Исследование показало, что повторные мРНК-вакцины усиливают иммунный ответ против COVID-19

В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Природная иммунологияИсследователи исследовали, как повторные вакцинации мРНК улучшают иммунитет к COVID-19 у лиц, ранее не инфицированных SARS-CoV-2, и ранее инфицированных. Сосредоточив внимание на последней когорте, исследование оценивало разнообразие и согласованность в тандеме с множественным анализом секвенирования иммунных клеток, выделенных из мононуклеарных клеток периферической крови пациента. Результаты исследования показывают, что последовательная вакцинация способствует клональной экспансии гетерогенных иммунных клеток, при этом третья вакцинация мРНК приводит к увеличению количества клонов почти в два раза по сравнению с первой дозой вакцины. Параллельно популяции CD8⁺ Т-клетки существенно увеличиваются, тем самым лучше подготавливая иммунную систему человека к борьбе с несколькими штаммами COVID-19. Удивительно, но наличие и тяжесть инфекции COVID-19 были напрямую связаны с поствакцинальным иммунитетом.

Изучать: Повторная вакцинация мРНК последовательно усиливает CD8, специфичный для SARS-CoV-2.⁺ Т-клетки у людей, перенесших ранее COVID-19. Изображение предоставлено: CI Photos / Shutterstock

Предотвращает ли инфекция заражение?

Во-первых, оговорка – ни при каких обстоятельствах авторы публикации или автор этой статьи не рекомендуют вам позволить себе заразиться коронавирусом тяжелого острого респираторного синдрома 2 (SARS-CoV-2) как средство улучшения вашего будущего. иммунитет против пандемии коронавирусной инфекции 2019 года (COVID-19). Однако ряд предыдущих исследований установили улучшенные возможности «гибридного иммунитета» против COVID-19. Гибридный иммунитет возникает в результате комбинированного воздействия как предыдущей инфекции COVID-19, так и вакцинации, которые, как было установлено, обеспечивают лучшую защиту, чем любой из них по отдельности.

Были предложены два основных механизма улучшения наблюдаемого иммунитета – увеличение количества и разнообразия вирусспецифической памяти T (T_м) клеток и увеличенное разнообразие белков-шипов (S) в T_м клеточный пул. Однако до сих пор эти гипотезы никогда не подвергались научной проверке. Понимание механизмов, лежащих в основе наблюдаемых иммунных реакций на COVID-19 у гибридных особей, может позволить улучшить и персонализировать режимы вакцинации, тем самым повысив глобальную устойчивость к пандемии, которая к настоящему времени заразила более 770 миллионов человек и стоила человечеству почти 7 миллионов жизней.

Об исследовании

В настоящем исследовании исследователи использовали мононуклеарные клетки периферической крови (РВМС) для выявления и количественной оценки изменений в популяциях Т- и В-клеток у людей, подвергшихся множественным дозам вакцинации в сочетании с инфекциями COVID-19 различной степени тяжести. Затем они сосредоточили свои усилия на оценке кинетики и разнообразия T-спайка (T_с) клеток, тем самым подтверждая оба предложенных гипотетических механизма, лежащих в основе ранее наблюдаемого улучшения иммунитета.

В когорту исследования вошли 54 человека (28 женщин), выживших после Covid-19, которые, по их словам, были набраны в Сиэтле, США, в период с апреля по август 2020 года. У всех участников были записаны демографические и медицинские данные, и их подвергли плазма выздоравливающих пожертвование для выделения РВМС. В когорту вошли 35 человек с легкой и умеренной формой COVID-19, 19 человек с тяжелым заболеванием (требуется госпитализация и кислородная поддержка) и восемь человек с критическим состоянием COVID-19 (отделение интенсивной терапии). [ICU] требуется вход).

Возраст участников варьировался от 31 до 74 лет, при этом средний показатель составлял 60,3. Участники представили разнообразный набор сопутствующих заболеваний, включая рак (n = 8), заболевания почек (n = 4), сердечно-сосудистые заболевания (n = 9), гипертонию (n = 9) и диабет (n = 9).

Из консервированных PCMB селективное окрашивание использовали для идентификации и выделения живых одиночных клеток CD3+, одиночных положительных CD4 клеток.⁻CD8⁺и CD4⁺CD8⁻исключение всех двойных положительных и отрицательных клеток CD из дальнейших экспериментов. Гейттинговый и логический анализы со стимуляцией PBMC использовались для идентификации и изучения комбинаций анализа AIM антиген-специфическая (в данном случае штамм SARS-CoV-2 Wu-1) частота Т-клеток.

Окрашивание внутриклеточных цитокинов (ICS) использовалось для идентификации и количественной оценки продукции цитокинов после стимуляции SARS-CoV-2. Геномную ДНК, выделенную из РВМС, использовали для секвенирования рецепторов Т-клеток (TCR-Seq), метода, используемого для идентификации и отслеживания специфических Т-клеток и их клонов. TCR-Seq проводили независимо для массового анализа репертуара (bulk TCR-Seq) и создания библиотеки штрих-кодов с признаками антител (single-cell TCR-Seq).

Созданная выше библиотека использовалась для CD4.⁺ и CD8⁺ назначения с использованием количества уникальных молекулярных идентификаторов (UMI). Клетки Cos-7, трансфицированные штаммом SARS-CoV-2 Wu-1, использовали для оценки специфичности назначенного CD8.⁺ Т-клетки.

«Чтобы протестировать CD4⁺ TCR-кандидаты Т-клеточного происхождения, сконструированные репортерные Т-клетки были получены путем трансдукции аутологичного CD4.⁺ Т-клетки, использующие лентивирусы с кассетами экспрессии TCR, спаренными кандидатами».

Наконец, было проведено типирование человеческого лейкоцитарного антигена (HLA) нового поколения для идентификации аллотипов класса 1 и класса 2.

Результаты исследования

Результаты вышеуказанных тестов выявили различную кинетику ответа на вакцину, как между CD4, так и между CD4⁺ и CD8⁺ Т_С клетками и между людьми с разной степенью тяжести заболевания COVID-19. «У лиц, ранее перенесших инфекцию SARS-CoV-2, мРНК-вакцины вызывали глубокое, хотя и вариабельное, увеличение ранее существовавшего циркулирующего Т._М клеточные клоны». Эти результаты были усилены на основе количества мРНК-вакцин, полученных после заболевания COVID-19, при этом первые две дозы вакцины увеличивали S-реактивное клонотипическое разнообразие в крови, что приводило к значительному увеличению CD8.⁺ TS-клонотипы.

Аналогичное расширение в CD8⁺ Клонотипы TS были зарегистрированы у лиц, ранее не инфицированных COVID-19, после первой дозы вакцинации, хотя и в гораздо меньшей степени. Это исследование также показало, что, хотя и не так существенно, как CD8⁺ Расширение клонотипа TS, CD4⁺ число клонотипов также увеличилось после второй дозы вакцинации.

«В нашей работе использовался AIM со статистическими фильтрами, чтобы присвоить S-специфичность отдельным TCR. Мы восстановили тысячи парных последовательностей TCRαβ с S-реактивностью, чтобы пополнить общедоступную базу данных для характеристики ответов Т-клеток на вакцины и выявить особенности последовательностей как α-цепи, так и β-цепи, способствующие специфичности эпитопа. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, как фенотип, долговечность и распределение CD4+ и CD8+ Т-клеток, вызванных воздействием гибрида, сравниваются с ответами, вызванными инфекцией или только вакцинацией».