Reakcia T-buniek po očkovaní proti COVID-19 BNT162b2 je zachovaná proti SARS-CoV-2 Omicron B.1.1.529 variant obáv

Kontakt:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Abstraktné

Progresiapandemická choroba COVID-19viedol k vzniku variantov vyvolávajúcich obavy (VOC), ktoré môžu ohroziť účinnosť súčasne podávaných vakcín. Antigénny drift môže potenciálne spôsobiť zníženie ochrannej T bunkovej imunity a následne závažnejšie prejavy ochorenia. Na posúdenie tejto možnosti sa odozvy T buniek na divoký typ Wuhan{1}} SARS-CoV-2 predkov spike proteínu aOmicron B.1.1.529spike proteín sa porovnával. V súlade s tým sa mononukleárne bunky periférnej krvi (PBMC) odobrali od ôsmich zdravých dobrovoľníkov 4–5 mesiacov po tretej vakcinácii s BNT162b2 a stimulovali sa prekrývajúcimi sa peptidovými knižnicami predstavujúcimi špičku buď predkov, aleboOmicronSARS-CoV-2vírusvarianty. Kvantifikácia špecifických T buniek sa uskutočnila fluorescenčným testom ELISPOT, monitorovaním buniek vylučujúcich interferón-gama (IFNg), interleukín-10 (IL-10) a interleukín-4 (IL{ {4}}). U všetkých skúmaných jedincov boli stanovené porovnateľné úrovne reaktivity s oboma formami spike proteínu. Okrem toho bola pozorovaná dominantná Th1 odpoveď, ktorá sa prejavila hlavne bunkami vylučujúcimi IFNg a len obmedzeným počtom buniek vylučujúcich IL-10- a IL{8}}. Dáta demonštrujú stabilnú aktivitu T buniek v reakcii na vznikajúci variant Omicron u testovaných jedincov; preto ochranná imunita voči variantu po vakcinácii BNT162b2 nie je významne ovplyvnená.

Kľúčové slová: SARS-CoV-2; COVID-19;Omicron; Odpovede T buniek;ELISPOT; FluoroSpot; varianty obáv

1Katedra biochémie a molekulárnej genetiky, Izraelský inštitút pre biologický výskum, Ness-Ziona 74100, Izrael; hilac@iibr.gov.il (HC); shaharr@iibr.gov.il (SR); urie@iibr.gov.il (UE);galb@iibr.gov.il (GB)

2 Sheba Medical Center, Infectious Disease Unit, Ramat Gan 5262112, Izrael; Itsik.Levy@sheba.health.gov.il

3 Sackler Medical School, Tel Aviv University, Tel Aviv 6997801, Izrael

1. Úvod

Omicron B.1.1.529je v súčasnosti prevládajúcim variantom obáv (VOC) medzi vznikajúcimiSARS-CoV-2varianty[1]. Variant Omicron bol prvýkrát opísaný v novembri 2021 a odvtedy sa rýchlo šíri po celom svete [1,2]. V porovnaní so sekvenciou Wuhan-1 SARS-CoV-2 [1] nesie 26–32 mutácií v spike proteíne, pričom mnohé z týchto mutácií sa nachádzajú v doméne viažucej receptor (RBD). Ako sa ukázalo pre iné VOC [3], mutácie v neutralizačných miestach spike proteínu oslabujú neutralizačný potenciál protilátok a následne môžu viesť k zvýšenému imunologickému úniku. Tento aspekt má obrovské dôsledky pre verejné zdravie, berúc do úvahy masívne prebiehajúce celosvetové očkovacie kampane založené na antigénnej špecifickosti primordiálneho kmeňa SARS-CoV-2.

