新型冠状病毒灭活疫苗接种后血清抗体水平调查分析*

沈隽霏,杨 静,邵文琦,王蓓丽,2,潘柏申,2,郭 玮,2△

1.复旦大学附属中山医院检验科,上海 200032;2.复旦大学附属中山医院厦门医院检验科,福建厦门 361015

截至2022年11月24日,世界卫生组织(WHO)已在全球范围内报告了6.36亿新型冠状病毒(简称新冠病毒)感染确诊病例,死亡人数超过660万[1]。缺少相关病毒免疫是新冠病毒人群普遍易感的主要原因,对此针对适宜人群接种新冠病毒疫苗是疫情防控的重要手段之一[2]。截至2022年11月23日,我国31个省(自治区、直辖市)和新疆生产建设兵团累计报告接种新冠病毒疫苗344 284万剂次[3]。研究表明,接种2剂次新冠病毒灭活疫苗后抗体阳转率可高达90%以上[4-7],然而,目前关于新冠疫苗接种后抗体水平的长期研究数据较少[8]。为研究新冠疫苗接种后较长时间范围内抗体水平变化的实际状况,对在复旦大学附属中山医院接种新冠病毒灭活疫苗后,以及同期未接种疫苗的健康个体血清IgG抗体与中和抗体水平进行调查分析。现将结果报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2021年1月至2022年2月在复旦大学附属中山医院进行新冠病毒灭活疫苗(Vero细胞,北京生物研究所有限责任公司)接种的健康个体141名(接种剂次1～3剂次),以及同期未接种新冠病毒灭活疫苗健康个体12名,合计153名健康个体被纳入研究。疫苗接种组141名,其中男43名、女98名,年龄22～65岁;完成1剂次接种者为13名,完成2剂次接种者为45名,完成3剂次接种者为83名。未接种疫苗组12名,其中男4名、女8名,年龄25～61岁。研究个体血清标本采集时间为2022年5-6月。所有研究对象均为无免疫性疾病的表面健康个体,并排除新冠病毒感染史。所有研究对象均签署知情同意书。本研究已获得复旦大学附属中山医院伦理委员会批准(审批号:B2022-259)。

1.2仪器与试剂 新冠病毒IgG抗体购自深圳市亚辉龙生物科技股份有限公司,采用新冠病毒IgG抗体检测试剂盒和iFlash 3000全自动化学发光免疫分析仪进行检测;新冠病毒中和抗体购自郑州安图生物工程股份有限公司,采用新冠病毒中和抗体检测试剂盒和AutoLumo A1000全自动化学发光免疫分析仪进行检测。

1.3疫苗接种及分组 按照《新冠病毒疫苗接种技术指南(第一版)》[9]要求接种第2剂次时与第1剂次接种间隔≥3周,且在8周内完成。第3剂次作为加强针在完成2剂次基础免疫后至少6个月进行接种,且在1年内完成。 根据新冠病毒灭活疫苗接种剂次不同将研究个体分为4组(0、1、2、3剂次),研究4组间新冠病毒IgG抗体及中和抗体水平的差异。

1.4标本采集与保存 采集受试者静脉血标本6 mL,室温静置待血液标本凝固后,2 500×g离心10 min,分离血清,于-20 ℃下保存待检。

1.5实验室检测 通过检测研究对象的新冠病毒血清IgG抗体与中和抗体水平,研究新冠病毒疫苗接种后较长时间范围内抗体水平变化的实际状况及影响因素。所有标本统一在复旦大学附属中山医院检验科进行检测,采用磁微粒化学发光法检测血清新冠病毒IgG抗体及中和抗体,分别在检测前、中、后进行质量控制程序,结果均在控。

2 结 果

2.1新冠病毒IgG抗体和中和抗体检测结果的一致性 Spearman相关分析显示新冠病毒IgG抗体和中和抗体检测结果的一致性良好(r=0.968,P<0.001),见图1。

