Различни ефекти на втората доза SARS-CoV-2 MRNA ваксина върху Т-клетъчния имунитет при нелекувани и преболедували COVID-19 лица

Графичен абстракт

Акценти

SARS-CoV-2 антиген-специфични CD4+ CD154+ Th1 клетки секретират IL-2 и IFN-g

Медиираните от Т клетки IL-2 и IFNg корелират с SARS-CoV-2 IgG хуморален имунитет

Нелекувани субекти достигат своя пик на имунитет след втората доза ваксина

Преболедувалите-19-COVID лица достигат своя пик на имунитет след първата доза ваксина

cistanche tubulosa - подобряват имунната система

Щракнете тук, за да видите продуктите Cistanche Enhance Imunity

【Попитайте за повече】 Имейл:cindy.xue@wecistanche.com / Whats App: 0086 18599088692 / Wechat: 18599088692

автори

Даниел Лозано-Охалво, Кармен Камара, Едуардо Лопес-Гранадос, ..., Антонио Бертолети, Ернесто Гучионе, Жорди Очандо

Кореспонденция

ernesto.guccione@mssm.edu (EG), jordi.ochando@mssm.edu (JO)

Накратко

Оскъдните доставки на ваксини срещу SARS-CoV-2 оказват влияние върху политиките за ваксиниране в някои страни. Lozano-Ojalvo и др. съобщават, че субекти с предишна експозиция на SARS-CoV-2 развиват мощен имунен отговор след първата доза ваксина BNT162b2, което предполага режими на единична ваксинация при лица, преболедували COVID-19-.

РЕЗЮМЕ

Бързото развитие на базирани на иРНК ваксини срещу коронавируса на тежкия остър респираторен синдром-2 (SARS-CoV-2) доведе до разработването на ускорени графици за ваксиниране, които са изключително ефективни при нелекувани индивиди. Докато режимът на имунизация с две дози с ваксината BNT162b2 е показал, че осигурява 95% ефикасност при нелекувани индивиди, ефектите от втората доза ваксина при лица, които преди това са се възстановили от естествена SARS-CoV-2 инфекция, не са е изследван подробно. В това проучване ние характеризираме SARS-CoV-2 пик-специфичен хуморален и клетъчен имунитет при нелекувани и инфектирани преди това индивиди по време и след две дози BNT162b2 ваксинация. Нашите резултати показват, че докато втората доза повишава както хуморалния, така и клетъчния имунитет при нелекувани индивиди, преболедувалите COVID-19-индивиди достигат своя пик на имунитет след първата доза. Тези резултати предполагат, че втора доза, според настоящия стандартен режим на ваксинация, може да не е необходима при индивиди, заразени преди това със SARS-CoV-2.

cistanche tubulosa - подобряват имунната система

ВЪВЕДЕНИЕ

Ваксината BNT162b2 mRNA коронавирусна болест 2019 (COVID-19) беше разрешена за спешна употреба от Американската агенция по храните и лекарствата (FDA) и Европейската агенция по лекарствата (EMA) през декември 2020 г. (Krammer, 2020). Стратегията за ваксиниране за ваксината BNT162b2 включва ускорен режим на ваксиниране с две дози, приложени с интервал от 21 дни, за който е доказано, че индуцира пик-специфичен хуморален и клетъчен имунитет, свързан с 95% ефикасност при нелекувани индивиди (Polack et al., 2020 г.). ). Въпреки това, при лица с предишна експозиция на SARS-CoV-2, ползата от втората доза е оспорена. Докато стабилни спайк-специфични антитела и Т-клетки се индуцират от ваксинация с единична доза при SARS-CoV 2 серопозитивни индивиди (Krammer et al., 2021; Prendecki et al., 2021), втората доза ваксинация не изглежда да увеличава допълнително пик-специфичен хуморален отговор при оздравели от COVID-19 индивиди (Samanovic et al., 2021). Ефектите от втората доза иРНК ваксина върху специфичния за шипа Т-клетъчен отговор току-що започнаха да се изследват както при нелекувани, така и при предварително експонирани индивиди със SARS-CoV-2. Разбирането на специфичния за шипа Т-клетъчен отговор е от решаващо значение, тъй като защитата от тежестта на заболяването и инфекцията вероятно ще зависи от координираното активиране както на хуморалните, така и на клетъчните рамена на адаптивния имунитет (McMahan et al., 2021). Въпреки това, сложността на наблюдението на величината и функцията на Т клетките досега е възпрепятствала измерването на имунните клетъчни параметри при голям брой ваксинирани индивиди по време на пълната схема на ваксиниране. За да се справим с този проблем, ние изследвахме spike-SARS-CoV-2 антиген-специфични Т-клетъчни отговори при нелекувани и преболедували-19-COVID индивиди по време на пълна BNT162b2 иРНК ваксинация.

