新型冠状病毒IgM/IgG抗体在病程监测中的临床意义*

李闻，郑宝璐，于爱萍，张维，张咏梅，刘广文，刘小畅，苏旭，李晓燕(天津市疾病预防控制中心病原生物实验室，天津 300011)

在国家卫生健康委员会发布的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)》中，新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的确诊标准在原有核酸检测的基础之上增加了抗体检测[1]。理论上特异性IgM抗体升高通常提示急性感染，表明机体已经暴露于病原体，产生对急性感染的首次应答。IgM抗体多在发病3～5 d后开始出现阳性，一般存在2～3周，可用于感染的早期筛查。特异性IgG抗体升高通常提示既往感染。IgG抗体出现较IgM晚，可以存在较长时间，恢复期IgG抗体滴度较急性期有4倍及以上增高[2-3]。本研究基于链霉亲和素-磁微粒的间接法化学发光免疫分析技术，定量检测COVID-19患者血清/血浆样本中的新型冠状病毒(SARS-CoV-2) IgM和IgG抗体，评估特异性IgM和IgG抗体的临床应用价值。

1 材料和方法

1.1研究对象 收集2020 年1月20日至2020 年3月1日天津市疾病预防控制中心333例患者的血清样本(血清样本共360份)，其中，疾病组包括COVID-19确诊患者88例(血清样本115份)，男性38例，女性50例，平均年龄40岁；对照组245例(血清样本245份)，男性130例，女性115例，平均年龄37岁。入组及排除标准：疾病组为核酸检测阳性；对照组为排除SARS-CoV-2感染的患者(核酸检测阴性)。

1.2试剂与仪器 新型冠状病毒IgM和IgG抗体检测试剂(磁微粒化学发光法，天津丹娜生物公司)，新型冠状病毒2019-nCoV核酸检测试剂盒(荧光PCR法，上海伯杰公司)；SMART 6500全自动化学发光测定仪(科斯迈公司)，7500 FAST型荧光定量PCR仪(ABI公司)。

1.3标本采集 以COVID-19确诊患者开始出现临床症状(发热或咳嗽)计为发病。采集不同病程血清样本，包括早期(发病后1～7 d)血清样本38份，中期(发病后8～14 d)血清样本27份，后期(发病≥15 d)血清样本50份。其中有25例患者收集2～3个病程的血清样本进行SARS-CoV-2 IgM和IgG抗体的连续监测。

1.4方法 用磁微粒化学发光法检测SARS-CoV-2 IgM和IgG抗体，检测的抗原位点是SARS-CoV-2核衣壳蛋白和棘突蛋白，按试剂盒说明书进行操作，每次实验均同时检测阳性质控品和阴性质控品。计算待测样本的指数(I)=待测样本发光强度值/(阳性质控品发光强度值的平均值×0.2+阴性质控品发光强度值的平均值)。阳性质控品的I值为4.0～5.5，如I<1.0，则判定为阴性；如I≥1.0，则判定为阳性。

1.5统计学分析 用SPSS 24.0软件对资料进行正态性检验，用GraphPad Prism 7.0软件进行二项式数据拟合，计量资料组间比较采用秩和检验(Mann-WhitneyU检验)。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1SARS-CoV-2 IgM和IgG抗体在COVID-19不同病程中的阳性率 SARS-CoV-2 IgM和IgG抗体检测对处于COVID-19病程早期的确诊样本阳性率为65.79%和52.63%，病程中期和后期的样本IgM和IgG抗体阳性率分别为92.59%、88.89%和96.00%、98.00%，见表1。

表1 IgM和IgG抗体检测在COVID-19不同病程中的阳性率

2.2SARS-CoV-2 IgM和IgG抗体及联合检测的临床检测性能 按照病例数统计分析抗体的临床检测性能，同一受试者不同病程的多个样本仅取一次阳性结果进行统计时，IgM和IgG抗体在COVID-19患者中检测的敏感性分别为90.91%(80/88)和88.64%(78/88)，特异性均为100%。IgM和IgG抗体联合检测敏感性和特异性可高达96.59%(85/88)和100%，与核酸检测的总符合率为99.10%(330/333)。

2.3SARS-CoV-2 IgM和IgG抗体水平在不同病程间的比较 病程中期、后期IgM、IgG抗体水平(I值)与早期相比，差异均有统计学意义(P均<0.01)，中期、后期之间IgG抗体水平差异有统计学意义(P<0.01)，而中期和后期IgM抗体水平差异无统计学意义(P=0.086 6)，见表2。

表2 不同病程间IgM和IgG抗体水平的比较

2.4COVID-19患者SARS-CoV-2 IgM和IgG抗体连续监测的临床价值 观察COVID-19患者IgM和IgG抗体水平动态变化，发现SARS-CoV-2 IgM抗体水平在患者32 d的病程中呈现先升高、后下降的趋势；而IgG抗体水平随着病程的发展逐渐升高，并长时间维持在一个较高的水平，见图1A。

