新型冠状病毒灭活疫苗免疫后特异性抗体水平调查及影响因素分析

徐娜妮 胡小炜 李海燕 孔庆鑫 郑琳 覃盼 李静 缪峰

1 杭州市西湖区疾病预防控制中心免疫规划科 310030；2 杭州市西湖区疾病预防控制中心副主任室 310030；3 杭州迪安医学检验中心有限公司院长室 310012；4 杭州市疾病预防控制中心副主任室 310021；5 杭州市西湖区疾病预防控制中心主任室 310030；6 杭州市西湖区疾病预防控制中心办公室 310030；7 浙江大学校医院院长室，杭州310013

当前， 全球新型冠状病毒肺炎疫情依然严峻，至2021 年11 月 2 日，全球共有128 款新型冠状病毒疫苗处于临床试验阶段，194 款疫苗处于临床试验前阶段[1-2]。 我国已有多个生产企业的新型冠状病毒疫苗批准附条件上市或紧急使用， 包括灭活疫苗、腺病毒载体疫苗和重组新型冠状病毒疫苗(CHO细胞)[3]。作为传统和经典的疫苗研发路线，灭活疫苗的生产工艺简单、成熟，免疫原性稳定，使用较为安全[4]。 本研究对18~59 岁人群在新型冠状病毒灭活疫苗全程免疫后的特异性抗体水平进行监测，拟为我国新型冠状病毒灭活疫苗接种后特异性抗体水平及影响因素分析提供科学依据。

对象与方法

一、观察对象

2020 年 11 月至 2021 年 3 月，采用分层方便抽样方法，在杭州市西湖区6 个街道(镇)的10 个单位开展新型冠状病毒灭活疫苗接种的18~59 周岁人群中选择研究对象。 纳入标准：年龄18~59 周岁；身体健康，无新型冠状病毒肺炎病毒感染史。 排除标准：过敏、发热、严重患病、急性或慢性感染者，糖尿病、高血压等其他基础疾病者，有接种禁忌症者。 受试者在21~28 d 内完成2 剂次新型冠状病毒疫苗全程免疫。 根据样本量计算公式n=z2(1-p)p/d2，取预期IgG 抗体阳性率为p=95%，绝对容许误差d=5%，α=0.05 (z=1.96), 计算获得最小样本量为74 人， 考虑50%应答率和抽样误差，样本量要求不少于220 人。本研究经杭州市西湖区疾病预防控制中心伦理委员会审批通过(审查号：2021-01)，所有研究对象均进行严格告知，知情同意并签署知情同意书后纳入研究。

二、研究方法

通过浙江省预防接种SAAS 云金苗信息系统收集受种者性别、年龄等基本信息，以及新型冠状病毒灭活疫苗的接种时间和疫苗来源，并通过疫苗说明书和检验报告书查阅不同来源的疫苗信息，采集受试者新型冠状病毒疫苗全程免疫后28 d 的血清样本，用磁微粒化学发光法检测新型冠状病毒特异性抗体，分析抗体阳性率和浓度水平及其影响因素。

三、疫苗来源

本研究对象使用的疫苗均为新型冠状病毒灭活疫苗(Vero 细胞)，包括 A 疫苗和 B 疫苗。 说明书示A 疫苗使用新型冠状病毒19nCoV-CDC-Tan-HB02 株制备， 含新型冠状病毒体外相对效力抗原6.5 U；B 疫苗使用新型冠状病毒(CZ02 株)制备，含解离后新型冠状病毒抗原600 SU。两种疫苗每次接种剂量为0.5 mL。 两种疫苗均由西湖区CDC 通过浙江省CDC 组织向厂家采购后供应给各接种单位。

四、血样采集和保存

在新型冠状病毒疫苗2 剂次全程免疫后28(27~32) d， 由专业医务工作人员采集观察对象外周静脉血5 mL，所有血液样本分离血清后及时于-20 ℃以下冻存待检。

