疾病

新冠肺炎康復者體內都有抗體嗎?

【專家觀點】
新冠肺炎康復者體內都有抗體嗎? 僅為情境配圖。

要防堵疫情擴散,必須先要知道這個人到底有沒有被新冠病毒感染,而最直接的方法就是測病毒的RNA存不存在身體內,測病毒當然需要採樣,通常是要由專人從口腔或鼻腔(住院病人也可以從肺腔)內來取樣,然後再把樣本後送到實驗室去做所謂的PCR。因此,直接測病毒的RNA不僅僅是採樣比較麻煩,同時也比較耗時,尤其是比較昂貴。所以很多國家都只能測嫌疑人(例如:疑似病人、有接觸史、有確切症狀的人···等等),根本沒辦法去測所有的人(普測)。更何況這次測了沒有感染,並不表示明天不會被感染,所以檢驗人員的工作負荷量很大,需要謀求解決之道。

在目前沒有藥物和疫苗的情況下,各國都紛紛採取禁止外國人入境、轉機、以及禁止本國旅遊團出國等等,也因此面臨了經濟方面的沉重壓力,實屬兩難。如果世界各國還是單純只有這項PCR檢測方法可用的話,除了上述所說的耗時、耗力、耗錢的缺點外,也會遇到下面幾種情況:第一是入境旅客已有明顯症狀,但測不到病毒(一採陰),若不幸真有感染,防疫豈不破功?第二是在人力、時間、金錢的考量下,不可能去普測所有的入境旅客,但科學界已經證明無症狀感染者不在少數,又該怎麼辦?所以世界各國的科學家都期望能增加下面兩種不同的篩檢方法,來彌補PCR檢測的不足之處,它們就是(1)病毒快篩法以及(2)抗體檢測法(血液測試)。有了這兩種方法的相輔相成,不僅僅是採樣方便、便宜迅速、所有下機旅客都可以普測之外,還可以更進一步給予健康通行證。因為抗體測試法可以證明誰已經是得過新冠肺炎並且擁有了免疫保護力,就像是《全境擴散》電影中打過疫苗者都發給健康手環,是一樣的意思,這種人在全世界將暢行無阻,入境任何國家時就算有類似感冒的症狀也不須再接受任何測試,因為他已經不會被新冠病毒感染了。

但是要發展抗體檢測技術前,科學家仍然需要回答下面幾個重要的問題:(1)是否每個康復者身上都會產生出抗體;(2)提供新冠病毒保護力所需要的體內抗體水平需要多少;以及(3)抗體保護力到底能在康復者體內持續多長的時間。美國國家衛生研究院柯林斯博士(Francis Collins)於2020年5月7日在院長的官方部落格寫道,4月29日刊登在自然醫學期刊《Nature Medicine》的一篇研究論文有助於回答上述的部分問題,並且使科學家們再次激發出對開發和實施新冠肺炎大規模抗體檢測工作的熱情,當然也有助於後續的疫苗開發。

這篇論文是由中國重慶醫科大學感染性疾病之分子生物學重點實驗室的黃愛龍教授所領導完成(他也是該校校長),裡面分析了285位新冠肺炎康復者體內的抗體產生情形。結果顯示,最遲在症狀出現後的第19天,所有患者體內都可以產生出免疫球蛋白G(IgG)。另外在症狀出現後的第22天,患者體內產生免疫球蛋白M(IgM)的人數達到最高比例(94.1%)。因此證明發展血清學上的抗體檢測法,除了可以幫助疑似感染者的診斷外,同時也可以確定誰已經有了保護力。

人類感染病毒後,身體為了對抗它,會相繼產生出兩種抗體:IgM和IgG。IgM是在感染初期就會迅速產生,但這些IgM抗體比較沒有專一性,而且會在體內一段時間後減弱消失,重慶醫科大學的實驗證明感染後第一週內就已經有40%的患者產生了IgM抗體,隨著時間的推移,產生出IgM抗體的患者比例愈來愈多,一直到第22天到達最大比例(94.1%)。更重要的是,症狀感染後的第19天,所有患者(100%)都產生了IgG抗體,理論上IgG是需要比IgM較長的時間才會出現(但每個人體質不盡相同),另外,IgG的專一性比較高,且對人類具有較長期的保護力。機會教育,IgG和IgM的抗體產生,在免疫學上叫做體液免疫。

