В недавнем исследовании, опубликованном в Vaccines , исследователи оценили иммунный ответ В-лимфоцитов на вакцину Pfizer против тяжелого острого респираторного синдрома коронавируса 2 (SARS-CoV-2) с мРНК (мессенджер рибонуклеиновой кислоты).

Фон

Изучение реакции В-лимфоцитов на вакцины против коронавирусной болезни 2019 (COVID-19) при предшествующем воздействии SARS-CoV-2 позволит углубить понимание вероятного использования памяти В-клеток вакцинами. Сообщалось о более высоких показателях соматических гипермутаций (SHM) в ответ на естественные инфекции SARS-CoV-2, но не на вакцинацию, что свидетельствует о различных реакциях В-клеточных рецепторов (BCR) на естественные инфекции. Сообщалось об общих (или общедоступных) клонотипах SARS-CoV-2 среди разных людей, что свидетельствует об эволюционной конвергенции репертуаров.

Авторы настоящего исследования ранее сообщали, что титры анти-SARS-CoV-2 S в ответ на вакцинацию против SARS-CoV-2 выше среди серопозитивных лиц (с предшествующим анамнезом COVID-19), чем серонегативные лица (без предшествующего анамнеза COVID-19). ). Однако влияние предшествующего воздействия SARS-CoV-2 на иммунный ответ репертуара BCR на вакцинацию против COVID-19 неясно.

Об исследовании

В настоящем исследовании исследователи расширили свой предыдущий анализ, сравнив репертуар BCR серопозитивных и серонегативных лиц, чтобы оценить влияние предшествующей истории COVID-19 на реакцию В-лимфоцитов на мРНК-вакцину Pfizer SARS-CoV-2. Они также исследовали потенциальное получение общедоступных клонотипов BCR с помощью вакцины.

В исследование были включены четыре серонегативных и пять серопозитивных медицинских работников (МР). Предшествующее воздействие SARS-CoV-2 было подтверждено с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) и произошло за один-два месяца до начала исследования. Образцы крови получали до вакцинации и через 21 день после вакцинации, после чего сыворотку и РВМС (мононуклеарные клетки периферической крови) использовали для определения титра антител (Ab) и секвенирования BCR соответственно. Анализы имплантации были выполнены для оценки использования вариабельного (V) гена, длин области 3, определяющей комплементарность тяжелых цепей (HCDR3), скорости SHM, клональности и конвергенции.

Анализы на основе флуоресцентной проточной цитометрии (FC) были выполнены для определения титров антител против белковых субъединиц 1 (S1) и 2 (S2) шипа (S) SARS-CoV-2, белка нуклеокапсида (N) и рецептор-связывающего домена. (RBD), со вторичными антителами к изотипам иммуноглобулина G (IgG), IgA и IgM. Последовательности BCR, содержащие изотип IgG, анализировали на предмет частоты использования семейства вариабельных генов (IGHV), а использование гена V оценивали на наличие IgM или IgA.

Дивергенцию репертуара IgG в ответ на вакцинацию оценивали с использованием видового богатства, индекса разнообразия Симпсона и индекса разнообразия Шеннона. Ранее существовавшие клоны репертуара IgG и 50 наиболее распространенных клонов IgG были дополнительно проанализированы. Была оценена клональная экспансия IgG (от предыдущей инфекции) в ответ на вакцинацию, и были охарактеризованы использование гена V, длина SHM и HCDR3 28 конвергентных клонов, общих для всех участников исследования. База данных COVID Ab была использована для определения того, были ли конвергентные и расширенные клоны, выявленные в исследовании, ранее идентифицированными как клоны, специфичные для SARS-CoV-2.

Полученные результаты

Вакцино-индуцированные расширенные клонотипы IgG имели более короткую длину HCDR3, а расширенные клонотипы имели более высокие показатели SHM для серопозитивных лиц. Общедоступные клонотипы (n = 28) были идентифицированы у всех людей с более высоким уровнем SHM и более коротким HCDR3, чем у других клонотипов, что свидетельствует о конвергентной эволюции из-за вакцинации независимо от предшествующего контакта с SARS-CoV-2. Сывороточные титры изотипов IgG, IgM и IgA к SARS-CoV-2 S1, S2, RBD и NP были обнаружены с самыми низкими и самыми высокими титрами для IgA и IgG соответственно, а титры антител были выше среди серопозитивных лиц на исходном уровне. .

Через три недели после вакцинации титры серопозитивных IgG против S1, S2 и NP по-прежнему превышали титры серонегативных; однако титры анти-S RBD IgG были идентичными. Титры анти-S2 IgM были выше среди серопозитивных лиц, тогда как титры IgG против RBD, NP и S1, RBD не различались между серотипами. Однако титры IgA существенно не различались между серотипами для любого антигена SARS-CoV-2 .

Распределение длины HCDR3, глобальный изотип BCR и использование IGHV не изменились при вакцинации. Изотипы IgM показали самую высокую частоту среди серотипов (сероположительные 67%, серонегативные: 62%). Последовательности IgG BCR использовали IGHV3 с самой высокой частотой. Частота использования гена V и длины HCDR3 для IgM и IgA в последовательностях BCR статистически не различались между серотипами после 21 дня вакцинации.

Частота BCR SHM повышена после вакцинации среди серопозитивных лиц и снижена среди серонегативных. Сравнение уровней IgG SHM в двух временных точках не показало различий в доле клонов с или <2 мутациями или ≥2 мутациями между группами; однако частота SHM была выше для последовательностей IgG с ≥2 мутациями среди серонегативных лиц в обе временные точки. Показатели BCR SHM в IgA значительно увеличились после трех недель вакцинации среди серопозитивных, но не показали существенной разницы среди серонегативных лиц после вакцинации.

Паттерны СГМ для IgM и IgG были сходными. Во второй момент времени серопозитивные клоны BCR показали большее разнообразие Шеннона и видовое богатство, чем серонегативные. Оба серотипа имели ранее существовавшие клонотипы, которые размножались после вакцинации; однако в репертуаре преобладали новые клоны. Минимальное перекрытие наблюдалось между 50 наиболее многочисленными клонотипами IgG через 21 день после вакцинации и клонами любого изотипа на исходном уровне.

Использование гена V 50 наиболее распространенными клонами существенно не отличалось от других среди серотипов. Длина HCDR3 была значительно короче в 50 лучших клонах BCR по серотипам и короче, чем в других клонах. Показатели SHM были выше среди серопозитивных 50 лучших клонов и других клонов, чем их серонегативные аналоги. Запрошенные клонотипы показали три совпадения с базой данных антител COVID-19. Клоны № 34727 и № 13327 соответствовали антителам S-B8 и Fab-368 соответственно, оба из которых могли нейтрализовать SARS-CoV-2. Клон № 8269 соответствовал нескольким мишеням Ab, но не нейтрализовал SARS-CoV-2.

Вывод

В заключение, на основании результатов исследования, люди с предшествующим анамнезом COVID-19 имели более высокие титры антител после первичной вакцинации против SARS-CoV-2.