2020年2月11日，国际病毒分类委员会声明将一种新的冠状病毒命名为严重急性呼吸综合征冠状病毒2（severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2），由该病毒导致的肺炎世界卫生组织命名为“2019冠状病毒病（coronavirus disease 2019，COVID-19）”。截至2020年11月25日全球确诊59 481 313例（https：//covid19.who.int/），其感染者早期临床症状较轻、甚至隐匿，但若未经处理或处治不当，病情可能突然加重，甚至导致患者死亡^{［1, 2］}。

抗体依赖的增强作用（antibody-dependent enhancement， ADE）是体内原存在的抗体不仅不能防止病毒侵入人体细胞，反而可与Fc受体或者补体相互作用侵入单核巨噬细胞、粒细胞等，增强病毒在体内的复制，引起严重疾病。许多病毒的感染存在此种效应，例如呼吸道合胞病毒、登革病毒、流感病毒等^［3］。SARS-CoV-2疫情中有的患者尤其是伴有高血压、糖尿病和肺部疾病等基础疾病的老年患者（>60岁）更容易迅速发展为严重急性呼吸系统综合征^［4］，有学者^［5］认为，ADE可能是COVID-19病情突然恶化的重要原因，但是由于机体免疫机制的复杂性，很难将抗体的ADE与免疫保护机制区分开。病毒传染性疾病中，登革病毒（dengue virus， DENV）是ADE典型案例，呼吸道合胞病毒（respiratory syncytial virus， RSV）和流感病毒（influenza virus）主要引起人类呼吸道感染，SARS病毒（severe acute respiratory syndrome coronavirus）引起严重急性呼吸综合征，MERS病毒（Middle East respiratory syndrome coronavirus）引起中东呼吸综合征，本文通过阐述这5种病毒引起的传染性疾病发生ADE的情况，为COVID-19的预防和治疗提供一些新的看法和见解。

ADE现象最早在1964年由Hawkes首次提出，他发现家禽特异性抗血清增强虫媒病毒感染，随后在儿童接种福尔马林灭活呼吸道合胞病毒（respiratory syncytial virus， RSV）或麻疹疫苗，以及不同血清型登革病毒引起的登革出血热中，也有ADE加重临床病情的描述^［6］。ADE主要是指当体内存在病毒非中和抗体或低浓度中和抗体时，病毒不能被中和，相反会促进病毒感染，表现为病毒复制增强、病情加重等现象，病毒的非中和抗体（non-neutralizing antibody）是指由病毒外层与病毒吸附无关的抗原，病毒的内部蛋白抗原及病毒非结构蛋白抗原所诱生的抗体^［7］。与病毒识别和清除不同，ADE促进病毒摄取、增强复制，使其成为病毒的免疫逃避策略，通过抗体依赖的补体激活、抗体依赖的巨噬细胞吞噬、抗体依赖的自然杀伤细胞（natural killer cell，NK）杀伤作用和抗体依赖的抗原提呈等功能，引起病毒内吞和复制、免疫细胞和靶细胞裂解，病情恶化^［8］。

研究发现ADE促进病毒进入靶细胞主要有以下几条途径介导：（1）免疫球蛋白可结晶片段受体（fragment crystallizable receptor， FcR）介导。抗体结合病毒后通过其免疫球蛋白可结晶片段（fragment crystallizable， Fc）与具有FcR的免疫靶细胞结合，使得病毒进入免疫细胞并复制扩散。（2）补体受体（complement receptor， CR）介导。病毒先与抗体结合并激活补体系统，随后病毒与免疫靶细胞表面的CR结合，病毒进入免疫靶细胞，引起感染后症状加重等临床表现。（3）非中和抗体介导。针对一种病毒亚型的抗体与另一种病毒亚型结合，此时抗体不能中和病毒而被吞噬细胞吞入胞内。（4）病毒表面蛋白介导。研究发现通过针对核衣壳蛋白、基质蛋白和S蛋白的抗体和猫感染性腹膜炎病毒混合感染时，只有S蛋白能诱导ADE现象^［9］。

