Estado de anticuerpos e incidencia de infección por SARS-CoV-2 en trabajadores sanitarios

GRUPO

Los hospitales de la Universidad de Oxford ofrecen pruebas de SARS-CoV-2 a todo el personal sintomático y asintomático que trabaja en cuatro hospitales universitarios en Oxfordshire, Reino Unido. La prueba de PCR del SARS-CoV-2 de muestras combinadas de hisopos nasales y orofaríngeos para el personal sintomático (aquellos con tos persistente nueva, temperatura ≥37.8 ° C o anosmia o ageusia) se ofreció a partir del 27 de marzo de 2020. Se invitó a trabajadores de la salud asintomáticos participar en pruebas voluntarias de PCR con hisopo nasal y orofaríngeo cada 2 semanas y pruebas serológicas cada 2 meses (y algunas participan con más frecuencia para estudios relacionados) a partir del 23 de abril de 2020, como se describió anteriormente. ^5,22 Se siguió al personal hasta el 30 de noviembre de 2020. Los datos no identificados se obtuvieron de Infections in Oxfordshire Research Database, que cuenta con las aprobaciones del comité de ética de investigación genérica, la Autoridad de Investigación en Salud y el Grupo Asesor de Confidencialidad.

ENSAYOS DE LABORATORIO

Las investigaciones serológicas se realizaron con el uso de un ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (ELISA) anti-pico IgG, desarrollado por la Universidad de Oxford, ^23,24 y un ensayo de IgG anti-nucleocápsida (Abbott). Consulte el Apéndice complementario , disponible con el texto completo de este artículo en NEJM.org, para obtener detalles sobre los ensayos y las pruebas de PCR.

ANÁLISIS ESTADÍSTICO

Clasificamos a los trabajadores de la salud según su estado basal de anticuerpos. Aquellos con solo ensayos de anticuerpos negativos se consideraron en riesgo de infección desde su primer ensayo de anticuerpos hasta el final del estudio o su primera prueba de PCR positiva, lo que ocurriera antes. Se consideró que aquellos con un ensayo de anticuerpos positivo estaban en riesgo de infección (o reinfección) desde 60 días después de su primer resultado de anticuerpos positivo hasta el final del estudio o su siguiente prueba de PCR positiva, lo que ocurriera antes, independientemente de la seroreversión posterior. (es decir, cualquier ensayo de anticuerpos negativo que se produzca más tarde). La ventana de 60 días se preespecificó para excluir la persistencia de ARN positivo para PCR después de la infección índice que condujo a la seroconversión, sobre la base de informes anteriores de persistencia de ARN durante 6 semanas o más.^22,25,26 De ^manera similar, solo se consideraron las pruebas positivas para PCR que se produjeron al menos 60 días después de la prueba positiva para PCR anterior.

Usamos la regresión de Poisson para modelar la incidencia de infección por PCR positiva por día en riesgo de acuerdo con el estado inicial de anticuerpos, ajustando la incidencia con el tiempo, la edad y el sexo informado por los participantes. Los análisis primarios utilizaron los resultados del ensayo de IgG anti-picos, que se esperaba que antes del inicio del estudio estuvieran más estrechamente relacionados con la actividad neutralizante y la protección contra infecciones. ^7,10 También investigamos los resultados del ensayo de anticuerpos anti-nucleocápsida y un modelo combinado con tres estados de anticuerpos de referencia (ambos ensayos negativos, ambos positivos o solo uno positivo). Los análisis de sensibilidad investigaron el efecto de diferentes tasas de pruebas asintomáticas según el estado de los anticuerpos y las diferentes ventanas de seguimiento (consulte el Apéndice complementario ).

TASAS DE PRUEBAS DE PCR Y ENSAYOS ANTI-PICOS DE IGG DE REFERENCIA

Tabla 1.Características demográficas y pruebas de PCR del SARS-CoV-2 para 12,541 trabajadores de la salud según el estado de IgG anti-picos del SARS-CoV-2.

