核查 ｜ 抗体检测能证明群体免疫吗？

　　原创 NJU核真录小编 NJU核真录

　　第一百六十三期

　　责编 | 盛友又 彭越

　　记者 | 林歆瑶 陈紫瑄 洪梓栋 徐蕾洁

　　制图 | 吴恺沄

　　美编 | 徐蕾洁

　　6月5日，世界顶级学术期刊《自然·医学》(Nature Medicine)发布了中国七个城市1.7万人的新冠抗体检测结果，其中武汉医疗环境接触人群，包括武汉医护和医护所住酒店的工作人员阳性率最高，达到3.8%。

　　（Nature Medicine论文）

　　除了中国，全球范围内还有包括美国、德国、英国在内的多个国家在开展抗体检测。4月中旬起，世界卫生组织(WHO)开始了名为“团结II”(Solidarity II)的全球血清抗体流行病学研究，超过6个国家参与。日本也于6月1日起开始实施覆盖1万人的大规模抗体检测。

　　各国科学家都押注抗体检测，那么这样大规模检测的目的是什么？准确率如何？具有抗体是否能等同于对新冠病毒免疫？各国现有的抗体率又是否能够实现群体免疫？

　　核真录记者调查后发现：

　　1. 抗体检测的目的在于发现无症状感染者，进而了解疫情进展；

　　2. 抗体检测的准确率会受到假阳性、样本误差和时间差的影响；

　　3. 暂无证据表明，具有抗体等同于对新冠病毒免疫；

　　4. “中和抗体”用于治疗新冠病毒，目前仍在试验阶段；

　　5. 现有抗体检测结果表明部分地区的确诊病例数量高于政府公布数量；现有抗体检测结果不满足群体免疫中自然免疫的标准。

　　01

　　抗体检测的目的是为了验证群体免疫的可行性吗？

　　——主要目的是发现无症状感染者

　　《57%人口有新冠抗体，意大利出现首个群体免疫地区》，《欧美多项抗体检测研究表明:“群体免疫”短期无望》……在新闻报道中，抗体检测多与群体免疫相联系，那么抗体检测究竟是不是为了证明群体免疫呢？

　　国家卫健委高级别专家组成员曾光在《健康时报》采访中解释：血清抗体流行病研究（或称血清调查）是用血清学方法和技术，分析研究人群血清中的特异性抗原或抗体的分布规律及其影响因素。因为检测的是血清内的抗体水平，所以又被称为抗体检测。

　　4月14日，武汉市居民血清抗体抽样流行病学调查启动，目前，尚未对外披露最终全部数据。仅仅一个月后的5月14日，武汉全市范围内开展全员新冠病毒核酸筛查“十天大会战”。为什么在进行抗体检测的同时还要进行核酸检测呢？核酸检测和抗体检测方式又有什么区别呢？

　　简而言之，核酸检测是直接找到病毒的证据，而抗体检测是通过找到人体和病毒作战产生的抗体，以此作为确诊的依据。值得一提的是，如果IgG抗体阳性且第一次核酸阴性，需要间隔24小时再次对其核酸检测。若检测结果继续阴性，说明其感染过并已经痊愈，且可能获得一定免疫保护。

　　但是，实际的确诊过程要复杂得多，因为无论是抗体检测还是核酸检测，都存在一定比例的假阳性和假阴性。所以抗体检测和核酸检测是作为两种互补的方式使用，来进一步提高确诊率。

　　而从流行病学角度来看，事实上，部分无症状感染者不会进行核酸检测，这导致无法获得病毒实际的感染率。大规模的血清学调查可以帮助发现这部分无症状感染者，进一步分析实际死亡率和无症状感染者的比例、人口免疫水平、疫情发展、疫苗研制等情况，方便政府调整目前的防疫措施。

　　部分国家和地区陆续公布了对于抗体检测的结果：4月初，来自意大利罗比奥镇的报告显示，至少有10%的血清呈阳性；来自德国高感染地区冈格尔特镇的报告显示，有14%的血清呈阳性；4月23日，纽约州州长公布一项对该州3000名居民的血清测试结果，全州有13.9%的参与者抗体检测呈阳性，而其中来自纽约市的参与者阳性率达到21.2%。

　　小结：抗体检测的主要目的是发现无症状感染者，从而了解疫情真实情况。虽然经常作为判定群体免疫可行性的依据，但其目的不止于此。

　　02

　　抗体检测的误差因何造成？

　　——假阳性、样本抽取不合理、抗体检测时间等

　　据美国有线电视新闻网(CNN)5月1日报道，由美国多所高校、机构组成的“新冠病毒检测项目”(COVID-19 Testing Project)共进行了12次抗体检测实验，其中有1个实验出现了超过15%的假阳性结果，另有3个的假阳性率在10%以上，而理想的假阳性率应控制在5%及以下。