為了再次確定這項發現,黃愛龍校長在後續研究中,另外再從69例患者身上採集了血液,同樣在20天以內,除兩名母女外,其他所有患者都產生了抗體,具有重複再現性。

目前我們還不知道這些抗體到底能提供多強的保護力、以及這個保護力可以持續多久,所以中國的研究團隊仍然需要繼續追蹤這些患者,甚至可能要進行「病毒挑戰」實驗,也就是再次使康復者暴露於病毒之中,並查看這些抗體是否真的可以保護他們免受再次感染。在等待足夠的時間去完成這些研究之前,重慶醫科大學的研究已經是一個令人鼓舞的訊號,表明人體可以在新冠病毒暴露後學會防禦它,亦即產生抗體。當然康復者血清可以用來治療重症患者也是抗體已經產生的另一項證明。

康復者體內存在抗新冠病毒的T細胞

2020年5月15日發表在《細胞》雜誌上的另一項研究結果更是一個免疫學上的好消息。美國加州拉霍亞免疫研究所(La Jolla Institute for Immunology)的研究人員從20名新冠肺炎康復者(成年人)身上抽取了血液,並將血液樣本再次暴露在新冠病毒的刺突蛋白下。結果顯示,所有康復者血液中,除抗體外,另一支超級打擊部隊也已經產生,他們是CD4+輔助型T細胞(專門幫助B細胞產生抗體),以及CD8+毒殺型T細胞(準確擊殺新冠病毒的特種部隊),兩者都能準確識別新冠病毒的刺突蛋白。論文的共同作者克羅蒂教授(Shane Crotty)在研究所的官方新聞稿中說:「我們的數據表明,康復者體內確實存在抗新冠病毒的T細胞。」這在免疫學上稱之為細胞免疫。

研究作者們還測試了他們在2015年至2018年所收集到的血液樣本,以便了解從未接觸過新冠病毒的人體內是否存在著免疫保護力。數據顯示,大約一半樣本中的CD4+輔助型T細胞會對新冠病毒產生識別,這可能是由於之前得過其他冠狀病毒的感冒所產生的。另外,《科學》雜誌中的新聞報導指出,該結果與另一項的研究結果相符,另一項研究是由柏林查理特大學醫院的研究人員領導,並在上個月的論文預印本中進行了報導,該研究發現83%的新冠肺炎患者和34%的健康人體內的CD4+輔助型T細胞可以識別新冠病毒。

沒有參加這項研究的學者們相繼提出了評論,哥倫比亞大學病毒學家拉斯穆森教授(Angela Rasmussen)對《科學》雜誌說:「這是令人鼓舞的數據。」顯示從新冠肺炎中康復過來的人們,有了這些T細胞,就可以擁有長期性的免疫保護力,這也對目前研發疫苗的科學家們是一大鼓舞。愛荷華州大學病毒免疫學家瓦爾加教授(Steven Varga)認為,許多人能夠在新冠病毒的感染下,迅速恢復健康的其中一個原因應該是,平常有和普通感冒病毒接觸過,所以在體內殘留了少量的免疫力。

美國聯邦政府目前正大力鼓勵科學界進行創新研發,期望迅速發展本文前面所提及的病毒快篩法以及抗體檢測法。首先,美國國家衛生研究院剛剛啟動了一項「病毒快速診斷(RADx)」的補助計劃,提撥了大量經費,但正如美國國衛院院長所強調的,RADx的重要精神是來自於一個ABC電視台的高收視率節目,名稱是「創智贏家」(shark tank-like competition),旨在集中力量只支持一個最具創造力的團隊和題目,傾全力來開發快速、易於使用、又便宜的新冠病毒快篩方法。但絕對不是廣發研究經費,當聖誕老公公或散彈打鳥。

在抗體檢測法方面,美國國家癌症研究所已經開發出了檢測的試劑盒,但在反覆測試中出現了重複再現性不一致的問題,需要再改良。針對此,美國食品藥品監督管理局(FDA)也發布了有關新冠病毒抗體檢測的最新政策和標準,為實驗室和商業製造商提供了可以遵循的目標,這將有助於加快高品質抗體測試法的開發速度。

最後,潘懷宗老師要再次提醒大家,檢測方法有兩種不同的類型,第一種是用於檢測病毒RNA或病毒的片段蛋白質,不論是快篩或是PCR,都是用來辨識某人目前到底有沒有感染,如果有,應立即隔離。第二種是檢測血液中的IgM和/或IgG抗體,此檢測可以表明該人以前是否曾經感染過新冠病毒,現在是否具有免疫保護力。這兩種截然不同的測試方法,分別代表了兩種截然不同的醫學含義,相輔相成,才能發揮最大防疫效果。

(本文作者為陽明大學醫學院藥理學研究所教授)

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