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学术文章 | COVID-19患者不同样本病毒载量与抗体反应分析

发布日期:2021-01-15

摘要(yao)

2021年1月7日,中(zhong)国医(yi)学(xue)(xue)科学(xue)(xue)院北京协和医(yi)学(xue)(xue)院输(shu)血研究所刘忠团队(dui)、清华大学(xue)(xue)医(yi)学(xue)(xue)院郭永团队(dui)和海(hai)军军医(yi)大学(xue)(xue)第一附属医(yi)院张伟团队(dui)合作,在Journal of Translational Medicine发表了题为 “Analysis of viral load in different specimen types and serum antibody levels of COVID‑19 patients” 的文章。

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该研究(jiu)收(shou)集了病程天数(shu)7-69天的(de)COVID-19患(huan)者(zhe)的(de)鼻咽拭子、肛拭子、唾液、血液和尿液样本(ben),利用数(shu)字PCR检测不同部位(wei)样本(ben)中(zhong)SARS-CoV-2的(de)病毒载(zai)量;同时检测这些患(huan)者(zhe)血清中(zhong)N蛋(dan)白IgM、IgG抗体水平和S蛋(dan)白受体结合结构域(RBD)的(de)IgG抗体效(xiao)价,研究(jiu)COVID-19患(huan)者(zhe)抗体产生(sheng)与病毒载(zai)量之间的(de)相关性。


结果显示:

1)鼻(bi)咽拭子是检测SARS-CoV-2的(de)最(zui)佳样本类型;

2)部分患(huan)者的鼻咽拭子样(yang)本(ben)核酸检测呈(cheng)阴(yin)性后,但其(qi)它(ta)部位(wei)的样(yang)本(ben)仍然(ran)是(shi)阳性,提示针(zhen)对恢复期患(huan)者的核酸检测,除了(le)鼻咽拭子也应该收集其(qi)他部位(wei)的样(yang)本(ben),比如痰(tan)液、肛拭子;

3)N蛋白IgM、IgG抗体水平和S蛋白RBD的IgG抗体效价与病程天数和鼻咽拭子病毒载量均没有直接的线性关系,提示抗体水平可能受到多方面因素的影响。

研究背景

病(bing)毒(du)(du)核酸检(jian)测结果指导COVID-19患(huan)者(zhe)(zhe)的(de)(de)诊断(duan),而准确(que)(que)诊断(duan)患(huan)者(zhe)(zhe)的(de)(de)其中一个重要条件是采(cai)集高质量(liang)的(de)(de)核酸样本(ben)。由于不同(tong)部位的(de)(de)样本(ben)都能够检(jian)测到病(bing)毒(du)(du),有必要研究不同(tong)部位临床样本(ben)的(de)(de)特征,以指导采(cai)样部位的(de)(de)选择。此外(wai),病(bing)毒(du)(du)特异(yi)性抗体检(jian)测对于辅助诊断(duan)、鉴(jian)别诊断(duan)、病(bing)程发(fa)展与(yu)治疗效果监(jian)测均(jun)有重要意义,目前已(yi)有研究人员对抗体动力学(xue)进行相关(guan)研究,但不同(tong)病(bing)程天(tian)数(shu)的(de)(de)患(huan)者(zhe)(zhe)的(de)(de)抗体水平(ping)(ping)和抗体水平(ping)(ping)与(yu)病(bing)毒(du)(du)载量(liang)之(zhi)间的(de)(de)关(guan)系(xi)仍然不明确(que)(que)。


方法与结果

本研究收集37例COVID-19患(huan)者的鼻咽(yan)拭子、肛(gang)拭子、唾液(ye)、血液(ye)和尿(niao)液(ye)样(yang)本各一(yi)份(fen),共185份(fen)样(yang)本,使用数字PCR(图1)对(dui)这些样(yang)本进(jin)行(xing)核(he)酸的检测(ce)与绝(jue)对(dui)定量,并使用ELISA检测(ce)这些患(huan)者血清中N蛋白(bai)IgM、IgG抗(kang)体(ti)水平和S蛋白(bai)RBD的IgG抗(kang)体(ti)效(xiao)价(jia)。

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图1 数(shu)字PCR方法介绍

研究结果如下:

1)在不(bu)同样(yang)本(ben)类型的(de)(de)检(jian)(jian)测中,鼻(bi)咽拭子(zi)的(de)(de)核酸阳性率和平均病(bing)毒载量均最高(图2),说明鼻(bi)咽拭子(zi)是(shi)检(jian)(jian)测SARS-CoV-2的(de)(de)最佳样(yang)本(ben)类型。

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图(tu)2 病(bing)(bing)毒核酸检(jian)测(ce)结(jie)果(guo)。A)不(bu)同(tong)患者不(bu)同(tong)部位样本的(de)核酸检(jian)测(ce)结(jie)果(guo),x轴为(wei)不(bu)同(tong)部位样本,y轴为(wei)患者ID和病(bing)(bing)程天数,y轴由下至上病(bing)(bing)程天数递增(zeng),以病(bing)(bing)毒载(zai)量(liang)为(wei)每个单元格着色;(B)不(bu)同(tong)部位样本的(de)病(bing)(bing)毒载(zai)量(liang),平均拷贝数和标准(zhun)差显示在图(tu)中。


2)由于部(bu)(bu)分(fen)患者(zhe)的(de)鼻(bi)(bi)咽拭(shi)子(zi)样本检(jian)(jian)测呈阴性后,个别不同部(bu)(bu)位的(de)样本仍然(ran)是阳性,提(ti)示针对恢(hui)复(fu)期患者(zhe)的(de)核酸检(jian)(jian)测观察(cha),除了鼻(bi)(bi)咽拭(shi)子(zi)也应该收集(ji)其他部(bu)(bu)位的(de)样本,以更准确地(di)确认患者(zhe)的(de)康复(fu)情况(kuang)。其中,除了常见(jian)的(de)鼻(bi)(bi)咽拭(shi)子(zi)、痰液以外,肛拭(shi)子(zi)也是可(ke)考虑的(de)样本类型。

3)由(you)于(yu)N蛋白(bai)IgM、IgG抗(kang)体(ti)(ti)水平和S蛋白(bai)RBD的(de)(de)IgG抗(kang)体(ti)(ti)效(xiao)价(jia)与病(bing)程天(tian)数和鼻咽拭子病(bing)毒(du)载量均没有(you)直接的(de)(de)线性关系,提(ti)示抗(kang)体(ti)(ti)水平可能受到多方面因素的(de)(de)影响。


研究结论

本研究(jiu)对COVID-19患者(zhe)不同类型样本的核(he)酸阳(yang)性(xing)检出率和病毒载(zai)量进行分析,并研究(jiu)了患者(zhe)体内抗(kang)体水平和病毒载(zai)量之间的关(guan)系。本研究(jiu)对深入(ru)了解抗(kang)体应答(da)机制和改(gai)善病毒核(he)酸采(cai)样和检测提(ti)供了科学依据。

作者介绍

李玲、陈芊如和(he)曾(ceng)葭为该研究(jiu)的(de)共(gong)同(tong)第一作者,刘忠(zhong)、郭永(yong)和(he)张伟(wei)为该研究(jiu)的(de)共(gong)同(tong)通讯作者。

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