3月下旬，隨著冠狀病毒病-2019（COVID-19）在全球肆虐，數百名科羅拉多州聖米格爾縣（San Miguel County）居民進行了血液檢查。他們站在學校體育館（Telluride school gym）外，彼此相距6英尺排隊等待著抽血，這個血液檢測結果將會告訴他們是否已曾被病毒感染過了，是否已對嚴重的急性呼吸係統綜合症冠狀病毒2（SARS-CoV-2）產生了免疫反應。 這是美國的第一個此類社區範圍內的活動，聖米格爾縣衛生局在2周內為該地區8000名居民中的大多數自願者提供了篩查。在3月26日和27日測試的986例中，隻有8位對SARS-CoV-2抗體呈陽性反應。另外23個處於臨界點，這表明它們最近已暴露於該病毒，並且剛剛開始產生針對該病毒的抗體，但是那是較早的情況。上麵的檢查將會重複一遍，以查看人群中抗體發生了什麽變化，這些花費將由由測試製造商聯合生物醫學公司和該縣聯合支付。與聚合酶鏈反應（PCR）測試（也稱為基於分子或核酸的測試）不同，抗體測試並非旨在識別活動性SARS-CoV-2感染。抗體測試不是去檢測喉嚨或鼻拭子中的病毒遺傳物質，而是檢測免疫反應的標誌物-對於大多數人，在開始感到不適一周以上後，當症狀已經消失時，IgM和IgG抗體會在血液中出現。血清抗體測試不僅可以在事後確認可疑病例，還可以揭示誰被感染過， 包括無症狀感染者。由於有輕度或無症狀，多達四分之一的SARS-CoV-2感染者可能不經意地傳播了病毒給別人。西奈山伊坎醫學院（Mount Sinai’s Icahn School of Medicine）的微生物學家弗洛裏安·克拉默博士（Florian Krammer）在接受采訪時說，這可能會對醫療保健工作人員產生重大影響。“如果我們從血清學上發現您是免疫的，則極不可能再次感染，這意味著您無法將病毒傳播給您的同事或其他患者。而且，如果您必須接觸COVID-19患者， 知道自己對感染有免疫力，那麽自己也會更放心。”抗體測試正在迅速地發展，包括Krammer團隊和荷蘭團隊在內的學術研究人員越來越多地購買商業試劑盒和測試方案。科學家們說，這些測試將在未來幾周和幾個月內變得至關重要，屆時它們可能會用於疾病監測，治療，重返工作崗位的篩查等。他們也補充說，但是必須適當地部署使用測試，並且要承認尚未解決的關於抗體問題。血清學測試第一個治療應用將是篩選供血中的SARS-CoV-2抗體，然後，將含有來自康複患者的抗體的稱為恢複期血漿輸給重症患者。3月下旬在JAMA上發表的幾例中國患者的早期結果令人鼓舞。美國食品和藥物管理局（FDA）正在協調一項全國性的努力，以開發基於血液的，富含抗體的COVID-19治療方法。它們包括恢複期血漿和由其衍生的超免疫球蛋白，理想情況下，它們將為接觸該病毒的病人提供被動免疫。紐約市西奈山衛生係統病理學部門主席卡洛斯·卡登-卡多（Carlos Cordon-Cardo）博士在接受采訪時說，作為FDA擴大訪問計劃FDA expanded access program的一部分，他們那裏的醫生已經開始將恢複期血漿輸注到重症患者。克萊默（Krammer）的研究小組開發了用於篩查捐獻者血液抗體的測試方法。他們最近在預印本文章中描述了他們的新檢測方法（尚未經過同行評審）。該測試最早在患者首次出現症狀後3天從血漿中檢測到抗體。至關重要的是，它與已經在人群中傳播的其它人類冠狀病毒沒有交叉反應，表明它是特異地針對SARS-CoV-2的。“我們的測試發現，基本上每個人都沒有先天免疫，”克拉默說。“沒有預先存在的免疫性。這樣一來，就可以容易地區分感染者和未感染者。”抗體測試也可能有助於解決接受恢複期血漿或超免疫球蛋白的潛在意外後果。波士頓大學醫學院的醫學和微生物學教授李·韋茨勒醫師在接受采訪時說，接受這些治療的某些COVID-19幸存者可能無法獲得自身產生的免疫力，所以他們有再感染的風險。血清學檢查可用於在其恢複後檢查其抗體狀態；免疫力低或沒有免疫力的人將是今後接種疫苗的主要候選者。西奈山（Mount Sinai）和聯合生物醫學（United Biomedical）的測試都是酶聯免疫吸附檢測（ELISA），這是一種可以測量抗體滴度的通用實驗室平台。能夠定量抗體對於鑒定具有豐富效價的恢複期血漿供體和研究免疫係統對病毒的反應非常重要。“我們在ELISA中測得的滴度似乎與中和抗體有關，” Krammer說。“因此，基本的想法是這些抗體滴度越高，受到的保護就越好。”Krammer已與美國約150個不同的臨床實驗室共享了他的測試試劑和工具包。