CoVID-19患者のSARS-CoV-2に対する中和抗体反応とその解釈

・SARS-CoV-1とSARS-CoV-2は交差反応しないという残念な結果だった。

・60-85歳のグループの人々は、15-39歳のグループの人々の3倍以上の量の抗体価だった。

・70％の患者で中和抗体ができるが、30％の患者は殆ど中和抗体ができなかった。

・抗体が作られなかった人も症状は回復した。

・抗体上昇とCRP値は正の相関、リンパ球数とは負の相関。

・30％の抗体が作られなかった人が再感染するかは不明。

（※　管理者注　2020/04/11記載）

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背景SARS-CoV-2コロナウイルスによって引き起こされるCOVID-19パンデミックは、世界の公衆衛生を脅かしています。

現在、このウイルスに対する中和抗体（NAbs）は、この疾患の回復と保護と相関すると予想されています。

しかしながら、これらの抗体の特徴は、患者の臨床症状に関連して十分に研究されていません。

軽度の症状から回復した175名のCOVID-19患者から収集した血漿を、安全で高感度な偽型レンチウイルスベクターに基づく中和アッセイを使用してスクリーニングしました。

血漿中のスパイク結合抗体は、SARS-CoV-2の、RBD、S1、S2タンパクを用いたELISAで測定しました。

SARS-CoV-2特異的NAbとスパイク結合抗体のレベルと時間経過を同時に監視しました。

所見SARS-CoV-2 NAbsは、SARS-CoVウイルスと交差反応しませんでした。

SARS-CoV-2特異的NAbは、疾患の発症後10〜15日目に患者で検出され、その後も維持されました。

これらの患者のNAbの力価は、S1、RBD、S2領域をターゲットとするスパイク結合抗体と相関していました。

NAbsの力価は患者によって異なりました。

高齢者と中年の患者は、若い患者よりも有意に高い血漿NAb抗体価（P <0.0001）とスパイク結合抗体（P = 0.0003）を示しました。

特に、これらの患者のうち、NAb力価が私たちのアッセイの検出可能なレベル（ID50：<40）を下回っていた患者は10人でした。

対照的に、2人の患者は非常に高い力価のNAbを示し、それぞれID50は、15989および21567でした。

NAb力価は血漿CRPレベルと正の相関がありましたが、入院時の患者のリンパ球数と負の相関があり、体液性応答と細胞性免疫応答の関連を示していました。

回復したCOVID-19患者におけるSARS-CoV-2特異的NAbの変動は、疾患の進行におけるNAbの役割について懸念を提起する可能性があります。

SARS-CoV-2ウイルスに対する効果的なワクチンの開発のために、

NAb力価と年齢、リンパ球数、および血中CRPレベルとの相関は、コロナウイルス感染におけるウイルスと宿主の免疫応答の相互作用を更に探究する必要があります。

さらに、予防または治療に回復期血漿を使用する前に、NAbの滴定が役立ちます。

Neutralizing antibody responses to SARS-CoV-2 in a COVID-19 recovered patient cohort and their implications

Fan Wu, Aojie Wang, Mei Liu, Qimin Wang, Jun Chen, Shuai Xia, Yun Ling, Yuling Zhang, Jingna Xun, Lu Lu, Shibo Jiang, Hongzhou Lu, Yumei Wen, Jinghe Huang

doi: https://doi.org/10.1101/2020.03.30.20047365

https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.03.30.20047365v1

This article is a preprint and has not been peer-reviewed [what does this mean?]. It reports new medical research that has yet to be evaluated and so should not be used to guide clinical practice.

Abstract

Background The COVID-19 pandemic caused by SARS-CoV-2 coronavirus threatens global public health.

Currently, neutralizing antibodies (NAbs) versus this virus are expected to correlate with recovery and protection of this disease.

However, the characteristics of these antibodies have not been well studied in association with the clinical manifestations in patients.

Methods Plasma collected from 175 COVID-19 recovered patients with mild symptoms were screened using a safe and sensitive pseudotyped-lentiviral-vector-based neutralization assay.

