袁国勇院士团队:感染期间,呼吸道新冠病毒载量和血清抗体如何变化?

添加时间:2020年3月28日

  《柳叶刀-传染病》最新在线发表一篇来自香港大学袁国勇院士团队的重要研究,介绍了新冠病毒(SARS-CoV-2)感染患者呼吸道病毒载量和血清抗体反应的连续动态监测结果。 

  浙江大学医学院附属第一医院李兰娟院士为通讯作者的同期评论文章指出,这项研究的优势在于,通过长达4周的连续、系统分析,为急性期和恢复期的病毒动力学和宿主反应提供洞见。这对于新冠病毒病(COVID-19)的抗病毒治疗、疫苗接种和流行病学控制等一系列策略制定至关重要。 

  截图来源:The Lancet Infectious Diseases 

  袁国勇院士团队在香港玛嘉烈医院和玛丽医院开展了这项队列研究,2020年1月22日-2月12日期间,在两家医院筛选纳入了经实验室检查鼻咽或痰标本确诊为COVID-19的23名住院患者。这些患者的中位年龄为62岁(范围37-75),其中10例病情较为严重,需要吸氧,年纪也普遍更大。有5名患者转入ICU,其中3例接受了插管。 

  考虑到常规的鼻咽拭子或咽拭子采集过程是一种相对侵入性的操作,患者并不舒服,且患者咳嗽、打喷嚏产生的气溶胶还会对医护人员造成潜在风险,为了更好地连续采样并监测病毒载量,研究团队选择让患者在护士的指导下自我收集口咽后部的唾液样本。如果患者接受了插管,则改为采用气道抽取物。另外,研究人员也采集了血液、尿液和肛拭子的样本。 

  从23例患者中一共采集获得173份呼吸道标本。研究人员通过RT-qPCR检测来确定样本中的病毒载量。结果显示,患者呼吸道样本的中位病毒载量为5.2 log10拷贝/mL(四分位距 4.1-7.0),只有3名(13%)患者的唾液样本中未检测出新冠病毒RNA。 

  研究人员观察到,患者出现症状后的第一周,唾液病毒载量最高,随后逐渐下降。在患者出现症状8天后开始采集到气道抽取物,其中的病毒载量无明显下降趋势。在21名未死亡患者中,有7人(33%)在出现症状20天后仍能检测到病毒RNA,但这与疾病严重程度无关。 

  ▲所有23名患者唾液(蓝线)和气道抽取物(红线)中的病毒载量变化。横坐标D-出现症状后的天数;S/E-唾液/气道抽取物采样人数。(图片来源:参考资料[1]) 

  患者特征中,年龄增加与病毒载量升高有关。严重患者的初始和峰值病毒载量略高于轻症患者,但差异不显著。有无合并症对初始和峰值病毒载量也没有明显影响。 

  此外,通过全基因组测序,研究人员在连续样本中未检测到病毒基因突变。 

  药明康德内容团队制图 

  同时,研究人员还从用于常规生化检查的血液样本中额外提取了血清样本,通过酶免疫分析(EIA)技术来检测针对新冠病毒核蛋白(NP)和刺突蛋白(S蛋白)受体结构域(RBD)的抗体水平,包括免疫球蛋白G(IgG)和免疫球蛋白M(IgM)。 

  从23名患者中共收集到108份血清样本。对于大多数患者而言,在出现症状的10天及以后,抗体水平都有所增加。从出现血清阳性反应的时间来看,抗RBD抗体比抗NP抗体更早,IgG抗体又比IgM抗体更早。 

  在16名患者中采集到了出现症状14天后的血清样本。检测结果显示,抗NP IgG的血清阳性率为94%,抗NP IgM的血清阳性率为88%,抗RBD IgG的血清阳性率为100%,抗RBD IgM的血清阳性率为94%。 

  在恢复期(出现症状后的第3周),患者的抗体水平与年龄或合并疾病情况没有明显相关性;抗体水平与病毒中和滴度相关,其中IgG的相关性更强。研究团队强调,有必要进一步研究其中的免疫病理学,以及血清抗体的抗病毒治疗作用。 

  图片来源:Pixabay 

  在相应评论文章中,李兰娟院士及其团队赞同这些发现的实际应用意义。 首先,COVID-19患者在出现症状后不久就具有非常高的病毒载量,这可以解释疾病的快速传播,也提示新冠病毒可能容易出现抗病毒耐药性。正如作者团队在文中指出,这些信息“强调了对高风险个体进行严格防控和早期进行抗病毒治疗的重要性。” 

  其次,年龄与病毒载量的关联也有助于解释老年患者病情更严重的现象,这可能与老年群体免疫力低下,以及ACE2受体高表达有关。血清抗体阳性的变化信息,为血清学检查和治疗性抗体研发中采集血清的最佳时机也提供了重要信息。 

  另一点值得注意的是,“这项研究清楚地表明了使用唾液样本进行病毒载量监测的可行性。” 

  评论文章还进一步提出了有待更深入解决的问题,包括粪便、血液和尿液样本中的病毒载量变化,病毒载量与疾病严重程度的关联,不同因素如何影响病毒载量或抗体反应、免疫应答…… 

  袁国勇院士团队在论文最后提到,对于新冠病毒及其引起的疾病,仍然还有很多未知。期待科学证据的持续积累,能够推进COVID-19预防和治疗手段的发展。 

   (来源:医学新视点) 

  参考文献: 

  [1] Kelvin Kai-Wang To, et al., (2020). Temporal profiles of viral load in posterior oropharyngeal saliva samples and serum antibody responses during infection by SARS-CoV-2: an observational cohort study. The Lancet Infectious Diseases, DOI: 10.1016/S1473-3099(20)30196-1 

  [2] Yu Chen, et al., (2020). SARS-CoV-2: virus dynamics and host response. The Lancet Infectious Diseases, DOI: 10.1016/S1473-3099(20)30235- 

  链接:https://mp.weixin.qq.com/s/19mgYYDepnHBezErLIJ8fA