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新冠病毒抗体全民检测的未来

 梦醒小径边 2020-04-28

抗体检测与聚合酶链反应(PCR)检测不同(PCR也被称为分子或核酸检测),抗体检测不能识别活跃的SARS-CoV-2感染。抗体测试并没有检测咽喉或鼻腔拭子中的病毒遗传物质,而是检测免疫反应的标志物IgM和IgG抗体。对大多数人来说,IgM和IgG抗体出现在他们开始感到不舒服的一周多后的血液中,那时症状可能已经减弱。

血清学抗体检测不仅可以确诊疑似病例,还可以查出是无症状感染者。多达四分之一的SARS-CoV-2感染者可能会因为症状轻微或没有症状而无意间传播病毒。

抗体检测对医务工作者的影响可能很大。抗体阳性者很难再感染,这意味着不会把病毒传染给同事或病人。也意味着这些医务工作者和COVID-19患者相处的时候不会有心理压力。

文/廖联明 (药理学博士,福建医科大学附属协和医院副教授,硕士生导师)

抗体的医疗价值

抗体检测的第一个应用是筛选康复者中献血者的抗SARS-CoV-2抗体。含有康复患者抗体的血浆称为康复期血浆,可输给重病患者,作为治疗方法。据3月底发表在JAMA上的文章介绍,我国少数患者接受康复期血浆治疗的效果非常不错。

美国食品和药物管理局(FDA)正在协调一项全国性的康复期血浆抗体治疗研究。疗法包括康复期血浆和从血浆中提取的免疫球蛋白,理论上免疫球蛋白将为接触过病毒的人提供被动免疫。

在纽约市西奈山医疗系统,作为FDA扩大治疗计划的一部分,那里的医生已经开始向危重病人输注康复期血浆。他们最近在一篇文章中报道患者首次出现症状后3天血液中出现抗体。最重要的是,抗体与已经在人群中传播的其它人类冠状病毒没有交叉反应,这表明它是新冠病毒特异性抗体。基本上每个人都没有抗新冠病毒的免疫力。这使得区分感染者和未感染者变得非常容易。

抗体测试也有助于发现那些接受康复期血浆治疗后不会产生自身抗体的幸存者,使他们面临再次感染的风险;那些免疫力低下或没有免疫力的人将成为疫苗的主要对象。

西奈山医疗系统和联合生物医学的抗体检测都是采用酶联免疫吸附法(ELISA),可以测量抗体滴度,即能够量化抗体。ELISA法也可以量化康复期血浆的效价,滴度越高,治疗效果越好。

然而,大量新的COVID-19抗体检测试剂不是基于ELISA方法的。它们采用侧向层析检测分析方法,只提供一个简单的阳性或阴性结果,没有定量数据。这些试剂价格便宜,使用方便,有助于疾病监测。

在正确的时间进行正确的测试

4月1日,美国食品和药物管理局批准了北卡罗来纳州Cellex公司的SARS-CoV-2 IgG 和IgM侧向层析快速检测试剂的紧急使用授权。西奈山医疗系统的测试试剂在两周后收到了欧盟的紧急使用授权。

到4月初,FDA还允许70多家未经授权的公司销售COVID-19抗体测试试剂。不过这些公司必须声明他们的产品已经用PCR方法确认感染的患者的样本进行了验证。尽管商家声称他们的抗体检测试剂有很高的灵敏度和特异性,但他们还没有公布真实的数据。缺乏透明度令人担忧。FDA提醒消费者不应将抗体检测作为诊断或排除SARS-CoV-2感染的唯一依据。

然而,有几家公司宣传他们的抗体快速检测试剂可以诊断COVID-19。FDA表示将采取行动查处这些公司。

大多数SARS-CoV-2患者在症状发作后至少11-12天才开始产生抗体。所以,如果我们在治疗时使用这些快速检测发来检测最近有症状的病人,结果很可能是阴性的。

据新闻报道,美国食品和药物管理局(FDA)可能会加大对抗体检测的监管力度。此外,世界卫生组织(世卫组织)正在与合作伙伴及其自己的全球实验室网络合作,评估可用于诊断病人和研究流行情况的分析方法。这项工作的一个合作伙伴是创新诊断学基金会(FIND),这是一家总部位于瑞士日内瓦的非营利组织,正在评估PCR和血清学检测。截至4月中旬,该小组已选择27项抗体测试试剂进行第一轮评估,其中大部分试剂来自中国。