Spike-binding antibody in plasma were determined by ELISA using RBD, S1, and S2 proteins of SARS-CoV-2.

The levels and the time course of SARS-CoV-2-specific NAbs and the spike-binding antibodies were monitored at the same time.

Findings SARS-CoV-2 NAbs were unable to cross-reactive with SARS-CoV virus. SARS-CoV-2-specific NAbs were detected in patients from day 10-15 after the onset of the disease and remained thereafter.

The titers of NAb among these patients correlated with the spike-binding antibodies targeting S1, RBD, and S2 regions.

The titers of NAbs were variable in different patients.

Elderly and middle-age patients had significantly higher plasma NAb titers (P<0.0001) and spike-binding antibodies (P=0.0003) than young patients.

Notably, among these patients, there were ten patients whose NAb titers were under the detectable level of our assay (ID50: < 40); while in contrast, two patients, showed very high titers of NAb, with ID50 :15989 and 21567 respectively.

The NAb titers were positive correlated with plasma CRP levels but negative correlated with the lymphocyte counts of patients at the time of admission, indicating an association between humoral response and cellular immune response.

Interpretation The variations of SARS-CoV-2 specific NAbs in recovered COVID-19 patients may raise the concern about the role of NAbs on disease progression.

The correlation of NAb titers with age, lymphocyte counts, and blood CRP levels suggested that the interplay between virus and host immune response in coronavirus infections should be further explored for the development of effective vaccine against SARS-CoV-2 virus.

Furthermore, titration of NAb is helpful prior to the use of convalescent plasma for prevention or treatment.

Funding Ministry of Science and Technology of China, National Natural Science Foundation of China, Shanghai Municipal Health Commission, and Chinese Academy of Medical Sciences

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上海の研究者たちは、退院した多くの人々で驚くほど低いレベルのCovid-19抗体が見つかった後、一部の回復したコロナウイルス患者が再感染のリスクが高いかどうかを判断することを望んでいます。

復旦大学のチームは、上海公衆衛生クリニックセンターから退院した175人の患者の血液サンプルを分析し、3分の1近くが予想外に低いレベルの抗体を持っていることを発見しました。

場合によっては、抗体がまったく検出されないこともありました。

「これらの患者がリバウンドまたは再感染のリスクが高いかどうかは、さらなる研究で調査する必要があります」と、チームは月曜日に発表された予備印刷のオンラインプラットフォームであるMedrxiv.orgの予備調査に書いています。

この研究は予備的なものであり、査読はされていませんが、コロナウイルスによって引き起こされる疾患であるCovid-19から回復した患者の抗体レベルを世界で初めて体系的に調査したと研究者らは述べています。

すべての患者は最近、疾患の軽度の症状から回復しており、抗体レベルが低いほとんどの患者は若かった。研究者らは、集中治療室に入院した患者の多くはすでに提供された血漿からの抗体を持っているため除外した。

抗体は免疫系によって生成され、特定の病原体を阻害するユニークな化学構造を持っています。コロナウイルス抗体は、ウイルスエンベロープ上のスパイクタンパク質を傍​​受して、ヒト細胞との結合を防ぎます。

研究者らは、患者の約3分の1の抗体の「力価」値が500未満であり、保護を提供するには低すぎる可能性があるレベルであることを発見して驚いたと述べました。

「患者の約30％が、Covid-19感染後に高力価の中和抗体を開発できませんでした。しかし、他の患者と比較してこれらの患者の罹病期間は類似していた」と述べた。

チームはまた、抗体レベルが年齢とともに上昇することを発見しました。60-85歳のグループの人々は、15-39歳のグループの人々の3倍以上の量の抗体を示しました。

抗体の量が少ないと、群れの免疫に影響を与える可能性があり、一般住民の間での病気への抵抗力が広がり、感染を阻止できます。

チームのリーダーである黄教授によると、研究に参加した患者の10人は抗体の存在が非常に低いため、検査室でさえ検出されなかった。

これらの患者は、発熱、悪寒、咳などの典型的なCovid-19症状を経験しましたが、T細胞やサイトカインなどの免疫系の他の部分でウイルスを打ち負かした可能性があります。