对3个不同病程均有采样的2例患者进行IgM和IgG抗体水平分析，1号患者早期IgM和IgG抗体检测均为阴性，中期和后期为阳性，IgM抗体水平在中期最高，后期下降，而IgG抗体水平在后期显著升高。2号患者早期、中期、后期IgM和IgG抗体检测均为阳性，IgM和IgG抗体水平均呈缓慢升高，在中期和后期IgG抗体水平均高于IgM抗体，见图1B。

连续观察25例COVID-19患者IgM和IgG抗体水平随病程的变化趋势，7例患者在中期和后期进行了IgM抗体的检测，其中有4例患者IgM抗体水平在病程后期相比于中期呈下降的趋势，见图1C。25例患者IgG抗体水平在病程后期相比于早期和中期均呈上升的趋势，见图1D。

3 讨论

徐万洲等[4]研究SARS-CoV-2 IgM和IgG抗体对COVID-19检测的敏感性分别为70.24%和96.10%，特异性分别为96.20%和92.41%，抗体与核酸检测的总符合率为88.03%。其中，19例核酸阴性但临床诊断的COVID-19患者中，16例IgM抗体检测阳性，阳性率达84.21%，18例IgG抗体检测阳性，阳性率达94.74%。由此可见，抗体检测可以有效地弥补核酸检测的不足，两者联合检测提高检出率。在本研究中有4例患者在发病后1周内同时进行核酸和抗体检测，核酸检测均为阴性，但2例患者IgM抗体检测阳性，2例患者IgG抗体检测阳性。随后4例患者又进行1～3次不等的核酸复测，最后均核酸检测阳性，确诊为COVID-19。分析前期出现核酸多次检测阴性可能受检测窗口期、样本采集、运输、保存等因素影响。抗体联合检测可以有效地弥补核酸检测的局限性，显著提高COVID-19患者检测的敏感性。

Zhao等[5]观察核酸和抗体检测在COVID-19不同病程的临床价值，结果显示病程早期核酸检测的敏感性最高，达66.7%，而抗体检测敏感性仅有38.3%；在病程中期，IgM和IgG抗体检测的敏感性为73.3%和54.1%，高于核酸检测的敏感性54.0%；在病程后期，IgM和IgG的敏感性分别为94.3%和79.8%，相比之下，核酸检测的阳性率只有45.5%。本研究与其一致，COVID-19患者SARS-CoV-2 IgM抗体的阳性率在病程早期和中期为65.79%和92.59%，均高于IgG抗体阳性率(52.63%和88.89%)，当COVID-19患者处于病程的后期时，IgG阳性率显著升高，达到98.00%。

进一步分析不同病程患者 IgM和IgG的抗体水平，结果显示IgM抗体水平在病程早期和中期呈上升趋势，在中期时I值最高(4.25±2.90)，当病程进入后期，IgM抗体水平呈下降趋势，I值为3.23±2.20。而IgG抗体水平在病程早期、中期及后期呈逐渐升高的趋势，尤其在病程的后期时I值最高为9.22±4.62，与早期(0.94±0.7)相比呈现大于4倍以上升高。观察COVID-19患者32 d病程中IgM和IgG抗体水平的动态变化，发现SARS-CoV-2 IgM抗体水平呈现先升高、后下降的趋势；随着病程的发展IgG抗体水平逐渐升高，并可长时间维持在一个较高的水平。这与机体免疫应答规律相一致：IgM抗体先升高后降低，IgG抗体出现晚于IgM抗体，但可较长时间存在。3个不同病程均有采样的2例患者抗体水平分析结果提示，不同患者抗体产生可能存在差异，1号患者在病程早期无抗体产生，此时核酸检测更有价值，2号患者在病程早期就产生抗体，这可能因为患者临床症状不明显，实际病程要长于主诉病程，在入院时体内已产生抗体。本研究中有4例COVID-19患者IgG和IgM抗体检测始终为阴性，这可能与患者自身的免疫状态有关。COVID-19患者伴有免疫缺陷或低下(长期使用免疫抑制剂)时，抗体的产生可能会受影响，这些患者的诊断需结合临床和其他诊断方法综合考虑[6]。

目前，已获批的SARS-CoV-2 IgM和IgG抗体试剂盒主要包括胶体金法和化学发光法2种方法。武汉大学中南医院对化学发光法和胶体金法检测SARS-CoV-2特异性抗体进行了研究比较，发现化学发光法具有较高的临床特异性，能达到100%[7]，这与本文的研究结果一致。

综上，SARS-CoV-2 IgM和IgG抗体化学发光法联合检测敏感性高，可作为COVID-19有效的辅助诊断，弥补核酸检测的不足。抗体与核酸联合检测可显著提高COVID-19患者的检出率，降低漏诊率，在病程监测和转归方面具有重要意义。