תגובת תאי T בעקבות חיסון נגד COVID-19 BNT162b2 נשמרת נגד SARS-CoV-2 Omicron B.1.1.529 Variant Of Concern

איש קשר:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

תַקצִיר

ההתקדמות של המחלת COVID-19 מגיפההוביל להופעתם של וריאנטים של דאגה (VOC), אשר עלולים לסכן את יעילות החיסונים הניתנים כעת. סחף אנטיגני עלול להביא להפחתת חסינות תאי T מגן, וכתוצאה מכך, ביטויי מחלה חמורים יותר. כדי להעריך אפשרות זו, התגובות של תאי ה-T לחלבון הקדמוני של ווהאן- 1 SARS-CoV-2 והסוג הברOmicron B.1.1.529הושוו חלבון ספייק. בהתאם לכך, תאים מונו-גרעיניים בדם היקפיים (PBMC) נאספו משמונה מתנדבים בריאים 4-5 חודשים לאחר החיסון השלישי עם BNT162b2 וגוירו באמצעות ספריות פפטידים חופפות המייצגות את השפיץ של האבות או ה-OmicronSARS-CoV-2נגיףגרסאות. כימות תאי ה-T הספציפיים בוצע על ידי בדיקת ELISPOT ניאון, ניטור תאים המפרישים אינטרפרון-גמא (IFNg), אינטרלוקין-10 (IL-10) ואינטרלוקין-4 (IL{ {4}}). עבור כל האנשים שנבדקו, נקבעו רמות דומות של תגובתיות לשתי הצורות של חלבון ספייק. בנוסף, נצפתה תגובת Th1 דומיננטית, שבאה לידי ביטוי בעיקר בתאים מפרישי IFNg ובמספר מוגבל בלבד של תאים המפרישים IL-10- ו-IL-4-. הנתונים מדגימים פעילות יציבה של תאי T בתגובה לגרסה המתהווה של Omicron באנשים שנבדקו; לכן, החסינות המגנה לגרסה לאחר חיסון BNT162b2 אינה מושפעת באופן משמעותי.

מילות מפתח: SARS-CoV-2; COVID-19;Omicron; תגובות של תאי T;ELISPOT; FluoroSpot; גרסאות של דאגה

1המחלקה לביוכימיה וגנטיקה מולקולרית, המכון הישראלי למחקר ביולוגי, נס-ציונה 74100, ישראל; hilac@iibr.gov.il (HC); shaharr@iibr.gov.il (SR); urie@iibr.gov.il (UE);galb@iibr.gov.il (GB)

המרכז הרפואי שיבא 2, היחידה למחלות זיהומיות, רמת גן 5262112, ישראל; Itsik.Levy@sheba.health.gov.il

בית הספר לרפואה 3 סאקלר, אוניברסיטת תל אביב, תל אביב 6997801, ישראל

1. הקדמה

Omicron B.1.1.529הוא כיום הגרסה הרווחת של דאגה (VOC) בקרב המתעורריםSARS-CoV-2גרסאות[1]. גרסת Omicron תוארה לראשונה בנובמבר 2021, ומאז היא מתפשטת במהירות ברחבי העולם [1,2]. הוא נושא 26-32 מוטציות בחלבון הספייק בהשוואה לרצף Wuhan-1 SARS-CoV-2 [1], רבות מהמוטציות הללו ממוקמות בתחום הקולטנים (RBD). כפי שהוצג עבור VOCs אחרים [3], מוטציות באתרי הנטרול של חלבון הספייק מחלישות את פוטנציאל הנטרול של נוגדנים, וכתוצאה מכך, עשויות להוביל לבריחה אימונולוגית משופרת. להיבט הזה יש השלכות אדירות על בריאות הציבור, בהתחשב בקמפיינים האדירים המתמשכים של חיסונים ברחבי העולם המבוססים על הספציפיות האנטיגנית של זן SARS-CoV-2 הראשוני.