РЕЗУЛТАТИ

Първо изследвахме спайк-специфичния Т-клетъчен отговор чрез спектрален поточен цитометричен анализ, използвайки периферни кръвни мононуклеарни клетки (PBMCs), стимулирани in vitro с DMSO или SARS CoV-2 шипов пептиден пул (Le Bert et al., 2021) при нелекувани и преболедували COVID-19 лица преди и след ваксинация (20 дни след втората доза). Наблюдавахме, че специфични за спайк (CD154+) памет (CD45RA CCR7) CD4+ Т клетки, произвеждащи както интерферон (IFN)-g, така и интерлевкин (IL)-2 присъстват при COVID{ {13}} възстановени лица, както и при нелекувани субекти 20 дни след ваксинацията (Фигури S1A и S1B). Функционалното фенотипизиране на тези клетки разкри, че специфичните за шипове IFN-g- и IL-2-секретиращи CD4+ Т клетки са представени главно от Т хелперни (Th)1 (CCR6 CCR4CXCR3+) клетки (Фигура S1C). След това анализирахме динамичните промени на функционалния спайк-специфичен Т-клетъчен отговор чрез измерване на количеството IFN-g и IL-2, налични в цяла кръв, стимулирана с пиков пептиден пул (Le Bert et al., 2021). За разлика от по-сложните и подробни анализи, базирани на поточна цитометрия, които изискват по-големи количества кръв, този подход изисква само 1 mL кръв, което улеснява множество надлъжни тестове при един индивид и надеждно количествено определени специфични за SARS-CoV-2-T клетки при SARS CoV-2-инфектирани индивиди (Le Bert et al., 2021) и реципиенти на ваксина (Kalimuddin et al., 2021). Фигура 1 показва резултатите, получени при 92 индивида с и без предварително документирана SARS-CoV-2 инфекция (47 нелекувани; средна възраст 39,9 години [диапазон, 20–62]; жени 78%) и при 45 PCR/антигенни теста -потвърдени SARS-CoV-2 възстановени индивиди (39% на 6–9 месеца след инфекцията, 26% на 3–6 месеца, 35% на 1–3 месеца) (средна възраст 44,3 години [диапазон, 20–76 ]; жени 76%) (Таблица 1), тествани в множество времеви точки (т.е. преди и 10 и 20 дни след първата и втората доза от ваксината).

cistanche tubulosa - подобряват имунната система

Преди ваксинацията шиповият пептиден пул индуцира в цяла кръв по-високо производство на IFN-g при преболедували COVID-19- индивиди, отколкото при нелекувани субекти (медиана на предваксинацията при нелекувани: 1.0 pg/mL [ n=20] и при COVID-19 възстановени: 46,9 pg/mL [n=21]) (Фигура 1A). Наблюдавахме подобна тенденция в производството на специфичен за пик IL-2 (медиана на преди ваксинация при нелекувани: 0.5 pg/mL [n=20] и COVID-19 възстановени : 56,9 pg/mL [n {{20}}]) (Фигура 1B; Таблица 1). Оценката на спайк-специфичния Т-клетъчен отговор 10 дни след първата доза показва, че преболедувалите COVID-19-индивиди развиват по-силен IFN-g и IL-2 отговор в сравнение с нелекувани субекти (среден ден 10 след първа доза ваксина при нелекувани: 109,5 pg/mL [n=20] и при COVID-19 възстановени: 547,8 pg/mL [n=21] за IFN-g; нелекувани: 15,85 pg/ mL [n=16] и COVID-19 възстановени: 76,9 pg/mL [n=21] за IL-2) (Фигури 1A и 1B). Преболедувалите COVID-19-индивиди поддържат своя Т-клетъчен имунитет на 20-ия ден след първата доза ваксина, докато отговорът на IFN-g при нелекувани индивиди намалява, въпреки че не е статистически значим (среден ден 20 след първата ваксина при нелекувани: 52,9 pg/mL [n=23] и при COVID-19 възстановен: 351,3 pg/mL [n=21]). Наблюдавана е подобна тенденция в производството на пик-специфичен IL-2, въпреки че не е наблюдавано намаление при нелекувани индивиди (медиана на ден 20 след първата доза ваксина при нелекувани: 127,0 pg/mL [n=22] и при COVID-19 възстановен: 223,5 pg/mL [n=20]). Тези резултати показват, че индивиди с предшестващ имунитет упражняват по-мощен и устойчив Т-клетъчен отговор на пика на SARS-CoV-2 след първата доза от ваксината, в съответствие с последните изследвания (Tauzin et al., 2021; Пейнтър и др., 2021).