Un total de 12,541 trabajadores de la salud se sometieron a la medición de los anticuerpos anti-picos de referencia; 11.364 (90,6%) fueron seronegativos y 1177 (9,4%) seropositivos en su primer ensayo de IgG anti-pico, y se produjo seroconversión en 88 trabajadores durante el estudio ( Tabla 1 y Fig. S1A en el Apéndice complementario). De 1265 trabajadores de la salud seropositivos, 864 (68%) recordaron haber tenido síntomas consistentes con los de la enfermedad por coronavirus 2019 (Covid-19), incluidos los síntomas que precedieron a la amplia disponibilidad de las pruebas de PCR para el SARS-CoV-2; 466 (37%) habían tenido una infección previa por SARS-CoV-2 confirmada por PCR, de los cuales 262 eran sintomáticos. Menos trabajadores sanitarios seronegativos (2.860 [25% de los 11.364 que eran seronegativos]) informaron síntomas previos al inicio y 24 (todos sintomáticos, 0,2%) fueron previamente positivos a la PCR. La mediana de edad de los trabajadores sanitarios seronegativos y seropositivos fue de 38 años (rango intercuartílico, 29 a 49). Los trabajadores de la salud fueron seguidos durante una mediana de 200 días (rango intercuartílico, 180 a 207) después de una prueba de anticuerpos negativa y durante 139 días en riesgo (rango intercuartílico, 117 a 147) después de una prueba de anticuerpos positiva.

Las tasas de pruebas de PCR sintomáticas fueron similares en los trabajadores sanitarios seronegativos y seropositivos: 8,7 y 8,0 pruebas por 10.000 días en riesgo, respectivamente (razón de tasas, 0,92; intervalo de confianza [IC] del 95%, 0,77 a 1,10). Un total de 8850 trabajadores de la salud se sometieron al menos a una prueba de detección asintomática posterior al inicio; Los trabajadores sanitarios seronegativos asistieron a exámenes de detección asintomáticos con más frecuencia que los trabajadores sanitarios seropositivos (141 frente a 108 por 10.000 días en riesgo, respectivamente; razón de tasas, 0,76; IC del 95%, 0,73 a 0,80).

INCIDENCIA DE RESULTADOS DE PCR POSITIVOS SEGÚN EL ESTADO BASAL DE IGG ANTI-PICO

Los ensayos de anticuerpos anti-espiga basales positivos se asociaron con tasas más bajas de pruebas positivas de PCR. De 11,364 trabajadores de la salud con un ensayo de IgG anti-pico negativo, 223 tuvieron una prueba de PCR positiva (1.09 por 10,000 días en riesgo), 100 durante la detección asintomática y 123 mientras presentaban síntomas. De 1265 trabajadores de la salud con un ensayo de IgG anti-pico positivo, 2 tuvieron una prueba de PCR positiva (0.13 por cada 10,000 días en riesgo) y ambos trabajadores estaban asintomáticos cuando se les realizó la prueba. La tasa de incidencia de las pruebas de PCR positivas en trabajadores seropositivos fue de 0,12 (IC del 95%, 0,03 a 0,47; P = 0,002). La incidencia de infección sintomática confirmada por PCR en trabajadores sanitarios seronegativos fue de 0,60 por 10.000 días en situación de riesgo, mientras que no hubo infecciones sintomáticas confirmadas en trabajadores sanitarios seropositivos. No se produjeron resultados positivos por PCR en 24 pacientes seronegativos, trabajadores de la salud previamente positivos a PCR; La seroconversión ocurrió en 5 de estos trabajadores durante el seguimiento.

Figura 1.Incidencia observada de resultados de PCR positivos para SARS-CoV-2 según el estado basal de anticuerpos IgG anti-pico.

La incidencia varió según el tiempo del calendario ( Figura 1), lo que refleja la primera (marzo a abril) y la segunda (octubre y noviembre) oleadas de la pandemia en el Reino Unido, y fue consistentemente más alta en los trabajadores sanitarios seronegativos. Después del ajuste por edad, sexo y mes de la prueba (Tabla S1) o tiempo calendario como variable continua (Fig. S2), la razón de la tasa de incidencia en trabajadores seropositivos fue 0.11 (IC 95%, 0.03 a 0.44; P = 0.002) . Los resultados fueron similares en los análisis en los que el seguimiento de los trabajadores tanto seronegativos como seropositivos comenzó 60 días después del ensayo serológico inicial; con una ventana de 90 días después de un ensayo serológico positivo o una prueba de PCR; y después de la eliminación aleatoria de los resultados de la PCR para los trabajadores de la salud seronegativos para igualar las tasas de pruebas asintomáticas en los trabajadores de la salud seropositivos (Tablas S2 a S4).

ESTADO DE IGG ANTI-NUCLEOCÁPSIDA

Con IgG anti-nucleocápsida utilizada como marcador de infección previa en 12,666 trabajadores de la salud (Fig. S1B y Tabla S5), 226 de 11,543 (1.10 por 10,000 días en riesgo) trabajadores de salud seronegativos dieron positivo en PCR, en comparación con 2 de 1172 (0,13 por cada 10.000 días de riesgo) trabajadores de la salud con anticuerpos positivos (índice de tasa de incidencia ajustado por tiempo calendario, edad y sexo, 0,11; IC del 95%, 0,03 a 0,45; P = 0,002) (Tabla S6). La incidencia de resultados de PCR positivos disminuyó con el aumento de los títulos de anticuerpos anti-nucleocápsida (P <0,001 para la tendencia) (Fig. S3B).

