Răspunsul celulelor T după vaccinarea anti-COVID-19 BNT162b2 este menținută împotriva SARS-CoV-2 Omicron B.1.1.529 Varianta îngrijorătoare

A lua legatura:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Abstract

ProgresiaBoală pandemică COVID-19a dus la apariția unor variante de îngrijorare (VOC), care pot compromite eficacitatea vaccinurilor administrate în prezent. Deriva antigenică poate duce la reducerea imunității protectoare a celulelor T și, în consecință, la manifestări mai severe ale bolii. Pentru a evalua această posibilitate, răspunsurile celulelor T la proteina vârf ancestrală Wuhan- 1 SARS-CoV-2 șiOmicron B.1.1.529au fost comparate proteinele spike. În consecință, celulele mononucleare din sângele periferic (PBMC) au fost colectate de la opt voluntari sănătoși la 4-5 luni după a treia vaccinare cu BNT162b2 și stimulate cu biblioteci de peptide suprapuse reprezentând vârful fie al ancestrali, fie al celui al celui de-al treilea.OmicronSARS-CoV-2virusvariante. Cuantificarea celulelor T specifice a fost efectuată printr-un test ELISPOT fluorescent, monitorizând celulele care secretă interferon-gamma (IFNg), interleukină-10 (IL{-10) și interleukina-4 (IL{{ {4}}). Pentru toți indivizii examinați, au fost determinate niveluri comparabile de reactivitate la ambele forme de proteină spike. În plus, a fost observat un răspuns Th1 dominant, manifestat în principal prin celule secretoare de IFNg și doar un număr limitat de celule secretoare de IL-10- și IL-4-. Datele demonstrează o activitate stabilă a celulelor T ca răspuns la varianta Omicron emergentă la indivizii testați; prin urmare, imunitatea protectoare la varianta după vaccinarea BNT162b2 nu este afectată semnificativ.

Cuvinte cheie: SARS-CoV-2; COVID-19;Omicron; Răspunsurile celulelor T;ELISPOT; FluoroSpot; variante de îngrijorare

1Departamentul de Biochimie și Genetică Moleculară, Institutul Israel pentru Cercetări Biologice, Ness-Ziona 74100, Israel; hilac@iibr.gov.il (HC); shaharr@iibr.gov.il (SR); urie@iibr.gov.il (UE);galb@iibr.gov.il (GB)

2 Sheba Medical Center, Unitatea de Boli Infecțioase, Ramat Gan 5262112, Israel; Itsik.Levy@sheba.health.gov.il

3 Sackler Medical School, Universitatea Tel Aviv, Tel Aviv 6997801, Israel

1. Introducere

Omicron B.1.1.529este în prezent varianta predominantă de îngrijorare (VOC) printre cei emergentiSARS-CoV-2variante[1]. Varianta Omicron a fost descrisă pentru prima dată în noiembrie 2021 și, de atunci, sa răspândit rapid în întreaga lume [1,2]. Are 26-32 de mutații în proteina spike în comparație cu secvența Wuhan-1 SARS-CoV{-2 [1], multe dintre aceste mutații fiind localizate în domeniul de legare la receptor (RBD). După cum sa arătat pentru alte COV [3], mutațiile în situsurile de neutralizare ale proteinei spike slăbesc potențialul de neutralizare al anticorpilor și, în consecință, pot duce la o evadare imunologică îmbunătățită. Acest aspect are implicații uriașe pentru sănătatea publică, având în vedere campaniile masive de vaccinare în curs de desfășurare la nivel mondial, bazate pe specificitatea antigenică a tulpinii primordiale SARS-CoV-2.

