抗核衣壳抗体水平可作为儿童新冠急性后遗症症状负担的潜在生物标志物

《Journal of Infection and Public Health》：Anti-nucleocapsid antibody levels reflect post-acute sequelae of COVID-19 symptom burden in children

本研究针对儿童新冠急性后遗症（PASC）缺乏标准化诊断标准和生物标志物的难题，通过DISCOVER队列分析92名台湾儿童，发现抗核衣壳（anti-N）IgG水平与PASC严重程度呈正相关，ROC曲线确定其最佳截断值为11，提示anti-N IgG有望成为儿童PASC疾病分层的新型免疫学指标。

　　

当全球逐渐从COVID-19大流行的急性冲击中恢复时，一个更为隐蔽的挑战——新冠急性后遗症（Post-acute sequelae of COVID-19, PASC）——日益凸显。尤其在儿科领域，由于缺乏标准化的诊断标准和客观的生物标志物，识别和管理那些在新冠病毒感染后持续数周甚至数月出现多系统症状的儿童成为临床实践中的巨大难题。这些症状可能涉及呼吸、心血管、胃肠、神经精神等多个系统，即使初始感染程度轻微，儿童也可能受到长期影响。台湾自2022年5月经历奥密克戎（Omicron）变异株流行浪潮后，由国立成功大学医学院等机构研究人员组成的团队启动了“DISCOVER”（Diagnosis and Support for COVID-19 Children to Enhance Recovery）队列研究，旨在深入探索儿童PASC的临床和免疫学特征。

此前的研究多集中于成人群体，而儿童PASC的表现形式、免疫应答机制可能与成人存在差异。儿童患者常报告胸痛、疲劳、咳嗽、注意力障碍、喘息和心悸等症状，但其严重程度的量化评估工具匮乏。更关键的是，驱动PASC的病理生理机制尚不明确，可能涉及病毒持续存在、潜伏病毒再激活、自身免疫、慢性炎症等多种假说，亟需能够反映疾病内在生物学过程的客观指标。在SARS-CoV-2的结构蛋白中，核衣壳蛋白（Nucleocapsid, N）是重要的免疫原，其诱生的抗体（anti-N IgG）因其在自然感染后持续存在且不受基于 Spike 蛋白的疫苗影响，被认为是监测自然感染的可靠指标。然而，anti-N IgG 与儿童PASC症状负担之间的关系此前未有系统研究。

为回答上述问题，研究团队进行了一项横断面分析，该研究发表在《Journal of Infection and Public Health》上。研究纳入了92名年龄在18岁以下、经确认感染SARS-CoV-2且PASC症状持续超过4周的儿科患者，同时设置了年龄匹配的疫情前健康儿童作为对照。研究人员开发了一个专门的PASC状况量表，用于量化评估多系统症状的严重程度。他们检测了血液生物标志物、免疫细胞因子、免疫检查点蛋白水平、针对SARS-CoV-2不同抗原（包括N蛋白、受体结合域RBD、S1和S2亚基）的IgG抗体，并利用微滴式数字PCR（ddPCR）技术检测病毒核衣壳基因以评估病毒持久性。

研究采用的关键技术方法主要包括：基于DISCOVER前瞻性队列的横断面研究设计、专门开发的PASC状况量表进行症状严重程度量化评估、利用自动化微流控多重免疫分析法（BioIC? SARS-CoV-2 IgG Detection Kit）检测血浆中针对SARS-CoV-2不同抗原的IgG抗体水平、使用MILLIPLEX?多重检测技术分析血浆中选定的免疫细胞因子和免疫检查点蛋白水平、以及应用ddPCR技术检测血浆中SARS-CoV-2 N基因以评估病毒残留。统计分析则涉及Spearman相关性分析、受试者操作特征（ROC）曲线分析以及基于血液生物标志物、SARS-CoV-2抗体和免疫分子水平的无监督层次聚类分析。

研究结果

招募的研究人群

在研究期间，DISCOVER队列共筛查了115名18岁以下患有PASC的儿童。最终有92名完成了PASC状况量表调查和生物医学检测，其中女性占41.30%，平均年龄为9.72±4.23岁。绝大多数参与者（82.61%）在感染SARS-CoV-2前已接种疫苗，且全部为mRNA疫苗。

