3月下旬，随着冠状病毒病-2019（COVID-19）在全球肆虐，数百名科罗拉多州圣米格尔县（San Miguel County）居民进行了血液检查。他们站在学校体育馆（Telluride school gym）外，彼此相距6英尺排队等待着抽血，这个血液检测结果将会告诉他们是否已曾被病毒感染过了，是否已对严重的急性呼吸系统综合症冠状病毒2（SARS-CoV-2）产生了免疫反应。 这是美国的第一个此类社区范围内的活动，圣米格尔县卫生局在2周内为该地区8000名居民中的大多数自愿者提供了筛查。在3月26日和27日测试的986例中，只有8位对SARS-CoV-2抗体呈阳性反应。另外23个处于临界点，这表明它们最近已暴露于该病毒，并且刚刚开始产生针对该病毒的抗体，但是那是较早的情况。上面的检查将会重复一遍，以查看人群中抗体发生了什么变化，这些花费将由由测试制造商联合生物医学公司和该县联合支付。与聚合酶链反应（PCR）测试（也称为基于分子或核酸的测试）不同，抗体测试并非旨在识别活动性SARS-CoV-2感染。抗体测试不是去检测喉咙或鼻拭子中的病毒遗传物质，而是检测免疫反应的标志物-对于大多数人，在开始感到不适一周以上后，当症状已经消失时，IgM和IgG抗体会在血液中出现。血清抗体测试不仅可以在事后确认可疑病例，还可以揭示谁被感染过， 包括无症状感染者。由于有轻度或无症状，多达四分之一的SARS-CoV-2感染者可能不经意地传播了病毒给别人。西奈山伊坎医学院（Mount Sinai’s Icahn School of Medicine）的微生物学家弗洛里安·克拉默博士（Florian Krammer）在接受采访时说，这可能会对医疗保健工作人员产生重大影响。“如果我们从血清学上发现您是免疫的，则极不可能再次感染，这意味着您无法将病毒传播给您的同事或其他患者。而且，如果您必须接触COVID-19患者， 知道自己对感染有免疫力，那么自己也会更放心。”抗体测试正在迅速地发展，包括Krammer团队和荷兰团队在内的学术研究人员越来越多地购买商业试剂盒和测试方案。科学家们说，这些测试将在未来几周和几个月内变得至关重要，届时它们可能会用于疾病监测，治疗，重返工作岗位的筛查等。他们也补充说，但是必须适当地部署使用测试，并且要承认尚未解决的关于抗体问题。血清学测试第一个治疗应用将是筛选供血中的SARS-CoV-2抗体，然后，将含有来自康复患者的抗体的称为恢复期血浆输给重症患者。3月下旬在JAMA上发表的几例中国患者的早期结果令人鼓舞。美国食品和药物管理局（FDA）正在协调一项全国性的努力，以开发基于血液的，富含抗体的COVID-19治疗方法。它们包括恢复期血浆和由其衍生的超免疫球蛋白，理想情况下，它们将为接触该病毒的病人提供被动免疫。纽约市西奈山卫生系统病理学部门主席卡洛斯·卡登-卡多（Carlos Cordon-Cardo）博士在接受采访时说，作为FDA扩大访问计划FDA expanded access program的一部分，他们那里的医生已经开始将恢复期血浆输注到重症患者。克莱默（Krammer）的研究小组开发了用于筛查捐献者血液抗体的测试方法。他们最近在预印本文章中描述了他们的新检测方法（尚未经过同行评审）。该测试最早在患者首次出现症状后3天从血浆中检测到抗体。至关重要的是，它与已经在人群中传播的其它人类冠状病毒没有交叉反应，表明它是特异地针对SARS-CoV-2的。“我们的测试发现，基本上每个人都没有先天免疫，”克拉默说。“没有预先存在的免疫性。这样一来，就可以容易地区分感染者和未感染者。”抗体测试也可能有助于解决接受恢复期血浆或超免疫球蛋白的潜在意外后果。波士顿大学医学院的医学和微生物学教授李·韦茨勒医师在接受采访时说，接受这些治疗的某些COVID-19幸存者可能无法获得自身产生的免疫力，所以他们有再感染的风险。血清学检查可用于在其恢复后检查其抗体状态；免疫力低或没有免疫力的人将是今后接种疫苗的主要候选者。西奈山（Mount Sinai）和联合生物医学（United Biomedical）的测试都是酶联免疫吸附检测（ELISA），这是一种可以测量抗体滴度的通用实验室平台。能够定量抗体对于鉴定具有丰富效价的恢复期血浆供体和研究免疫系统对病毒的反应非常重要。“我们在ELISA中测得的滴度似乎与中和抗体有关，” Krammer说。“因此，基本的想法是这些抗体滴度越高，受到的保护就越好。”Krammer已与美国约150个不同的临床实验室共享了他的测试试剂和工具包。