁琐、耗时长等缺点，其结果容易受病程、标本采集等众多因素影响[9]，血清抗体检测成为辅助诊断COVID-19的另一关键依据[10-11]。为了解COVID-19患者在发病过程中血清IgM和IgG的动态变化，本研究采用获得国家批准的博奥赛斯磁微粒化学发光法新型冠状病毒IgM/IgG抗体检测试剂盒，探讨COVID-19发病过程中IgM和IgG抗体水平动态变化，为其诊断提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 研究对象

收集2020年1－3月在重庆医科大学附属永川医院感染专科病房（渝西片区）住院治疗的90例（其中普通型63例、轻型21例、重型5例、危重型1例）新型冠状病毒核酸检测阳性的COVID-19确诊病例的273份血清样本，患者年龄3～89岁，平均47岁，男53例，女37例。273份血清样本包含90例的首次血样本以及其中34例（年龄为26～83岁的成年患者，普通型25例、轻型7例、重型2例）入院后采取间隔3 d采样，连续采集4次及以上共183份血清样本。将90例的首次血样本设为病例 组。

血清样本按照在发病不同时间采样进行划分，发病入院当天（0 d）为34份，3 d为34份，6 d为34份，9 d为34份，12 d为25份，15 d为19份，18 d为18份，21 d为12份，24 d为7份，共217份。此外，还检测了99名正常医务人员的99份血清样本，设为对照组。对病例组和对照组进行新型冠状病毒抗体检测效价分析。对217份血清样本进行新型冠状病毒抗体动态变化分析。

1.2 试剂与仪器

博奥赛斯新型冠状病毒IgM和IgG检测试剂盒（均采用磁微粒化学发光法），批号及效期：

G202004301/20201001（IgM），G202003202/20200904（IgG）。新型冠状病毒IgM和IgG检测仪器：博奥赛斯Axceed 260型全自动化学发光仪。

1.3 检测方法

新型冠状病毒抗体检测效力分析：对病例组和对照组IgM和IgG统一就检测方法的灵敏度、准确度以及抗体水平中位数进行统计分析。新型冠状病毒抗体动态变化分析：新型冠状病毒IgM和IgG不同采样时间阳性检出率评估和抗体水平中位数变 化。

1.4 统计学方法

使用SPSS 25.0统计软件进行分析。计量资料以中位数（四分位数） [M（P25，P75）]表示，组间比较采用Wilcoxon秩和检验[12]。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 新型冠状病毒抗体检测效力分析

病例组和对照组以2个检验方法性能评价参数和抗体水平中位数进行新型冠状病毒IgM和IgG抗体的检测效力分析，结果显示IgM和IgG抗体的检测具有较高的灵敏度和准确度；两组间中位数比较，差异具有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 病例组与对照组间灵敏度、准确度及抗体水平中位数比较Table 1 Sensitivity， accuracy， and median values of antibodies against SARS-CoV-2 compared between COVID-19 cases and healthy controls

2.2 新型冠状病毒抗体动态变化分析

2.2.1 IgM和IgG抗体阳性检出率 比较COVID-19在发病不同时间段新型冠状病毒IgM和IgG抗体阳性检出率情况。结果显示：0 d采血，IgM和IgG抗体阳性检出率最低，分别为47.1%和52.9%；而发病入院后15 d采血，IgM抗体阳性检出率最高（84.2%）；发病入院后9 d采血，IgG抗体阳性检出率最高（76.5%），见表2。

2.2.2 IgM和IgG抗体水平中位数变化趋势 经统计，IgM和IgG抗体水平中位数在12 d达到峰值，差异有统计学意义（P＜0.05），见表3。

表2 不同时间IgM和IgG抗体阳性率Table 2 Positive rates of IgM and IgG antibodies against SARS-CoV-2 over time

表3 不同时间IgM和IgG抗体水平中位数变化趋势Table 3 Dynamic changes of median IgM and IgG antibody levels over time

3 讨论

目前，新型冠状病毒核酸检测是临床诊断COVID-19的金标准，但其检测结果容易受多种因素影响[13]。抗体是机体感染病毒后，免疫组织进行防御产生的，具有特异性，IgM抗体为感染早期产生，进入恢复期后出现IgG 抗体，后者可提示既往存在感染。抗体的产生会延后于病毒的感染，对感染监测有重要意义。在COVID-19的诊疗过程中，抗体的检测可以辅助弥补咽拭子核酸检测的不足，尤其是化学发光法检测IgM 适用于COVID-19的各个阶段。国内已有多个检测新型冠状病毒抗体的化学发光法检测试剂盒获得批准并上市，化学发光法灵敏度理论上高于胶体金法和酶联免疫吸附试验（ELISA）[14]，并具有操作简便、结果稳定、特异度高等特点。本研究采用磁微粒化学发光法对COVID-19确诊病例的90份首次血清样本和99份健康医务人员血清样本进行新型冠状病毒IgM和IgG抗体检测，根据新型冠状病毒抗体动态变化分析，其阳性率较低的原因可能是样本采集时间距发病时间短；特异性分析显示，99份健康医务人员血样本IgM和IgG抗体均无假阳性，即特异度为100%；另外，IgM和IgG抗体的阳性预测值均为100%，阴性预测值分别为70.2%和71.2%，准确度分别为77.8%和78.8%。因此，血清抗体的检测对COVID-19的诊断具有重要的价值，可用于临床辅助诊断和高发地区流行病学调查[15]。

本研究显示，IgM和IgG抗体在发病6 d内阳性率为47.1%～79.4%，临床表现为普通型、轻型和重型，结合流行病学调查和密切接触史，推测这些病例感染新型冠状病毒的时间可能超过6 d，因此，本研究发病6 d内的阳性检出率可能要高于实际值。随着病情的发展IgM和IgG此消彼长，且IgG抗体会较长时间存在，因此可以利用及观察IgM和IgG的动态变化，有助于在病毒核酸检测失效后的新型冠状病毒感染的诊断。结合《新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第七版）》和相关专家共识及新型冠状病毒抗体检测试剂盒的优缺点可以得出新型冠状病毒IgM和IgG检测两个应用范围：可应用于临床疑似COVID-19但病毒核酸检测阴性时，为明确诊断，可动态多次（2次以上）检测，通过动态变化来判断IgM和IgG检测阳性的真假，从而避免假阳性结果对临床诊断的误导；疑似病例诊断中与核酸检测协同使用，当核酸检测为阴性时，抗体检测出现IgM（+）/IgG（-），IgM（+）/IgG（+），IgM（-）/IgG（+），IgM（-）/IgG（-）的四种模式的任何之一，不管后续的核酸检测是否阳性，只要是真正的病毒感染者，应基本上都可以通过后续的抗体动态检测出现的结果模式明确诊断。

综上所述，COVID-19患者特异性抗体检测具有操作简便、耗时短、生物风险较低、受标本质量影响小等特点，但COVID-19发病早期阳性检出率低，故可通过动态检测观察IgM和IgG的变化趋势，协同核酸检测，辅助诊断新型冠状病毒。另外，在COVID-19全球范围暴发的背景下，血清IgM和IgG检测，可作为高发地区流行病学调查的一种检测手段。