　　在有关抗体检测的报道中，假阳性被多次提及，那什么是假阳性？除了假阳性以外，误差还可能由哪些因素造成？

　　根据维基百科定义，阳性反应(positive)是指与试剂发生反应，表明体液中存在相应的抗原/抗体，或是在体征上具有较为明显的迹象。而假阳性(false positive)指测试结果呈阳性反应，而实际上为阴性的测试错误情况。在新冠病毒的抗体检测中，假阳性表现为测试结果是检测到抗体，实则不具有。

　　中国疾控中心驻黄冈检测队队长张晓光表示，无论是抗体检测还是核酸检测，都存在一定比率的假阳性和假阴性，所以需要由临床医生根据临床症状和流行病学的调查结果进行综合判断。

　　除了假阳性以外，样本抽取不合理也会导致抗体检测结果不准确。以苏格兰的一次抗体检测为例，参与日内瓦血清调查的日内瓦大学全球卫生研究所所长安托万·弗拉奥对《中国新闻周刊》介绍，虽然抗体检测从整个苏格兰地区各郡各抽取100多份样本，总量超过1000人，但这样的抽取数量难以反映病毒在苏格兰的全貌，也反映不了各郡的感染比例。此外，因苏格兰的抗体检测采用国家血液中心的献血者样本，而献血者大多为青壮年，年龄结构与总体人口不同，也会导致结果偏差。

　　抗体产生的时间也会影响检测结果。国家卫生健康委临床检验中心表示，病毒感染后首先产生IgM抗体，发病后5-14天能检测到IgM抗体；而IgG抗体产生较晚，发病后14天左右才能被检测到。抗体的出现时间晚于核酸，在潜伏期和感染初期IgM和IgG均无法检出。因此，如果感染者处于潜伏期和感染初期，那么抗体检测没有意义，这也导致在人群筛查中，抗体的假阴性率高于临床应用。

　　小结：抗体检测也会存在误差。除了抗体检测的假阳性率以外，样本抽取不合理和抗体检测的时间也是造成检测结果不准确的原因。

　　03

　　拥有抗体=对新冠病毒免疫？

　　——暂无证据

　　新冠疫情爆发以来，美国、德国等国家相继探讨发放“免疫证书”的可能。那么，对于通过抗体检测的个人，是否能认为其已经对病毒免疫了呢？

　　《细胞》杂志的一篇综述文章指出，感染冠状病毒并不一定能诱发长期的抗体反应。研究显示，当感染者痊愈后再次暴露在同一种病毒下，有可能出现症状轻微的二次感染。而在SARS和MERS中，感染者的抗体滴度（用以衡量抗体识别特定抗原决定部位所需要的最低浓度，与抗体浓度类似）通常在2-3年后下降。

　　4月，彭博新闻社发布报道《新冠病毒康复者能获得免疫吗？现实情况更为复杂》，其中指出：感染病毒不会使人完全免疫。例如，在1984年英国的一项季节性病毒研究中，研究人员为人类志愿者进行病毒接种，并在一年后测试他们是否免疫。结果发现，暴露于完全相同病毒株的人没有生病，但接触到稍有不同病毒株的人中有部分仍会出现感冒症状。

　　6月18日，《自然·医学》(Nature Medicine)发表一篇对重庆市285名新冠感染者进行的追踪研究，发现约90%新冠病毒感染者出院后2个月总抗体水平会降低70%以上，其中无症状感染者的免疫反应弱于有症状感染者。但低抗体水平是否能阻碍病毒入侵，是否能免于二次感染仍有待进一步研究。

　　更为复杂的是，在所有抗体中，仅有“中和抗体”通过与病毒结合，能够减少或预防感染。其他类型的抗体虽然能够识别病原体，但不能与之中和。且随着时间推移，人体内的抗体数量会一定程度下降，导致抵抗力降低。同时，如病毒发生变异，则中和抗体也仅能对该病毒部分免疫。

　　小结：暂无证据表明，检测到抗体能等同于对病毒免疫。

　　04

　　“中和抗体”能否作为新冠肺炎的治疗方法？

　　——实验阶段，未投入大规模生产

　　据央视新闻报道，6月5日，中科院微生物研究所研制的新冠病毒全人源单克隆抗体获国家药监局正式批准，并进入一期临床试验阶段，这是全球首个在健康受试者中开展的新冠病毒中和抗体临床试验。