sistanchpresilná imunita

K dnešnému dňu nie sú úplne definované presné korelácie ochrany pred SARS-CoV-2. Je jasné, že neutralizačná protilátková odpoveď je nevyhnutná na blokovanie prichytenia vírusu a vstupu do hostiteľských buniek a že T bunky hrajú ústrednú úlohu pri znižovaní šírenia vírusu v hostiteľovi, čím sa zmierňuje závažnosť manifestácie ochorenia [4]. V súlade s tým sa pri niekoľkých vznikajúcich VOC ukázalo, že nižšia neutralizačná protilátková odpoveď korelovala s nižšou účinnosťou vakcíny a vyššími hladinami infekcií s prelomovou imunitou [4,5]. Vzhľadom na kinetiku titra protilátok po očkovaní a ich potenciál klesajúci pod neutralizačné hladiny je nevyhnutné zachovať ochranné pamäťové odpovede T buniek, pri ktorých sa očakáva, že budú vykazovať významnú dlhovekosť [6–8]. Imunitný únik z humorálnej odpovede je väčšinou výsledkom špecifických mutácií daného antigénu, ktoré sa vyskytujú v konvergentnom mikroevolučnom procese, a preto postihujú rovnako odlišných jedincov. Naopak, reakcia T buniek má odlišný charakter, zreteľne ovplyvňuje rôznych jedincov v dôsledku polymorfizmu HLA; preto je menej pravdepodobné, že jedinečné mutácie v imunodominantných epitopoch globálne ovplyvnia reakcie T buniek. Oslabenie imunity T buniek proti VOC sa môže vyskytnúť ako dôsledok antigénneho driftu, ktorý vedie k nahromadeným mutáciám, ktoré sú základom imunity [9].

Reakcie T-buniek môžu poskytnúť ochranu pred SARS-CoV-2 aj v neprítomnosti protilátkovej odpovede [10]. Konkrétne vysoké hladiny buniek vylučujúcich IFNg reagujúcich na antigénnu stimuláciu s vrcholovým proteínom SARS-CoV-2 korelovali s menej závažnými prejavmi ochorenia COVID- 19 [10]. Monitorovanie reakcie T buniek je experimentálne náročnejšie ako kvantifikácia humorálnych reakcií, čo si vyžaduje dostupnosť životaschopných buniek reagujúcich na stimuláciu antigénom. Väčšina štúdií charakterizovala reakcie T buniek zvýšením markerov vyvolaných aktiváciou (AIM) a intracelulárnym farbením cytokínov, monitorovaných prietokovou cytometriou a testami ELISPOT [11]. V súčasnej štúdii sme určili úroveň reaktivity T buniek v reakcii na predkov Wuhan{10}} SARS-CoV-2 špičku a špičku variantu Omicron B.1.1.529 u zdravých jedincov imunizovaných BNT162b2 vakcína. Štúdia odhalila podobnú, dominantnú Th1 reakciu na obe verzie spike proteínu, čo naznačuje, že stabilná imunita T buniek je zachovaná proti v súčasnosti prevládajúcemu variantu Omicron.

2. Materiály a metódy

2.1. Izolácia PBMC

Krv bola odobratá 8 zdravým jedincom v priebehu 4-5 mesiacov po ich tretej vakcíne BNT162b2. Krv sa odobrala do skúmaviek sodíka a heparínu (vacutainer, BD, Franklin Lakes, NJ, USA) a spracovala sa do 2 hodín od odberu. Mononukleárne bunky periférnej krvi (PBMC) boli izolované sedimentáciou v hustotnom gradiente s použitím Ficoll-Paque (Sigma-Aldrich, Rehovot, Izrael) podľa protokolu výrobcu. Bunky sa potom raz premyli v PBS a okamžite sa spracovali na test ELISPOT.

