新型冠狀病毒肺炎的潛在抗體依賴性增強效應*

張一敏，胡 晨 綜述，何 勇 審校

(陸軍特色醫學中心呼吸與危重癥醫學科，重慶 400042)

由新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)所引發的新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)已成為全世界關注的焦點。根據世界衛生組織最新實時統計數據，截止至2020年11月,全球累計COVID-19確診病例超過5 000萬例，累計死亡病例130萬例。到2020年11月為止,國內外尚無治療COVID-19的特效藥物。雖然國內疫情逐漸趨于穩定，但疫情防控仍然任重道遠?？贵w依賴性感染增強(ADE)效應是一種在低濃度免疫血清中的病毒復制被促進而不被抑制的現象，COVID-19是否存在ADE而導致疫情加重？這是值得在2021年冬春季節注意的一個問題。

1 ADE的定義

人體感染病毒時會產生抗體，但當病毒發生變異后，先前產生的抗體可能會幫助病毒損害人體的免疫系統從而加重病情，即為ADE效應。ADE是一種免疫介導的機制多樣的病毒感染效應，除病毒蛋白和宿主受體之間的相互作用外，還可通過病毒/抗體免疫復合物與Fc受體(FcR)、補體受體結合等機制進入細胞，或通過誘導包膜糖蛋白的構象改變(此種糖蛋白是病毒與細胞膜融合所需要的)導致感染加重[1]。SMATTI等[2]發現當非中和抗體與新近感染的病毒結合后，會促進表達Fcγ受體的宿主細胞攝取病毒?？偟膩碚f，ADE效應不但將導致先前產生的抗體無法發揮殺滅病毒作用，甚至還有助于二次感染的病毒進入宿主細胞，造成或加重感染。

2 ADE在病毒感染中的作用

研究證實多種病毒感染均會導致ADE效應，例如登革熱、SARS冠狀病毒(SARS-CoV)、中東呼吸癥候群冠狀病毒(MERS-CoV)和羅斯河病毒(RRV)等。此外，ADE還一直是埃博拉病毒和艾滋病毒感染的研究熱點[3-4]。

2.1 ADE被認為是二次感染登革熱病毒(DENV)導致重癥登革熱的機制

DENV包含4種不同的血清型(DENV1-4)，單一血清型自然感染會使感染者產生終身免疫，但對異型血清型只有短期交叉保護作用。DENV特異性中和IgG抗體可持續數十年，而該抗體對其他血清型病毒的交叉反應活性卻隨時間逐漸降低[5]。因此，當患者初次感染DENV后數月或數年，若患者再次感染其他血清型DENV，先前產生的特異性抗體將與之結合形成復合物，并通過FcR介導的通路及減弱免疫細胞對病毒復制的抑制效應而進入免疫細胞，促進DENV增殖并最終誘導免疫細胞死亡[6]，使得二次感染發展為重癥登革熱，如登革熱出血熱/登革休克綜合征(DHF/DSS)。寨卡病毒(ZIKV)感染也與DENV的ADE效應有關，ZIKV感染更容易發生在以前有過DENV感染的地方，其原因可能是DENV的免疫血漿與ZIKV有著明顯的交叉反應，從而導致ADE效應[7]。

2.2 MERS-CoV和SARS-CoV感染可誘導產生ADE效應

與DENV不同的是，MERS-CoV相關ADE效應與二次感染無關。MERS-CoV受體結合域的特異性中和單克隆抗體可通過模仿病毒受體的功能來調節MERS-CoV的ADE效應[8]。RAJ等[9]發現以MERS-CoV刺突蛋白的受體結合域(RBD)為靶點的單抗可誘導蛋白質產生構象改變，有助于MERS-CoV與其受體二肽基肽酶4(DPP4)相互作用，從而促進宿主細胞感染MERS-CoV。

2003年，由SARS-CoV所引發的嚴重急性呼吸綜合征(SARS)在中國大暴發，感染例數超過8 000例，病死率高達10%[10]。WANG等[11]發現，高濃度抗SARS-CoV的免疫血清可中和SARS-CoV，然而經大量稀釋過的免疫血清可顯著增強SARS-CoV感染，誘發ADE效應。因此，SARS-CoV感染中ADE效應得到確定。

2.3 可致ADE效應的其他病毒

巨噬細胞是RRV感染的主要細胞[12]。在RRV抗體的作用下，RRV對巨噬細胞的感染力及其在巨噬細胞內的生長速度都顯著增強，因此表現出ADE效應。

絲狀病毒感染所誘導產生的抗體可致ADE效應。KUZMINA等[4]分離大量絲狀病毒科病毒的不同單克隆抗體，研究其對多種來自單核巨噬細胞系的免疫細胞的作用。研究發現，非中和抗體可增強感染，中和抗體在亞中和濃度時也可以表現出感染增強效應。

急性人類免疫缺陷病毒(HIV)-1感染可誘導產生非中和抗體。WILLE等[3]利用表達補體受體2(CR2；CD21)的T細胞系對補體介導的抗體依賴性增強進行縱向研究發現，在HIV感染早期可以持續觀察到ADE效應，其感染增強效應可超過350倍。

