A T-sejt-válasz a COVID-ellenes-19 BNT162b2 védőoltás után megmarad a SARS-CoV-2 Omicron B.1.1.529 változata ellen

Kapcsolatba lépni:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Absztrakt

A progresszió aCOVID{0}} pandémiás betegségaggodalomra okot adó változatok (VOC) megjelenéséhez vezetett, amelyek veszélyeztethetik a jelenleg alkalmazott vakcinák hatékonyságát. Az antigénsodródás potenciálisan csökkent védő T-sejtes immunitást és ennek következtében súlyosabb betegségmegnyilvánulásokat okozhat. Ennek a lehetőségnek a felmérésére a T-sejtek válaszai a vad típusú Wuhan- 1 SARS-CoV-2 ősi tüskeproteinre és aOmicron B.1.1.529spike proteint hasonlítottak össze. Ennek megfelelően a perifériás vér mononukleáris sejtjeit (PBMC) gyűjtöttük nyolc egészséges önkéntestől 4-5 hónappal a harmadik BNT162b2-vel végzett vakcináció után, és átfedő peptidkönyvtárak segítségével stimuláltuk, amelyek az ősi vagy aOmicronSARS-CoV-2vírusváltozatai. A specifikus T-sejtek mennyiségi meghatározását fluoreszcens ELISPOT vizsgálattal végeztük, amely az interferon-gammát (IFNg), interleukin-10 (IL-10) és interleukin-4 (IL{) szekretáló sejteket figyelte meg. {4}}). Valamennyi vizsgált egyednél a tüskeprotein mindkét formájával összehasonlítható reaktivitási szinteket határoztunk meg. Ezen túlmenően domináns Th1-választ figyeltek meg, amely főként IFNg-t és csak korlátozott számú IL-10--ot és IL{8}}-termelő sejtet jelent. Az adatok stabil T-sejt aktivitást mutatnak a feltörekvő Omicron variánsra válaszul a vizsgált egyedekben; ezért a BNT162b2 vakcinázást követő variáns elleni védő immunitás nem változik jelentősen.

Kulcsszavak: SARS-CoV-2; COVID-19;Omicron; T sejt válaszok;ELISPOT; FluoroSpot; aggodalomra okot adó változatok

1 Biokémiai és Molekuláris Genetikai Tanszék, Izrael Biológiai Kutatóintézet, 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. Bemutatkozás

Omicron B.1.1.529jelenleg az aggodalomra okot adó (VOC) elterjedt változata a feltörekvő országok közöttSARS-CoV-2változatai[1]. Az Omicron változatot 2021 novemberében írták le először, és azóta gyorsan terjed világszerte [1,2]. A tüskeproteinben 26–32 mutációt hordoz a Wuhan-1 SARS-CoV-2 szekvenciához képest [1], amelyek közül sok a receptor-kötő doménben (RBD) található. Ahogy azt más VOC-k esetében is kimutatták [3], a tüskefehérje semlegesítő helyeinek mutációi gyengítik az antitestek semlegesítő potenciálját, és ennek következtében fokozott immunológiai meneküléshez vezethetnek. Ennek a szempontnak óriási közegészségügyi vonatkozásai vannak, figyelembe véve a világszerte folyamatban lévő hatalmas vakcinázási kampányokat, amelyek az elsődleges SARS-CoV{13}} törzs antigénspecifitásán alapulnak.

szistanchszámáraerős immunitás

A SARS-CoV{1}} elleni védelem pontos összefüggéseit a mai napig nem határozták meg teljesen. Nyilvánvaló, hogy a neutralizáló ellenanyag-válasz elengedhetetlen a vírus tapadásának és a gazdasejtekbe való bejutásának blokkolásához, és hogy a T-sejtek központi szerepet játszanak a vírus terjedésének csökkentésében a gazdaszervezetben, ezáltal enyhítve a betegség megnyilvánulásának súlyosságát [4]. Ennek megfelelően számos feltörekvő VOC esetében kimutatták, hogy az alacsonyabb neutralizáló antitest-válasz a vakcina alacsonyabb hatékonyságával és az immunrendszer áttöréses fertőzéseinek magasabb szintjével korrelált [4,5]. Figyelembe véve az oltást követő antitesttiter-kinetikájukat és azok potenciálisan a neutralizáló szint alá süllyedését, elengedhetetlen a protektív T-sejt-memória válaszok fenntartása, amelyek várhatóan jelentős hosszú élettartamot mutatnak [6–8]. A humorális válaszból való immunszökés többnyire egy adott antigén specifikus mutációinak eredménye, amelyek konvergens mikroevolúciós folyamatban lépnek fel, és ezért egyformán különböző egyéneket érintenek. Ezzel szemben a T-sejtes válasz eltérő jellegű, és a HLA polimorfizmusa miatt határozottan érinti a különböző egyéneket; ezért az immundomináns epitópok egyedi mutációi kevésbé valószínű, hogy globálisan befolyásolják a T-sejt válaszokat. A VOC elleni T-sejtes immunitás gyengülése az antigénsodródás következményeként fordulhat elő, amely az immunitás hátterében felhalmozódó mutációkhoz vezet [9].