stanchpentruimunitate puternică

Până în prezent, corelațiile precise de protecție împotriva SARS-CoV-2 nu au fost pe deplin definite. Este clar că răspunsul anticorpilor neutralizanți este esențial pentru blocarea atașării virale și a pătrunderii în celulele gazdă și că celulele T joacă un rol central în diminuarea răspândirii virale în gazdă, atenuând astfel severitatea manifestării bolii [4]. În consecință, pentru mai multe COV emergente, s-a demonstrat că un răspuns mai mic de anticorpi neutralizanți a fost corelat cu o eficiență mai scăzută a vaccinului și cu niveluri mai ridicate de infecții imunitare [4,5]. Având în vedere cinetica titrului de anticorpi după vaccinare și potențialul lor de scădere sub nivelurile de neutralizare, este esențial să se mențină răspunsurile protectoare ale memoriei celulelor T, care se așteaptă să prezinte o longevitate semnificativă [6-8]. Evadarea imună din răspunsul umoral este în mare parte rezultatul mutațiilor specifice ale unui antigen dat, care apar într-un proces microevoluționar convergent și, prin urmare, afectează indivizi la fel de diferiți. În schimb, răspunsul celulelor T are un caracter divergent, afectând distinct diverși indivizi datorită polimorfismului HLA; prin urmare, mutațiile unice ale epitopilor imunodominanți sunt mai puțin probabil să afecteze răspunsurile celulelor T la nivel global. Slăbirea imunității celulelor T împotriva unui COV poate apărea ca o consecință a derivei antigenice care duce la mutații acumulate care stau la baza imunității [9].

Răspunsurile celulelor T pot oferi protecție împotriva SARS-CoV-2 chiar și în absența răspunsului cu anticorpi [10]. În mod specific, nivelurile ridicate de celule secretoare de IFNg care răspund la stimularea antigenică cu proteina spike SARS-CoV-2 s-au corelat cu manifestări mai puțin severe ale bolii COVID{- 19 [10]. Monitorizarea răspunsului celulelor T este experimental mai dificilă decât cuantificarea răspunsurilor umorale, necesitând disponibilitatea celulelor viabile care răspund la stimularea antigenului. Cele mai multe studii au caracterizat răspunsurile celulelor T prin creșterea markerului indus de activare (AIM) și colorarea intracelulară a citokinelor, monitorizate prin citometrie în flux și prin teste ELISPOT [11]. În studiul actual, am determinat nivelul de reactivitate a celulelor T ca răspuns la vârful ancestral Wuhan-1 SARS-CoV{-2 și vârful variantei Omicron B.1.1.529 la indivizii sănătoși imunizați cu BNT162b2 vaccin. Studiul a dezvăluit un răspuns Th1 similar, dominant la ambele versiuni ale proteinei spike, sugerând că imunitatea stabilă a celulelor T este menținută împotriva variantei Omicron predominante în prezent.

2. Materiale și metode

2.1.Izolarea PBMC

S-a recoltat sânge de la 8 indivizi sănătoși în 4-5 luni de la al treilea vaccin BNT162b2. Sângele a fost colectat în tuburi de sodiu-heparină (vacutainer, BD, Franklin Lakes, NJ, SUA) și procesat în 2 ore de la colectare. Celulele mononucleare din sângele periferic (PBMC) au fost izolate prin sedimentare cu gradient de densitate folosind Ficoll-Paque (Sigma-Aldrich, Rehovot, Israel) conform protocolului producătorului. Celulele au fost apoi spălate o dată în PBS și procesate imediat pentru testul ELISPOT.

costache

2.2. Testul ELISPOT

Testul ELISPOT fluorescent în trei culori (FluoroSpot) a fost efectuat cu respectarea strictă a protocolului producătorului (IFN-y/IL-4/IL-10 rădăcină fluorescentă în trei culori, ImmunoSpot, Cleveland, OH) , SUA), PBMC au fost resuspendate în mediu de testare CTL fără FCS (ImmunoSpot) și placate în plăci cu membrană PVDF cu 96 de godeuri la 3 × 105 celule/godeu. Celulele au fost fie lăsate nestimulate, stimulate cu proteine ​​​​spike SARS-CoV-2 suprapuse cu biblioteca de peptide, fie stimulate cu 5 ug/mL de fitohemaglutinină (PHA) (Sigma-Aldrich, Rehovot, Israel) ca control pozitiv. Pool-uri de peptide disponibile comercial (15-secvențe de mer cu o suprapunere de 11 aminoacizi) care acoperă întreaga lungime a-1 SARS-CoV{{20}} Wuhan (de tip sălbatic) sau Spike varianta Omicron B.1.1.529 (peptide & elefanți GmbH, Hennigsdorf, Germania) au fost utilizate pentru stimularea PBMC. Pool-urile de peptide au fost dizolvate în DMSO și utilizate într-o concentrație finală de 200 ug/mL (06 ug/mL per peptidă); Concentrația finală a DMSO a fost sub 0,1 la sută. Dispunerea plăcii este prezentată în Figura suplimentară S1. PBMC au fost stimulate timp de 48 de ore, iar frecvența celulelor care secretă citokine a fost cuantificată cu cititorul ImmunoSpot S6 Ultimate cu filtre de 520.600 și 690 nm pentru a permite enumerarea celulelor care exprimă IFNg, IL{36} și IL{37} }, respectiv. Datele au fost analizate cu software-ul ImmunoSpot versiunea 7.0.30.2 (ImmunoSpot). Punctele pozitive suprapuse de filtrele de 520 nm și 600 sau 690 nm au fost considerate artefacte potențiale și excluse. Analiza semnificației statistice a datelor a fost efectuată prin testul t Student.