costanche

2.2. ELISPOT test

Trojfarebný fluorescenčný test ELISPOT (FluoroSpot) sa uskutočnil s prísnym dodržiavaním protokolu výrobcu (Human IFN-y/IL-4/IL-10 Three-Color Fluo-root, ImmunoSpot, Cleveland, OH , USA) boli PBMC resuspendované v CTL-testovacom médiu bez FCS (ImmunoSpot) a nanesené na 96-jamkové PVDF membránové platne v množstve 3 x 105 buniek/jamku. Bunky boli buď ponechané nestimulované, stimulované spike proteínom SARS-CoV{12}} prekrývajúcim peptidovú knižnicu alebo stimulované 5 ug/ml fytohemaglutinínu (PHA) (Sigma-Aldrich, Rehovot, Izrael) ako pozitívna kontrola. Komerčne dostupné peptidové pooly (15-merné sekvencie s presahom 11 aminokyselín) pokrývajúce celú dĺžku Wuhanského-1 SARS-CoV{{20}} (divokého typu) alebo Omicron B.1.1.529 variantný hrot (peptides & elephants GmbH, Hennigsdorf, Nemecko) sa použili na stimuláciu PBMC. Peptidové zásoby sa rozpustili v DMSO a použili vo finálnej koncentrácii 200 ug/ml (06 ug/ml na peptid); Konečná koncentrácia DMSO bola pod 0,1 percenta. Rozloženie dosky je uvedené na doplnkovom obrázku S1. PBMC boli stimulované počas 48 hodín a frekvencia buniek vylučujúcich cytokíny bola kvantifikovaná pomocou čítačky ImmunoSpot S6 Ultimate s filtrami 520,600 a 690nm, aby sa umožnilo sčítanie buniek exprimujúcich IFNg, IL-10 a IL{{37} }, resp. Dáta boli analyzované softvérom ImmunoSpot verzie 7.0.30.2 (ImmunoSpot). Pozitívne škvrny prekryté filtrami 520 nm a 600 alebo 690 nm boli považované za potenciálne artefakty a vylúčené. Analýza štatistickej významnosti údajov sa uskutočnila Studentovým t-testom.

3. Výsledky a diskusia

Bunková imunita je kľúčová pri prevencii závažného ochorenia COVID-19. V súčasnej štúdii, ktorá zahŕňala osem zdravých jedincov (označovaných ako darcovia), očkovaných v Izraeli trikrát vakcínou mRNA BNT162b2, sme sa snažili určiť a porovnať úroveň a typ odpovede T buniek buď na Wuhan{{3}. } vrchol SARS-CoV-2 alebo variant Omicron B.1.1.529. Darcovia mali 20–52 rokov (priemer 27,1) a zahŕňali troch mužov a päť žien. U žiadneho z darcov nebola zdokumentovaná žiadna história COVID{13}}; okrem toho, ak vezmeme do úvahy presnú epidemiologickú registráciu obvyklú v Izraeli, je nepredstaviteľné, že by boli predtým infikovaní. PBMC odobraté od darcov boli stimulované zmesou 315 peptidov, každý s dĺžkou 15 aminokyselín, pokrývajúc celý vrcholový proteín. Štúdia skúmala typ aj úroveň odozvy, ako bolo určené počtom buniek vylučujúcich cytokíny vo fluorescenčnom teste ELISPOT.

Po antigénnej stimulácii peptidmi odvodenými z hrotov bola u všetkých skúmaných jedincov pozorovaná prevládajúca odpoveď IFNg v rozsahu od 50 do 400 secernujúcich buniek na 106 PBMC a nižšia IL{4}} reakcia v rozsahu od 15 do 82 buniek na 106 PBMC (obrázok 1 a obrázok S1). Experimentálne usporiadanie zahŕňalo 48-hodinový krok stimulácie antigénom, aby sa umožnila manifestácia reaktivity klonov T buniek exprimujúcich IL{11}} potenciálne prítomných vo vzorkách; v súlade s predchádzajúcimi údajmi týkajúcimi sa odpovedí vyvolaných vakcínami BNT162b2 a m1273 však boli stanovené takmer nedetegovateľné úrovne IL{12}} reaktivity [2,4,8–13]. Porovnanie priemernej odozvy na divoký typ a Omicron hrot (obrázok 2) naznačilo len mierne nevýznamné zníženie z 201 buniek vylučujúcich IFNg po aktivácii s hrotom divokého typu na 188 buniek reagujúcich na Omicron hrot. Okrem toho neboli pozorované žiadne významné rozdiely medzi odpoveďami meranými na základe buniek vylučujúcich IL{26}} a IL{27}}.

