SARS-CoV-2抗体动态监测在COVID-19诊断中的价值

黄绍坤，钟庆杨，朱海鹏，罗润弟，张见明

（东莞市第九人民医院检验科，广东 东莞 523000）

由严重急性呼吸综合征冠状病毒2（severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARSCoV-2）感染导致的新型冠状病毒肺炎（corona virus disease 2019，COVID-19）目前已在全世界范围内流行[1-3]。SARS-CoV-2核酸阳性是COVID-19诊断的必要指标[4]，但核酸检测会出现漏检现象[5]，因此临床急需一种能弥补核酸检测不足的指标，从而提高诊断准确性。免疫系统是人体对抗病原体的重要防线。在病原体感染人体后，免疫系统通过一系列的信号传导激活抗病原体反应，产生2种特异性抗体——免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）M抗体和IgG抗体。其中IgM抗体一般在感染初期产生，可以表征初始感染，IgG抗体为病原体刺激效应细胞二次应答后产生的抗体，可以表征感染进入恢复期或反复感染。因此，在COVID-19的诊断过程中加入血清SARS-CoV-2 IgM抗体和IgG抗体检测及动态监测有助于疾病的诊断和疗效评估[6]。本研究拟评估血清SARS-CoV-2 IgM抗体和IgG抗体检测在COVID-19诊断中的价值。

1 材料和方法

1.1 研究对象

选取2020年1月20日—2月28日东莞市第九人民医院确诊为COVID-19的患者80例（COVID-19组），其中男44例、女36例，年龄7～79岁，诊断标准参照《新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第七版）》[4]，SARS-CoV-2核酸检测为阳性。以同期东莞市第九人民医院排除COVID-19的患者20例作为对照组，其中男12例、女8例，年龄1～67岁。本研究符合赫尔辛基宣言的伦理学准则，经东莞市第九人民医院伦理审查委员会审核同意，并批准豁免患者知情同意。

1.2 试剂与仪器

SARS-CoV-2 IgM抗体和IgG抗体检测试剂盒（胶体金法，货号分别为2002090220、2002080220）均购自珠海丽珠试剂有限公司。SARS-CoV-2核酸检测试剂盒（货号20200130C）购自上海伯杰医疗科技有限公司，检测仪器为ABI 7500荧光定量PCR仪（美国ABI公司）。

1.3 方法

1.3.1 样本采集 采集所有对象空腹静脉血2 mL，其中1 mL置于含分离胶的真空采血管中，500×g离心5 min，分离血清，保存于4 ℃；另1 mL置于真空抗凝采血管中，保存于4 ℃，用于全血、血浆同源分析的血浆样本由全血样本分离得到。

1.3.2 血清SARS-CoV-2 IgM抗体和IgG抗体检测 将血清样本取出平衡至室温，采用胶体金法检测IgM或IgG抗体，严格按试剂盒说明书操作，根据说明书中的判读方法，在15 min内进行结果判读。

1.3.3 SARS-CoV-2核酸检测 按《新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第七版）》[4]中的规定，采集所有研究对象的咽拭子样本，采用荧光定量聚合酶链反应（polymerase chain reaction，PCR）检测SARS-CoV-2核酸。严格按试剂和仪器说明书操作。

1.4 统计学方法

采用SPSS 22.0软件进行统计分析。计数资料以率表示，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 SARS-CoV-2 IgM抗体和IgG抗体检测的敏感性、特异性和总符合率分析

对照组IgM抗体、IgG抗体或IgM+IgG抗体联用（IgM抗体或IgG抗体有1项阳性即为阳性）的特异性均为100%（20/20）。COVID-19组中，IgM抗体的敏感性为76.3%（61/80），总体符合率为81%（81/100）；IgG抗体的敏感性为81.3%（65/80），总体符合率为85%（85/100），IgM+IgG抗体联用的敏感性为90%（72/80），总体符合率为92%（92/100）。

SARS-CoV-2 IgM抗体、IgG抗体和IgM+IgG抗体联用诊断COVID-19与临床诊断比较，差异均有统计学意义（χ2值分别为39.103、46.429、64.286，P＜0.001）。见表1～表3。

表1 SARS-CoV-2 IgM抗体检测与临床诊断结果比较

表2 SARS-CoV-2 IgG抗体检测与临床诊断结果比较

表3 SARS-CoV-2 IgM+IgG抗体联用与临床诊断结果比较

2.2 同源全血样本和血浆样本SARS-CoV-2 IgM抗体和IgG抗体检测结果的一致性

同时检测30组全血样本和血浆样本，IgM抗体的阳性符合率为100.0%（25/25），阴性符合率为100.0%（5/5），总符合率为100.0%（30/30）；IgG抗体的阳性符合率为100.0%（24/24），阴性符合率为83.3%（5/6），总符合率为96.7%（29/30）。见表4、表5。

