接种新型冠状病毒灭活疫苗后抗体水平变化分析*

邹辉鑫，杜伟鹏，闫 彬，翟素平，梁 军

南阳市中心医院医学检验科，河南南阳 473000

新型冠状病毒肺炎疫情在全球持续蔓延，对全球经济和社会正常生活造成巨大负面影响[1]。我国全面接种疫苗防控成效显著，新型冠状病毒(SARS-CoV-2)疫苗在遏制疫情蔓延和防控中发挥着重要作用[2]。特异性抗体和中和抗体在疫苗接种后的产生规律相关研究鲜见报道，本研究以SARS-CoV-2疫苗接种后特异性抗体的持续时间为切入点，分析SARS-CoV-2疫苗接种后3种抗体的变化趋势，从而为SARS-CoV-2疫苗的接种(如加强针)和疫情的防控提供数据参考。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取本院接种SARS-CoV-2疫苗的健康医护人员146例为研究对象，其中男68例，女78例；年龄25～56岁，平均(39.24±12.67)岁。在2021年2月16日至2021年8月17日，采集医护人员5次血液标本，共730份。纳入标准：(1)身体健康，无基础性疾病；(2)接种时间段内身体健康，无感冒发热症状。本研究纳入的人员均为自愿入组，并获得本院伦理委员会批准。

1.2仪器与试剂 SARS-CoV-2疫苗厂家为北京科兴中维生物有限公司。检测仪器为郑州安图生物工程股份有限公司AutoLumo A2000 Plus全自动化学发光免疫分析测定仪，检测原理为磁微粒化学发光法，检测试剂为其配套试剂，检测项目为SARS-CoV-2-IgM抗体(捕获法，批号：20210123)、IgG抗体(间接法，批号：20210126)和中和抗体(直接竞争法，批号：20201230)。该批号检测试剂中，IgM抗体灵敏度92.00%，特异度100.00%，IgG抗体灵敏度89.00%，特异度100.00%，中和抗体仅用于科研和教学，在疫苗第2针接种后，灵敏度98.15%，特异度99.70%(该数据由厂家研发部提供)。

1.3方法

1.3.1标本的采集 医护人员在疫苗接种后的规定时间点，用含分离胶的真空采血管采集3 mL空腹静脉血，3 000×g离心5 min，分离血清后于2 h内完成检测。疫苗接种严格按照SARS-CoV-2灭活疫苗接种程序，疫苗每支(瓶)0.5 mL，含SARS-CoV-2抗原600 su，每一次人用剂量为0.5 mL(每次接种剂量0.5 mL)，免疫程序为2剂次，间隔时间16 d。本研究疫苗接种分两针，在第一针接种后的第16天完成第二针接种，医护人员分别在疫苗接种前、第一针疫苗接种后的60、90、120和180 d采集血液样本。在参与研究的146例医护人员中，随机挑选了94例医护人员，其中男45例，女49例，在疫苗接种后的30 d内，在不同时间点进行检测。

1.3.2结果判读 样本检测严格按照标准作业程序(SOP)流程进行检测，检测结果的判读严格按照试剂盒的说明书进行。化学发光免疫测定仪测定到的相对发光强度(RLU)与样本中IgM抗体、IgG抗体水平呈正相关，与中和抗体水平呈负相关，实验前质量控制结果若均在控，再做样本的分析。

IgG抗体与IgM抗体结果计算：Cut off值=阳性对照孔平均发光值×Cut off系数。质量控制：IgG抗体阳性对照S/CO在4.4～5.6，IgM抗体阳性对照S/CO在8.8～11.2，S/CO=待测样本发光值/Cut off值，S/CO≥1.00时，结果判定为阳性；S/CO<1.00时，结果判定为阴性。

中和抗体检测时的发光强度与中和抗体水平呈负相关，结果计算如下，竞争率=(1-样本发光值/阴性对照孔平均发光值)×100%。以竞争率≥30%判断为阳性，即样本中检测到SARS-CoV-2中和抗体；以竞争率<30%判断为阴性，即样本中未检测到SARS-CoV-2中和抗体。