　　抗体是指机体产生的具有保护作用的蛋白质，可以和病原体结合使其失去活力，也可以与细胞结合使其吞噬病原体。抗体按反应形式分为凝集素、沉降素、中和抗体、补体结合抗体等。

　　新浪医药曾采访广东省人民医院胸外科主任乔贵宾，他指出：“与瑞德西韦等药物通过抑制治疗新冠肺炎的方式不同的是，‘中和抗体’疗法是指当病毒入侵人体后，身体里受刺激产生抗体，能迅速识别病毒，改变病毒功能，阻止它侵入细胞。”

　　中国科学院微生物研究所研究员严景华介绍了“新冠病毒全人源单克隆抗体”的研制过程：由康复患者体内分泌抗体的基因，测序后转移至工程细胞株，即将基因置入能够在体外大规模发酵生产的细胞，通过发酵后纯化的蛋白阻断病毒进入细胞，从而对病人进行治疗或预防。

　　（新华网：中国团队发现可阻断新冠病毒感染的人源单克隆抗体）

　　另据新浪医药报道，5月15日，位于美国加州的临床阶段生物制药公司索伦托医疗公司(Sorrento Therapeutics)宣布，已研发出可以“100% 抑制新冠病毒复制，阻断隔离，4天之内清除病毒”的STI-1499中和抗体，还宣称该抗体可以比疫苗更早上市。

　　虽然索伦托医疗公司的中和抗体研究已取得一定成果，但宣传中“100%有效性”等说辞仍引发社会质疑。业内专家评论，该项目仅为一项体外病毒实验，需经过进一步的动物实验与临床试验，目前仍不能被认证为可以广泛使用的治疗措施。

　　小结：从一月开始，国内外制药公司和研究室已开始有关中和抗体的研究，但目前暂无研究成果投入大规模生产的消息，多数研究仍处于动物实验和临床试验阶段，因此中和抗体的治疗效果有待进一步考证。

　　05

　　群体免疫有多大可能？

　　——自然免疫可能性低，疫苗免疫更加可能

　　据环球网报道，6月3日，瑞典“群体免疫”主推手、首席流行病学家特格内尔表示，该国本应采取更多限制措施控制新冠病毒的传播。随着“群体免疫”呼声的涨与落，核真录记者聚焦理论来源，试图分析其可行性。

　　根据美国疾控中心(CDC)的定义，群体免疫(herd immunity, population immunity, community immunity)即：在某种情况下，有足够比例的人群对传染病具有免疫力，从而令这种传染病不能在人与人之间传播。

　　流行病学理论认为，要实现“群体免疫”，只有通过自然免疫和疫苗免疫两种形式。自然免疫是指感染患病后自然获得的免疫力，即要想通过自然免疫达到群体免疫，就需要有足够多的人感染病毒并产生相应抗体。

　　自然免疫是否能达成群体免疫取决于病毒基本传染数R0，即一个病人平均传染的人数。如果一个病人传染了很多人，代表流行病的控制更难，需要达到更高的感染比例才有可能形成群体免疫。

　　《世卫组织中国冠状病毒病联合调查团2019年报告(COVID-19)》中提到，新冠病毒的基本传染指数（R0）在2.3左右，如果用群体免疫来控制它的流行，那么大约需要60-70%的人对病毒具有免疫力。而与此同时，新冠肺炎会导致15%左右的重症患者和约2%的病死率。

　　以英国为例，如果要达到群体免疫的标准，那么将要有70%的英国人口，即4000万人感染新冠病毒，15%的人口即600万人达到重症标准，并有2%的人口即80万人因感染新冠病毒死亡。而截至7月9日22时，英国确诊病例288512例，累计死亡44602例，与达到群体免疫的条件尚有差距。

　　此外，根据多家科研团队调研，官方确诊人数有可能比实际确诊人数少很多。核真录记者选取了美国和德国境内的两项研究：

　　4月3-4日，斯坦福大学团队对加州Santa Clara郡约3300人的血液进行了分析，研究人员预测，4月1日前该郡约200万居民中有48,000-82,000人感染，这一数字远远超过了官方报告的986例确诊病例。虽然该论文指出研究受到样本代表度和试剂盒灵敏度的影响，但是研究人员认为抽样检测结果足以说明实际感染人数比官方确诊人数高得多。

　　3月30日至4月6日，德国波恩大学团队对德国冈格尔特镇919名居民进行了问卷、咽拭子采样、血液抗体测试等调查，发现冈格尔特镇约15%的人携带或感染过新冠病毒，22%的感染者没有症状，而该镇的病亡率为0.37%。根据这些数据，可推算出冈格尔特镇实际感染人数是报告感染人数的5倍。