1.呼吸道合胞病毒（respiratory syncytial virus， RSV）：20世纪60年代的一项关于RSV的研究显示，接种福尔马林灭活RSV病毒疫苗的2岁以下儿童因毛细支气管炎或肺炎需要住院治疗的比例明显高于未接种该疫苗的孩子^［10］，也有研究显示接种疫苗的儿童住院率（18/23例，2例死亡）明显高于对照组（1/21例），这种情况被称为疫苗相关呼吸系统疾病。有研究^［11］指出，接种疫苗的儿童（36例）血清中融合蛋白（F）结合抗体与中和抗体的比例高于自然感染儿童（24例），这表明F蛋白异常构象产生的非中和抗体可能是诱发因素。

帕丽珠单抗（palivizumab，一种针对融合前和融合后F蛋白的单克隆抗体）预防高危儿童呼吸道合胞病毒感染在临床上应用了20多年以来^［12］，住院人数减少了约80%，而且帕丽珠单抗使用后RSV的发病率不会随着抗体滴度的减少而增加，低滴度中和抗体不会加重肺疾病，证明RSV单克隆抗体既提供了保护，又避免了ADE的二次风险^［13］，帕丽珠单抗的研发和使用对于目前流行的SARS-CoV-2疫情具有重要的参考价值。

2.流感病毒：普通流感病毒高发季节是秋冬季，人体内的抗体对年复一年出现的抗原变异病毒株都没有完全保护作用。2009年甲型流感病毒H1N1 （hemagglutinin 1 neuraminidase 1）流行时，其中一些流行病学研究认为，较高的住院率与既往接种过流感疫苗有关，也有一部分研究认为高住院率与疫苗接种没有相关性^［14］。有研究^［15］发现，交叉反应性、低亲和力的非中和抗体与较高发病率的中年人群的疾病严重程度相关，该年龄组6例死亡病例肺部免疫病理显示，抗体依赖补体激活免疫复合物可能是导致死亡的原因之一，在猪模型中，接种灭活的H1N2流感疫苗后感染异源H1N1病毒，观察到肺部损伤加重，因此，当感染了抗原变异的流感病毒，体内非中和抗体引起的ADE可能会加重病情。但是，由于免疫反应的复杂性，目前没有准确的方法检测体内存在的抗体到底能否引起ADE效应，对流感的广泛年度监测没有显示明显的ADE效应，所以ADE在流感大流行中的作用尚缺乏足够的临床证据证实。

3.登革病毒（Dengue virus， DENV）：登革热是ADE最典型的代表，当第一次感染时，患者可以产生抗体痊愈，第二次感染新型的登革病毒时，容易发生严重登革出血热和休克综合征，非中和性抗体引起的ADE是登革出血热和休克综合征的重要因素。

DENV是黄病毒科的成员，有4种血清型（DENV-1、DENV-2、DENV-3和DENV-4），引起典型的登革热（dengue fever， DF）、登革出血热（dengue hemorrhagic fever， DHF）和登革休克综合征（dengue shock syndrome， DSS），在一些国家是导致儿童死亡的主要原因^［16］。通常登革热只有发热、头痛、皮疹、腹痛和恶心等轻微症状。蚊子叮咬后，局部的树突状细胞和巨噬细胞被感染，随后病毒进入血液并感染其他血细胞，患者白细胞和血小板减少，几天后，体液和细胞免疫反应有效地对抗病毒，消除感染，体液免疫产生保护性特异性抗体。但是这些抗体发生交叉反应，不能中和其他病毒亚型，对其他血清型病毒不具有保护性，所以第二次感染可能比第一次更严重和致命，容易发生DHF和DSS，出现更严重的症状，如发烧、血小板减少症、出血性表现和血容量减少。研究表明存在交叉反应的抗体是DHF和DSS发生的重要原因，非中和抗体可以从第一次感染、孕产妇被动免疫或疫苗接种产生^［17］。