图1 新冠病毒IgG抗体和中和抗体检测结果的一致性

2.2新冠病毒IgG抗体及中和抗体水平与新冠病毒灭活疫苗接种剂次之间的关系 不同接种剂次的4组间新冠病毒IgG抗体水平经Levene方差齐性检验,结果显示F=14.21,P<0.001,提示4组数据方差不齐。Kruskal-WallisH检验结果显示,4组IgG抗体水平差异有统计学意义(H=73.94,P<0.001),见图2;进一步分析显示,接种3剂次新冠病毒灭活疫苗的个体新冠病毒IgG抗体水平与其余3组比较,差异有统计学意义(P<0.05),而其余3组之间差异无统计学意义(P>0.05)。不同接种剂次的4组间新冠病毒中和抗体水平经Levene方差齐性检验,结果显示F=5.98,P=0.001,提示4组数据方差不齐。Kruskal-WallisH检验结果显示,4组中和抗体水平差异有统计学意义(H=74.12,P<0.001),进一步分析显示,接种3剂次新冠病毒灭活疫苗的个体新冠病毒中和抗体水平与其余3组比较,差异有统计学意义(P<0.05),而其余3组之间差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

2.3接种3剂次新冠病毒灭活疫苗个体新冠病毒IgG抗体及中和抗体水平随时间的变化 将所有完成3剂次新冠病毒灭活疫苗接种的个体以最后1剂接种时间间隔0～100、>100～200、>200～300 d分为3组,研究新冠病毒IgG抗体水平随时间推移的变化。Levene方差齐性检验结果显示,F=3.421,P=0.038,提示3组数据方差不齐,Kruskal-WallisH检验结果显示,3组IgG抗体水平差异有统计学意义(H=20.46,P<0.001),进一步分析显示完成第3剂次新冠病毒灭活疫苗接种0～100 d的个体新冠病毒IgG抗体水平与其余两组相比差异有统计学意义(P<0.05);而其余两组之间比较差异无统计学意义(P>0.05)。3组间新冠病毒中和抗体水平经Levene方差齐性检验,结果显示F=4.31,P=0.017,提示3组数据方差不齐,Kruskal-Wallis H检验结果显示,3组中和抗体水平差异有统计学意义(H=16.64,P<0.001),进一步分析显示,完成第3剂次新冠病毒灭活疫苗接种0～100 d的个体新冠病毒中和抗体水平与其余两组相比差异有统计学意义(P<0.05);而其余两组之间差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 接种3剂次新冠病毒灭活疫苗个体最后1剂疫苗不同时间间隔IgG抗体及中和抗体水平比较[M(P25,P75),AU/mL]

2.4新冠病毒IgG抗体及中和抗体水平影响因素的多重线性回归分析 以性别、年龄、新冠病毒灭活疫苗接种剂次、最后1剂新冠病毒灭活疫苗接种时间间隔作为自变量,分别以新冠病毒IgG抗体水平和新冠病毒中和抗体水平作为因变量进行多重线性回归分析;其中性别为无序分类变量,新冠病毒灭活疫苗接种剂次为有序分类变量,年龄、最后1剂疫苗接种时间间隔、IgG抗体水平和中和抗体水平作为连续变量纳入分析。标准偏回归系数的假设检验结果显示,接种剂次和最后1剂疫苗接种时间间隔与IgG抗体水平及中和抗体水平相关(P<0.05)。以标准偏回归系数的绝对值大小排序,疫苗接种剂次(0.313vs.0.213)的变量作用略低于最后1剂疫苗接种时间间隔(0.351vs.0.255)。见表3。

表3 新冠病毒IgG抗体及中和抗体水平影响因素的多重线性回归分析

3 讨 论

新冠病毒是单正链RNA病毒,来自β属冠状病毒家族[10]。血清抗体水平是评估病毒自然感染或疫苗接种后潜在免疫保护功效中的参考指标[11]。新冠病毒感染及疫苗接种均可诱导机体产生抗体,其中部分抗体为中和抗体,可与病毒S蛋白受体结合域(RBD)结合,在防止病毒感染过程中发挥重要作用[7,12]。灭活疫苗作为传统的经典疫苗研发路线,因其安全性高,免疫原性全且技术水平成熟,在我国仍作为新冠病毒疫苗的首选技术路线并在中国居民中得以大规模接种[13]。中国目前已经解除“零容忍”政策并将新冠病毒感染实施“乙类乙管”,不断通过疫苗接种持续建立人群免疫势在必行[2,14]。然而,目前关于新冠疫苗接种后抗体水平的长期变化的研究数据依然相对较少,因此本研究旨在关注健康个体接种新冠疫苗后较长时间范围内特异性抗体水平的实际状况,为新冠病毒疫苗接种实践提供更多证据。