След това проучихме ефектите от втората доза от ваксината. Вземането на проби на ден 10 след втората доза потвърди благоприятните ефекти от изтеглената ваксина при нелекувани индивиди, които са повишили техния IFN-g и IL-2 (среден ден 10 след втората ваксина доза при нелекувани: 211,8 pg/mL [n=20] за IFN-g и 187.0 pg/mL [n=16] за IL-2). Напротив, лицата, преболедували-19-COVID, не са увеличили продукцията си на IFN-g или IL-2 на 10-ия ден след втората доза ваксина (медиана на 10-ия ден след втората доза ваксина при COVID{{17} } възстановени: 212,0 pg/mL [n=21] за IFN-g и 148,5 pg/mL [n=18] за IL-2). Тези констатации показват, че докато нелекувани субекти значително повишават имунитета си срещу SARS-CoV-2 пиковия протеин след втората доза от ваксината, лицата, преболедували COVID-19-, изглежда не се възползват от стандартния режим за COVID -19 ваксинация. Интересното е, че наблюдаваме, че докато секрецията на IFN-g при преболедували COVID-19 индивиди намалява на 20-ия ден след втората доза, нивата на IL-2 не се понижават (медиана на 20-ия ден след първата доза ваксина при нелекувани : 87,0 pg/mL [n=23] и при COVID- 19 възстановен: 136,1 pg/mL [n=23] за IFN-g; нелекуван: 121,5 pg/mL [n {{ 45}}] и COVID-19 възстановени: 86.4 pg/mL [n=23] за IL-2), което предполага секреция на IL-2 чрез шипове-специфични Th1 клетки могат да представляват по-добър биомаркер за измерване на Т-клетъчния имунитет при ваксинирани индивиди (Фигури 1A и 1B; Таблица 1). Нашият анализ на хуморалния отговор изобразява подобна тенденция при измерване на SARS-CoV-2 пикови нива на имуноглобулин (Ig)G, което показва, че наивните индивиди постигат значителни концентрации на IgG антитела след втората доза ваксина (Фигура 1C) . Това предполага, че защитата се постига след стандартния режим с две дози за ваксинация срещу COVID-19 при нелекувани индивиди, в съответствие с скорошен доклад (Ebinger et al., 2021). Напротив, преболедувалите COVID-19-индивиди достигат пика на отговора на 10-ия ден след първата доза, което е в съответствие с клетъчния отговор, показан на фигури 1A и 1B. Също така наблюдавахме по-добра корелация между IL-2 и IgG в сравнение с IFN-g и IgG (Фигура S2), което подкрепя потенциалното използване на IL-2 като биомаркер за клетъчен имунитет.