A T-sejtes válaszok védelmet nyújthatnak a SARS-CoV-2 ellen még antitestválasz hiányában is [10]. Pontosabban, a SARS-CoV-2 tüskeproteinnel végzett antigénstimulációra reagáló IFNg-t kiválasztó sejtek magas szintje korrelált a COVID- 19 betegség kevésbé súlyos megnyilvánulásaival [10]. A T-sejtes válasz monitorozása kísérletileg nagyobb kihívást jelent, mint a humorális válaszok számszerűsítése, ami megköveteli az antigénstimulációra reagáló életképes sejtek rendelkezésre állását. A legtöbb tanulmány a T-sejtes válaszokat aktiváció-indukált marker (AIM) emelkedéssel és citokin intracelluláris festéssel jellemezte, amit áramlási citometriával és ELISPOT tesztekkel követtek nyomon [11]. A jelenlegi vizsgálatban meghatároztuk a T-sejt-reaktivitás szintjét az ősi Wuhan-1 SARS-CoV-2 tüske és az Omicron B.1.1.529 variáns tüske hatására BNT162b2-vel immunizált egészséges egyénekben. vakcina. A tanulmány hasonló, domináns Th1-reakciót tárt fel a tüskeprotein mindkét változatára, ami arra utal, hogy a stabil T-sejtes immunitás megmarad a jelenleg elterjedt Omicron variánssal szemben.

2. Anyagok és módszerek

2.1. PBMC leválasztás

Vért vettek 8 egészséges személytől a harmadik BNT162b2 vakcina beadását követő 4-5 hónapon belül. A vért nátrium-heparin csövekbe gyűjtöttük (vacutainer, BD, Franklin Lakes, NJ, USA), és a gyűjtést követő 2 órán belül feldolgoztuk. A perifériás vér mononukleáris sejtjeit (PBMC) sűrűséggradiens szedimentációval izoláltuk Ficoll-Paque (Sigma-Aldrich, Rehovot, Izrael) alkalmazásával a gyártó protokollja szerint. A sejteket ezután egyszer mostuk PBS-ben, és azonnal feldolgoztuk az ELISPOT vizsgálathoz.

costanche

2.2. ELISPOT Assay

A háromszínű fluoreszcens ELISPOT vizsgálatot (FluoroSpot) a gyártó protokolljának szigorú betartásával végeztük (Human IFN-y/IL-4/IL-10 Three-Color Fluo-root, ImmunoSpot, Cleveland, OH (USA), a PBMC-ket FCS-mentes CTL-Test táptalajban (ImmunoSpot) újraszuszpendáltuk, és 96 lyukú PVDF membránlemezekre szélesztettük 3×105 sejt/lyuk arányban. A sejteket vagy stimulálatlanul hagyták, a peptidkönyvtárat átfedő SARS-CoV{12}} tüskeproteinnel stimulálták, vagy pozitív kontrollként 5 ug/ml fitohemagglutininnel (PHA) (Sigma-Aldrich, Rehovot, Izrael) stimulálták. Kereskedelmi forgalomban kapható peptidkészletek (15-mer szekvenciák 11 aminosavból álló átfedéssel), amelyek a Wuhan-1 SARS-CoV{{20}}(vad típusú) teljes hosszát lefedik vagy Omicron B.1.1.529 variáns spike-et (peptides & elephants GmbH, Hennigsdorf, Németország) használtunk a PBMC stimulálására. A peptidkészleteket DMSO-ban oldottuk fel, és 200 ug/ml végkoncentrációban használtuk (peptidenként 06 ug/ml); A DMSO végső koncentrációja 0,1 százalék alatt volt. A lemez elrendezését az S1 kiegészítő ábra mutatja be. A PBMC-ket 48 órán keresztül stimuláltuk, és a citokin-szekréciós sejtek gyakoriságát az 520 600 és 690 nm-es szűrőkkel ellátott ImmunoSpot S6 Ultimate olvasóval számszerűsítettük, lehetővé téve az IFNg, IL-10 és IL{{37} expresszáló sejtek számbavételét. }, ill. Az adatokat az ImmunoSpot szoftver 7.0.30.2-es verziójával (ImmunoSpot) elemeztük. Az 520 nm-es és 600 vagy 690 nm-es szűrők által átfedett pozitív foltokat potenciális műterméknek tekintették, és kizárták. Az adatok statisztikai szignifikancia analízisét Student-féle t-próbával végeztük.