2 结 果

2.1SARS-CoV-2特异性IgM、IgG及中和抗体在不同时间点的阳性率比较 用IgM、IgG和中和抗体试剂盒分5次检测146例医护人员血清标本。在疫苗接种前，3种抗体的检测结果均为阴性，在疫苗接种后60、90、120、180 d检测，IgM抗体阳性率分别是16.4%(24/146)、9.5%(14/146)、4.1%(6/146)、0.0%(0/146)，IgG抗体阳性率分别是93.1%(136/146)、90.4%(132/146)、86.3%(126/146)、82.1%(120/146)，中和抗体阳性率分别是89.0%(130/146)、90.4%(132/146)、87.6%(128/146)、91.7%(134/146)。在疫苗接种后180 d，IgM抗体阳性率为0.0%，且IgG和中和抗体阳性率比较差异有统计学意义(χ2=4.421，P<0.05)。IgM抗体持续时间较短，随时间延长下降较快，在疫苗接种后180 d IgM阳性率降至0.0%，在疫苗接种后60～180 d，IgG和中和抗体随时间延长，抗体阳性率略有下降，但一直持续在高位水平。见图1。

图1 接种疫苗前后IgM、IgG及中和抗体阳性检出率

2.294例医护人员在疫苗接种后30 d内IgM、IgG及中和抗体检测结果 随机挑选的94例医护人员中，IgM抗体在第7天阳性率为11.0%，第18天达到58.0%，IgG抗体在第16天检测阳性率为13.0%，第30天阳性率为98.0%，中和抗体在第15天为0.0%，第30天为91.0%。

2.3疫苗接种后SARS-CoV-2中和抗体在不同性别人群比较 疫苗接种后60、90、120、180 d，男性中和抗体竞争率均明显低于女性(P<0.05)。其中，在疫苗接种后180 d，1例47岁女性中和抗体竞争率最高，为61.73%。男性和女性在接种疫苗后不同时间点的中和抗体阳性率比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表1、2。

表1 健康人群不同时间点男性和女性中和抗体竞争率比较

表2 健康人群不同时间点男性和女性中和抗体阳性率比较[n(%)]

2.4疫苗接种后SARS-CoV-2中和抗体在不同年龄组段的变化趋势 将146例医护人员按年龄进行分组，分为20～<30岁组(28.7%，42/146)、30～<40岁组(39.7%，58/146)、40～<50岁组(21.9%，32/146)、50～60岁组(9.5%，14/146)。结果显示，疫苗接种后180 d，30～<40岁组人群中和抗体阳性率最高，达到96.5%，50～60岁组人群中和抗体阳性率最低，为57.1%，其中12例中和抗体阴性者50～60岁组人群中有6例，占50.0%，20～<30岁组、30～<40岁组、40～<50岁组人群各有2例。见图2。

图2 接种疫苗后中和抗体在不同年龄段人群的变化趋势

3 讨 论

本研究纳入146例医护人员的血液样本，通过磁微粒化学发光法对SARS-CoV-2疫苗接种后机体产生的特异性IgM、IgG和中和抗体进行定量检测，发现3种抗体不同的规律。为了监测疫苗接种后3种抗体变化规律特征的连续性，本研究在医护人员疫苗接种前和接种后60、90、120、180 d对其进行5次检验，且随机挑选94例医护人员，对其在疫苗接种30 d内的特异性IgM、IgG和中和抗体进行检验，以便更科学准确地监测抗体在不同时间点的变化。本研究结果显示，疫苗接种后7 d IgM抗体阳性率为11.0%，疫苗接种后18 d阳性率达到58.0%，与现有研究结果相符[3-5]。随后IgM抗体阳性率开始下降，在疫苗接种后60、90、120、180 d分别下降到16.4%、9.5%、4.1%、0.0%。IgM在人体内存在时间较短，接种疫苗后28～35 d，特异性IgM抗体阳性率明显下降，且呈持续下降趋势[5]，但下降持续时间及特异性IgM抗体在哪个时间节点开始消失，还需要进一步证实。IgG抗体在疫苗接种后出现时间晚于IgM抗体，本研究结果显示，在疫苗接种后16 d，IgG抗体阳性率为13.0%，在疫苗接种后30 d，IgG抗体阳性率上升至98.0%，与现有研究结果相符[6-7]。在疫苗接种后60、90、120、180 d IgG抗体阳性率分别为93.1%、90.4%、86.3%、82.1%，随着监测时间的延长，IgG抗体阳性率处于较高水平，提示IgG抗体通常能存在较长时间[8]。既往研究显示，抗SARS病毒特异性IgG抗体能在发病240 d后阳性率仍维持100.0%，而其是保护患者免于感染SARS病毒的主要抗体[9]。本研究中，特异性IgG抗体在疫苗接种后180 d虽然达不到100%的阳性率，但其阳性率呈现稳定或略微下降趋势。中和抗体在疫苗接种后15 d阳性率为0.0%，在疫苗接种后30 d上升至91.0%，在疫苗接种后60、90、120、180 d阳性率分别为89.0%、90.4%、87.6%、91.7%，与WANG等[10]的研究结果基本相符，但本研究中和抗体阳性率峰值出现时间与该研究结果比较略有延后。本研究在疫苗接种后31～40 d没有监测，但结合疫苗接种后30、60 d的研究数据，可以推断中和抗体阳性率的峰值应该出现在疫苗接种后40～50 d，本研究以健康的接种人群为研究对象，WANG等[10]的研究是以SARS-CoV-2感染者为研究对象，由于疫苗的灭活可能延长机体免疫应答时间，因此健康人群体内中和抗体出现时间可能有一定程度地延后，但这种推论还需要进一步深入研究。中和抗体作为抗病毒抗体，能识别病毒表面蛋白，阻断病毒表面S蛋白与细胞表面特异性受体的结合，提高机体应对病毒感染能力，是3种抗体中最有价值的抗体，也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]。