法国制药公司赛诺菲（Sanofi）研制的登革病毒疫苗Dengvaxia于2015年12月获得墨西哥批准，成为世界上首个获批的登革病毒疫苗，它是一种有登革病毒组分和黄热病毒17D疫苗嵌合而成的四价减毒活疫苗。自2015年底在巴西、菲律宾等登革流行区域批准上市后，目前已在全球19个国家投入接种，但是该疫苗对已经感染过登革病毒的接种者可以提供保护力，而对未感染过的接种者在随后的感染中存在引发重症的风险，由于疫苗设计中缺失登革病毒衣壳蛋白和非结构蛋白成分，可能导致该疫苗无法有效诱导强的抗病毒T细胞反应，未感染过病毒的接种者体内产生的非中和抗体感染病毒后容易引发ADE效应，但确凿的科学机制尚待阐明，因此世界卫生组织（World Health Organization，WHO）建议高流行地区9~45岁血清学阳性的人群接种该疫苗^［18］，此外，动物实验显示接受了登革病毒免疫脐带血血清的恒河猴更容易发生严重病毒血症^［19］。

还有研究^［20］发现，登革病毒感染中，补体系统的激活及补体受体的增加促进了疾病的严重发展，研究发现严重登革热患者体内补体激活产物包括C3a、C5a等水平较高，而患者单核细胞表面补体受体3（Complement receptor， CR3）、CR4表达降低，CR3的增加促进登革病毒感染巨噬细胞。

4.SARS-CoV 和 MERS-CoV： SARS-CoV和 MERS-CoV暴发之后，科学家开展了广泛的研究寻找ADE相关因素或预测因素，遗憾的是目前为止对于体内的抗体是引起ADE还是具有保护力是很难区分的。棘突蛋白（spike protein，S蛋白）介导了病毒的入侵过程，通常情况下，S蛋白的特异性抗体能够阻断病毒的入侵，但是，体外研究发现S蛋白特异性抗体能协助SARS-CoV 或SARS-CoV-S蛋白通过靶细胞表面的Fc_γR促进病毒的内吞，NAb识别结合MERS-CoV的S蛋白后结合Fc受体促进病毒的内吞，通过动物实验证实利用稀释的S蛋白特异性抗体被动免疫后再次感染SARS-CoV加重肺部疾病^{［21, 22］}。IgG亚类（IgG1、IgG2、IgG3、IgG4）与不同Fc_γR亲和性也不同，研究发现Fc_γRIIa和Fc_γRIIb促进SARS-CoV感染后ADE发生，而且Fc_γRIIa的多态性与SARS-CoV感染严重程度密切相关，人群调研提示Fc_γRIIa等位基因多态性与肺炎双球菌、登革病毒、人类免疫缺陷病毒（human immunodeficiency virus， HIV）等多种病毒的人群易感性和感染严重程度相关^{［23, 24, 25, 26, 27］}。由于SARS（全球感染8 000例）和MERS（全球感染2 000例）康复者比较少，其再次感染SARS和MERS的几率很低，所以评估其发生ADE可能性不大，目前为止，尚没有流行病学证据和临床数据提示人类再次感染SARS-CoV-2会发生ADE^［7］。

COVID-19在伴有高血压、糖尿病和肺部疾病老年患者更容易迅速发展为重症，但是与普通流感不同的是，儿童不是高风险感染人群，儿童重症病例也少^{［26, 27］}，理解和阐明与COVID-19严重程度相关的细胞分子机制，可以提高对发病机制的认知，从而更有效地指导治疗。有研究^［28］发现，老年人及心血管患者容易重症化的分子机制可能涉及两个重要因素：（1）伴有慢性心血管疾病的患者长期使用慢性血管紧张素1受体（angiotensin type 1 receptor， AT1R）阻滞剂，其肺和心脏组织中血管紧张素转换酶-2（angiotensin converting enzyme-2， ACE-2）表达增加。（2）老年人暴露于其他冠状病毒机会远远高于儿童，体内存在非中和抗体，当再次感染变异病毒时，更容易引起ADE效应，导致病情快速恶化。

