Antibody Response After Two Doses of Inactivated SARS-CoV-2 Vaccine in Healthcare Workers with and without Previous COVID-19 Infection: A Prospective Observational Study

COVID-19 Enfeksiyonu Geçiren ve Geçirmeyen Sağlık Çalışanlarında İki Doz İnaktive SARS-CoV-2 Aşısı Sonrası Antikor Yanıtı: Prospektif Gözlemsel Çalışma

Abstract

In this study, we aimed to investigate the anti-S1 IgG response that occurs after inactivated severe acute respiratory syndrome coronavirus-2 (SARS-CoV-2) vaccine and the factors affecting this response in healthcare workers (HCWs) who are in the risk group for coronavirus disease 2019 (COVID-19). A total of 276 HCWs, of whom 82 previously exposed to COVID-19 infection and 194 naive who are working in Kafkas University Faculty of Medicine, Health Research and Application Center were included in this study. Anti-SARS-CoV-2 QuantiVac ELISA IgG (Euroimmun, Lubeck, Germany) kit, coated with recom- binant S1 antigen including the receptor binding domain of the SARS-CoV-2 S protein was used for quantitative determination of the humoral immune response in serum samples 28 days after the first and second dose of vaccination. The antibody responses and the mean antibody levels of 194 naive HCWs 28 days after the first and second doses of vaccine were determined to be 27.2%, 98.5% and 19.72 ± 38.73 BAU, 222.09 ± 119.18 binding antibody unit (BAU), respectively. The mean antibody levels of 82 HCWs previously exposed to COVID-19 infection 28 days after the first and second doses of vaccine were 268.27 ± 112.91 BAU and 309.45 ± 112.75 BAU, respectively. The antibody response reached 100% after the first dose of vaccination. A statistically significant difference was observed between the antibody levels after the first and second doses of vaccine in both groups (p< 0.001). It was determined that the mean antibody level formed after the first dose of vaccine administration of HCWs who had COVID-19 infection was statistically higher than the mean antibody level formed after the second dose of vaccine in naive individuals (p= 0.003). There was no significant difference in mean antibody levels after the first (269.10 ± 117.24 BAU and 266.59 ± 105.65 BAU, respectively) and second doses (309.98 ± 113.17 and 308.36 ± 114.04 BAU, respectively) between individuals previously exposed to COVID-19 infection in the last three months and more than three months (p= 0.925 and p= 0.951, respectively). The highest antibody levels were detected in the 19-30 age group (251.50 ± 119.81 BAU), women (249.03 ± 118.57 BAU), body mass index (BMI)< 20 kg/m2 group (267.08 ± 137.51) and non-smokers (237.85 ± 124.83 BAU) in naive HCWs after the second dose of vaccination. A statistically significant difference was found between age, gender, BMI, smoking and vaccine response (p= 0.003, p= 0.005, p= 0.008 and p= 0.036, respectively). The post-vaccination adverse effects after the first and second doses of vaccination were not observed in 76.1% and 73.9% of HCWs, respectively. There was no increase in the frequency of post-vaccination adverse events after the first and second doses in individuals previously exposed to CO- VID-19 infection and naive persons (p= 0.46 and p= 0.43, respectively). It was determined that the mean antibody level after the first dose of vaccination in HCWs previously exposed to COVID-19 infection was higher than naive individuals after the second dose vaccination. Prospective clinical studies on antibody levels and their duration of protection are needed for the prevention of COVID-19 infection.