Un total de 12 479 trabajadores de la salud tuvieron resultados basales tanto anti-pico como anti-nucleocápside (Fig. S1C y Tablas S7 y S8); 218 de 11.182 trabajadores (1,08 por 10.000 días en riesgo) con ambos inmunoensayos negativos tuvieron pruebas de PCR posteriores positivas, en comparación con 1 de 1.021 trabajadores (0,07 por 10.000 días en riesgo) con ambos análisis iniciales positivos (índice de tasa de incidencia, 0,06; 95% CI, 0.01 a 0.46) y 2 de 344 trabajadores (0.49 por 10,000 días en riesgo) con resultados de ensayos de anticuerpos mixtos (índice de tasa de incidencia, 0.42; 95% CI, 0.10 a 1.69).

TRABAJADORES DE LA SALUD SEROPOSITIVOS CON RESULTADOS POSITIVOS DE PCR

Tabla 2.Características demográficas, clínicas y de laboratorio de los trabajadores sanitarios con posible reinfección por SARS-CoV-2.

Posteriormente, tres trabajadores de la salud seropositivos tuvieron pruebas de PCR positivas para la infección por SARS-CoV-2 (una con IgG anti-spike solamente, una con IgG anti-nucleocápside solamente y una con ambos anticuerpos). El tiempo entre los síntomas iniciales o la seropositividad y la posterior prueba de PCR positiva osciló entre 160 y 199 días. La información sobre las historias clínicas de los trabajadores y sobre los resultados de las pruebas serológicas y de PCR se muestra en la Tabla 2 y la Figura S4.

Sólo el trabajador de la salud con ambos anticuerpos tenía antecedentes de infección sintomática confirmada por PCR que precedió a las pruebas serológicas; después de cinco pruebas de PCR negativas, este trabajador tuvo una prueba de PCR positiva (carga viral baja: número de ciclo, 21 [umbral de ciclo equivalente aproximado, 31]) en el día 190 después de la infección mientras el trabajador estaba asintomático, con pruebas de PCR negativas posteriores 2 y 4 días después y sin aumento posterior de los títulos de anticuerpos. Si el resultado único de PCR positivo de este trabajador fue un falso positivo, la tasa de incidencia de PCR positiva si anti-pico IgG-seropositivo bajaría a 0.05 (95% CI, 0.01 a 0.39) y si anti-nucleocápsida IgG-seropositivo disminuiría a 0,06 (IC del 95%, 0,01 a 0,40).

Un cuarto trabajador de la salud con doble seropositividad tuvo una prueba de PCR positiva 231 días después de la infección sintomática índice del trabajador, pero la nueva prueba de la muestra del trabajador fue negativa dos veces, lo que sugiere un error de laboratorio en el resultado de PCR original. Los análisis serológicos posteriores mostraron una disminución de los anticuerpos anti-nucleocápside y anti-picos estables.

En este estudio de cohorte longitudinal, la presencia de anticuerpos anti-picos se asoció con un riesgo sustancialmente reducido de infección por SARS-CoV-2 confirmada por PCR durante 31 semanas de seguimiento. No se observaron infecciones sintomáticas y solo se observaron dos resultados de PCR positivos en trabajadores de la salud asintomáticos en aquellos con anticuerpos anti-spike, lo que sugiere que una infección previa que resultó en anticuerpos contra el SARS-CoV-2 se asocia con la protección contra la reinfección para la mayoría de las personas durante al menos mínimo 6 meses. También se observó evidencia de inmunidad postinfección cuando se utilizó IgG anti-nucleocápsida o la combinación de IgG anti-nucleocápsida y anti-espiga como marcador de infección previa.