在146例医护人员中，男女在年龄分布上差异无统计学意义(P>0.05)，疫苗接种后180 d，女性中和抗体竞争率高于男性，1例47岁女性为最高，竞争率达到61.73%，提示疫苗接种后中和抗体竞争率可能与性别有关，女性的中和抗体竞争率比男性高，CHEN等[12]研究表明，男性比女性更容易感染SARS-CoV-2，男性女性体内特异性抗体水平有差异，SARS-CoV-2女性感染者的特异性抗体水平较男性感染者更高[13]，本研究结果显示，男性女性中和抗体阳性率比较差异无统计学意义(P>0.05)，但在疫苗接种后180 d的男性女性中和抗体竞争率比较中，女性略高于男性(P<0.01)。本研究持续时间较长，初步说明疫苗的免疫效果随时间的延长会因性别不同带来差异，与CHEN等[12]研究结果类似，但本研究样本量较少，且受到地域的局限性，仅从一定程度上反映疫苗接种人群体内免疫应答可能与性别有关，但还需进一步证实。

本研究中，疫苗接种后180 d，30～<40岁组人群中和抗体阳性率最高，为96.5%，50～60岁组人群中和抗体阳性率最低，为57.1%。而12例中和抗体阴性者50～60岁组人群中有6例，20～<30岁组、30～<40岁组、40～<50岁组人群各有2例，50～60岁组人群中有4例中和抗体一直为阴性，有研究认为，随着年龄的增长，免疫器官萎缩及先天免疫应答和适应性免疫功能逐步衰退，可能导致机体无法产生中和抗体[14]。本研究发现各个年龄段的中和抗体阳性率在机体内随着时间的延长均有所变化，但中和抗体仍持续存在，该结果与相关报道基本符合[15]。

有研究报道，目前市面上检测IgM和IgG特异性抗体的试剂多采用重组抗原，抗原片段多集中在S蛋白和N蛋白上，以S蛋白和N蛋白为基础设计的IgM和IgG特异性抗体检测试剂，经证实在SARS-CoV-2自然感染的早期有较好的检出能力，在发病2周内基本能检出IgM抗体的血清转化[16-17]。而中和抗体主要针对S蛋白，可阻断病毒进入细胞，S蛋白是病毒被免疫系统识别的关键蛋白质，因此其是中和抗体研究的重要靶点[18-19]。S蛋白内有大量抗体结合位点及中和表位，以此作为免疫原生产的疫苗免疫机体后可能产生不同的中和抗体。在临床研究中，评价疫苗在人体上的安全性和有效性是疫苗临床研究的关键点，同时也是难点[15]。因此，针对接种同类疫苗后产生的中和抗体检测可能是评估特定疫苗免疫效果的有效工具。本研究存在不足之处，如本研究样本量少，结果具有一定的局限性，虽然3种抗体具有很高的临床特异度，但不排除抗体检测中存在的干扰，血液中的内源性和外源性物质都会对检测结果产生干扰，造成假阳性或假阴性结果，因此需要更科学准确地了解特异性抗体和中和抗体的动态变化规律，需要持续追踪、监测，根据动态变化规律准确判断，为疫苗的接种和疫情防控提供更多准确有效的数据[20]。

本研究检测的146例医务人员均接种北京科兴中维生物有限公司生产的全病毒灭活疫苗，均无任何不良反应[21]，本研究纳入人群年龄25～56岁，缺少对老年人疫苗接种后抗体水平的探讨，这是本研究的不足之处。另外，在大规模人群进行检测时，通过实验室方法检测到的特异性抗体阳性，很难区分是通过接种疫苗获得还是自然感染获得，由于感染和免疫水平的个体差异，为血清学方法辅助诊断抗体水平带来了更多的复杂性，结论也具有一定的局限性[22]，希望随着抗体检测技术的不断提高和更加成熟，能更好检测疫苗接种后抗体的变化。