波士頓醫學中心的傳染病醫生韋茲勒說，這類定量測試將幫助科學家了解病人需要保護的抗體類型或所需閾值。但是，大量新的商業COVID-19抗體測試都不是基於ELISA的。它們是側向流動免疫檢測（lateral flow immunoassay），隻提供簡單的陽性或陰性結果，而沒有定量信息。明尼蘇達州羅切斯特市梅奧診所傳染病血清學實驗室主任Elitza Theel博士在接受采訪時說，這些試劑盒便宜且易於使用，並且視其使用方式而定，可能有助於疾病監測。總部位於帕洛阿爾托的Nirmidas Biotech是提供快速，即時醫療側向血流分析的眾多公司之一。該公司首席執行官兼總裁唐梅潔博士表示，該公司的一個州疾病預防控製中心（CDC）實驗室及其他合作夥伴正在評估該測試的性能。她在一封電子郵件中說：“我們計劃與醫院，診所，衛生保健和醫療機構合作，以驗證測試並使其廣泛可用。”位於加利福尼亞州Poway的Diazyme實驗室已經開發了化學發光免疫分析法，從概念上講，它比側向流動分析法更接近ELISA。測試產生與SARS-CoV-2 IgM抗體成比例的光信號。聯合創始人兼董事總經理 Chong Yuan, PhD, 在一封電子郵件中表示，該公司將在下個月向臨床實驗室運送約200萬項測試盒。4月1日，美國食品和藥物管理局（FDA）對北卡羅來納州研究三角公園的Cellex Inc.公司進行的SARS-CoV-2 IgG和IgM橫側向流動快速測定法給予了緊急使用許可（EUA）。兩周後，西奈山的測試也通過了EUA。到4月初，該機構還允許70多家公司未經此授權出售COVID-19抗體測試，盡管有一些條款限製。除其他要求外，沒有EUA的製造商必須聲明，他們已使用來自PCR確診的患者的標本進行臨床驗證。檢測報告必須注意，FDA尚未審查這些檢測方法，並且不應將其用作診斷或排除SARS-CoV-2感染或告知患者感染狀況的唯一依據。然而，根據Theel的說法，有幾家公司正在將側流分析作為快速的即時檢驗來推銷，以鑒定出有效的COVID-19，而FDA宣布將采取行動。“我們目前還不知道這些檢測的效果如何，” Theel在一封後續電子郵件中說。盡管商業製造商聲稱他們的測試具有很高的靈敏度和特異性，但他們尚未發布具體數據。賽爾說，缺乏透明度令人擔憂：“問題是，在症狀發作後，是否收集了這些樣品以表明其敏感性和特異性？”她的實驗室發現，大多數SARS-CoV-2患者直到症狀發作後至少11至12天才開始產生抗體或進行血清轉化。她說：“因此，如果我們在護理時使用這些快速側向流動分析來測試近期有症狀的患者，……他們很有可能會是陰性結果。”據新聞報道，FDA將對抗體測試進行廣泛的監督。此外，世界衛生組織（WHO）的一位發言人在一封電子郵件中說，世界衛生組織（WHO）正在與合作夥伴及其自己的全球實驗室網絡合作，以評估可用於診斷和研究目的的檢測方法。這項工作的一個合作夥伴是創新診斷基金會（FIND），這是一家總部位於瑞士日內瓦的非營利組織，致力於評估PCR和血清學檢測。截至4月中旬，該小組已選擇27項抗體測試（主要來自中國）進行第一輪評估。測試的性能結果將在可用時發布在FIND網站上。據新聞報道，新近可用的快速即時PCR檢測，例如最近雅培（Abbott Laboratories）宣布的5分鍾檢測，不會在短期內大幅提高診斷檢測能力。麵對令人難以置信的需求中的PCR測試短缺，衛生係統可能會考慮將血清學測試作為替代診斷。但是專家強烈強調，通常不應將抗體檢測用於診斷正在感染的病例。Krammer說，用抗體測試來診斷活動性感染是“完全濫用”。抗體測試不僅可能會在早期報告假陰性，而且還會錯過因免疫力低下而不產生抗體的人病人的感染診斷檢測。Theel說：“分子檢測仍將是有症狀患者診斷COVID-19的首選方法。”在她看來，抗體檢測對活動性感染的唯一適當用途可能是對於症狀已超過一周但PCR陰性的人。但確切的檢測時間尚未確定。Theel說：“我認為了解血清學檢測的局限性非常重要，要認識到需要花費時間來建立可檢測的免疫反應並使用它們進行檢測的正確理由。” “具有複製和傳播病毒的急性症狀患者的血清學陰性結果會嚴重危害公共健康。”聖米格爾縣公共衛生部門表示，將使用其檢測結果在社區中檢測和圍堵COVID-19，並提供該病在該地區的流行情況的更清晰的情況。其他領域可能很快就會跟進：聯合生物醫學聯合創始人兼當地居民Mei Mei Hu在一封電子郵件中說，正在計劃在其他社區進行篩查。