cistanche tcm

Čo sa týka indukcie IFNg u každého testovaného jedinca (obrázok 1), v jednom prípade (darca 2) sa pozorovala štatisticky významná preferenčná aktivácia spike peptidmi predkov, zatiaľ čo v inom prípade (darca 5) sa preferenčná aktivácia prejavila ako odpoveď na hrot Omicron. Je potrebné poznamenať, že pri kvantifikácii buniek vylučujúcich IL-10- a IL{4}} neboli zaznamenané žiadne významné rozdiely. IFNg odpoveď bola vyššia ako odpoveď IL{5}}, pričom priemerný pomer IFNg/IL{6}} odpovede bol 4,9, čo naznačuje dominantnú Th1 odpoveď bez signifikantnej Th2 odpovede. Esenciálnosť T buniek na ochranu proti COVID{11}} je dobre zdokumentovaná [2,4,10]; preto je nanajvýš dôležité potvrdenie reaktivity T buniek voči vznikajúcim VOC. Keďže sú identifikované novšie vznikajúce VOC, udržiavanie dlhodobej ochrannej imunity očkovaných jedincov predstavuje problém verejného zdravia vysokej priority. Predpokladalo sa, že v prípade niekoľkých VOC rekonvalescentní a očkovaní jedinci vykazovali určitý únik z humorálnej imunity, pričom odhalili normálnu nekompromitovanú reaktivitu T buniek [5,14].

výhody púštnej cistanche

V tejto štúdii sme analýzou odpovede u jedincov po troch vakcínach BNT162b2 preukázali dominantnú Th1 odpoveď na spike proteín variantu Omicron, ktorý koreluje s protektívnou imunitou [6]. Reakcie T-buniek na ancestrálne aj omikrónové varianty boli na zodpovedajúcich úrovniach (obrázok 2), v súlade s niekoľkými nedávnymi správami [2,12,13]. Pretože naše údaje ukazujú porovnateľné úrovne odozvy na predkové aj Omikrónové hroty, je rozumné odhadnúť, že zloženie CD4 a CD8 kompartmentu T buniek zostáva stabilné pre odpoveď na oba varianty. Pridaná hodnota tretej vakcinácie na dosiahnutie neutralizácie protilátok Omicron bola už predtým preukázaná [15] a budúce štúdie sa budú zaoberať aj významom podania tretej vakcíny pri udržiavaní odpovedí T buniek. Okrem toho sa očakáva, že ďalšie štúdie budú monitorovať ďalšie frakcie populácie, najmä starších ľudí s vysokým rizikom vzniku závažných foriem COVID{11}}.

Referencie

1 Pulliam, JRC; van Schalkwyk, C.; Governer, N.; von Gottberg, A.; Cohen, C.; Groom, MJ; Dushoff, J.; Mlisana, K.; Moultrie, H. Zvýšené riziko reinfekcie SARS-CoV-2 spojené s objavením sa variantu Omicron v Južnej Afrike. medRxiv 2021. [CrossRef]

2. Keeton, R.; Tincho, MB; Ngomti, A.; Baguma, R.; Bend, N.; Suzuki, A.; Khan, K.; Cele, S.; Bernstein, M.; Karim, F.; a kol. Reakcie T-buniek s vrcholom SARS-CoV{2}} indukované po očkovaní alebo infekcii zostávajú silné voči Omicron. medRxiv 2021. [CrossRef]

3. Liu, C.; Ginn, HM; Dejnirattisai, W.; Supasa, P.; Wang, B.; Tuekprakhon, A.; Nutella, R.; Zhou, D.; Mentzer, AJ; Zhao, Y.; a kol. Znížená neutralizácia SARS-CoV-2 B.1.617 vakcínou a rekonvalescentným sérom. Cela 2021, 184, 4220–4236.e13. [CrossRef] [PubMed]

4. Čevik, M.; Grubaugh, ND; Iwasaki, A.; Vakcíny Openshaw, P. COVID-19: Udržanie kroku s variantmi SARS-CoV-2. Cela 2021, 184, 5077–5081. [CrossRef] [PubMed]

