В недавнем исследовании, опубликованном на сервере препринтов bioRxiv * , группа исследователей изучила отдельные клоны В-клеток памяти, специфичных для коронавируса тяжелого острого респираторного синдрома 2 (SARS-CoV-2), чтобы понять их приспособляемость и судьбу.

Фон

В-клетки памяти образуются, когда В-клетки сталкиваются с антигенами и претерпевают соматическую гипермутацию в лимфоидных зародышевых центрах с образованием MBC и секретирующих антитела плазматических клеток. MBC могут сохраняться в организме в течение длительного периода времени и дифференцируются в плазматические клетки при повторной встрече с антигенами исходного патогена или его вариантов.

В-клетки памяти экспрессируют на своей поверхности высокие уровни рецептора комплемента 2 (CD21) и члена суперсемейства фактора некроза опухоли CD27. Подмножества В-клеток с переключением классов включают CD21- CD27 — атипичные и CD21- CD27 + активированные MBC. Считается, что CD21 — CD27 + активированные MBC предрасположены к дифференцировке плазматических клеток, тогда как атипичные MBC, как полагают, имеют экстрафолликулярное происхождение, экспрессируют фактор транскрипции T-bet и несколько ингибирующих корецепторов и связаны с аутоиммунными заболеваниями и хроническими инфекциями.

Эти два подмножества В-клеток памяти с переключением классов наблюдались после некоторых вакцинаций против коронавирусной болезни 2019 (COVID-19) и инфекций SARS-CoV-2. Изучение судеб и пластичности различных подмножеств В-клеток памяти поможет понять их роль в защитных иммунных реакциях при повторном воздействии антигена.

Об исследовании

В настоящем исследовании использовалась продольная когорта для анализа антиген-специфических MBC у пациентов с острым COVID-19. В исследование были включены участники с инфекцией SARS-CoV-2, подтвержденной положительным тестом полимеразной цепной реакции с обратной транскриптазой (RT-PCR) и проявляющими симптомы. Образцы крови и сыворотки были взяты у участников во время острой инфекции, а также через шесть и 12 недель после заражения.

В исследование также была включена когорта миндалин, чтобы понять вариации MBC, специфичных для SARS-CoV-2, в периферическом лимфоидном органе. Образцы миндалин и крови были получены от лиц, перенесших тонзиллэктомию. Когорта миндалин включала только образцы участников, которые были вакцинированы и не имели инфекций SARS-CoV-2 или выздоровели от инфекции.

Исследователи использовали биотинилированные шиповидные белки SARS-CoV-2 и домен связывания рецептора для создания мультимерных красителей для анализа антиген-специфических MBC с использованием спектральной проточной цитометрии. Сортировка клеток с активацией флуоресценции использовалась для сортировки MBC, специфичных для SARS-CoV-2 и неспецифичных для SARS-CoV-2, которые затем использовались для секвенирования одноклеточной РНК (scRNA-seq), штрих-кодирования и В-клеточного анализа. секвенирование рецепторов.

Проточная цитометрия также использовалась для характеристики изотипов иммуноглобулинов MBC, специфичных для SARS-CoV-2. Для сортировки MBC на клетки IgM+, IgG+ и IgA+ использовались графики равномерного многообразия аппроксимации и проекции (UMAP) и неконтролируемая кластеризация фенографа.

Для определения антител против SARS-CoV-2 у всех пациентов использовали иммуноферментный анализ (ELISA), специфичный для белка S1-субъединицы SARS-CoV-2. Мультиплексный иммуноанализ на основе шариков также использовался для измерения иммуноглобулиновых ответов против различных белков SARS-CoV-2 у пациентов из когорты миндалин.

Пациенты с острой формой COVID-19 изучались в период с апреля по сентябрь 2020 года. Фаза последующего наблюдения в течение 12 месяцев проходила в период с апреля по сентябрь 2021 года. Наличие вакцин против COVID-19 привело к тому, что 35 из 65 участников были вакцинированы во время исследования, что позволило исследователям наблюдать реакцию МБК на повторное воздействие антигена.

Полученные результаты

Результаты показали, что отдельные клоны MBC проявляли различные фенотипические и функциональные характеристики у пациентов с COVID-19 с иммунной памятью и после вакцинации против SARS-CoV-2. Одиночные клоны MBC дифференцировались в активированные (CD21 — CD27 + ), атипичные (CD21 — CD27- ) или покоящиеся (CD21 + CD27 + ) MBC после вакцинации.

После инфицирования SARS-CoV-2 или вакцинации против COVID-19 количество активированных MBC, специфичных к шиповидному белку SARS-CoV-2, увеличивалось, а затем быстро снижалось, в то время как количество атипичных MBC оставалось стабильным, а количество MBC в состоянии покоя увеличивалось. Активированные и атипичные MBC преобладали в ранний период инфекции SARS-CoV-2 или вакцинации, но количество покоящихся MBC было выше при последующем наблюдении через шесть и 12 месяцев.

Исследование показало, что атипичные MBC, специфичные для SARS-CoV-2, были транскрипционно сходны с атипичными MBC от аутоиммунных заболеваний. Кроме того, изучение когорты миндалин показало, что периферические лимфоидные органы были богаты MBC, специфичными для SARS-CoV-2, и имели низкий уровень транскрипционного фактора T-bet. МБК в состоянии покоя в миндалинах также демонстрировали маркеры тканевой резидентности.

Выводы

Подводя итог, исследование изучало пластичность и судьбу отдельных клонов MBC, специфичных для SARS-CoV-2, чтобы понять вариации фенотипа и функции подмножеств MBC. Результаты показали, что отдельные клоны MBC от пациентов с COVID-19 давали активированные, атипичные и покоящиеся MBC.

Во время острой инфекции и сразу после прививки от COVID-19 число активированных МРМЖ и, в меньшей степени, число атипичных МРМЖ достигало пика. Количество активированных MBC быстро уменьшалось со временем, в то время как атипичные MBC оставались стабильными, а число покоящихся MBC увеличивалось. Периферические лимфоидные органы, такие как миндалины, были богаты покоящимися MBC, демонстрирующими тканевые маркеры.

Исследование показало, что инфекции и вакцины SARS-CoV-2 индуцируют стабильную, долгоживущую иммунную память, способную вызывать иммунный ответ при повторном воздействии антигена.

*Важное замечание

bioRxiv публикует предварительные научные отчеты, которые не рецензируются экспертами и, следовательно, не должны рассматриваться как окончательные, направляющие клиническую практику/поведение, связанное со здоровьем, или рассматриваться как установленная информация.