SARS-CoV-2疫苗接种成人血清SARS-CoV-2 IgM抗体、IgG抗体和中和抗体水平分析

葛燕梅，韩建香，姬文莉，高大庆，童华诚

（1.东南大学医学院附属南京同仁医院医学检验科，江苏 南京 211102；2.东南大学医学院病原微生物学和免疫学系，江苏 南京 210009）

接种严重急性呼吸综合征冠状病毒2（severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2）疫苗是新型冠状病毒肺炎疫情防控的关键一环。本研究拟通过检测成人接种SARS-CoV-2疫苗后不同时间的SARS-CoV-2 IgM、IgG和中和抗体水平，评估接种SARSCoV-2疫苗后受试者体内抗体的形成情况。

1 材料和方法

1.1 研究对象

选取2021年1—3月东南大学医学院附属南京同仁医院接受SARS-CoV-2疫苗（北京科兴中维生物技术有限公司）接种的健康成人80名（疫苗接种组），其中男40名、女40名，年龄22～59岁。另选取同期东南大学医学院附属南京同仁医院未接种SARS-CoV-2疫苗的健康成人80名作为对照组，其中男30名、女50名，年龄21～51岁，排除SARS-CoV-2既往感染者。所有对象均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 疫苗接种和样本采集 严格按照相关规定，在接种SARS-CoV-2疫苗第1针后，间隔2周接种第2针。采用真空采血管采集接种疫苗者第2针接种结束后第14天的空腹静脉血样本5 mL，其中有20名志愿者的血液样本分别在第2针接种结束后的7 d内和第14天采集，同时采集80名对照者的空腹静脉血样本5 mL。所有血液样本采集后静置，待血液凝固后，2 500×g离心5 min，分离血清。

1.2.2 SARS-CoV-2 IgM、IgG抗体和中和抗体检测 本研究所用的试剂盒在使用前均经过完整的性能验证，检测性能参数均符合厂商声明。（1）血清SARS-CoV-2 IgM、IgG抗体检测。采用iFlash3000-H全自动化学发光免疫分析仪（深圳市亚辉龙生物科技有限公司）及配套试剂（磁微粒化学发光法，国械注准20203400769和20203400770）检测血清SARSCoV-2 IgM和IgG抗体。测定结果以相对发光强度（relative light unit，RLU）表示，样本中的IgM或IgG抗体水平与RLU呈正相关。仪器根据RLU及内置校准曲线自动计算出IgM或IgG抗体水平，以检测结果≥10.0 AU/mL为阳性[1]。（2）血清SARS-CoV-2中和抗体检测。采用LS-4000手持式荧光免疫分析仪及配套试剂盒[免疫荧光法，南京岚煜生物科技有限公司，获欧盟CE认证（英国注册号：2021110101220472；荷兰注册号：NL-CA002-2021-55675），仅供科研使用]检测血清中和抗体。样本中的SARS-CoV-2中和抗体与附着在荧光微球上的SARS-CoV-2棘突（spike，S）蛋白结合，不与中和抗体结合的微球附着于人血管紧张素转化酶2受体蛋白的待测区域，其他荧光微球附着于对照区域。将测试条插入分析仪后，分析仪自动扫描色带并检测待测区和对照区的荧光强度，通过分析荧光值来计算待测物质的水平。测定结果以T/C值表示，样本中的中和抗体水平与T/C值呈负相关，根据T/C值及校准曲线计算出中和抗体水平，以检测结果≥Cut-off值（0.04）为阳性。

1.3 统计学方法

采用SPSS 25.0软件进行统计分析。呈非正态分布的计量资料以中位数（M）[四分位数（P25～P75）]表示，组间比较采用Mann-Whitney U检验。计数资料以例或率表示，组间比较采用χ2检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 疫苗接种组接种结束后第14天及对照组血清检测结果

疫苗接种组接种结束后第14天，血清SARSCoV-2 IgM抗体阳性30例（37.5%），IgG抗体阳性79例（98.8%），中和抗体阳性76例（95.0%）。对照组检出SARS-CoV-2 IgM或IgG抗体阳性3例[假阳性率为3.8%（3/80）]，检出中和抗体阳性7例[假阳性率为8.8%（7/80），其T/C值分别为0.10、0.19、0.13、0.05、0.07、0.16、0.20，其中有2例阳性结果（0.05、0.07）接近Cut-off值]。

2.2 不同性别接种疫苗者接种第14天血清SARS-CoV-2抗体阳性率比较

男性SARS-CoV-2 IgM抗体和IgG抗体阳性率分别为40.0%、100.0%，女性分别为23.3%、97.5%。男性SARS-CoV-2中和抗体阳性率为100%，高于女性（90%）（P＜0.05）。见表1。

表1 不同性别接种疫苗者接种结束后第14天血清SARSCoV-2抗体阳性比较

2.3 不同年龄接种疫苗者接种第14天血清SARS-CoV-2抗体阳性率比较

80名接种疫苗者中，20～39岁50名、40～60岁30名。20～39岁受试者SARS-CoV-2 IgM抗体、IgG抗体和中和抗体阳性率分别为38.0%、98.0%、92.0%，40～60岁受试者分别为36.7%、100.0%、100.0%。2个年龄段之间3种抗体阳性率差异均无统计学意义（P>0.05）。见表2。

