時至今日瞭亮,新冠病毒的源頭真是越來越撲朔迷離了。
據(jù)報道吨拍,法國去年12月底就有新冠肺炎患者了席吴,并且這名男性患者沒有中國旅行史[1]。研究人員采用RT-PCR法吭露,在其去年住院時采集的鼻咽拭子冷凍樣本中檢出了新冠病毒核酸吠撮。
而在大西洋的另一邊,美國新澤西州貝爾維爾市長的血液中檢出了新冠病毒抗體讲竿,他自稱應(yīng)該是在去年11月時就感染了新冠病毒[2]泥兰。
▲圖源:Pixabay
針對新冠病毒感染,PCR檢測自然是確診的“金標(biāo)準(zhǔn)”题禀,但這種檢測方法只能檢出新近被病毒感染的人鞋诗,對于既往感染者卻無能為力。抗體檢測則能找出既往感染者迈嘹,對于無癥狀感染者的篩查來說也尤為重要削彬。
一項對500名德國居民的調(diào)查顯示,約14%的人新冠病毒抗體檢測呈陽性秀仲,而這些人中僅有2%新冠病毒核酸呈陽性[3]融痛。可以說啄育,戰(zhàn)疫進入下半場酌心,開展抗體檢測摸清楚人群的實際感染情況,對于整體疫情的防控尤為重要挑豌。
當(dāng)前安券,用于新冠病毒抗體檢測的方法主要有膠體金免疫層析法、化學(xué)發(fā)光免疫分析法(CLIA)和酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)[4]氓英。
三種方法的實質(zhì)都是抗原抗體反應(yīng)侯勉,只是顯色方法不同。
膠體金免疫層析法用膠體金做示蹤標(biāo)志物铝阐,可用于快速診斷址貌,日常用的驗孕棒就是這個原理。
這種方法不需要特殊處理樣本徘键,只需一滴血就能在15分鐘內(nèi)獲得結(jié)果练对,并且也不用特殊儀器檢測,單憑眼睛看就好了吹害。
但是這種方法也有短板螟凭,只能給出是或否的定性分析結(jié)果,不能用于定量分析它呀。
接下來螺男,讓我們看看CLIA與ELISA棒厘。
這兩種方法都可以做定性和定量分析,檢測結(jié)果需要特殊的儀器下隧。
CLIA是把化學(xué)發(fā)光測定與抗原抗體反應(yīng)結(jié)合起來的技術(shù)奢人。用化學(xué)試劑標(biāo)記抗原,待抗原抗體結(jié)合后淆院,發(fā)光試劑就會發(fā)出光信號何乎,通過儀器自動檢測光信號來測定抗體濃度。
ELISA則是把酶催化反應(yīng)與抗原抗體反應(yīng)結(jié)合起來的技術(shù)迫筑。用酶標(biāo)記抗原或抗體宪赶,當(dāng)待測的抗原抗體結(jié)合后,加入酶的底物脯燃。底物在酶催化下會產(chǎn)生有色產(chǎn)物搂妻,之后再利用酶標(biāo)儀測定產(chǎn)物的光密度值,以此來測定抗體濃度辕棚。
▲圖源:Pixabay
抗體檢測的用途十分廣泛欲主。
公共衛(wèi)生決策者可以用它來篩查既往感染者,以此推斷人群總感染數(shù)逝嚎、發(fā)病率和死亡率扁瓢,這對于評估社區(qū)傳播、疾病負擔(dān)和非藥物措施干預(yù)效果來說都是尤為必要的[5]补君。
養(yǎng)老及醫(yī)療機構(gòu)可以利用抗體檢測引几,優(yōu)先安排部署已經(jīng)免疫的工作人員以降低易感人群的病毒暴露風(fēng)險。
再者挽铁,利用抗體檢測可以找到那些對新冠病毒產(chǎn)生強烈免疫反應(yīng)的個體伟桅,將其血漿用于新冠病毒感染的治療。此外叽掘,抗體檢測也能用于評估疫苗的效果如何[6]楣铁。
那么,為何抗體檢測有如此多的用途呢更扁?
這與抗體的產(chǎn)生和動態(tài)變化有關(guān)盖腕。
新冠病毒感染人體后,免疫系統(tǒng)會對病毒進行免疫防御并產(chǎn)生特異性抗體浓镜。目前的研究表明溃列,人體在感染新冠病毒后約6-10天即可產(chǎn)生抗體[7]。
其中膛薛,IgM是感染早期產(chǎn)生的抗體听隐,在新冠病毒感染后約12天時達到峰值并能在體內(nèi)維持35天,之后數(shù)量急劇下降[8]相叁。因此遵绰,如果在抗體篩查時檢測到IgM,則提示現(xiàn)行感染或新近感染增淹。
IgG則是感染中后期產(chǎn)生的抗體椿访,它能在人體內(nèi)存在很長一段時間,是再次免疫應(yīng)答的主要抗體虑润。目前的研究表明成玫,IgG在新冠病毒感染后約17天達到峰值,并且至少能維持49天(這個時間點是研究完成的時間拳喻,IgG存在的時間實際上可能更長)[8]哭当。因此,抗體篩查時IgG陽性則提示感染中后期或既往感染冗澈。
▲圖源:Pixabay
目前的抗體檢測試劑有的專門檢測IgM钦勘、有的專門檢測IgG,也有兩者都檢測的亚亲。究竟檢測哪種抗體效果更好呢彻采?