3. Rezultate si discutii

Imunitatea celulară este esențială în prevenirea COVID sever-19. În studiul actual, care a inclus opt indivizi sănătoși (numiți donatori), vaccinați în Israel de trei ori cu vaccinul ARNm BNT162b2, am căutat să determinăm și să comparăm nivelul și tipul de răspuns al celulelor T fie la Wuhan{{3} } Spike SARS-CoV-2 sau varianta Omicron B.1.1.529. Donatorii aveau 20-52 de ani (media 27,1) și au inclus trei bărbați și cinci femei. Nu a fost documentat niciun istoric COVID-19 pentru niciunul dintre donatori; în plus, având în vedere înregistrarea epidemiologică exactă obișnuită în Israel, este de neconceput că aceștia au fost infectați anterior. PBMC colectat de la donatori a fost stimulat cu un amestec de 315 peptide, fiecare având 15 aminoacizi lungime, acoperind întreaga proteină spike. Studiul a inspectat atât tipul, cât și nivelul de răspuns, determinat de numărul de celule secretoare de citokine într-un test ELISPOT fluorescent.

În urma stimulării antigenice cu peptidele derivate din spike, a fost observat un răspuns IFNg predominant la toți indivizii examinați, variind de la 50 la 400 de celule secretoare per 106 PBMC și un răspuns IL-10 mai scăzut, variind de la 15 la 82 de celule. per 106 PBMC (Figura 1 și Figura S1). Configurația experimentală a inclus o etapă de stimulare a antigenului de 48 de ore pentru a permite manifestarea reactivității clonelor de celule T care exprimă IL-4-potenţial prezente în probe; totuși, au fost determinate niveluri aproape nedetectabile de reactivitate IL-4, în conformitate cu datele anterioare referitoare la răspunsurile provocate de vaccinurile BNT162b2 și m1273 [2,4,8–13]. O comparație a răspunsului mediu la vârful de tip sălbatic și Omicron (Figura 2) a indicat doar o scădere ușoară nesemnificativă de la 201 celule secretoare de IFNg după activarea cu vârful de tip sălbatic, la 188 de celule care răspund la vârful Omicron. În plus, nu au fost observate diferențe semnificative între răspunsurile măsurate pe baza celulelor secretoare de IL-10- și IL-4-.

cistanche tcm

În ceea ce privește inducerea IFNg a fiecărui individ testat (Figura 1), într-un caz (Donator 2), a fost observată activarea preferențială semnificativă statistic de către peptidele spike ancestrale, dar într-un alt caz (Donator 5), activarea preferențială a fost prezentată ca răspuns la vârful Omicron. De notat, nu au fost înregistrate diferențe semnificative pentru cuantificările celulelor secretoare IL-10- și IL-4-. Răspunsul IFNg a fost mai mare decât cel al IL-10, raportul mediu al răspunsului IFNg/IL{-10 fiind de 4,9, indicând un răspuns Th1 dominant fără un răspuns Th2 semnificativ. Esențialitatea celulelor T pentru protecția împotriva COVID-19 este bine documentată [2,4,10]; prin urmare, confirmarea reactivității celulelor T față de COV emergente este de cea mai mare importanță. Pe măsură ce sunt identificate noi COV emergente, menținerea imunității protectoare pe termen lung a persoanelor vaccinate reprezintă o problemă de sănătate publică de înaltă prioritate. S-a sugerat că, în cazul mai multor COV, indivizii convalescenți și vaccinați au prezentat o oarecare scăpare de la imunitatea umorală, dezvăluind în același timp o reactivitate normală a celulelor T necompromisă [5,14].