表2 不同年龄接种疫苗者接种第14天血清SARS-CoV-2抗体阳性比较

2.4 疫苗接种组接种后不同时间点血清SARSCoV-2抗体水平及阳性率比较

80名接种疫苗者接种第14天的血清SARS-CoV-2 IgG抗体水平显著高于接种7 d内（P=0.007）；血清SARS-CoV-2 IgM抗体和中和抗体水平2个时间点之间差异均无统计学意义（P>0.05）。见表3。

表3 疫苗接种组接种后不同时间点血清SARS-CoV-2抗体水平比较

接种7 d内，SARS-CoV-2 IgM抗体阳性率为40.0%，与接种第14天的阳性率（55.0%）比较，差异无统计学意义（P>0.05）；SARSCoV-2 IgG抗体、中和抗体阳性率分别为65.0%、70.0%，均低于接种第14天的阳性率（100.0%、100.0%）（P＜0.01）。见表4。

表4 疫苗接种组接种后不同时间点血清SARS-CoV-2抗体阳性情况比较

3 讨论

SARS-CoV-2属β冠状病毒，基因组编码4个结构蛋白，分别是S蛋白、包膜蛋白、膜蛋白和核衣壳蛋白。其中，S蛋白负责识别并结合宿主细胞表面的受体，可诱导机体产生高效价中和抗体，在防止病毒感染过程中发挥重要作用[2]。本研究人群接种的疫苗为针对S蛋白设计的疫苗，其产生的中和抗体可特异性阻断S蛋白与受体的结合，从而防止病毒入侵宿主细胞。中和抗体可在病毒入侵过程中的多个环节阻止病毒侵入，如阻断病毒与细胞膜表面受体结合、中断病毒膜融合以及激活抗体依赖的细胞功能效应等[3]。因此，检测中和抗体的产生情况有助于评估疫苗接种效果。

通常情况下，lgM抗体出现于感染早期；而IgG抗体出现于感染中晚期，且滴度会持续升高，在血液中长期存在。本研究结果显示，在接种SARS-CoV-2疫苗后第14天，血清SARS-CoV-2 IgM抗体阳性率为37.5%，IgG抗体阳性率为98.8%，这可能会给临床诊断造成一定的困扰。因此，临床如遇到SARS-CoV-2抗体阳性的患者，应结合临床症状和实验室检查结果等综合判断。

本研究结果显示，疫苗接种组接种结束后第14天，血清SARS-CoV-2 IgM抗体阳性率为37.5%，IgG抗体阳性率为98.8%，中和抗体阳性率为95.0%。对照组SARS-CoV-2 IgM或IgG抗体假阳性率为3.8%，与文献报道[1，4]接近；中和抗体假阳性率为8.8%，其中有2例阳性结果的T/C值（0.05、0.07）接近Cut-off值，说明该检测方法的特异性不够理想，易受各种干扰因素的影响，试剂盒的检测性能尚需进一步优化。根据本研究结果，可初步判断接种SARS-CoV-2疫苗后14 d，SARS-CoV-2 IgG抗体的产生率为95.0%，中和抗体的产生率为86.2%。CHEN等[5]的研究结果显示，接种2针灭活SARS-CoV-2疫苗后，有82%的血清样本能够中和野生型假病毒。一项2种灭活SARS-CoV-2疫苗（分别由武汉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产）Ⅲ期临床试验的结果显示，接种2针疫苗后14 d，即可产生高滴度抗体，形成有效保护，且全人群中和抗体阳性率≥99%，2种疫苗的有效率分别为72.8%和78.1%[6]，与本研究结果基本一致。

本研究结果显示，疫苗接种组接种结束后第14天，男性血清SARS-CoV-2 IgM抗体阳性16例（40.0%），女性阳性14例（23.3%）；男性SARS-CoV-2 IgG抗体阳性40例（100.0%），女性阳性39例（97.5%）；男性中和抗体阳性率为100.0%，高于女性（90.0%）（P>0.05） 。提示接种SARS-CoV-2疫苗后，男性、女性抗体阳性率存在一定的差异。本研究结果还显示，接种第14天的血清SARS-CoV-2 IgG抗体水平显著高于接种7 d内（P=0.007），血清SARS-CoV-2 IgM抗体和中和抗体水平2个时间点之间差异均无统计学意义（P>0.05）。与接种第14天比较，接种7 d内血清SARS-CoV-2 IgG抗体、中和抗体阳性率均较低（P＜0.01），SARS-CoV-2 IgM抗体阳性率2个时间点之间差异无统计学意义（P>0.05）。提示在完成疫苗接种后，至少需要2周才能形成活性较高的IgG抗体。有研究结果显示，新型冠状病毒肺炎患者在发病第5天，IgM或IgG抗体出现转阳趋势，在发病中期（6～17 d），IgM或IgG抗体阳性率达到100%[7-8]。

英国近期的一项多中心、前瞻性队列研究结果表明，SARS-CoV-2感染者体内产生的抗体可使其中大多数人至少7个月不会再感染，同时证实通过疫苗诱导的免疫力也可以实现这种保护作用[9]。由于本研究的样本量较小，对所用检测方法的假阳性率未能作大样本验证，因此影响检测方法特异性的干扰因素有待进一步研究。

综上所述，成年人完成SARS-CoV-2疫苗接种2周后，IgG抗体的阳性率可达到95.0%，中和抗体阳性率可达86.2%。