La incidencia de infección por SARS-CoV-2 se asoció inversamente con los títulos de anticuerpos anti-espiga y anti-nucleocápsida basales, incluidos títulos por debajo del umbral positivo para ambos ensayos, de modo que los trabajadores con títulos “negativos” altos estaban relativamente protegidos de la infección. Además de los 24 trabajadores sanitarios seronegativos con una prueba de PCR positiva previa, es probable que otros trabajadores sanitarios con títulos iniciales por debajo de los umbrales del ensayo, que se establecieron para garantizar una alta especificidad, ²³ hubieran sido previamente infectados con SARS-CoV-2 y tuvieron títulos máximos bajos después de la infección o respuestas ascendentes o decrecientes en la prueba. ⁵

Dos de los tres trabajadores de la salud seropositivos que tuvieron pruebas posteriores de PCR positivas tuvieron resultados de anticuerpos iniciales discordantes, un hallazgo que destaca la naturaleza imperfecta de los ensayos de anticuerpos como marcadores de una infección previa. Ninguno de los trabajadores tenía una infección primaria por SARS-CoV-2 confirmada por PCR. En un trabajador se desarrolló una infección sintomática posterior, y ambos trabajadores tuvieron seroconversión de anticuerpos dual posterior. Es plausible que uno o ambos hayan obtenido resultados de anticuerpos iniciales falsos positivos (p. Ej., Por interferencia de inmunoensayo ²⁷). El trabajador de la salud en el que se detectaron anticuerpos anti-espiga y anti-nucleocápside había tenido previamente una infección por SARS-CoV-2 confirmada por PCR; el resultado positivo de la PCR posterior con una carga viral baja no se confirmó en la repetición de la prueba y no se asoció con un cambio en la respuesta de IgG. Estos resultados podrían ser consistentes con una reexposición al SARS-CoV-2 que no provocó síntomas pero que también podría haber surgido de un error de laboratorio no detectado; aunque no se realizó una nueva prueba contemporánea de la muestra positiva por PCR, las muestras analizadas 2 y 4 días después fueron negativas. Si el resultado positivo de la PCR es incorrecto, la tasa de incidencia de la positividad de la PCR si la IgG anti-pico es seropositiva se reduciría a 0,05.

Debido al bajo número de reinfecciones en los trabajadores sanitarios seropositivos, no podemos decir si la seroconversión pasada o los niveles actuales de anticuerpos determinan la protección contra la infección o definen qué características están asociadas con la reinfección. Del mismo modo, no podemos decir si la protección se confiere a través de los anticuerpos que medimos o mediante la inmunidad de células T, que no evaluamos. No fue posible utilizar la secuenciación para comparar infecciones primarias y posteriores, ya que solo uno de los tres trabajadores de la salud seropositivos con una prueba de PCR positiva posterior tenía una infección primaria confirmada por PCR y la muestra original del trabajador no se almacenó. Nuestro estudio fue relativamente corto, con hasta 31 semanas de seguimiento. Se necesita un seguimiento continuo en esta y otras cohortes,

Los trabajadores de la salud se inscribieron en un programa de pruebas voluntarias con un horario de seguimiento flexible, lo que llevó a diferentes frecuencias de asistencia. Aunque a los trabajadores de la salud se les ofreció la prueba de PCR asintomática cada 2 semanas, los trabajadores asistieron con menos frecuencia que eso (media, una vez cada 10 a 13 semanas). Por tanto, es probable que no se haya detectado una infección asintomática. Además, como se informó al personal sobre los resultados de los anticuerpos, se produjo un «sesgo de determinación de los resultados», y el personal seropositivo asistió a los exámenes de detección asintomáticos con menos frecuencia. Sin embargo, un análisis de sensibilidad sugiere que las diferentes tasas de asistencia no alteraron sustancialmente nuestros hallazgos. Se le dijo al personal que siguiera las pautas sobre el distanciamiento social y el uso de equipo de protección personal y que asistiera a las pruebas si se desarrollaban síntomas de Covid-19. incluso si el trabajador había sido previamente positivo para PCR o anticuerpos. Esto se refleja en las tasas similares de pruebas de los trabajadores sanitarios sintomáticos seropositivos y seronegativos.

Algunos trabajadores de la salud se perdieron durante el seguimiento después de terminar el empleo en nuestros hospitales; es probable que esto haya ocurrido a tasas similares en el personal seropositivo y seronegativo. No se comunicaron al hospital todos los resultados de PCR positivos de los sitios de pruebas sintomáticos del gobierno. Este es un estudio de trabajadores de la salud adultos predominantemente sanos de 65 años de edad o menos; Se necesitan más estudios para evaluar la inmunidad postinfección en otras poblaciones, incluidos niños, adultos mayores y personas con afecciones coexistentes, incluida la inmunosupresión.

En este estudio, encontramos un riesgo sustancialmente menor de reinfección con SARS-CoV-2 a corto plazo entre los trabajadores de la salud con anticuerpos anti-spike y aquellos con anticuerpos anti-nucleocápside que entre los que eran seronegativos.