Фигура 1. Развитие на хуморален и клетъчен имунитет след BNT162b2 ваксинация (A и B) Количествено определяне на производството на IFN-g (A) и IL-2 (B) при нелекувани и преболедували COVID-19 лица (преди ваксинация [преди], 10 и 20 дни след първата доза ваксина [съответно 10 и 20] и 10 и 20 дни след втората доза ваксина [съответно 30 и 40]) след нощна стимулация на цяла кръв с SARS-CoV-2 пептидни групи. Нивата на концентрация на IFN-g и IL-2 бяха определени с помощта на ELLA single plex патрони (n=92 индивида; 47 нелекувани и 45 COVID-19 възстановени). (C) Кинетика на специфични за SARS-CoV-2 серумни нива на IgG при нелекувани и преболедували COVID-19 лица, измерени чрез ACCESS SARS-CoV-2 CLIA. За определяне на IgG, IFN-g и IL-2, методът на груповите средни стойности беше използван за сравняване на времевите точки преди третирането спрямо времевите точки след третирането, а също и между времевите точки след третирането. Всички отделни времеви точки бяха измерени с помощта на технически три екземпляри. T-тест с две проби, предполагащ несдвоени популации за преди и след лечение, беше извършен за всеки от маркерите, поотделно за кохортите на преболедували и нелекувани от COVID-19. P-стойността за тестовата статистика беше зададена на ниво на значимост 0,05 и методът на Benjamini-Hochberg (BH) беше използван за множество корекции на теста.

Таблица 1. Характеристики на изследваната кохорта

ДИСКУСИЯ

От нашите проучвания на хуморалния и клетъчния спайк-специфичен имунитет при реципиенти на BNT162b2 mRNA COVID-19 ваксина, ние заключаваме, че една доза от ваксината предизвиква генерирането на специфични антитела и Т-клетъчен имунен отговор при нелекувани и COVID-19 възстановени лица, в съответствие с наскоро публикувани данни (Prendecki et al., 2021; Tauzin et al., 2021). При нелекувани субекти Т-клетъчният отговор се усилва във връзка със специфичните за пика нива на IgG след втората доза. Напротив, втората доза ваксина не повишава специфичния за шипа Т-клетъчен отговор при индивиди с предшестващ имунитет срещу SARS-CoV-2 и допълнително доказателство, че еднодозовата ваксина е достатъчна, за да предизвика защитен имунитет при COVID{13}}излекувани лица (Reynolds et al., 2021 г.). Като цяло нашите данни подкрепят схемата на ваксиниране, определена в клинични изпитвания с незабавно прилагане на втората доза при лица без предишна експозиция на SARS-CoV-2 (Kadire et al., 2021), но те предполагат, че при лица с предшестващо съществуващ имунитет срещу SARS-CoV-2 втората доза от ваксината може да не е необходима. Продължителната оценка на хуморалния и клетъчния имунитет, особено при нелекувани индивиди с намален отговор към иРНК SARS-CoV-2 BNT162b2 (Grupper et al., 2021), може също да оправдае необходимостта от трета доза ваксинация за повишаване на имунен отговор при имуносупресирани индивиди (Kamar et al., 2021). Понастоящем има недостиг на дози за ваксиниране на голяма част от населението и органите за обществено здраве разработват приоритетни стратегии за ваксиниране според възрастта, съпътстващите заболявания и критериите за оценка на риска. Настоящите данни подкрепят една доза ваксина при преболедували COVID-19-индивиди.

cistanche tubulosa - подобряват имунната система

ЗВЕЗДА+МЕТОДИ

Подробни методи са предоставени в онлайн версията на този документ и включват следното:

ТАБЛИЦА С КЛЮЧОВИ РЕСУРСИ

НАЛИЧНОСТ НА РЕСУРС

B Водещ контакт B Наличност на материали B Наличност на данни и код

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЕН МОДЕЛ И ПОДРОБНОСТИ ЗА ПРЕДМЕТА

ПОДРОБНОСТИ ЗА МЕТОДА

B SARS-CoV-2 Пептидни пулове B Култура от цяла кръв с SARS-CoV-2 пептидни пулове B Количествено определяне и анализ на цитокини B Количествено определяне на специфичен за спайк IgG B Поточна цитометрия d КОЛИЧЕСТВЕНО ОПРЕДЕЛЕНИЕ И СТАТИСТИЧЕСКИ АНАЛИЗ

ДОПЪЛНИТЕЛНА ИНФОРМАЦИЯ

Допълнителна информация може да бъде намерена онлайн на https://doi.org/10.1016/j. celrep.2021.109570.

