2023年3月,深圳市第三人民医院(南方科技大学第二附属医院)/深圳国家感染性疾病临床医学研究中心卢洪洲教授团队,在THE LANCET Microbe发表题为Viral and antibody dynamics of acute infection with SARS-CoV-2 omicron variant (B.1.1.529): a prospective cohort study from Shenzhen, China的研究论文。
【背景】
阐明SARS-CoV-2在感染宿主体内(特别是在传播能力迅速增加的感染初期)的复制动力学,对于制定有效的、针对性的公共卫生措施至关重要。因此,本研究分析了与发病天数以及实验确诊天数相关的病毒和抗体动力学,以及SARS-CoV-2在整个感染过程的复制动力学。
【方法】
在这项前瞻性队列研究中,我们对2020年1月11日至2022年4月24日期间在深圳市第三人民医院(中国深圳)住院的SARS-CoV-2确诊感染患者进行了筛选,纳入了免疫功能正常、未使用SARS-CoV-2靶向抗病毒药物治疗的急性期感染患者。通过对应采集鼻咽拭子和血浆样本,检测SARS-CoV-2病毒RNA和特异性IgG抗体并得到数据。该数据使用Local Polynomial Regression方法对病毒和抗体动力学进行分析,使用Mann-Whitney U检验和Gehan-Breslow-Wilcoxon方法分析病毒和抗体动力学与疫苗接种、年龄、性别、疾病严重程度和基础健康状况之间的关联。
【结果】
1. Omicron 变异株与症状相关的病毒动力学:本研究纳入并分析了采集自2,043例SARS-CoV-2急性期感染者(原型株[A.1])和D614G突变株[B.1],N=217;Delta突变株[B.1.617.2],N=105;Omicron突变株[B.1.1.529],N=1721)的15406个鼻咽拭子样本和2324个血浆样本检测结果。Omicron突变株感染患者在发病第一天(无症状感染者确诊当天定义为发病第1天)的平均Ct值为22.65(95%置信区间:22.05~23.26),平均需要3.19天(95%置信区间:3.09~3.28)达到峰值病毒载量(平均Ct值17.63,95%置信区间:17.47~17.79),平均需要13.50天(95%置信区间:13.32~13.67)达到病毒清除病毒标准(Ct值≥35)。其中Omicron 变异株在没有潜在健康状况者与有潜在健康状况的参与者相比,没有潜在健康状况者在病毒载量达到峰值后比那些有潜在健康状况的参与者更快地被清除。见图1
图1 omicron变异株的病毒动力学
2. 野生型 SARS-CoV-2 delta和 Omicron变异的病毒动态比较:与野生型毒株和Delta突变株相比,Omicron突变株复制更快、病毒清除时间更短,其发病第1天和峰值病毒载量均低于Delta突变株,但均高于野生型毒株。
图2 野生型 SARS-CoV-2 delta和 omicron变异株的病毒动态比较
3. Omicron变异株在整个感染过程中的复制动力学:为了阐明 Omicron 变异在宿主感染过程中的病毒动力学,本研究选择了实验室确认时 Ct 值大于 35的参与者,以及实验室确认时 Ct 值与病毒峰值负荷之间的差异大于 9·99(约增加 1000 倍)的参与者进行进一步分析。结果发现,年龄、性别、疾病严重程度和基础疾病与Omicron突变株的病毒动力学相关,在儿童(0~14岁)、男性、无症状和无基础疾病的患者中病毒清除速度更快。整个感染过程的病毒动力学分析结果显示,Omicron突变株感染后平均需要5.06天(95%置信区间:4.76~5.36)达到峰值病毒载量,平均14.27天(95%置信区间:13.6~14.93)达到病毒清除标准。
图3 Omicron变异株在宿主感染过程中的整体病毒动力学, Omicron 变异病毒
在整个感染过程中的病毒动力学与疫苗接种状况、年龄、性别和疾病严重程度相关性
4. Omicron变种急性感染期的抗体动态:通过对 1553 名 Omicron 变异感染患者的 2324 份血浆样本进行了 SARS-CoV-2 特异性 IgG 抗体检测,并对确认感染后 28 日内的2261份样本进行了分析。抗体动力学分析结果显示,与未接种疫苗的感染者相比,即使最后一针疫苗的接种时间与感染时间的间隔超过7个月,Omicron突变株突破感染者体内SARS-CoV-2特异性抗体产生的更早、更快,达到的峰值更高。
图4 在急性感染omicron变异株后体内抗体的动态变化结果
【结论】
本研究全面解析了SARS-CoV-2 Omicron突变株急性感染期的病毒和抗体动力学特征,研究结果对制定人群筛查、抗病毒治疗、隔离期和疫苗接种等公共卫生策略具有重要意义。
原文链接:
Title: Viral and antibody dynamics of acute infection with SARS-CoV-2
Omicron variant (B.1.1.529): a prospective cohort study from Shenzhen, China
Cite:Yang Y, Guo L, Yuan J, et al. Viral and antibody dynamics of acute infection with SARS-CoV-2 omicron variant (B.1.1.529): a prospective cohort study
from Shenzhen, China [published correction appears in Lancet Microbe. 2023 Aug;4(8):e576]. Lancet Microbe. 2023;4(8):e632-e641. doi:10.1016/S2666-5247(23)00139-8