5. Kustin, T.; Harel, N.; Finkel, U.; Perchik, S.; Harari, S.; Tahor, M.; Caspi, I.; Levy, R.; Leshchinsky, M.; Dror, SK; a kol. Dôkaz o zvýšenej miere objavenia sa variantov SARS-CoV-2, ktoré vyvolávajú obavy u jedincov očkovaných mRNA BNT162b2-. Nat. Med. 2021, 27, 1379–1384. [CrossRef] [PubMed]

6. Altmann, DM; Reynolds, CJ; Varianty Boyton, RJ SARS-CoV-2: Subverzia protilátkovej odpovede a predpokladaný vplyv na rozpoznávanie T buniek. Cell Rep. Med. 2021, 2, 100286. [CrossRef] [PubMed]

7. Baraniuk, C. Ako dlho trvá imunita na covid-19? BMJ 2021, 373, n1605. [CrossRef] [PubMed]

8. Reynolds, CJ; Gibbons, JM; Pade, C.; Lin, K.-M.; Sandoval, DM; Pieper, F.; Butler, DK; Liu, S.; Vydra, AD; Joy, G.; a kol. Heterologická infekcia a očkovanie formuje imunitu proti variantom SARS-CoV-2. Sci. 2022, 375, 183–192. [CrossRef] [PubMed]

9. Altmann, DM; Boyton, RJ; Beale, R. Imunita voči SARS-CoV-2 variantom obáv. Veda 2021, 371, 1103–1104. [CrossRef] [PubMed]

10. No, JY; Jeong, HW; Kim, JH; Shin, E.-C. Stratégie zamerané na T bunky na kontrolu pandémie COVID-19. Nat. Rev. Immunol. 2021, 21, 687–688. [CrossRef] [PubMed]

11. Ogbe, A.; Kronsteiner, B.; Skelly, DT; Pace, M.; Brown, A.; Adland, E.; Adair, K.; Akhter, HD; Ali, M.; Ali, S.-E.; a kol. Testy T buniek odlišujú klinické a subklinické infekcie SARS-CoV-2 od skrížene reaktívnych antivírusových reakcií. Nat. komun. 2021, 12, 1–14. [CrossRef] [PubMed]

12. GeurtsvanKessel, CH; Geers, D.; Schmitz, KS; Mykytyn, AZ; Lamers, MM; Bogers, S.; Gommers, L.; Sablerolles, RSG; Nieuwkoop, NN; Rijsbergen, LC; a kol. Divergentné reakcie T- a B-buniek špecifické pre SARS CoV-2 u príjemcov vakcíny COVID-19. medRxiv 2021. [CrossRef]

13. Naranbhai, V.; Nathan, A.; Kaseke, C.; Berrios, C.; Khatri, A.; Choi, S.; Getz, MA; Tano-Menka, R.; Forman, O.; Gayton, A.; a kol. Reaktivita T buniek na variant SARS-CoV-2 Omicron je zachovaná u väčšiny, ale nie u všetkých predtým infikovaných a očkovaných jedincov. medRxiv 2022. [CrossRef]

14. Geers, D.; Shamier, MC; Bogers, S.; den Hartog, GD; Gommers, L.; Nieuwkoop, NN; Schmitz, KS; Rijsbergen, LC; van Osch, JAT; Dijkhuizen, E.; a kol. Varianty SARS-CoV-2 u darcov v rekonvalescencii a príjemcov vakcín čiastočne unikajú humorálnym, ale nie T bunkovým reakciám. Sci. Immunol. 2021, 6, eabj1750. [CrossRef] [PubMed]

15. Nemet, I.; Klinker, L.; Lustig, Y.; Zuckerman, N.; Erster, O.; Cohen, C.; Kreiss, Y.; Alroy-Preis, S.; Regev-Yochay, G.; Mendelson, E.; a kol. Tretie očkovanie BNT162b2 Neutralizácia omikrónovej infekcie SARS-CoV-2. N. Engl. J. Med. 2021. [CrossRef] [PubMed]