БЛАГОДАРНОСТИ

Признаваме техническия принос на Daniel Arroyo Sa´ nchez, Jana Baranda, Sara Baztan-Morales, Marı´a Castillo de la Osa, Alejandra Comins Boo, Carmen del A´ lamo Mayo, Sergio Gil-Manso, Sandra Gonzalez Beatriz; Хатем, Хуан Ируре-Вентура, Ирия Мигуенс, Сара Мун˜оз Мартинес, Моника Перейра, Катарина Родригес-Герейро, Мерседес Родригес-Гарсия и Давид Сан Сегундо. Бихме искали също така да благодарим на Beckman Coulter за дарението на оборудването, необходимо за определяне на шипове-специфични IgG антитела. Изследванията, докладвани в тази публикация, са подкрепени отчасти от Националния институт по рака на NIH (5R01HD102614-02; R01CA249204 и R01CA248984) и начален фонд ISMMS към EG. Авторите признават с благодарност използването на услугите и съоръженията на Tisch Cancer Institute, подкрепен от NCI Cancer Center Support Grant (P30 CA196521). MS беше подкрепена от грант за обучение на NCI (T32CA078207). Тази работа беше подкрепена от начален фонд ISMMS към JO; Instituto de Salud Carlos III (COV20- 00668) до RCR; Instituto de Salud Carlos III, Министерство на науката и иновациите на Испания (COVID-19 изследователска покана COV20/00181), съфинансиран от Европейския фонд за регионално развитие „Начин за постигане на Европа“ към ЕП; Instituto de Salud Carlos III, Испания (COV20/00170); правителството на Кантабрия, Испания (2020UIC22-PUB-0019) към MLH; Instituto de Salud Carlos III (PI16CIII/00012) към PP; Fondo Social Europeo e Iniciativa de Empleo Juvenil YEI (Грант PEJ2018-004557-A) на MPE; и от REDInREN 016/ 009/009 ISCIII. Този проект е получил финансиране от програмите за научни изследвания и иновации Horizon 2020 на Европейския съюз VACCELERATE и INSTRUCT съгласно споразумения за безвъзмездни средства 101037867 и 860003.

Cistanche ползи - укрепва имунната система

ПРЕПРАТКИ

Ebinger, JE, Fert-Bober, J., Printsev, I., Wu, M., Sun, N., Prostko, JC, Frias, EC, Stewart, JL, Van Eyk, JE, Braun, JG и др. (2021 г.). Отговори на антитела към иРНК ваксината BNT162b2 при лица, преди това заразени със SARS CoV-2. Нац. Med. 27, 981–984.

Grifoni, A., Sidney, J., Zhang, Y., Scheuermann, RH, Peters, B. и Sette, A. (2020). Хомологията на последователността и биоинформационният подход могат да предвидят кандидат-цели за имунни отговори на SARS-CoV-2. Клетъчен гостоприемник микроб 27, 671–680.e2.

Группер, А., Рабинович, Л., Шварц, Д., Шварц, И.Ф., Бен-Йехояда, М., Шашар, М., Качман, Е., Халперин, Т., Търнър, Д., Гойхман, Й. , et al. (2021 г.). Намален хуморален отговор към иРНК ваксина SARS-CoV-2 BNT162b2 при реципиенти на бъбречна трансплантация без предшестващо излагане на вируса. Am. J. Трансплантация. Публикувано онлайн на 18 април 2021 г. https://doi.org/10.1111/ajt.16615.

Kadire, SR, Wachter, RM и Lurie, N. (2021). Отложена втора доза срещу стандартен режим за ваксинация срещу COVID-19. Н. англ. J. Med. 384, e28.

Kalimuddin, S., Tham, CY, Qui, M., de Alwis, R., Sim, JX, Lim, JM, Tan, HC, Syenina, A., Zhang, SL, Le Bert, N., et al. (2021 г.). Ранните отговори на Т клетките и свързващите антитела са свързани с началото на ефикасността на ваксината срещу COVID-19 РНК. Med (NY) 2, 682–688.e4.

Kamar, N., Abravanel, F., Marion, O., Couat, C., Izopet, J. и Del Bello, A. (2021). Три дози иРНК COVID-19 ваксина при реципиенти на трансплантиран орган. Н. англ. J. Med. Публикувано онлайн на 23 юни 2021 г. https://doi.org/10. 1056/NEJMc2108861.