編者：在作者發表本文後，Bendavidd 等在2020年4月3-4日，使用側流免疫分析法對加州聖克拉拉縣(Santa Clara County)居民的SARS-CoV-2抗體進行了SARS-CoV-2抗體的血清陽性率測試。在3,330人的樣本中報告了針對SARS-CoV-2的抗體的流行程度，並針對郵政編碼，性別和種族/民族進行了調整。結果在聖克拉拉縣未經調整的SARS-CoV-2抗體陽性率為1.5％，人口加權患病率為2.81％。在三種測試性能特征情景下，聖克拉拉的COVID-19人口患病率從2.49％-4.16％。這些結果表明到4月初，聖克拉拉縣的感染人數估算應介於48,000至81,000，比現今確診的病例數多50-85倍。結論是在聖塔克拉拉縣感染的範圍比確診病例數所表明的要多得多。其它地區，或其它國家也應有類似的存在。政府官員和衛生係統需要準確的感染計數才能了解COVID-19的傳播情況，進行接觸者追蹤，提出公共衛生建議並為醫療保健激增做準備。塵埃落定後，流行病學家將使用廣泛的血清監測數據來更準確地估計感染該病毒的人數中有多少人得了重病或死亡。為此，美國國立衛生研究院資助的抗體調查正在招募來自全國各地的10 000名誌願者，據新聞報道，具有全國代表性的疾病預防控製中心資助的血清調查將於今年晚些時候開始。同時，世衛組織正在為各國提供血清流行病學研究的早期方案和技術支持，並正在開展一項名為SOLIDARITY II的多國抗體測試研究。至關重要的是，許多人認為，從醫療保健專業人員和緊急情況第一反應者開始，抗體測試還可用於使有免疫力的人返回工作或將其繼續留在工作。Krammer建議，例如，為養老院配備有免疫的工作人員可以降低他們的高病死率。美國國家過敏和傳染病研究所所長，白宮冠狀病毒特別工作組顧問安東尼·福西（Anthony Fauci）醫師4月8日在JAMA直播表示：“血清監測將在……恢複正常的框架中發揮重要作用”。兩項重要的COVID-19路線圖-一個來自前FDA主任Scott Gottlieb，醫學博士，另一個來自賓夕法尼亞大學的Ezekiel Emanuel，醫學醫學-路線圖，包括廣泛的抗體測試，這是重新開放社會的關鍵一步。“我認為，如果免疫力在增強，並且說我們有50％的人對此具有免疫力，那麽這種病毒傳播的機會就大大減少了，”醫學博士Melanie Ott說道。舊金山格拉德斯通病毒學和免疫學研究所的高級研究員。“在某一時刻，我們將能夠通過可能需要采取的最少額外措施將這種風險降至最低。”沿著這些思路，媒體報道說，德國和意大利的研究人員將進行和研究大規模抗體檢測，德國計劃頒發“免疫證明”，以使其公民擺脫封鎖。為國家衛生局提供基於證據的支持的英國公共衛生局最近討論了全國性抗體篩查計劃，該計劃將在評估了正在考慮的快速在家裏自己手指點刺測試的準確性後開始。截至發稿時，白宮尚未宣布類似計劃。根據人們的抗體狀況，允許人們重新返回社會是假定過去的感染可以防止再感染，研究人員說這是可能的，但尚未明確。奧特說：“這種免疫反應的廣度，持續時間和有效程度尚不清楚。”世界各地的科學家將努力在實驗室中以及通過跟蹤康複的患者以查看是否發生再感染來了解對病毒的免疫會給予何種保護性。到目前為止，新型冠狀病毒似乎並沒有快速突變。Wetzler說，這再加上其他病毒感染的經驗表明，SARS-CoV-2抗體患者可能至少會受到保護。但是，還有另一個潛在障礙。即使抗體產生後，個體也可以是PCR陽性的。“問題是，我們正在檢測的是活病毒嗎？它在複製嗎？而且可以傳播嗎？我認為，在這一點上，這仍然是一個未知數，” Theel說。將陽性抗體測試與陰性PCR結果相結合可以減少仍然具有傳染性的人們重新返回社會的機會。最終，抗體陽性試驗可能是一種擺脫隔離的通行證。克拉默說：“從長遠來看，為整個人群提供這種疫苗會很好，因為每個免疫的人都可以從根本上恢複正常生活，因為他們無法感染其他任何人。”他也告誡說，目前新型冠狀病毒感染可能尚未在美國普通人群中廣泛傳播，而目前隻是在“大規模流行開始”之時。但是，隨著越來越多的人受到感染和免疫，他們可以通過重新上班來幫助推動經濟發展。他們還可以為容易受到嚴重感染的人提供實際支持，可能直到疫苗到來為止。4月初，Cordon-Cardo說，西奈山可能會將其檢測方法的使用範圍從實驗性療法擴展到測試衛生保健工作者。在Mayo診所，臨床抗體測試於4月中旬開始。如果這些應用之後是針對大眾的廣泛抗體測試的推出，那麽它們可能會導致社會逐漸向由COVID-19改變的世界重新開放。