3. Eredmények és megbeszélés

A sejtes immunitás fontos szerepet játszik a súlyos COVID-fertőzés megelőzésében{0}}. A jelenlegi vizsgálatban, amelyben nyolc egészséges egyén (a továbbiakban donorként szerepel), akiket Izraelben háromszor oltottak be az mRNS BNT162b2 vakcinával, arra törekedtünk, hogy meghatározzuk és összehasonlítsuk a T-sejtes válasz szintjét és típusát a vuhani oltással{{3} } SARS-CoV-2 tüske vagy az Omicron B.1.1.529 változat. A donorok 20-52 évesek voltak (átlag 27,1), és három férfi és öt nő volt. Egyik donor esetében sem dokumentálták a COVID{13}} előzményeket; továbbá az Izraelben megszokott pontos járványügyi nyilvántartást figyelembe véve elképzelhetetlen, hogy korábban fertőzöttek lettek volna. A donoroktól gyűjtött PBMC-t 315, egyenként 15 aminosav hosszúságú peptid keverékével stimuláltuk, amelyek a teljes tüskeproteinre kiterjedtek. A vizsgálat a válasz típusát és szintjét egyaránt megvizsgálta, amelyet a citokin-szekréciós sejtek száma határoz meg egy fluoreszcens ELISPOT vizsgálatban.

A tüske eredetű peptidekkel végzett antigénstimulációt követően az összes vizsgált egyedben domináns IFNg-választ figyeltek meg, 50-400 szekretáló sejt/106 PBMC között, és alacsonyabb IL-10-válasz, 15-82 sejt között. 106 PBMC-nként (1. ábra és S1. ábra). A kísérleti összeállítás egy 48 órás antigénstimulációs lépést tartalmazott, amely lehetővé tette a mintákban potenciálisan jelenlévő IL-4-expresszáló T-sejt klónok reaktivitásának megnyilvánulását; az IL-4 reaktivitás szinte kimutathatatlan szintjét azonban a BNT162b2 és m1273 vakcinák által kiváltott válaszokra vonatkozó korábbi adatokkal összhangban határozták meg [2,4,8–13]. A vad típusú és az Omicron tüskékre adott átlagos válasz összehasonlítása (2. ábra) csak csekély, nem szignifikáns csökkenést mutatott a vad típusú tüskés aktiválást követő 201 IFNg-t kiválasztó sejtről 188 sejtre, amely az Omicron tüskére reagált. Továbbá nem volt szignifikáns különbség az IL-10- és IL-4-termelő sejtek alapján mért válaszok között.

cistanche tcm

Az egyes vizsgált egyedek IFNg-indukcióját illetően (1. ábra) egy esetben (2. donor) statisztikailag szignifikáns preferenciális aktivációt figyeltek meg az ősi tüskepeptidek által, egy másik esetben (5. donor) pedig preferenciális aktivációt mutattak ki válaszként az Omicron tüske. Megjegyzendő, hogy nem észleltek szignifikáns különbségeket az IL-10- és IL-4-kiválasztó sejtek mennyiségi meghatározásában. Az IFNg válasz magasabb volt, mint az IL-10, az IFNg/IL-10 válasz átlagos aránya 4,9, ami domináns Th1 választ jelez, szignifikáns Th2 válasz nélkül. A T-sejtek nélkülözhetetlensége a COVID elleni védelemben{11}} jól dokumentált [2,4,10]; ezért rendkívül fontos a T-sejtek feltörekvő VOC-okkal szembeni reaktivitásának megerősítése. Amint újabb felbukkanó illékony szerves vegyületeket azonosítanak, a beoltott egyének hosszú távú védő immunitásának fenntartása kiemelt fontosságú közegészségügyi probléma. Feltételezték, hogy számos VOC esetében a lábadozó és beoltott egyedek némileg kiszabadultak a humorális immunitásból, miközben normális, kompromisszumok nélküli T-sejt-reaktivitást mutattak [5,14].