五、仪器和试剂

仪器使用亚辉龙化学发光免疫分析仪iFlash 3000，新型冠状病毒IgM 抗体检测试剂盒(国械注准20203400769，批号：20201201)和新型冠状病毒 IgG抗体检测试剂盒 (国械注准20203400770， 批号：20201201) 均购自深圳市亚辉龙生物科技股份有限公司。 试剂盒使用磁微粒化学发光法原理进行检测， 磁珠包被的抗原包括新型冠状病毒包膜蛋白E抗原和核衣壳蛋白N 抗原。产品说明书示IgM 抗体检测试剂盒灵敏度为86.5%(95%CI：82.9%~89.5%)，特异性为 96.4%(95%CI：93.7%~98.0%)，IgG 抗体检测试剂盒灵敏度为 95.0%(95%CI：92.5%~96.7%)，特异性为 95.8%(95%CI：92.9%~97.5%)。

六、实验室检测

抗体阳性判断标准：特异性IgG 和IgM 临界值均为10.0 AU/mL， 检测结果≥10.0 AU/mL 为阳性，检测结果＜10.0 AU/mL 为阴性。 所有实验室检测均在杭州迪安医学检验中心有限公司实验室进行。 操作者分别在检测前、检测中和检测后进行了质控检测，均在控。

七、统计学方法

采用Microsoft Excel 2010 进行数据整理，采用SPSS19.0 软件进行统计分析。 组间抗体阳性率使用χ2检验进行比较；由于年龄分布、采血时间间隔、抗体浓度均不符合正态分布，采用中位数M(Q25, Q75)进行描述，使用Mann-Whitney U 检验比较组间抗体浓度。 使用Pearson 列联系数表示IgM 抗体阳性情况和疫苗来源相关性，使用Spearman 相关分析比较IgM 抗体浓度和 IgG 抗体浓度相关性。 P＜0.05 为差异有统计学意义。

结 果

一、基本情况

共纳入符合标准的研究对象253 名，其中男性79 名，女性 174 名，年龄 18～59 岁，中位数为 42(35,50) 岁，89 人全程接种 A 疫苗，164 人全程接种 B 疫苗，采血时间距离最后一剂次疫苗接种时间间隔中位数为 28(28，29) d。

二、特异性IgG 及IgM 抗体检测结果

新型冠状病毒疫苗全程免疫后特异性IgG 抗体阳性率为 97.23% ， 浓度中位数为 51.87(29.82,75.56) AU/mL。 IgG 抗体阳性率在不同性别、年龄和疫苗来源间的差异均无统计学意义 （P 均>0.05）， 但中年组 （40~59 岁） 的 IgG 抗体浓度为45.76(27.77，70.10) AU/mL，低于青年组（18~39 岁），差异有统计学意义(Z=-2.215，P<0.05)。 详见表 1。

表1 新型冠状病毒疫苗免疫后IgG 抗体水平分析

新型冠状病毒疫苗全程免疫后特异性IgM 抗体阳性率为 8.30%， 浓度中位数为 1.93(0.88,4.03) AU/mL。 A 疫苗的抗体阳性率为3.37%，IgM抗体浓度为0.95(0.49, 2.57) AU/mL，均低于B 疫苗，差异均有统计学意义( χ2=4.384，P<0.05；Z=6.162，P<0.01)。 详见表 2。

表2 新型冠状病毒疫苗免疫后IgM 抗体水平分析

三、特异性IgM 抗体影响因素相关性分析

通过Pearson 列联系数分析发现， 疫苗来源与IgM 抗体水平具有关联性（Pearson 列联系数＝0.266,P<0.05）。 使用 Spearman 相关分析发现，IgM 抗体水平与IgG 抗体水平呈正相关(r=0.376，P<0.01)。