Özet

Bu çalışmada, koronavirüs hastalığı 2019 (COVID-19) açısından risk grubunda yer alan sağlık çalı- şanlarında, inaktif şiddetli akut solunum yolu sendromu koronavirüs-2 (SARS-CoV-2) aşısı sonrası olu- şan anti-S1 IgG yanıtının ve bu yanıtı etkileyen faktörlerin araştırılması amaçlanmıştır. Çalışmaya, Kafkas Üniversitesi Tıp Fakültesi, Sağlık Araştırma ve Uygulama Merkezinde görev yapan, daha önce COVID-19 enfeksiyonu geçiren 82 ve geçirmeyen 194 kişi olmak üzere toplam 276 sağlık çalışanı dahil edilmiştir. İlk ve ikinci doz aşı uygulamasından 28 gün sonra alınan serum örneklerinde, humoral immün yanıtın kan- titatif olarak belirlenmesi için SARS-CoV-2 S proteininin reseptör bağlama alanını içeren rekombinant S1 antijeni ile kaplı, Anti-SARS-CoV-2 QuantiVac ELISA IgG (Euroimmun, Lubeck, Almanya) kiti kullanılmıştır. COVID-19 enfeksiyonu geçirmeyen 194 sağlık çalışanının ilk ve ikinci doz aşı uygulamasından 28 gün sonra sırasıyla antikor yanıtlarının %27.2 ve %98.5; ortalama antikor düzeylerinin 19.72 ± 38.73 bağla- yıcı antikor ünite (BAU) ve 222.09 ± 119.18 BAU olduğu belirlenmiştir. COVID-19 enfeksiyonu geçiren 82 sağlık çalışanının ise ilk ve ikinci doz aşı uygulamasından 28 gün sonra ortalama antikor düzeylerinin sırasıyla 268.27 ± 112.91 BAU ve 309.45 ± 112.75 BAU olduğu ve ilk doz aşı uygulamasından sonra %100 antikor yanıtı sağlandığı tespit edilmiştir. Her iki grupta da, ilk ve ikinci doz aşı uygulamasından sonra saptanan antikor düzeyleri arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark olduğu gözlemlenmiştir (p< 0.001). COVID-19 enfeksiyonu geçiren sağlık çalışanlarının ilk doz aşı uygulamasından sonra oluşan or- talama antikor düzeyinin, naif bireylerde ikinci doz aşı uygulamasından sonra oluşan ortalama antikordüzeyinden istatistiksel olarak daha yüksek olduğu saptanmıştır (p= 0.003). COVID-19 enfeksiyonunu son üç ay içerisinde ve üç aydan daha önce geçiren bireyler arasında ilk (sırasıyla, 269.10 ± 117.24 BAU ve 266.59 ± 105.65 BAU) ve ikinci (sırasıyla, 309.98 ± 113.17 ve 308.36 ± 114.04 BAU) doz sonrası ortalama antikor düzeyleri bakımından anlamlı bir fark olmadığı tespit edilmiştir (sırasıyla, p= 0.925 ve p= 0.951). COVID-19 enfeksiyonu geçirmeyen sağlık çalışanlarında ikinci doz aşı uygulamasından sonra en yüksek antikor düzeyleri 19-30 yaş grubunda (251.50 ± 119.81 BAU), kadınlarda (249.03 ± 118.57 BAU), vücut kitle indeksi (VKİ)< 20 kg/m2 grubunda olan (267.08 ± 137.51 BAU) ve sigara kullanmayanlarda (237.85 ± 124.83 BAU) saptanmıştır. Yaş, cinsiyet, VKİ ve sigara kullanımı ile aşı yanıtı arasında istatistiksel olarak anlamlı fark olduğu tespit edilmiştir (sırasıyla, p= 0.003, p= 0.005, p= 0.008 ve p= 0.036). İlk ve ikinci doz aşı sonrası sağlık çalışanlarının sırasıyla %76.1 ve %73.9’unda aşı sonrası istenmeyen etki (ASİE) göz- lenmemiştir. COVID-19 enfeksiyonu geçiren ve geçirmeyen bireylerde, ilk ve ikinci doz sonrasında ASİE sıklığında artış saptanmamıştır (p= 0.46 ve p= 0.43). Bu çalışmada, COVID-19 enfeksiyonu geçiren sağlık çalışanlarında ilk doz aşılamadan sonra elde edilen ortalama antikor düzeyinin, COVID-19 enfeksiyonu geçirmeyen bireylerde ikinci doz aşılamadan sonra elde edilen ortalama antikor düzeyinden daha yüksek olduğu saptanmıştır. COVID-19 enfeksiyonundan korunmada, antikor düzeyleri ve koruyuculuk süreleriy- le ilgili ileriye dönük klinik çalışmalara gereksinim olduğunu düşünmekteyiz.