sivatagi cistanche előnyei

Jelen tanulmányban a három BNT162b2 vakcinát követő egyének válaszreakcióját elemezve domináns Th1 választ mutattunk ki az Omicron variáns spike fehérjére, ami korrelál a védő immunitással [6]. A T-sejt-válaszok mind az ősi, mind az Omicron variánsokra arányos szintűek voltak (2. ábra), összhangban számos közelmúltbeli jelentéssel [2,12,13]. Mivel adataink összehasonlítható szintű választ mutatnak mind az ősi, mind az Omicron tüskékre, ésszerű becslés, hogy a T-sejt-kompartment CD4 és CD8 összetétele stabil marad mindkét változatra adott válaszreakció szempontjából. A harmadik oltás hozzáadott értékét az Omicron antitest-semlegesítés eléréséhez korábban már kimutatták [15], és a jövőbeni tanulmányok foglalkozni fognak a harmadik vakcina beadásának jelentőséggel a T-sejtek válaszreakcióinak fenntartásában is. Ezen túlmenően további vizsgálatok várhatók a népesség más részei, különösen a COVID súlyos formáinak kialakulásának magas kockázatával rendelkező idős emberek nyomon követésére{11}}.

Hivatkozások

1 Pulliam, JRC; van Schalkwyk, C.; Govender, N.; von Gottberg, A.; Cohen, C.; Groome, MJ; Dushoff, J.; Mlisana, K.; Moultrie, H. A SARS-CoV-2 újbóli fertőzésének megnövekedett kockázata az Omicron variáns Dél-Afrikában való megjelenésével összefüggésben. 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. A vakcinázás vagy fertőzés hatására kiváltott SARS-CoV-2 spike T-sejt-válaszok erősek maradnak az Omicronnal szemben. 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. A SARS-CoV-2 B.1.617 csökkentett semlegesítése vakcinával és lábadozó szérummal. Cell 2021, 184, 4220–4236.e13. [CrossRef] [PubMed]

4. Cevik, M.; Grubaugh, ND; Iwasaki, A.; Openshaw, P. COVID-19 vakcinák: lépést tartani a SARS-CoV-2 változataival. Cell 2021, 184, 5077–5081. [CrossRef] [PubMed]

5. Kustin, T.; Harel, N.; Finkel, U.; Perchik, S.; Harari, S.; Tahor, M.; Caspi, I.; Levy, R.; Lescsinszkij, M.; Dror, SK; et al. Bizonyíték a SARS-CoV-2 aggodalomra okot adó variánsok megnövekedett áttörési arányára a BNT162b2-mRNS-sel beoltott egyéneknél. Nat. Med. 2021, 27, 1379–1384. [CrossRef] [PubMed]

6. Altmann, DM; Reynolds, CJ; Boyton, RJ SARS-CoV-2 variánsok: Az antitestválasz felforgatása és a T-sejt-felismerésre gyakorolt ​​várható hatás. Cell Rep. Med. 2021, 2, 100286. [CrossRef] [PubMed]

7. Baraniuk, C. Mennyi ideig tart a covid{1}} immunitás? 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, Kr. u. Joy, G.; et al. A heterológ fertőzés és a vakcinázás immunitást alakít ki a SARS-CoV-2 variánsokkal szemben. Sci. 2022, 375, 183–192. [CrossRef] [PubMed]

9. Altmann, DM; Boyton, RJ; Beale, R. A SARS-CoV-2 aggályos változatai elleni immunitás. Tudomány 2021, 371, 1103–1104. [CrossRef] [PubMed]

10. Nem, JY; Jeong, HW; Kim, JH; Shin, E.-C. T-sejt-orientált stratégiák a COVID{3}} világjárvány leküzdésére. 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. A T-sejt-tesztek megkülönböztetik a klinikai és szubklinikai SARS-CoV-2 fertőzéseket a keresztreaktív vírusellenes válaszoktól. Nat. Commun. 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. Különböző SARS CoV-2 Omicron-specifikus T- és B-sejtes válaszok COVID-19 vakcinával rendelkezőknél. 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. A SARS-CoV-2 Omicron variánssal szembeni T-sejt-reaktivitás a legtöbb, de nem minden korábban fertőzött és beoltott egyénben megmarad. 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. Az aggodalomra okot adó SARS-CoV-2 variánsok részben elkerülik a humorális, de nem a T-sejtes válaszokat COVID-19 lábadozó donoroknál és vakcina-recipienseknél. Sci. Immunol. 2021, 6, eabj1750. [CrossRef] [PubMed]

15. Német, I.; Klinker, L.; Lustig, Y.; Zuckerman, N.; Erster, O.; Cohen, C.; Kreiss, Y.; Alroy-Preis, S.; Regev-Yochay, G.; Mendelson, E.; et al. Harmadik BNT162b2 oltás a SARS-CoV-2 Omicron fertőzés semlegesítése. N. Engl. J. Med. 2021. [CrossRef] [PubMed]