据新闻报道,新推出的快速PCR检测,就像雅培公司最近宣布的5分钟检测试剂一样,短期内不会大幅提高诊断检测能力。面对PCR检测能力的严重不足,卫生部门可能会考虑采用抗体血清学检测方法进行补充。但专家强烈强调,抗体检测一般不应用于诊断活动性病例。抗体检测不仅可能在早期病人中出现假阴性,而且会漏掉因为免疫功能低下而不产生抗体的感染人群。

对活动性感染进行抗体检测的唯一适用对象是有一周以上症状但PCR检测阴性的人。但具体的最佳检测时间点还不确定。

我们必须了解血清学体检测的局限性,认识到病人建立可被检测的免疫反应需要的时间。具有复制和脱落病毒的急性症状患者如果抗体检测出现假阴性,将会导致严重的公共卫生后果。

复工问题

圣米格尔县公共卫生部门表示,他们将利用检测结果在社区中检测并控制COVID-19,从而更清楚地了解该病在当地的流行情况。其他地区可能很快也会效仿。

政府官员和卫生系统需要准确的感染计数,以了解COVID-19的传播,进行接触追踪,制定公共卫生建议。疫情结束后流行病学家将利用广泛的抗体监测数据,更准确地估计感染病毒的人中有多少人病重或死亡。

为此,一项由美国国家卫生研究院资助的研究将对来自全国各地的10000名志愿者进行抗体检测。同时,世卫组织正在为各国提供血清流行病学研究的技术支持,并正在发起一项名为“团结二号”的多国抗体检测研究。

关键的是,许多人认为抗体检测也可以用来让有免疫力的人重返工作岗位,或者让他们继续工作,尤其是医务人员和紧急急救人员。例如,为养老院配备有抗体的工作者可以降低老人的病死率。

在前FDA局长Scott Gottlieb博士和宾夕法尼亚大学的Ezekiel Emanuel博士建议的重新开放社会的COVID-19路线图中广泛的抗体测试是关键步骤。总的来说,如果免疫力增强,比方说我们有50%的人对此免疫,那么病毒传播的可能性就小得多。在某种程度上,我们将能够通过可能采取的最低限度、最经济的其它措施,将病毒传播的风险降到最低。

按照这一思路,有媒体报道说,德国和意大利的研究人员将进行大规模的抗体检测。德国计划按照抗体检测结果给每个居民颁发“免疫证书”,持有证书的居民可以正常活动。英国公共卫生部最近讨论了全国范围内的抗体筛查计划,一旦快速的、在家中进行的手指穿刺抗体检测的准确性得到验证,抗体筛查就将开始。但美国还没有宣布类似的计划。

不过颁发“免疫证书”的前提是过去的感染可以防止再次感染。但目前的证据还不能支持这个假设,因为新冠病毒免疫反应的广度、持续时间和有效性尚不清楚。

世界各地的科学家将通过实验室和跟踪康复病人的数据了解感染后病人的免疫力。到目前为止,这种新型冠状病毒看上去变异度比较低,表明携带SARS-CoV-2抗体的人可能至少在一段时间内受到保护。

不过,还有一个潜在的问题是即使有了抗体,某些个体的PCR检测也可能出现阳性。问题是,PCR检测到的是活病毒吗?它在复制吗?它是可传播的吗?现在还不知道。将阳性抗体检测与阴性PCR结果结合起来,可以减少仍具有传染性的人重返社会的机会。

最终,测试证明抗体阳性的人将获得一张”免隔离卡”。从长远来看,为整个人群提供这种卡是很好的,因为持卡人可以恢复正常生活,因为他们大多数不会感染其他人。

目前,新型冠状病毒感染在普通人群中可能还没有广泛传播,而有些国家正处于“大规模流行病的开始”。但随着越来越多的人受到感染和免疫,他们可以通过重返工作岗位帮助启动经济。它们还可以为那些易受严重感染的人提供帮助,直到疫苗上市。

目前西奈山医疗系统和梅奥诊所将其分析方法的使用范围从病人扩大到医务工作者。如果在此后向公众推广广泛的抗体测试,它们可能会导致社会逐渐重新开放,进入一个被新冠病毒改变的世界。

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