Immunoassays heterogenitet och implikationer för SARS-CoV-2-seroövervakning

Serosövervakning handlar om att uppskatta prevalensen av antikroppar i en population mot en viss patogen.Det hjälper till att mäta immuniteten hos en befolkning efter infektion eller vaccination och har epidemiologisk användbarhet för att mäta överföringsrisker och befolkningsimmunitetsnivåer.I den nuvarande pandemin av coronavirus sjukdom 2019 (COVID-19) har serosurvey spelat en avgörande roll för att bedöma den faktiska graden av allvarlig akut respiratorisk syndrom coronavirus 2 (SARS-CoV-2) infektion i olika populationer.Det har också hjälpt till att etablera epidemiologiska indikatorer, t.ex. infektionsdödlighetskvoten (IFR).

I slutet av 2020 hade 400 seroundersökningar publicerats.Dessa studier baserades på olika typer av immunanalyser som utformades för att analysera antikroppar mot SARS-CoV-2, främst inriktade på hela eller delar av spike (S) och nukleokapsid (N) proteiner av SARS-CoV-2.I det nuvarande covid-19-pandemiscenariot har successiva epidemivågor förekommit i olika regioner i världen, som infekterar en varierad blandning av befolkningen vid en given tidpunkt.Detta fenomen har utmanat SARS-CoV-2-seroövervakning på grund av ett alltmer heterogent immunologiskt landskap.

Forskare har observerat att anti-SARS-CoV-2-antikroppsnivåer har en tendens att avta efter konvalescentperioden.Sådan förekomst ökar chanserna för negativa resultat genom immunanalyser.Dessa falska negativ kan vederbörligen undergräva allvaret av den faktiska infektionsfrekvensen om de inte upptäcks och åtgärdas snabbt.Dessutom uppträder antikroppkinetiken efter infektion differentiellt i enlighet med infektionens svårighetsgrad – allvarligare COVID-19-infektion tenderar att medföra en större ökning av antikroppsnivån jämfört med milda eller asymtomatiska infektioner.

Flera studier har karakteriserat antikroppskinetik under sex månader efter infektion.Dessa studier fann att majoriteten av individer i samhällen som är infekterade med SARS-CoV-2 visade milda eller asymtomatiska infektioner.Forskare tror att det är viktigt att kvantifiera förändringen i antikroppars nivåer, med hjälp av tillgängliga immunanalyser, över det breda spektrumet av infektionsgrad.Ålder ansågs också vara en viktig faktor i dessa studier.

I en nyligen genomförd studie har forskare kvantifierat anti-SARS-CoV-2-antikroppsnivåer upp till 9 månader efter infektion, och publicerat sina resultat imedRxiv* förtrycksserver.I den aktuella studien rekryterades en kohort av seropositiva individer genom seroundersökningar utförda i Genève, Schweiz.Forskare har använt tre olika immunanalyser, nämligen semikvantitativ anti-S1 ELISA som detekterar IgG (kallad EI), den kvantitativa Elecsys anti-RBD (kallad Roche-S) och semikvantitativ Elecsys anti-N (refererad till som Roche- N).Den aktuella forskningen ger en viktig inblick i populationsbaserade serologiska studier och visar komplexiteten i immunlandskapet på grund av en blandning av nyare och distala covid-19-infektioner, samt vaccination.

Studien under övervägande har rapporterat att individer som insjuknade i covid-19 med milda symtom eller var asymtomatiska, avslöjade närvaron av antikroppar.Dessa antikroppar riktade sig mot antingen nukleokapsiden (N) eller spike-proteinerna (S) i SARS-CoV-2 och visade sig vara persistenta i minst 8 månader efter infektion.Deras detektion är dock starkt beroende av valet av immunoassay.Forskare har funnit att de initiala mätningarna av antikroppar, tagna från deltagare inom fyra och en halv månad efter COVID-19, var konsekventa över alla tre typer av immunanalyser som används i denna studie.Men efter de första fyra månaderna, och upp till åtta månader efter infektionen, skiljde sig resultaten mellan analyserna.

Denna forskning visade att i fallet med EI IgG-analysen hade en av fyra deltagare sero-återvänt.Men för andra immunanalyser, såsom Roche anti-N och anti-RBD total Ig-test, upptäcktes endast ett fåtal eller inga sero-reversioner för samma prov.Även deltagare med milda infektioner, som tidigare antogs framkalla mindre robusta immunsvar, hade visat känslighet när de använde anti-RBD och anti-N total Ig Roche-test.Båda analyserna förblev känsliga i mer än 8 månader efter infektion.Därför avslöjade dessa resultat att båda Roches immunanalyser är mer passande för att uppskatta seroprevalens efter en lång tid efter den initiala infektionen.

Därefter, med hjälp av simuleringsanalyser, drog forskarna slutsatsen att utan en noggrann kvantifieringsmetod, särskilt med tanke på den tidsvarierande analyskänsligheten, skulle seroprevalensundersökningar inte vara korrekta.Detta skulle leda till en underskattning av det faktiska antalet kumulativa infektioner i en population.Denna immunanalysstudie visade förekomsten av skillnader i seropositivitetshastigheter mellan kommersiellt tillgängliga tester.

Det måste noteras att det finns flera begränsningar i denna studie.Till exempel var det reagens som användes när EI-analysen genomfördes för både baslinjeprov (initial eller första test) och uppföljningsprov (andra test för samma kandidater) inom ett specifikt tidsintervall.En annan begränsning av denna studie är att kohorterna inte inkluderade barn.Hittills har inga bevis på långvarig antikroppsdynamik hos barn dokumenterats.


Posttid: 2021-mars