1.SARS-CoV-2与ACE-2： SARS-CoV-2病毒S蛋白包含两个功能性亚基S1和S2，其中S1亚基与宿主细胞受体结合，S2亚基病毒膜和细胞膜融合，S1由N端结构域（N-terminal domain，NTD）和受体结合结构域（receptor binding domain， RBD）组成，在感染过程中RBD结合ACE-2后，与宿主细胞膜融合内化，将约20~32 kb正链RNA释放到细胞质中进行复制，S1亚基的RBD是药物和疫苗研发的重要作用靶点。ACE-2在肺上皮细胞高表达，ACE-2在肠道组织中也有表达，与2003年SARS流行60%的患者出现腹泻症状相比，COVID-19腹泻病例很少，可能由于SARS-CoV-2更容易导致呼吸道疾病^［29］。有研究^［30］发现SARS-CoV-2与ACE-2的结合能力比SARS-CoV更强，导致了COVID-19更严重的全球流行，此外，SARS-CoV-2利用宿主的组织蛋白酶L、组织蛋白酶B、胰蛋白酶、因子X、弹性蛋白酶和跨膜蛋白酶丝氨酸2（transmembrane protease serine 2， TMPRSS2）等启动S蛋白并促进其与ACE-2受体结合进入细胞，因此潜在治疗策略包括下调表面ACE-2表达、通过阻断病毒S蛋白的RBD从而阻止人类ACE-2和SARS-CoV-2的结合。除了这种受体结合区域阻断策略，其他可能的治疗方案可能包括局部使用ACE-2衍生的肽段、小分子抑制剂、ACE-2抗体或针对ACE-2的单链抗体片段^［31］。

针对ADE机制对SARS-CoV-2感染的治疗研究方面，SARS-CoV-2与NAb结合后识别细胞的Fc受体（Fc receptor， FcR）促进了病毒对细胞的感染和复制，NAb-病毒-FcR复合物也能够迅速激活肺部促炎因子信号通路及巨噬细胞的活化，从而释放大量的细胞因子，因此阻断FcR能够减轻SARS-CoV-2感染导致的肺部炎症反应，阻断FcR可以采用特异性抗体、小分子或者静脉注射免疫球蛋白^［32］。

2.SARS-CoV-2与ADE： 由于冠状病毒在全球人口中普遍流行，老年患者比年轻人接触过更多的感染机会，血清中会存在冠状病毒抗体，这些非中和抗体在SARS-CoV-2感染期间是中和剂还是增强剂仍需要进一步研究。我国武汉SARS-CoV-2病毒基因组的测序分析发现突变主要发生在编码区，这些突变可能引起病毒从蝙蝠到人类的感染，而S蛋白的表位突变也可能引起非中和抗体的交叉反应，从而发生ADE^［27］。N蛋白序列保守程度高，在病毒复制过程中发挥重要作用，N蛋白含有N1和N2表位，N1能刺激机体产生高亲和力抗体，但是一般没有中和活性，N蛋白一般用于病毒和抗体的检测^［33］。

Wan等^［21］研究发现，针对MERS和SARS病毒RBD的单克隆抗体通过人类细胞表面的FcR介导了ADE的发生，与登革病毒原发与继发感染不同病毒株引起ADE机制不同，本研究首次发现低滴度的RBD蛋白特异性单克隆抗体促进病毒入侵细胞，随着抗体浓度的增加，RBDs被中和，阻止了病毒的入侵，提示冠状病毒低滴度抗体由于不能完全中和病毒导致ADE发生。这与Wang 等^［34］的研究结果一致，SARS-CoV感染原单核细胞系HL-CZ（表达ACE-2和Fc_γR），结果表明高浓度的抗体中和病毒，而低浓度的抗体诱导ADE。发生ADE加重SARS-CoV-2感染的情况见于：（1）再次感染SARS-CoV-2时中和抗体滴度太低，不足以中和及裂解病毒；（2）再次感染了RBD突变的病毒，与非中和抗体结合后促进了病毒的内吞和复制^［35］。