3 COVID-19是否存在ADE及應對措施

到目前為止還無法證實SARS-CoV-2病毒感染存在ADE效應。但就目前的臨床證據表明，ADE完全可能出現在COVID-19中[13]。一項納入222例COVID-19患者的研究結果顯示，患者病情的嚴重程度與增強的IgG反應有關[14]；而重病患者不僅有更強的IgG反應,且其總抗體滴度更高,預后更差[15-16]。綜合兩項研究結果可以得知，IgG滴度越高，COVID-19患者病情越嚴重?；谝陨辖Y果，CAO[14]研究顯示，ADE效應存在于SARS-CoV-2感染是很有可能的。不同國家所報道的病例間嚴重程度存在差異，發病的地理差異和療效的個體差異也引起越來越多的關注。研究者發現，SARS-CoV-2感染更容易影響患有并發癥的老年男性,甚至導致致命的呼吸道疾病[17]，可能是由于老年患者之前多數有暴露于其他冠狀病毒，并由此產生病毒抗體以致產生SARS-CoV-2的ADE效應。

重癥患者也許曾暴露于冠狀病毒，由于抗原表位的異質性，使得患者遭受ADE效應[13]。ZHOU等[18]發現，SARS-CoV-2與SARS-CoV的基因組序列相似度達79.6%，且SARS-CoV-2及SARS-CoV均以ACE2作為病毒受體。考慮到SARS-CoV-2和SARS-CoV具有病原體相似、靶細胞和受體相同的特征，因此SARS-CoV-2同樣有可能誘導ADE效應。從臨床表現上來講，ADE效應減弱了機體控制肺部和其他地方炎癥的能力，這可能會導致急性呼吸損傷、急性呼吸窘迫癥[13]。綜上所述，受ADE效應的影響，從SARS-CoV-2感染中康復患者不僅有二次感染的可能，并且可能因ADE效應，導致更嚴重的病情。那么針對感染且治愈的患者就十分有必要防止其二次感染。

國外有個案報道，1例COVID-19患者在核酸檢測轉陰后1個月再次出現更加嚴重的COVID-19癥狀，且核酸檢測轉陽[19]。LAFAIE等[20]報道了3例COVID-19患者在經積極治療后癥狀改善，但經過數周到數月不等的時間內，病情急劇惡化最終治療無效死亡。這些情況是否與ADE效應有關？推測初次感染時產生的抗體未在其二次感染時起到保護作用。另一項病例報道也顯示，1例COVID-19患者在治愈4個月后發生二次感染，且其二次感染的病毒株是現在歐洲更普遍流行的D614G突變病毒株，抗體中和實驗顯示，首次感染的病毒產生的抗體對二次感染的病毒效果不佳[21]。2020年4月WHO已發出警告：目前還沒有證據表明從治愈的COVID-19治愈患者體內抗體可防止二次感染。黃愛龍教授團隊隨訪觀察了從SARS-CoV-2感染中康復個體的IgG和中和抗體水平發現，有部分患者的IgG和中和抗體水平在感染后2～3個月內開始下降[22]。在另一項針對8例COVID-19康復期患者的中和抗體滴度動態分析顯示，4例患者在發病約7周后中和抗體減少[23]。上述研究提示，COVID-19患者免疫力的持續時間較短。所以，一些國家政府提倡發放“免疫護照”來對一些人群放松管禁是不可取的，因為還不知道這些產生過SARS-CoV-2特異性抗體康復人群的免疫力是否能禁得起二次感染，受到ADE效應的威脅，群體免疫策略可能會產生更加嚴重的后果。

ADE效應可能還是開發SARS-CoV-2疫苗的重要障礙。因為如果疫苗濃度接種不當，其所產生的病毒特異性抗體也許能提高病毒進入靶細胞的能力,從而加重病情[24]?？贵w的特異性、濃度、親和力和同種型等多個因素決定了抗體是否能中和病毒并保護宿主，或者是引起ADE和急性炎癥[25]。所以疫苗開發和基于抗體療法都必須把所有病毒亞型和抗體水平等多種因素考慮進去，并且在評估疫苗安全性時應充分考慮ADE效應。據了解，截至2020年11月13日，全球已有12個疫苗進入3期臨床試驗，其中已經獲得批準或者有限使用批準的疫苗共5個。疫苗有望于2021年投入市場，但疫苗的安全性及病毒潛在的ADE效應不可忽視。

總的來說，目前無法預測ADE是否會發生。因此，在進行疫苗接種和抗體療法之前都必須要先找到預防ADE效應發生和對抗ADE效應的方法。進入2020年秋冬季以來，國際疫情形勢依然十分嚴峻，我國北京、黑龍江、新疆、大連、青島等地都出現過小范圍聚集性感染事件，散在報道的無癥狀感染者，冷鏈環境中檢測出SARS-CoV-2等都表明我國疫情防控仍不可松懈。隨著大量COVID-19康復患者體內抗體水平的降低以及人群流動性增加，對有可能發生的第二波疫情必須做好充分準備，因為SARS-CoV-2的潛在ADE效應，第二波疫情有可能比第一波更加猛烈。冬春季是呼吸道傳染病高發時期，在全球疫情加速蔓延的形勢下，我國疫情防控決不能掉以輕心。