סוטהלחסינות חזקה

נכון להיום, קורלציות מדויקות של הגנה מפני SARS-CoV-2 לא הוגדרו במלואן. ברור שתגובת הנוגדנים המנטרלים חיונית לחסימת התקשרות וכניסה ויראלית לתאי מאכסן, ושתאי T ממלאים תפקיד מרכזי בהפחתת התפשטות נגיפית במארח, ובכך מקלים על חומרת ביטוי המחלה [4]. בהתאם לכך, עבור מספר VOCs מתעוררים, הוכח שתגובת נוגדנים מנטרלים נמוכה יותר הייתה בקורלציה עם יעילות נמוכה יותר של החיסון ורמות גבוהות יותר של זיהומים פורצי דרך חיסונית [4,5]. בהתחשב בקינטיקה של טיטר הנוגדנים בעקבות חיסון ופוטנציאל הירידה שלהם מתחת לרמות הנטרול, חיוני לשמור על תגובות זיכרון מגנות של תאי T, אשר צפויות להפגין אורך חיים משמעותי [6-8]. בריחה חיסונית מהתגובה ההומורלית היא בעיקר תוצאה של מוטציות ספציפיות של אנטיגן נתון, המתרחשות בתהליך מיקרו-אבולוציוני מתכנס ולכן משפיעות על פרטים שונים באותה מידה. לעומת זאת, לתגובת תאי ה-T יש אופי שונה, המשפיעה באופן מובהק על אנשים שונים עקב פולימורפיזם HLA; לכן, מוטציות ייחודיות באפיטופים האימונודומיננטיים נוטים פחות להשפיע על התגובות של תאי T ברחבי העולם. היחלשות של חסינות תאי T נגד VOC עלולה להתרחש כתוצאה מסחף אנטיגני שמוביל למוטציות מצטברות שבבסיס החסינות [9].

תגובות של תאי T עשויות לספק הגנה מפני SARS-CoV-2 אפילו בהיעדר תגובת נוגדנים [10]. באופן ספציפי, רמות גבוהות של תאים מפרישי IFNg המגיבים לגירוי אנטיגני עם חלבון ספייק ה-SARS-CoV-2 בקורלציה עם ביטויי מחלת COVID- 19 פחות חמורים [10]. ניטור התגובה של תאי T מאתגר יותר מבחינה ניסיוני מאשר כימות של התגובות ההומורליות, המחייב זמינות של תאים ברי קיימא המגיבים לגירוי אנטיגן. רוב המחקרים אפיינו תגובות של תאי T על ידי עליית סמן המושרה על ידי הפעלה (AIM) וצביעה תוך-תאית של ציטוקינים, בניטור על ידי ציטומטריית זרימה ועל ידי מבחני ELISPOT [11]. במחקר הנוכחי, קבענו את רמת התגובתיות של תאי T בתגובה לספייק הקדמוני של Wuhan-1 SARS-CoV-2 וספייק הווריאציה Omicron B.1.1.529 באנשים בריאים שחוסנו עם BNT162b2 תַרכִּיב. המחקר חשף תגובה דומה ודומיננטית Th1 לשתי הגרסאות של חלבון הספייק, מה שמצביע על כך שחסינות יציבה של תאי T נשמרת כנגד וריאנט ה-Omicron הרווח כיום.

2. חומרים ושיטות

2.1.בידוד PBMC

דם נאסף מ-8 אנשים בריאים בתוך 4-5 חודשים מהחיסון השלישי שלהם BNT162b2. הדם נאסף לתוך צינורות נתרן-הפרין (vacutainer, BD, Franklin Lakes, NJ, ארה"ב) ועובד תוך 2 שעות מהאיסוף. תאים חד-גרעיניים בדם היקפיים (PBMC) בודדו על ידי שקיעת שיפוע צפיפות באמצעות Ficoll-Paque (Sigma-Aldrich, רחובות, ישראל) לפי פרוטוקול היצרן. לאחר מכן תאים נשטפו פעם אחת ב-PBS ועובדו מיד לבדיקת ELISPOT.