讨 论

N 蛋白在新型冠状病毒感染后较早出现， 具有较高的特异性和灵敏度，通常用于新型冠状病毒感染后的血清学检测。 本研究血清学指标基于包含N蛋白和E 蛋白的检测试剂盒结果，全程接种新型冠状病毒灭活疫苗后显示，IgG 抗体阳性率为97.23%，抗体浓度为51.87(29.82, 75.56) AU/mL，具有较高的免疫原性。 Spike 蛋白RBD 结合域被认为是中和抗体作用的主要靶点，病毒中和试验是检测新型冠状病毒感染或疫苗接种后具有保护效果的中和抗体的金标准。 有研究显示，本文涉及的两款新型冠状病毒灭活疫苗全程接种后，中和抗体阳转率均为90%以上[5-7]。 但一项在武汉开展的长期流行病学调查显示，532 例自然感染的IgG 抗体阳性者中，IgM 抗体阳性率为13.0%， 中和抗体阳性率为39.8%[8]，显示自然感染者中IgG 抗体阳性并不代表中和抗体水平， 提示IgG 抗体指标与具有保护效果的中和抗体在新型冠状病毒疫苗接种和新型冠状病毒自然感染后似乎呈现不同的关联性，两者关联有待进一步验证。 由于中和抗体检测成本高，目前医疗机构多无开展， 而IgG 抗体检测试剂盒目前应用较成熟，检测速度较快且成本相对低，不少公众在新型冠状病毒疫苗接种后自愿自费进行IgG 抗体检测， 有必要对其与中和抗体相关性进行验证，以助于对IgG 抗体检测结果的解读和分析。

本研究结果显示，18~39 岁组的IgG 抗体浓度为 54.39 (39.60,79.72) AU/mL 高于 40~59 岁组的45.76(27.77, 70.10) AU/mL。 有研究显示，60 岁以上人群接种新型冠状病毒灭活疫苗后免疫原性低于18~59 岁人群[9]，提示年龄可能是影响疫苗免疫应答的因素，或与人体的免疫衰老有关[10]。

IgM 抗体被认为是新型冠状病毒感染后机体最早产生的特异性抗体之一，现有研究表明新型冠状病毒感染确诊病例特异性 IgM 抗体阳转的中位时间为发病后10~12 d，IgG 抗体血清阳转的中位时间为发病后12~14 d[11-12]，在发病第4~5 周后，特异性IgM抗体阳性率开始明显下降， 降低10%~40%不等[13]，IgG 抗体则在8 周后出现明显下降[14]。 另有研究结果显示，重型和普通型患者的 IgM 和 IgG 抗体平均水平高于轻型患者，在康复出院的新型冠状病毒肺炎患者中，依然有 46.27% 的 IgM 抗体呈阳性[15]。 本研究中两款新型冠状病毒灭活疫苗全程接种28 d后均观察到一定比例IgM 抗体阳性率 (3.37%~10.98%)，A 疫苗的IgM 抗体阳性率和抗体浓度水平均低于B 疫苗，IgM 抗体和疫苗来源呈中度关联。由于A 疫苗使用新型冠状病毒19nCoV-CDC-Tan-HB02 株制备， 含体外相对效力新型冠状病毒抗原6.5 U，B 疫苗使用新型冠状病毒(CZ02 株)制备，含解离后新型冠状病毒抗原600 SU，考虑与两款疫苗所使用的毒株及抗原含量不同有关。 此外，本研究提示新型冠状病毒疫苗接种28 d 后IgM 抗体和IgG 抗体呈中度相关，IgM 抗体阳性人群呈现较好的免疫应答，但是否具有更好的免疫效果，以及疫苗接种后抗体长期动态变化特征依然有待进一步研究。

综上， 本研究证实新型冠状病毒灭活疫苗在18~59 岁人群中全程免疫后呈现了较好的免疫原性，IgG 抗体指标、中和抗体与新型冠状病毒疫苗接种和新型冠状病毒自然感染后的关联性值得进一步试验验证。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突