根據(jù)一項meta分析結(jié)果,IgG檢測效果要比IgM好捌归,尤其在新冠肺炎患者出現(xiàn)癥狀后較長時間采樣檢測時肛响,IgG檢測的靈敏度更高。另外惜索,不論利用哪種檢測方法特笋,IgM和IgG聯(lián)合檢測比單獨檢測任何一種抗體的靈敏度高[9]。
雖說都是檢測IgM和/或IgG巾兆,但是不同的檢測試劑靶向的抗原不完全相同猎物。
有針對核衣殼(N)蛋白的,也有針對刺突(S)蛋白臼寄。這兩種蛋白對于新冠病毒感染機體來說至關(guān)重要霸奕。N蛋白負責(zé)新冠病毒的轉(zhuǎn)錄、復(fù)制和包裝吉拳,是新冠病毒合成數(shù)量最多的蛋白[6]质帅。而S蛋白負責(zé)病毒的入侵,特異性更高留攒。
分析發(fā)現(xiàn)煤惩,相比于靶向N蛋白的抗體檢測,靶向S蛋白的抗體檢測靈敏度和特異度更高[9]炼邀。這可能是由于S蛋白抗體產(chǎn)生的時間更早魄揉,S蛋白抗體與其他冠狀病毒的交叉反應(yīng)較低有關(guān)[10,11]。
不過任何一項技術(shù)都不是完美無缺的拭宁。
即使ELISA和CLIA已經(jīng)很優(yōu)秀了洛退,靈敏度在90%-94%之間瓣俯、特異度在96%-99%之間[9],但也難以避免“假陽性”和“假陰性”的問題兵怯。并且彩匕,人群流行率也會對抗體檢測結(jié)果產(chǎn)生很大影響。
此時就不得不考慮陽性預(yù)測值和陰性預(yù)測值[12]媒区。
所謂陽性預(yù)測值就是陽性患者在檢測中被準(zhǔn)確檢出的比例驼仪,而陰性預(yù)測值是指陰性患者被準(zhǔn)確檢出的比例。
▲圖源:Pixabay
舉個例子袜漩,假如一種抗體檢測試劑的靈敏度為99%绪爸,特異度為99.5%,近乎完美了宙攻。
如果在流行率為10%的人群中使用奠货,每10萬人中就會有10000例感染者和90000例未感染者,那么按照靈敏度計算可以檢出9900例真陽性結(jié)果座掘,同時由于特異度為99.5%仇味,會有450例假陽性結(jié)果(90000×0.5%),共檢出10350例陽性結(jié)果雹顺。陽性預(yù)測值為95.65%(9900/10350)丹墨。
但如果流行率很低,比如1%嬉愧,同樣的靈敏度和特異度條件下贩挣,陽性預(yù)測值僅有66.67%。
同理没酣,你也可以算一下陰性預(yù)測值王财。
總之,在臨床上有癥狀的患者或高風(fēng)險人群中裕便,使用抗體檢測是非常有效的手段绒净;但是如果人群流行率低,抗體檢測就不那么適用了偿衰。
此外挂疆,面對新冠病毒,還有很多未知的問題有待解答下翎。例如缤言,針對新冠病毒的抗體能在人體內(nèi)持續(xù)多久?這些抗體能不能產(chǎn)生免疫保護视事,防止二次感染胆萧?產(chǎn)生保護作用的最低抗體濃度是多少?
在這些問題都沒有得到解答之前俐东,還是不要放松警惕跌穗、做好防護不被感染要緊订晌。
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參考資料:
[1]https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0924857920301643
[2]https://www.nj.com/coronavirus/2020/04/nj-mayor-thinks-he-had-coronavirus-2-months-before-1st-confirmed-case-in-us.html
[3]https://www.technologyreview.com/2020/04/09/999015/blood-tests-show-15-of-people-are-now-immune-to-covid-19-in-one-town-in-germany/
[4]寧雅婷,侯欣,陸旻雅,吳憲,李永哲,徐英春.新型冠狀病毒血清特異度抗體檢測技術(shù)應(yīng)用探討[J/OL].協(xié)和醫(yī)學(xué)雜志:1-9[2020-05-07].
[5]Winter A K, Hegde S T. The important role of serology for COVID-19 control[J]. The Lancet Infectious Diseases, 2020.
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[9]Kontou P I, Braliou G G, Dimou N L, et al. Antibody tests in detecting SARS-CoV-2 infection: a meta-analysis[J]. medRxiv, 2020.
[10]Liu W, Liu L, Kou G, et al. Evaluation of Nucleocapsid and Spike Protein-based ELISAs for detecting antibodies against SARS-CoV-2[J]. Journal of clinical microbiology, 2020.
[11]Okba N M A, Müller M A, Li W, et al. Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2-Specific Antibody Responses in Coronavirus Disease 2019 Patients[J]. Emerging infectious diseases, 2020, 26(7).
[12]https://www.centerforhealthsecurity.org/our-work/pubs_archive/pubs-pdfs/2020/200422-national-strategy-serology.pdf