costanche

2.2. בדיקת ELISPOT

בדיקת ELISPOT פלואורסצנטי בשלושה צבעים (FluoroSpot) בוצעה תוך הקפדה על פרוטוקול היצרן (Human IFN-y/IL-4/IL-10 Three-Color Fluo-root, ImmunoSpot, Cleveland, OH , ארה"ב), PBMC הושעו מחדש במדיית CTL-Test ללא FCS (ImmunoSpot) וצופו בצלחות ממברנות PVDF 96 well ב-3×105 תאים/באר. תאים נותרו ללא גירוי, גירוי עם חלבון ספייק SARS-CoV-2 חופף את ספריית הפפטידים או מגורה עם 5 ug/mL של phytohemagglutinin (PHA) (Sigma-Aldrich, רחובות, ישראל) כביקורת חיובית. בריכות פפטידים זמינות מסחרית (15-רצפי mer עם חפיפה של 11 חומצות אמינו) המכסות את כל האורך של הווהאן-1 SARS-CoV{{20}}(סוג פראי) או ספייק מסוג Omicron B.1.1.529 (peptides & elephants GmbH, Hennigsdorf, גרמניה) שימשו לגירוי PBMC. בריכות פפטידים הומסו ב-DMSO והשתמשו בריכוז סופי של 200 ug/mL (06 ug/mL לפפטיד); הריכוז הסופי של DMSO היה מתחת ל-0.1 אחוז. פריסת הצלחת מוצגת באיור משלים S1. PBMC גורו במשך 48 שעות, והתדירות של תאים מפרישי ציטוקינים כמתה עם הקורא ImmunoSpot S6 Ultimate עם מסנני 520,600 ו-690nm כדי לאפשר ספירה של תאים המבטאים IFNg, IL-10 ו-IL{{37} }, בהתאמה. הנתונים נותחו באמצעות תוכנת ImmunoSpot גרסה 7.0.30.2 (ImmunoSpot). כתמים חיוביים שחופפים על ידי מסנני 520 ננומטר ו-600 או 690 ננומטר נחשבו כחפצים פוטנציאליים ולא נכללו. ניתוח מובהקות סטטיסטית של הנתונים בוצע על ידי מבחן t של Student.

3. תוצאות ודיון

חסינות סלולרית היא חיונית במניעת נגיף הקורונה (COVID) חמור-19. במחקר הנוכחי, שכלל שמונה אנשים בריאים (המכונים תורמים), שחוסנו בישראל שלוש פעמים בחיסון mRNA BNT162b2, ביקשנו לקבוע ולהשוות את רמת וסוג התגובה של תאי T לווהאן{{3} } ספייק SARS-CoV-2 או גרסת Omicron B.1.1.529. התורמים היו בני 20-52 (ממוצע 27.1) וכללו שלושה גברים וחמש נקבות. לא תועדה היסטוריית COVID-19 עבור אף אחד מהתורמים; יתרה מכך, בהתחשב ברישום האפידמיולוגי המדויק הנהוג בישראל, לא יעלה על הדעת שהם היו נגועים בעבר. PBMC שנאסף מהתורמים קיבל גירוי בתערובת של 315 פפטידים, כל אחד באורך 15 חומצות אמינו, המשתרעים על כל חלבון הספייק. המחקר בדק הן את סוג התגובה והן את רמת התגובה, כפי שנקבע על פי מספר התאים המפרישים ציטוקינים במבחן ELISPOT פלואורסצנטי.

בעקבות גירוי אנטיגני עם הפפטידים שמקורם בספייק, נצפתה תגובה דומיננטית של IFNg בכל הפרטים שנבדקו, שנעה בין 50 ל-400 תאים מפרישים לכל 106 PBMC, ותגובת IL-10 נמוכה יותר, שנעה בין 15 ל-82 תאים לכל 106 PBMC (איור 1 ואיור S1). מערך הניסוי כלל שלב של גירוי אנטיגן של 48 שעות כדי לאפשר את הביטוי של התגובתיות של שיבוטים של IL-4- המבטאים תאי T שעשויים להימצא בדגימות; עם זאת, רמות כמעט בלתי ניתנות לזיהוי של תגובתיות IL-4 נקבעו, בהתאם לנתונים קודמים הנוגעים לתגובות שעוררו החיסונים BNT162b2 ו-m1273 [2,4,8-13]. השוואה של התגובה הממוצעת לספייק הפראי ולאומיקרון (איור 2) הצביעה רק על ירידה קלה לא מובהקת מ-201 תאים מפרישי IFNg בעקבות הפעלה עם ספייק הבר, ל-188 תאים שהגיבו לספייק של Omicron. יתרה מזאת, לא נצפו הבדלים משמעותיים בין התגובות שנמדדו על בסיס תאים המפרישים IL-10- ו-IL-4-.