　　这两项研究都说明，通过抽样检测的结果能发现，实际感染人数比官方确诊人数都要多。但是即使根据抽样检测结果，这两个地区的居民的感染率也远低于自然免疫60%-70%的标准。

　　获得群体免疫的另一种形式是疫苗免疫。它是根据自然免疫原理，采用注射或服用疫苗的方式，使人体获得的特异性免疫。钟南山院士在3月18日广州市第46场疫情防控新闻通气会上明确提出，疫苗是解决新冠疫情的最根本举措，而新冠病毒疫苗仍在加紧研制中。

　　小结：各国血清调查指向一个可能的事实，虽然感染人数高于政府公布的病例数，但仍远低于自然免疫60%-70%人口的需求。值得注意的是，群体免疫理论本身没有问题，但它更现实的达成方式应该是疫苗免疫而非自然免疫。

　　总结：

　　在特定地区特定条件下，实现群体免疫中的自然免疫并非绝无可能。但是，抗体检测结果是否准确、自然免疫是否具有推广的可能性、与自然免疫相伴的重症率和病亡率又如何，都有待进一步研究。

　　现阶段，大规模的抗体检测有助于让政府了解更准确的疫情感染情况以便于制定相应措施。实现群体免疫的更为现实有效的方式，应当是疫苗免疫。

　　参考资料：

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　　2. COVID-19 Antibody Seroprevalence in Santa Clara County, California

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　　3. 财新：美国加州新冠感染远超官方统计？研究者公布血清抽检结果

　　http://www.caixin.com/2020-04-21/101545183.html

　　4. 中国新闻周刊：病毒学家陆蒙吉：德国形成群体免疫的速度可能很快

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　　5. 财经：德国一项研究显示，22%新冠病毒感染者无症状

　　https://mp.weixin.qq.com/s/zMwY0vInoZJ_dDQ1NEb_hA

　　6. 澎湃：大规模抗体检测或有重要意义：无症状感染者可能已获得免疫

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　　7. 澎湃：专访｜德国病毒学家陆蒙吉：现阶段，大规模抗体检测很重要

　　http://m.thepaper.cn/rss_newsDetail_6846739?from=

　　8. 健康时报：正在开展的血清流行病学调查是什么？

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　　9. Nature：Will antibody tests for the coronavirus really change everything?

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　　10. Nature：Antibody tests suggest that coronavirus infections vastly exceed official counts

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　　11. CNN报道：Coronavirus antibody tests have 'really terrible' accuracy, researcher says：https://www.cnn.com/2020/04/28/health/coronavirus-antibody-tests-terrible/index.html

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　　15. 中国新闻周刊：欧美公布多项血清抗体调查结果，全部远低于实现群体免疫所需比例

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　　16. 李振昊,高小玲,杨小娟,徐辉.新型冠状病毒核酸检测分析[J/OL].检验医学与临床:1-5[2020-05-19].

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　　19. 国家卫生健康委临床检验中心：也谈新型冠状病毒特异抗体（IgM/IgG）检测的假阳性

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　　20. 澎湃：中国团队研究表明：大多数新冠康复者体内产生多种特异性抗体https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_7458069

　　21. 中国新闻周刊：各国大规模检测民众体内抗体，群体免疫真能实现吗？https://baijiahao.baidu.com/s?id=1664718216857687361&wfr=spider&for=pc

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　　23. 央视报道《喜讯！新冠病毒全人源单克隆抗体获批进入临床试验》：http://news.cctv.com/2020/06/10/ARTIF7YpWcvEiogU4CEsjxYi200610.shtml

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　　26. 环球网《瑞典主推“群体免疫”的人后悔了：应采取更多限制措施，来控制新冠病毒传播》

　　https://world.huanqiu.com/article/9CaKrnKrhjn

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　　28. Herd immunity communication counters detrimental effects of selective vaccination mandates: Experimental evidence

　　https://www.thelancet.com/pdfs/journals/eclinm/PIIS2589-5370(20)30096-1.pdf

　　29. COVID-19 and Health Equity—A New Kind of “Herd Immunity”

　　https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/2766096?resultClick=1

　　30. 英国政府官网：https://www.gov.uk/government/people/patrick-vallance

　　31. UKRI的报告：

　　https://coronavirusexplained.ukri.org/en/article/und0003/#ref1

　　32.群体免疫是什么，它能用来防疫新冠病毒吗？| 商周专栏

　　https://mp.weixin.qq.com/s/xaHNt-KN6utbcnZxV9L8rw

　　33. 世卫组织中国冠状病毒病联合调查团2019年报告（COVID-19）https://www.who.int/docs/default-source/coronaviruse/who-china-joint-mission-on-covid-19-final-report.pdf

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