波士顿医学中心的传染病医生韦兹勒说，这类定量测试将帮助科学家了解病人需要保护的抗体类型或所需阈值。但是，大量新的商业COVID-19抗体测试都不是基于ELISA的。它们是侧向流动免疫检测（lateral flow immunoassay），只提供简单的阳性或阴性结果，而没有定量信息。明尼苏达州罗切斯特市梅奥诊所传染病血清学实验室主任Elitza Theel博士在接受采访时说，这些试剂盒便宜且易于使用，并且视其使用方式而定，可能有助于疾病监测。总部位于帕洛阿尔托的Nirmidas Biotech是提供快速，即时医疗侧向血流分析的众多公司之一。该公司首席执行官兼总裁唐梅洁博士表示，该公司的一个州疾病预防控制中心（CDC）实验室及其他合作伙伴正在评估该测试的性能。她在一封电子邮件中说：“我们计划与医院，诊所，卫生保健和医疗机构合作，以验证测试并使其广泛可用。”位于加利福尼亚州Poway的Diazyme实验室已经开发了化学发光免疫分析法，从概念上讲，它比侧向流动分析法更接近ELISA。测试产生与SARS-CoV-2 IgM抗体成比例的光信号。联合创始人兼董事总经理 Chong Yuan, PhD, 在一封电子邮件中表示，该公司将在下个月向临床实验室运送约200万项测试盒。4月1日，美国食品和药物管理局（FDA）对北卡罗来纳州研究三角公园的Cellex Inc.公司进行的SARS-CoV-2 IgG和IgM横侧向流动快速测定法给予了紧急使用许可（EUA）。两周后，西奈山的测试也通过了EUA。到4月初，该机构还允许70多家公司未经此授权出售COVID-19抗体测试，尽管有一些条款限制。除其他要求外，没有EUA的制造商必须声明，他们已使用来自PCR确诊的患者的标本进行临床验证。检测报告必须注意，FDA尚未审查这些检测方法，并且不应将其用作诊断或排除SARS-CoV-2感染或告知患者感染状况的唯一依据。然而，根据Theel的说法，有几家公司正在将侧流分析作为快速的即时检验来推销，以鉴定出有效的COVID-19，而FDA宣布将采取行动。“我们目前还不知道这些检测的效果如何，” Theel在一封后续电子邮件中说。尽管商业制造商声称他们的测试具有很高的灵敏度和特异性，但他们尚未发布具体数据。赛尔说，缺乏透明度令人担忧：“问题是，在症状发作后，是否收集了这些样品以表明其敏感性和特异性？”她的实验室发现，大多数SARS-CoV-2患者直到症状发作后至少11至12天才开始产生抗体或进行血清转化。她说：“因此，如果我们在护理时使用这些快速侧向流动分析来测试近期有症状的患者，……他们很有可能会是阴性结果。”据新闻报道，FDA将对抗体测试进行广泛的监督。此外，世界卫生组织（WHO）的一位发言人在一封电子邮件中说，世界卫生组织（WHO）正在与合作伙伴及其自己的全球实验室网络合作，以评估可用于诊断和研究目的的检测方法。这项工作的一个合作伙伴是创新诊断基金会（FIND），这是一家总部位于瑞士日内瓦的非营利组织，致力于评估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（主要来自中国）进行第一轮评估。测试的性能结果将在可用时发布在FIND网站上。据新闻报道，新近可用的快速即时PCR检测，例如最近雅培（Abbott Laboratories）宣布的5分钟检测，不会在短期内大幅提高诊断检测能力。面对令人难以置信的需求中的PCR测试短缺，卫生系统可能会考虑将血清学测试作为替代诊断。但是专家强烈强调，通常不应将抗体检测用于诊断正在感染的病例。Krammer说，用抗体测试来诊断活动性感染是“完全滥用”。抗体测试不仅可能会在早期报告假阴性，而且还会错过因免疫力低下而不产生抗体的人病人的感染诊断检测。Theel说：“分子检测仍将是有症状患者诊断COVID-19的首选方法。”在她看来，抗体检测对活动性感染的唯一适当用途可能是对于症状已超过一周但PCR阴性的人。但确切的检测时间尚未确定。Theel说：“我认为了解血清学检测的局限性非常重要，要认识到需要花费时间来建立可检测的免疫反应并使用它们进行检测的正确理由。” “具有复制和传播病毒的急性症状患者的血清学阴性结果会严重危害公共健康。”圣米格尔县公共卫生部门表示，将使用其检测结果在社区中检测和围堵COVID-19，并提供该病在该地区的流行情况的更清晰的情况。其他领域可能很快就会跟进：联合生物医学联合创始人兼当地居民Mei Mei Hu在一封电子邮件中说，正在计划在其他社区进行筛查。