Крамер, Ф. (2020). Разработват се ваксини срещу SARS-CoV-2. Nature 586, 516–527.

Krammer, F., Srivastava, K., Alshammary, H., Amoako, AA, Awawda, MH, Beach, KF, Bermu´ dez-Gonza´ lez, MC, Bielak, DA, Carren˜ o, JM, Chernet, RL , et al. (2021 г.). Отговори на антитела при серопозитивни лица след единична доза иРНК ваксина срещу SARS-CoV-2. Н. англ. J. Med. 384, 1372–1374.

Le Bert, N., Clapham, HE, Tan, AT, Chia, WN, Tham, CYL, Lim, JM, Kunasegaran, K., Tan, LWL, Dutertre, CA, Shankar, N., et al. (2021 г.). Високофункционален вирус-специфичен клетъчен имунен отговор при асимптоматична SARS CoV-2 инфекция. J. Exp. Med. 218, e20202617.

McMahan, K., Yu, J., Mercado, NB, Loos, C., Tostanoski, LH, Chandrashekar, A., Liu, J., Peter, L., Atyeo, C., Zhu, A. и др. . (2021 г.). Корелати на защита срещу SARS-CoV-2 при макаци резус. Nature 590, 630–634.

Пейнтър, М. М., Матю, Д., Гоел, Р. Р., Апостолидис, С. А., Патекар, А., Кутуру, О., Бакстър, А. Е., Херати, Р. С., Олдридж, Д. А., Гума, С. и др. (2021 г.). Бързата индукция на антиген-специфични CD4+ Т клетки насочва координираните хуморални и клетъчни имунни отговори към SARS-CoV-2 иРНК ваксинация. bioRxiv. https://doi.org/10.1101/2021.04.21.440862.

Polack, FP, Thomas, SJ, Kitchin, N., Absalon, J., Gurtman, A., Lockhart, S., Perez, JL, Pe´rez Marc, G., Moreira, ED, Zerbini, C. и др. ал.; C4591001 Група за клинично изпитване (2020 г.). Безопасност и ефикасност на ваксината BNT162b2 mRNA Covid-19. Н. англ. J. Med. 383, 2603–2615.

Prendecki, M., Clarke, C., Brown, J., Cox, A., Gleeson, S., Guckian, M., Randell, P., Pria, AD, Lightstone, L., Xu, XN и др. . (2021 г.). Ефект от предишна SARS-CoV-2 инфекция върху хуморалните и Т-клетъчните отговори на еднодозова BNT162b2 ваксина. Lancet 397, 1178–1181.

Reynolds, CJ, Pade, C., Gibbons, JM, Butler, DK, Otter, AD, Menacho, K., Fontana, M., Smit, A., Sackville-West, JE, Cutino-Moguel, T. и др. ал.; UK COVIDsortium Immune Correlates Network; Изследователи на COVIDsortium в Обединеното кралство (2021 г.). Предишна инфекция със SARS-CoV-2 спасява В- и Т-клетъчните отговори на варианти след първата доза ваксина. Наука, Публикувано онлайн на 30 април 2021 г. https://doi. org/10.1126/science.abh1282.

Samanovic, MI, Cornelius, AR, Wilson, JP, Karmacharya, T., Gray-Gaillard, SL, Allen, JR, Hyman, SW, Moritz, G., Ali, M., Koralov, SB, et al. (2021 г.). Слаби антиген-специфични отговори на втората доза BNT162b2 иРНК ваксина при индивиди, преживели SARS-CoV-2-. medRxiv. https://doi.org/10. 1101/2021.02.07.21251311.

Tauzin, A., Nayrac, M., Benlarbi, M., Gong, SY, Gasser, R., Beaudoin-Bussieres, G., Brassard, N., Laumaea, A., Vezina, D., Prevost, J. , et al. (2021 г.). Единична доза BNT162b2 mRNA предизвиква антитела с Fc-медиирани ефекторни функции и засилва съществуващите хуморални и Т-клетъчни отговори. bioRxiv. https://doi.org/10.1101/2021.03.18.435972.