结合对MERS和SARS的研究发现，体内冠状病毒抗体具有保护作用还是容易引起ADE是很难区分的，目前也没有足够的临床证据证明COVID-19的重症发生与ADE直接相关，对于COVID-19康复者再次感染SARS-CoV-2是否会引起ADE加重病情需要引起重视并采取有效积极的处理。

根据WHO的数据，全球SARS-CoV-2疫苗研发项目超过200个，其中132个项目处在临床前阶段，17个项目已经进入人体临床试验，目前针对冠状病毒研发的疫苗主要靶点为S蛋白，主要分为病毒疫苗、病毒载体疫苗、重组蛋白疫苗、 DNA疫苗、mRNA疫苗等。在SARS-CoV-2灭活疫苗研究方面，我国已有4个SARS-CoV-2灭活疫苗进入人体临床试验阶段，国药中生（武汉生物制品所）研发的SARS-CoV-2灭活疫苗，于6月23日获得阿联酋卫生部批准的SARS-CoV-2灭活疫苗临床试验（Ⅲ期）批件。与病毒疫苗相比，重组蛋白疫苗以其安全性、低成本等显著优势正成为新型疫苗研发的重点方向之一。DNA疫苗具有制备简便、价格低廉、无感染风险、便于储运以及长效性好等特点，但在安全性上须考虑其是否会与宿主的染色体重组及在宿主 体内去向等问题。对于SARS-CoV-2而言，其DNA疫苗可将完整的S蛋白编码基因整合到质粒上构建疫苗，使编码基因借助宿主的表达系统而获得抗原蛋白，进而激活机体特异性的细胞和体液免疫反应。mRNA疫苗是将mRNA递送宿主细胞后表达抗原的疫苗，相较于DNA疫苗而言，因不可能整合到基因组，可避免治疗性突变，Moderna针对COVID-19的mRNA-1273疫苗预计7月份进入Ⅲ期临床试验。

为迅速应对此次疫情，诸多研究者采用重组蛋白疫苗、重组载体疫苗和核酸疫苗等新型疫苗的技术路线，显示出免疫原性强、开发周期短等优势， 但仍需关注SARS-CoV-2的变异、不良反应、基因组整合、生 物学风险等问题。安全性是健康人群接种疫苗的首要目标，既往经验提示SARS-CoV-2疫苗的研究具有严峻的挑战性。例如，猫传染性腹膜炎病毒（feline infectious peritonitis virus，FIPV），这是一种以巨噬细胞为感染目标的冠状病毒，导致系统性血管炎样疾病，接种过含铝灭活病毒疫苗的猫感染FIPV后症状更加严重，登革病毒、黄病毒疫苗都不同程度导致ADE效应。RSV疫苗早期研发中发现全灭活病毒疫苗免疫后RSV感染可导致过敏性炎症，细胞因子IL-4、IL-5和IL-13产生增多导致黏液生成增加、嗜酸性粒细胞招募、气道高反应和细胞溶解T细胞活性减弱，统称为Th2免疫反应，在小鼠、大鼠、牛和非人灵长类动物模型中也发现了类似的反应模式。

因此，专家建议在开发SARS-CoV-2疫苗时，总结前期工作以降低疫苗增强疾病综合征的风险^［36］，通过在动物模型中证明中和抗体对病毒复制和疾病的保护，在早期临床研究中检测中和抗体，以保证疫苗的有效性和安全性。同时，使用结构正确的抗原诱导高质量的、功能性抗体，并避免诱导非中和抗体，有效降低ADE效应及Th2偏倚的免疫反应。

目前，全球COVID-19大流行的形势依然严峻，防控工作已经常态化，我国的疫情控制取得了世界瞩目的成绩^［37］，但是在国外输入病例及地方性爆发的压力下，防控工作依然不能松懈。在积极治疗COVID-19的同时，世界各地也在争分夺秒地研发疫苗，在这样的背景下，研究人员和专家提出ADE在COVID-19中可能存在的风险，既能全面认识SARS-CoV-2病毒的致病机制，为预防和临床治疗COVID-19提供理论依据，同时也提示了疫苗的研发存在一定的风险及挑战。