beneficii cistanche de deșert

În studiul de față, analizând răspunsul la indivizi după trei vaccinuri BNT162b2, am arătat un răspuns Th1 dominant la proteina Spike varianta Omicron, care se corelează cu imunitatea protectoare [6]. Răspunsurile celulelor T la variantele ancestrale și Omicron au fost de niveluri proporționale (Figura 2), în conformitate cu mai multe rapoarte recente [2,12,13]. Deoarece datele noastre arată niveluri comparabile de răspuns atât la vârfurile ancestrale, cât și la cele Omicron, este rezonabil să se estimeze că compoziția CD4 și CD8 a compartimentului celulelor T rămâne constantă pentru răspunsul la ambele variante. Valoarea adăugată a unei a treia vaccinări pentru obținerea neutralizării anticorpilor Omicron a fost demonstrată anterior [15], iar studiile viitoare vor aborda relevanța administrării a treia vaccinuri în menținerea răspunsurilor celulelor T. În plus, se așteaptă ca studii suplimentare să monitorizeze alte fracțiuni ale populației, în special persoanele în vârstă cu un risc ridicat de a dezvolta forme severe de COVID-19.

Referințe

1 Pulliam, JRC; van Schalkwyk, C.; Govender, N.; von Gottberg, A.; Cohen, C.; Groome, MJ; Dushoff, J.; Mlisana, K.; Moultrie, H. Risc crescut de reinfecție cu SARS-CoV-2 asociat cu apariția variantei Omicron în Africa de Sud. medRxiv 2021. [CrossRef]

2. Keeton, R.; Tincho, MB; Ngomti, A.; Baguma, R.; Bend, N.; Suzuki, A.; Khan, K.; Cele, S.; Bernstein, M.; Karim, F.; et al. Răspunsurile celulelor T cu vârf SARS-CoV-2 induse după vaccinare sau infecție rămân robuste împotriva 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.; et al. Neutralizarea redusă a SARS-CoV-2 B.1.617 prin vaccin și ser de convalescență. Celula 2021, 184, 4220–4236.e13. [CrossRef] [PubMed]

4. Cevik, M.; Grubaugh, ND; Iwasaki, A.; Openshaw, P. Vaccinuri COVID-19: ține pasul cu variantele SARS-CoV-2. Celula 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; et al. Dovezi pentru ratele crescute de descoperire a variantelor de îngrijorare SARS-CoV-2 la indivizii vaccinați cu ARNm BNT162b{2-. Nat. Med. 2021, 27, 1379–1384. [CrossRef] [PubMed]

6. Altmann, DM; Reynolds, CJ; Boyton, RJ Variante SARS-CoV-2: Subversia răspunsului anticorpilor și impactul prezis asupra recunoașterii celulelor T. Rep. celular Med. 2021, 2, 100286. [CrossRef] [PubMed]

7. Baraniuk, C. Cât durează imunitatea la 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.; Vidra, AD; Bucurie, G.; et al. Infecția heterologă și vaccinarea modelează imunitatea împotriva variantelor SARS-CoV-2. Sci. 2022, 375, 183–192. [CrossRef] [PubMed]

9. Altmann, DM; Boyton, RJ; Beale, R. Imunitatea la SARS-CoV-2 variante de îngrijorare. Science 2021, 371, 1103–1104. [CrossRef] [PubMed]

10. Nu, JY; Jeong, HW; Kim, JH; Shin, E.-C. Strategii orientate pe celulele T pentru controlul pandemiei de 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.; et al. Testele celulelor T diferențiază infecțiile clinice și subclinice SARS-CoV-2 de răspunsurile antivirale reactive încrucișate. Nat. comun. 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; et al. Răspunsuri divergente SARS CoV-2 Omicron-specifice ale celulelor T și B la beneficiarii vaccinului 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.; et al. Reactivitatea celulelor T la varianta SARS-CoV-2 Omicron este păstrată la majoritatea, dar nu la toate persoanele infectate și vaccinate anterior. 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.; et al. Variantele de îngrijorare SARS-CoV-2 scapă parțial de răspunsurile umorale, dar nu ale celulelor T la donatorii convalescenți COVID-19 și la primitorii de vaccin. Sci. Imunol. 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.; et al. A treia neutralizare a vaccinării BNT162b2 a infecției cu SARS-CoV-2 Omicron. N. Engl. J. Med. 2021. [CrossRef] [PubMed]