编者：在作者发表本文后，Bendavidd 等在2020年4月3-4日，使用侧流免疫分析法对加州圣克拉拉县(Santa Clara County)居民的SARS-CoV-2抗体进行了SARS-CoV-2抗体的血清阳性率测试。在3,330人的样本中报告了针对SARS-CoV-2的抗体的流行程度，并针对邮政编码，性别和种族/民族进行了调整。结果在圣克拉拉县未经调整的SARS-CoV-2抗体阳性率为1.5％，人口加权患病率为2.81％。在三种测试性能特征情景下，圣克拉拉的COVID-19人口患病率从2.49％-4.16％。这些结果表明到4月初，圣克拉拉县的感染人数估算应介于48,000至81,000，比现今确诊的病例数多50-85倍。结论是在圣塔克拉拉县感染的范围比确诊病例数所表明的要多得多。其它地区，或其它国家也应有类似的存在。政府官员和卫生系统需要准确的感染计数才能了解COVID-19的传播情况，进行接触者追踪，提出公共卫生建议并为医疗保健激增做准备。尘埃落定后，流行病学家将使用广泛的血清监测数据来更准确地估计感染该病毒的人数中有多少人得了重病或死亡。为此，美国国立卫生研究院资助的抗体调查正在招募来自全国各地的10 000名志愿者，据新闻报道，具有全国代表性的疾病预防控制中心资助的血清调查将于今年晚些时候开始。同时，世卫组织正在为各国提供血清流行病学研究的早期方案和技术支持，并正在开展一项名为SOLIDARITY II的多国抗体测试研究。至关重要的是，许多人认为，从医疗保健专业人员和紧急情况第一反应者开始，抗体测试还可用于使有免疫力的人返回工作或将其继续留在工作。Krammer建议，例如，为养老院配备有免疫的工作人员可以降低他们的高病死率。美国国家过敏和传染病研究所所长，白宫冠状病毒特别工作组顾问安东尼·福西（Anthony Fauci）医师4月8日在JAMA直播表示：“血清监测将在……恢复正常的框架中发挥重要作用”。两项重要的COVID-19路线图-一个来自前FDA主任Scott Gottlieb，医学博士，另一个来自宾夕法尼亚大学的Ezekiel Emanuel，医学医学-路线图，包括广泛的抗体测试，这是重新开放社会的关键一步。“我认为，如果免疫力在增强，并且说我们有50％的人对此具有免疫力，那么这种病毒传播的机会就大大减少了，”医学博士Melanie Ott说道。旧金山格拉德斯通病毒学和免疫学研究所的高级研究员。“在某一时刻，我们将能够通过可能需要采取的最少额外措施将这种风险降至最低。”沿着这些思路，媒体报道说，德国和意大利的研究人员将进行和研究大规模抗体检测，德国计划颁发“免疫证明”，以使其公民摆脱封锁。为国家卫生局提供基于证据的支持的英国公共卫生局最近讨论了全国性抗体筛查计划，该计划将在评估了正在考虑的快速在家里自己手指点刺测试的准确性后开始。截至发稿时，白宫尚未宣布类似计划。根据人们的抗体状况，允许人们重新返回社会是假定过去的感染可以防止再感染，研究人员说这是可能的，但尚未明确。奥特说：“这种免疫反应的广度，持续时间和有效程度尚不清楚。”世界各地的科学家将努力在实验室中以及通过跟踪康复的患者以查看是否发生再感染来了解对病毒的免疫会给予何种保护性。到目前为止，新型冠状病毒似乎并没有快速突变。Wetzler说，这再加上其他病毒感染的经验表明，SARS-CoV-2抗体患者可能至少会受到保护。但是，还有另一个潜在障碍。即使抗体产生后，个体也可以是PCR阳性的。“问题是，我们正在检测的是活病毒吗？它在复制吗？而且可以传播吗？我认为，在这一点上，这仍然是一个未知数，” Theel说。将阳性抗体测试与阴性PCR结果相结合可以减少仍然具有传染性的人们重新返回社会的机会。最终，抗体阳性试验可能是一种摆脱隔离的通行证。克拉默说：“从长远来看，为整个人群提供这种疫苗会很好，因为每个免疫的人都可以从根本上恢复正常生活，因为他们无法感染其他任何人。”他也告诫说，目前新型冠状病毒感染可能尚未在美国普通人群中广泛传播，而目前只是在“大规模流行开始”之时。但是，随着越来越多的人受到感染和免疫，他们可以通过重新上班来帮助推动经济发展。他们还可以为容易受到严重感染的人提供实际支持，可能直到疫苗到来为止。4月初，Cordon-Cardo说，西奈山可能会将其检测方法的使用范围从实验性疗法扩展到测试卫生保健工作者。在Mayo诊所，临床抗体测试于4月中旬开始。如果这些应用之后是针对大众的广泛抗体测试的推出，那么它们可能会导致社会逐渐向由COVID-19改变的世界重新开放。