cistanche tcm

ביחס להשראת IFNg של כל פרט שנבדק (איור 1), במקרה אחד (תורם 2), נצפתה הפעלה מועדפת מובהקת סטטיסטית על ידי פפטידים קדמוניים, אך במקרה אחר (תורם 5), הוצגה הפעלה מועדפת בתגובה ל ספייק Omicron. יש לציין, לא נרשמו הבדלים משמעותיים עבור כימות התא המפרישים IL-10- ו-IL-4-. תגובת IFNg הייתה גבוהה מזו של IL-10, כאשר היחס הממוצע בין תגובת IFNg/IL-10 היה 4.9, מה שמצביע על תגובה Th1 דומיננטית ללא תגובת Th2 משמעותית. החיוניות של תאי T להגנה מפני נגיף הקורונה-19 מתועדת היטב [2,4,10]; לכן, אישור של תגובתיות תאי T כלפי VOCs המתעוררים הוא בעל חשיבות עליונה. כאשר מזוהים VOC חדשים יותר, שמירה על חסינות ההגנה ארוכת הטווח של אנשים מחוסנים מייצגת דאגה לבריאות הציבור בעדיפות גבוהה. הוצע כי במקרה של מספר VOCs, אנשים מחלימים ומחוסנים הפגינו בריחה מסוימת מחסינות הומורלית תוך חשיפת תגובתיות רגילה ללא פשרות של תאי T [5,14].

הטבות cistanche במדבר

במחקר הנוכחי, על ידי ניתוח התגובה אצל אנשים בעקבות שלושה חיסוני BNT162b2, הראינו תגובה של Th1 דומיננטית לחלבון ה-Spike Variant Omicron, המתאם עם חסינות מגן [6]. התגובות של תאי T הן לגרסאות האבות והן ל-Omicron היו ברמות תואמות (איור 2), בהתאם למספר דיווחים אחרונים [2,12,13]. מכיוון שהנתונים שלנו מראים רמות דומות של תגובה לקוצים של אבות ושל Omicron, סביר להעריך שהרכב ה-CD4 וה-CD8 של תא תאי ה-T נשאר יציב עבור התגובה לשני הגרסאות. הערך המוסף של חיסון שלישי להשגת נטרול נוגדני Omicron הודגם בעבר [15], ומחקרים עתידיים יתייחסו לרלוונטיות של מתן חיסון שלישי גם בשמירה על התגובות של תאי T. בנוסף, צפויים מחקרים נוספים לעקוב אחר חלקי אוכלוסייה אחרים, במיוחד אנשים מבוגרים בסיכון גבוה לפתח צורות חמורות של COVID-19.

הפניות

1 פוליאם, JRC; ואן שאלקוויק, סי; גונדר, נ.; פון גוטברג, א.; כהן, ג; גרום, MJ; דושוף, י. מליסנה, ק.; Moultrie, H. סיכון מוגבר להידבקות חוזרת ב-SARS-CoV-2 הקשורה להופעתה של וריאנט Omicron בדרום אפריקה. medRxiv 2021. [CrossRef]

2. קיטון, ר.; טינצ'ו, מ"ב; נגומטי, א.; באגומה, ר.; בנד, נ.; סוזוקי, א.; חאן, ק.; סלה, ס.; ברנשטיין, מ.; קארים, פ.; et al. תגובת תאי T של SARS-CoV-2 המושרה לאחר חיסון או זיהום נותרות חזקות כנגד Omicron. medRxiv 2021. [CrossRef]

3. ליו, סי; ג'ין, ח"מ; דג'ניראטיסאי, וו.; סופאסה, פ.; וואנג, ב.; טועקפרחון, א.; נוטלה, ר.; ג'ואו, ד'; מנצר, AJ; זאו, י.; et al. נטרול מופחת של SARS-CoV-2 B.1.617 על ידי חיסון וסרום הבראה. תא 2021, 184, 4220–4236.e13. [CrossRef] [PubMed]

4. צ'וויק, מ.; Grubaugh, ND; איוואסאקי, א.; חיסוני Openshaw, P. COVID-19: שמירה על הקצב עם גרסאות SARS-CoV-2. תא 2021, 184, 5077–5081. [CrossRef] [PubMed]