表4 同源全血样本和血浆样本SARS-CoV-2 IgM抗体检测结果的一致性

表5 同源全血样本和血浆样本SARS-CoV-2 IgG抗体检测结果的一致性

2.3 COVID-19患者发病后不同时间血清SARSCoV-2 IgM抗体和IgG抗体的敏感性分析

将COVID-19患者出现发热、咳嗽等症状的时间记为发病第1天，将取样时间与发病时间的间隔作为病程，统计血清SARS-CoV-2 IgM抗体和IgG抗体的敏感性。发病7 d内共采集血清样本20份，有13份（65.0%）样本IgM抗体阳性，有14份（70.0%）样本IgG抗体阳性，有14份（70.0%）样本IgM+IgG抗体联用阳性。发病8～14 d共采集血清样本22份，其中16份（72.7%）样本IgM抗体阳性，有21份（95.5%）样本IgG抗体阳性，有21份（95.5%）样本IgM+IgG抗体联用阳性；发病15 d后共采集血清样本38份，其中32份（84.2%）样本IgM抗体阳性，有37份（97.4%）样本IgG抗体阳性，有37份（97.4%）样本IgM+IgG抗体联用阳性。

2.4 SARS-CoV-2 IgM抗体和IgG抗体动态监测分析

收集23例COVID-19患者不同时间点采集的样本，检测血清SARS-CoV-2 IgM抗体和IgG抗体。将取样时间与发病时间的间隔天数为≤5 d定义为发病初期，间隔天数为6～17 d定义为发病中期，间隔天数≥18 d定义为发病后期。结果显示，IgM抗体在发病初期的阳性率为56%（10/18），发病中期的阳性率为100%（23/23），发病后期的阳性率为63%（12/19），在间隔时间为5～7 d时IgM抗体出现转阳趋势，在发病18 d后可呈转阴趋势。IgG抗体在发病初期的阳性率为22%（4/18），发病中期的阳性率为100%（23/23），发病后期的阳性率为100%（19/19），在间隔时间为5～13 d时出现转阳趋势，所有患者均无转阴的情况发生。见表6。

表6 SARS-CoV-2 IgM抗体和IgG抗体动态监测分析

续表6

3 讨论

根据我国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）》的规定，COVID-19诊断主要依赖于临床相关检查和 SARS-CoV-2核酸检测结果[4]。但近期出现了许多无症状感染者和连续核酸检测阴性感染者[5]，对于这些SARS-CoV-2感染者，常规方法会造成误诊和漏检，不利于疾病的防控和治疗。因此临床亟需一种简便、准确的检测方法来弥补核酸检测的不足。

当SARS-CoV-2感染人体时，人体的免疫系统会被激活，通过抗原递呈细胞对病毒进行捕获和识别，然后将相关的病毒信息传递给效应细胞（T细胞和B细胞），效应细胞在接受外来抗原的刺激后会产生相应的抗体来中和、清除病毒。因此，检测COVID-19患者体内SARS-CoV-2的特异性抗体水平可用于辅助诊断COVID-19。本研究使用的胶体金法SARSCoV-2抗体检测试剂盒的基本原理为：在结合区包被胶体金标记的抗人源IgM/IgG抗体，在醋酸纤维膜检测区包被SARS-CoV-2抗原，当样本中含有SARS-CoV-2抗体时，在结合区会形成抗原抗体复合物，该复合物经层析作用迁移至检测区，与SARS-CoV-2抗原结合，形成肉眼可见的检测线。本研究结果显示，胶体金法检测SARS-CoV-2 IgM抗体和IgG抗体的特异性均为100%，IgM抗体、IgG抗体和IgM+IgG抗体联用的敏感性分别为76.3%、81.3%和90.0%，表明SARS-CoV-2抗体的特异性极高，可减少临床误诊的概率，敏感性也较高，可用于COVID-19的辅助诊断[4]。造成敏感性差异的原因主要与患者的个体差异及免疫系统状况有关。

本研究结果显示，在发病7 d内、发病8～14 d和发病15 d后，IgM+IgG抗体联用的敏感性分别为70.0%、95.5%、97.4%。由此可见，相对于临床症状和SARS-CoV-2核酸检测，SARSCoV-2抗体检测在发病早期存在一定的局限性，这与抗体产生的机制有关，因此SARS-CoV-2抗体可作为COVID-19的辅助诊断指标，弥补SARS-CoV-2核酸检测的不足。

本研究对同一患者的血浆样本和全血样本分别进行SARS-CoV-2抗体检测，结果显示血浆样本与全血样本IgM抗体的总符合率为100%，IgG抗体的总符合率为96.7%。这表明血浆样本与全血样本有较好的一致性，必要时可使用同一患者的不同样本来进行SARS-CoV-2抗体检测，以提高检出率。

本研究还收集了23例COVID-19患者不同时间点采集的样本，并进行SARS-CoV-2抗体检测。结果显示，IgG抗体在发病初期的阳性率较低（22%），IgM抗体的阳性率（56%）一般。COVID-19发病早期SARS-CoV-2 IgM抗体和IgG抗体阳性率较低的主要原因可能为人体的免疫系统对SARS-CoV-2需要有一个适应与反应的过程。在发病中期，IgM抗体和IgG抗体的阳性率均为100%。在发病后期，IgM抗体由于其本身的特性（会被人体代谢掉）导致阳性率下降（阳性率为63%），而IgG抗体会持续存在，因此依然可在血清中被检测到（阳性率为100%）。

综上所述，胶体金法检测SARS-CoV-2抗体简便、快速、准确，不需要特殊仪器，一般医护人员均能操作，不需要进行特别培训。SARSCoV-2 IgM抗体和IgG抗体检测和动态监测有助于COVID-19的辅助诊断和对患者病程的追踪，可在临床上广泛应用。