彼らがこれをどのようにしたかはまだ不明でした。

「ワクチン開発者はこれらの患者に特別な注意を払う必要があるかもしれません」とHuangは言いました。実際のウイルスが抗体反応を誘発できなかった場合、ワクチンの弱体化バージョンもこれらの患者では機能しない可能性があります。

研究者らはまた、Covid-19抗体が2003年に重症急性呼吸器症候群（Sars）の発生を引き起こした遠縁の株と結合する可能性があることも発見し、一度に2つ以上のコロナウイルス株に対するワクチンを開発するという期待が高まっていた。

しかし、この結合は細胞内でのサーズウイルスの複製を抑制することができなかった。

Coronavirus: low antibody levels raise questions about reinfection risk

https://www.scmp.com/news/china/science/article/3078840/coronavirus-low-antibody-levels-raise-questions-about

• Scientists in Shanghai say some recovered patients show no signs of the neutralising proteins

• Early-stage findings could have implications for vaccine development and herd immunity, they say

Researchers in Shanghai hope to determine whether some recovered coronavirus patients have a higher risk of reinfection after finding surprisingly low levels of Covid-19 antibodies in a number of people discharged from hospital.

A team from Fudan University analysed blood samples from 175 patients discharged from the Shanghai Public Health Clinical Centre and found that nearly a third had unexpectedly low levels of antibodies.

In some cases, antibodies could not be detected at all.

“Whether these patients were at high risk of rebound or reinfection should be explored in further studies,” the team wrote in preliminary research released on Monday on Medrxiv.org, an online platform for preprint papers.

Although the study was preliminary and not peer-reviewed, it was the world’s first systematic examination of antibody levels in patients who had recovered from Covid-19, the disease caused by the coronavirus, the researchers said.

All of the patients had recently recovered from mild symptoms of the disease and most of those with low antibody levels were young. The researchers excluded patients who had been admitted to intensive care units because many of them already had antibodies from donated blood plasma.

Antibodies are generated by the immune system and have unique chemical structures to inhibit specific pathogens. The coronavirus antibody intercepts the spike protein on the viral envelope to prevent it from binding with human cells.

The researchers said they were surprised to find that the antibody “titer” value in about a third of the patients was less than 500, a level that might be too low to provide protection.

“About 30 per cent of patients failed to develop high titers of neutralising antibodies after Covid-19 infection. However, the disease duration of these patients compared to others was similar," they said.

The team also found that antibody levels rose with age, with people in the 60-85 age group displaying more than three times the amount of antibodies as people in the 15-39 age group.

The low amounts of antibodies could affect herd immunity, resistance to the disease among the general population to stop its spread.

“This is a clinical observation we made at the front line. What this will mean to herd immunity will require more data from other parts of the world,” Professor Huang Jinghe, the leader of the team, said on Tuesday.

Huang said 10 of the patients in the study had an antibody presence so low it could not even be detected in the laboratory.

These patients experienced typical Covid-19 symptoms including fever, chill and a cough, but might have beaten back the virus with other parts of the immune system such as T-cells or cytokines.

How they did this was still unclear.

“Vaccine developers may need to pay particular attention to these patients,” Huang said. If the real virus could not induce antibody response, the weakened version in the vaccine might not work in these patients either.

The researchers also found that the Covid-19 antibody could bind with a distantly related strain that caused an outbreak of severe acute respiratory syndrome (Sars) in 2003.

But the binding could not suppress Sars virus replication in cells, dashing hopes of developing a vaccine for two or even more coronavirus strains at once.

Many questions about the virus remain unanswered, including how the virus made the jump from animal to humans; why some people die from Covid-19 and others are asymptomatic; and why some recovered patients test positive again.

Professor Wang Chen, a senior scientific adviser to the central government, told state media on Monday that it was way too early to declare victory against the disease even in China, where the situation was under control for now.

“Who knows whether this will become something like a seasonal flu, or chronic disease like hepatitis B, or just vanish like Sars?” he was quoted in the official Science and Technology Daily.

“Up till now we still lack imagination [to tell].”