5. קוסטין, ט.; הראל, נ.; פינקל, יו.; פרצ'יק, ש.; הררי, ש; טהור, מ.; כספי, א.; לוי, ר.; לשצ'ינסקי, מ.; דרור, סק; et al. עדויות לשיעורי פריצת דרך מוגברים של גרסאות SARS-CoV-2 המעוררות דאגה באנשים שחוסנו ב-BNT162b2-mRNA. נאט. Med. 2021, 27, 1379–1384. [CrossRef] [PubMed]

6. אלטמן, DM; ריינולדס, CJ; Boyton, RJ SARS-CoV-2 גרסאות: חתרנות של תגובת נוגדנים והשפעה חזויה על זיהוי תאי T. Cell Rep. Med. 2021, 2, 100286. [CrossRef] [PubMed]

7. Baraniuk, C. כמה זמן נמשכת חסינות קוביד-19? BMJ 2021, 373, n1605. [CrossRef] [PubMed]

8. ריינולדס, CJ; Gibbons, JM; פאד, ג; לין, ק.-מ.; Sandoval, DM; פייפר, פ.; באטלר, DK; ליו, ס.; לוטרה, לספירה; שמחה, ג.; et al. זיהום וחיסון הטרולוגיים מעצבים חסינות נגד גרסאות SARS-CoV-2. Sci. 2022, 375, 183–192. [CrossRef] [PubMed]

9. אלטמן, DM; Boyton, RJ; Beale, R. חסינות בפני SARS-CoV-2 גרסאות דאגה. מדע 2021, 371, 1103–1104. [CrossRef] [PubMed]

10. Noh, JY; ג'ונג, HW; קים, JH; שין, E.-C. אסטרטגיות מוכוונות תאי T לשליטה במגפת COVID-19. נאט. כומר אימונול. 2021, 21, 687–688. [CrossRef] [PubMed]

11. אוגב, א.; קרונשטיינר, ב.; סקלי, DT; פייס, מ.; בראון, א.; אדלנד, ע.; אדיר, ק.; Akhter, HD; עלי, מ.; עלי, ש.-ה.; et al. מבחני תאי T מבדילים בין זיהומי SARS-CoV-2 קליניים ותת-קליניים מתגובות אנטי-ויראליות צולבות. נאט. Commun. 2021, 12, 1–14. [CrossRef] [PubMed]

12. GeurtsvanKessel, CH; גירס, ד.; שמיץ, ק"ש; Mykytyn, AZ; לאמרס, מ"מ; בוגרס, ש.; גומרס, ל. Sablerolles, RSG; Nieuwkoop, NN; Rijsbergen, LC; et al. תגובות SARS CoV-2 הספציפיות ל-T-ו-B עם תאי T ו-B במקבלי חיסון COVID-19. medRxiv 2021. [CrossRef]

13. Naranbhai, V.; נתן, א.; Kaseke, C.; בריוס, סי; חתרי, א.; צ'וי, ש.; גץ, מ.א.; טנו-מנקה, ר.; פורמן, או.; גייטון, א.; et al. תגובתיות תאי T ל-SARS-CoV-2 Omicron נשמרת ברוב אך לא בכל האנשים שנדבקו וחוסנו בעבר. medRxiv 2022. [CrossRef]

14. גירס, ד.; שאמיר, מ.סי.; בוגרס, ש.; den Hartog, GD; גומרס, ל. Nieuwkoop, NN; שמיץ, ק"ש; Rijsbergen, LC; ואן אוש, JAT; Dijkhuizen, E.; et al. גרסאות של דאגה של SARS-CoV-2 בורחות חלקית מתגובות הומורליות אך לא מתגובת תאי T בקרב תורמי החלמה של COVID-19 ומקבלי חיסונים. Sci. אימונול. 2021, 6, eabj1750. [CrossRef] [PubMed]

15. נמט, א.; קלינקר, ל.; לוסטיג, י.; צוקרמן, נ.; ארסטר, או.; כהן, ג; קרייס, י.; אלרוי-פרייס, ש.; רגב-יוחאי, ג'; מנדלסון, ע.; et al. חיסון BNT162b2 שלישי נטרול של זיהום SARS-CoV-2 Omicron. N. Engl. J. Med. 2021. [CrossRef] [PubMed]