抗体的中和活性通常采用感染抑制试验来评价,利用活病毒进行噬斑减少中和实验及微量中和实验等都是评估中和抗体水平及活性的常用方法,但此类方法实验周期长,且需要在生物安全三级实验室(BSL-3)中开展,无疑限制了其使用范围[15]。相比之下,血清学抗体检测可在常规实验室开展,具有操作简单、快速高通量等优点,并且已有研究证实此类方法可近似替代病毒中和实验[12]。本研究中,新冠病毒IgG抗体和中和抗体检测结果的相关系数r=0.968,这一结果与先前文献报道的结果近似[16],也从侧面证实了血清学抗体检测结果具有较高的可信度。

本研究结果显示,完成3剂次新冠病毒灭活疫苗接种的个体新冠病毒IgG抗体及中和抗体水平显著高于其他组(P<0.05),说明提高新冠疫苗接种剂次有助于维持相对客观的抗体水平从而达到维持人群免疫屏障的目的。ALHOSANI等[17]的研究显示,相比于未接种BIBP-CorV 疫苗的个体,单剂次接种无法产生有效的保护效果,而 2 剂次完整接种则具有较高的保护效果,这一结论也间接证实了本研究的结果。根据试剂配套说明书将10、30 AU/mL分别作为新冠病毒IgG抗体及中和抗体水平的阳性判断值,在接种3剂次疫苗的个体中新冠病毒IgG抗体及中和抗体阳性检出率高达95.2%和89.2%,与邹辉鑫等[11]的研究结果基本一致。在所有接种3剂次新冠病毒灭活疫苗个体中,新冠病毒IgG抗体及中和抗体水平随时间推移呈递减趋势,尤其以最后1剂接种时间间隔>100 d下降更为显著。尽管距离最后1剂接种时间间隔>200～300 d的个体新冠病毒IgG抗体及中和抗体阳性检出率仍高达92.31%和87.18%,但却普遍维持在较低水平,这与金来润等[18]的研究结果基本相符。由此可见,定期接种新冠病毒灭活疫苗对于持续建立及维持人群免疫屏障可能具有重要的意义。此外,有研究发现,年龄和性别可能是影响新冠疫苗接种后短期抗体水平及免疫应答的潜在影响因素[6-7,19],但本研究的结果显示年龄和性别对新冠病毒疫苗接种后较长时间范围内新冠病毒IgG抗体及中和抗体水平无影响。

血清抗体水平的高低只能间接反映却不足以完全等同于疫苗的保护效力,尤其面对不断更新的变异株是否能够保持原有的中和能力也需要更多的数据支持。血清抗体水平只能在一定程度上用于观察疫苗诱导的体液免疫状态,而对于疫苗诱导的细胞免疫则需要结合更多细胞免疫检测手段实现。此外,本研究纳入的个体并未涵盖全年龄段的所有易感人群,也并未将接种mRNA疫苗或是序贯接种的个体纳入研究,样本来源存在局限性且样本量相对较小,后续将进一步扩大样本量及样本来源从而完善实验设计。

综上所述,在研究纳入的所有健康个体中,完成3剂次新冠病毒灭活疫苗接种的个体新冠病毒IgG抗体及中和抗体水平较高,并且随着最后1剂次疫苗接种时间间隔的推移血清抗体水平逐步下降。因此,定期接种新冠病毒灭活疫苗可能有助于持续建立并维持人群对新冠病毒的免疫屏障,对于保护易感人群并有效遏制病毒爆发式传播具有重要的意义。