PASC症状谱和严重程度评估

根据问卷反馈，研究队列中最常报告的症状是胸痛（45.65%）、疲劳（44.57%）、咳嗽（41.30%）、注意力障碍（39.13%）、喘息（38.04%）和心悸（38.04%）。根据专门的PASC状况量表计算，参与者的平均总分为33.48±23.89，其中心血管症状（8.37±8.55）和持续性呼吸道症状（7.39±6.57）得分最高，表明这两类症状在儿童PASC负担中最为突出。实验室检查结果显示，除单核细胞百分比（7.17±2.04%）和嗜酸性粒细胞百分比（3.35±2.68%）升高外，多数指标在正常范围内。相关性分析发现，PASC评分与单核细胞（R2=0.284）和中性粒细胞（R2=0.207）呈正相关，与嗜酸性粒细胞（R2=-0.275）呈负相关。这表明免疫激活，特别是单核细胞和中性粒细胞的参与，可能与儿童PASC症状的持续和严重程度有关。

PASC评估的免疫反应分析

对82份血浆样本进行ddPCR检测，仅一份样本呈SARS-CoV-2 N基因阳性，提示研究队列中病毒持续存在的可能性极低。然而，与未暴露的对照组相比，PASC儿童表现出显著升高的anti-N IgG、MIP-1α、IL-2和IL-21水平。尽管这些细胞因子水平与PASC评分无关，但anti-N IgG水平与红细胞分布宽度（RDW）和单核细胞计数呈正相关，与平均红细胞体积（MCV）呈负相关。相反，anti-S1 IgG水平与乳酸脱氢酶（LDH）、超敏C反应蛋白（hsCRP）和白细胞计数（WBC）呈负相关。这些发现表明，即使病毒清除，升高的anti-N IgG可能反映了与持续症状相关的持续免疫激活。

anti-N IgG对PASC严重程度的预测潜力

ROC分析评估了anti-N IgG水平预测PASC严重程度的价值。分析显示，在截断值11和12处获得最佳预测效果，曲线下面积（AUC）为0.70。以11为截断值，anti-N IgG水平≥11的个体其平均PASC评分（45.82±19.78）显著高于水平<11的个体（30.62±24.73）。此外，anti-N IgG水平≥11的个体其白细胞计数和单核细胞百分比也更高。这表明较高的anti-N IgG水平可能与更严重的炎症活动和症状负担相关。

anti-N IgG水平与儿童PASC症状负担相关

无监督聚类分析根据血液生物标志物、SARS-CoV-2抗体和免疫分子水平将PASC儿童分为三个不同的免疫亚组。主成分分析（PCA）显示三个簇（Cluster 1, 2, 3）清晰分离。热图分析揭示，Cluster 1具有升高的anti-N IgG；Cluster 2显示较高的IL-7、MIP-3α、IL-8和Th2细胞因子水平；Cluster 3则表现出免疫检查点和共刺激分子以及anti-N抗体的增加。Cluster 1和Cluster 3的anti-N IgG水平均显著高于Cluster 2。在临床症状方面，Cluster 1在CSSI-24和PASC评分中表现出最高的症状负担，其次是Cluster 3，而Cluster 2的报告严重程度最低。这些结果强有力地证明了升高的anti-N IgG水平与儿童PASC症状严重程度增加之间存在关联。

研究结论与讨论

本研究深入探讨了儿童PASC的免疫学特征，首次系统评估了anti-N IgG与症状严重程度的关系。研究结果表明，在病毒持久性证据极少的情况下，升高的anti-N IgG水平与更严重的PASC症状负担、单核细胞增多以及特定的血液学改变（如RDW增加和MCV降低）显著相关。ROC分析和无监督聚类分析进一步证实了anti-N IgG作为预测和分层儿童PASC严重程度的潜在生物标志物的价值。

其重要意义在于，anti-N IgG作为一种易于通过血清学检测获得的指标，有望弥补当前儿童PASC诊断依赖主观症状报告的不足，为临床医生提供一个相对客观的评估工具。研究所开发的PASC状况量表也为量化儿童多系统症状严重程度提供了可行的方法。尽管anti-N IgG与PASC严重程度相关的具体机制尚未完全阐明——可能涉及N蛋白本身的免疫调节特性、间接免疫激活或与其他病理过程（如微血管应激）的关联——但本研究为理解儿童PASC的免疫病理机制提供了新的视角。将症状评分与免疫学数据（如anti-N IgG）相结合的策略，为未来开发更全面的儿童PASC评估工具奠定了基础。然而，本研究也存在样本量相对较小、横断面设计限制因果推断、缺乏感染后未患PASC的儿童对照组等局限性。未来的研究需要更大规模、更长随访时间的队列，并整合更多免疫学参数（如自身抗体、T细胞反应），以验证anti-N IgG的临床应用价值，并深入探索其背后的生物学机制。总之，这项研究强调了anti-N IgG在儿童PASC管理中的潜在作用，为推动该领域的精准医疗迈出了重要一步。